非易失性存储器的读取系统及存储设备的制作方法.docx

非易失性存储器（Non-Volatile Memory, NVM）是一种重要的存储技术，它能够在断电后仍能保持数据，常见的非易失性存储器包括EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）。EEPROM在进行数据写入时，会先将数据缓存在高压器件组成的缓冲单元中，然后通过电荷泵产生高压，选择性地对存储单元施加电压以完成编程操作。在某些应用场景，如包含错误校验算法（Error Checking and Correcting, ECC）的NVM，需要校验写入数据的完整性和准确性。传统的做法是使用额外的寄存器来记录这些数据，但这会增加芯片的面积，尤其是对于空间有限的非易失性存储器来说，这不是一个理想的解决方案。 为了解决这一问题，本发明提出了一种非易失性存储器的读取系统和存储设备。这个系统包括数据缓存单元、存储单元、数据读取单元以及选通单元。选通单元能够控制数据从缓存单元写入存储单元，或者从这两个单元中读取数据，而不需要额外的寄存器。这大大减少了芯片面积的需求，提高了存储设备的效率。 具体来说，选通单元可以采用三态反相器设计，由多个PMOS和NMOS管组成，通过控制不同阶段的信号（如编程、擦除或读取信号），实现对数据流的切换和控制。在擦除阶段，选通单元确保编程擦除电压端处于浮空状态；在编程阶段，连接电源电压端，而在读取缓存单元阶段，则使编程擦除电压端接地，从而实现数据的读取。 这种创新的设计不仅简化了非易失性存储器的结构，提高了读取速度，而且优化了存储器的可靠性。它可以应用于各种需要记录和校验写入数据的场合，比如高可靠性要求的EEPROM存储器，或者包含ECC功能的存储系统中，降低了成本，同时也为未来的非易失性存储器设计提供了新的思路。 此外，由于该系统能够直接从数据缓存单元读取数据，因此也支持快速的读取操作，这对于实时性要求高的应用非常关键。这种新型的非易失性存储器读取系统和存储设备，通过巧妙的选通机制，成功地平衡了数据完整性、存储效率和芯片面积之间的关系，为存储器技术领域带来了显著的进步。