半导体装置以及具有其的信息处理装置的制作方法

本公开关于数据处理，尤其涉及一种用于处理逻辑单元的状态信息的半导体装置以及具有该半导体装置的信息处理装置。

背景技术：

1、高密度存储器装置例如是三维(three-dimensional，3d)nand闪存装置是受到嘱目的，因为能通过在相近的覆盖区(footprint)内堆叠更多的层来增加阵列密度。高密度存储器装置通常包括大量的逻辑单元。就绪/忙碌(read/busy，r/b#)的引脚可用于指示装置或单元的状态。为了最大限度地提高存储器装置的性能，每个逻辑单元的存取，可通过不同的芯片致能(chip enable，ce)引脚、由逻辑单元地址所编码的不同的逻辑单元引脚以及不同的就绪/忙碌(r/b#)引脚来完成。然而，成本和封装会限制高密度存储器装置的引脚数。

技术实现思路

1、本公开提出的的一种半导体装置以及具有该半导体装置的信息处理装置，用于处理逻辑单元的状态信息，例如是3d nand闪存装置的非易失性存储器装置的存储器装置，可准确以及有效地使用共用通报引脚来取得逻辑单元的状态信息。

2、根据本公开的第一方面，提出一种信息处理装置，包括：半导体装置，包括一个或多个逻辑单元以及通报单元，通报单元耦接至此一个或多个逻辑单元；以及控制器，耦接至半导体装置且被配置为储存一个或多个逻辑单元的状态信息于半导体装置中。通报单元耦接至控制器。各一个或多个逻辑单元被配置为经由通报单元传送与逻辑单元有关的信息至控制器，以表示逻辑单元的状态，而控制器被配置为响应于接收与逻辑单元有关的信息，基于逻辑单元的状态更新逻辑单元的对应的状态信息。

3、在一些实施例中，逻辑单元被配置为响应于确定逻辑单元从第一状态至第二状态的状态改变，传送与逻辑单元有关的信息。

4、在一些实施例中，第一状态为忙碌状态，第二状态为就绪状态。

5、在一些实施例中，逻辑单元被配置为在未接收来自控制器的状态请求命令时，传送与逻辑单元有关的信息。

6、在一些实施例中，逻辑单元被配置为响应于接收来自控制器的状态请求命令时，传送与逻辑单元有关的信息。

7、在一些实施例中，与逻辑单元有关的信息包括逻辑单元的识别符(identifier)。

8、在一些实施例中，识别符包括串行位，而逻辑单元被配置为通过依次地传送串行位至通报单元，以传送逻辑单元的识别符。

9、在一些实施例中，此一个或多个逻辑单元包括第一逻辑单元被配置为：经由通报单元传送第一逻辑单元的信息至控制器；响应于确定有第二逻辑单元在传送与第二逻辑单元有关的信息至通报单元，停止传送与第一逻辑单元有关的信息至通报单元；以及响应于确定没有第二逻辑单元在传送与第二逻辑单元有关的信息至通报单元，重新传送与第一逻辑单元有关的信息至通报单元。

10、在一些实施例中，通报单元通过通报引脚耦接至控制器，与第一逻辑单元有关的信息包括第一串行位，与第二逻辑单元有关的信息包括第二串行位，第一逻辑单元被配置为在确定有第二逻辑单元在传送与第二逻辑单元有关的信息至通报单元时，通过确定待被送至通报引脚的第一串行位的第一位的数值，是不同于通报引脚上与第二串行位的第二位数值相同的位数值。

11、在一些实施例中，第一串行位的数量与第二串行位的数量相同，第一串行位中第一位的顺序与第二串行位中第二位的顺序相同。

12、在一些实施例中，第一位的数值为“1”，第二位的数值为“0”。

13、在一些实施例中，半导体装置包括耦接于通报单元与控制器之间的通报引脚。通报单元包括比较器，比较器包括：耦接至通报引脚的第一输入、耦接至逻辑单元的第二输入以及耦接至逻辑单元的输出。比较器被配置为输出第一输入上来自通报引脚的数据与第二输入上来自逻辑单元的数据之间的比较结果。

14、在一些实施例中，半导体装置包括位于通报引脚以及通报单元之间的通报总线。

15、在一些实施例中，逻辑单元的信息包括串行位，逻辑单元被配置为经由通报单元将此串行位依次地传送至通报引脚，从而将逻辑单元的信息传送出去。逻辑单元可以被配置为：基于来自比较器输出的比较结果，确定送到通报单元的串行位中的第一位的数值是否匹配于通报引脚上的数值；响应于确定第一位的数值匹配于通报引脚上的数值时，将串行位中的第一位所接续的第二位传送到通报单元；以及响应于确定第一位的数值不同于通报引脚上的数值时，停止传送串行位。

16、在一些实施例中，通报单元还包括缓冲器以及晶体管，缓冲器包括：缓冲输入，被配置为从逻辑单元接收逻辑单元的信息；触发输入，被配置为从逻辑单元接收触发信号；以及缓冲输出，被配置为在触发信号为作动时输出逻辑单元的信息；晶体管包括耦接至缓冲器的缓冲输出的栅极端、耦接至通报引脚的第一端以及耦接至地的第二端。

17、在一些实施例中，逻辑单元被配置为使用缓冲器的触发输入的触发信号来致能或除能缓冲器。

18、在一些实施例中，通报单元还包括缓冲器，缓冲器耦接在晶体管的第一端和比较器的第一输入之间。

19、在一些实施例中，逻辑单元包括：第一节点，耦接至缓冲输入，被配置为将逻辑单元的信息提供给缓冲输入；第二节点，耦接至缓冲器的触发输入，被配置为将触发信号提供给触发输入；以及第三节点，耦接至比较器的输出，被配置为接收来自通报单元的比较器输出的比较结果。逻辑单元被配置为基于比较结果确定是否有其他逻辑单元传送冲突信息至通报引脚。

20、在一些实施例中，触发信号在逻辑单元处于就绪状态时为高电平，在逻辑单元处于忙碌状态时为低电平。

21、在一些实施例中，通报引脚半导体装置中一个或多个逻辑单元所共用的就绪/忙碌(ready/busy，r/b#)引脚。

22、在一些实施例中，通报引脚与半导体装置中一个或多个逻辑单元所共用的就绪/忙碌(r/b#)的引脚不同的额外引脚。

23、在一些实施例中，半导体装置包括耦接在通报单元和控制器之间的通报时钟引脚，且控制器被配置为经由通报时钟引脚提供通报时钟信号至各一个或多个逻辑单元。

24、在一些实施例中，逻辑单元被配置为以通报时钟信号的频率来传送逻辑单元的信息。

25、在一些实施例中，逻辑单元被配置为在通报时钟信号的下降边缘传送逻辑单元的信息，而控制器被配置为在完全地接收逻辑单元的信息后，在通报时钟信号的下降边缘更新逻辑单元的对应的状态信息。

26、在一些实施例中，控制器被配置为在通报时钟信号的下降边缘将逻辑单元的状态从忙碌状态改变就绪状态，在通报时钟信号的上升边缘将逻辑单元的状态从就绪状态改变为忙碌状态。

27、在一些实施例中，控制器被配置为：依据默认协议经由通报单元传送同步信号至各一个或多个逻辑单元；且一个或多个逻辑单元中的第一逻辑单元被配置为：响应于确定第一逻辑单元处于就绪状态，接收同步信号；以及通过耦接在通报单元和控制器之间的通报引脚，基于同步信号的频率，传送第一逻辑单元的信息至控制器。

28、在一些实施例中，一个或多个逻辑单元中的第二逻辑单元，被配置为：响应于确定第二逻辑单元处于就绪状态时，接收同步信号；通过通报引脚，基于同步信号的频率传送第二逻辑单元的信息至控制器；响应于确定通报引脚上有第一逻辑单元的信息时，停止传送第二逻辑单元的信息；响应于确定通报引脚上没有其他逻辑单元的信息时，通过通报引脚将第二逻辑单元的信息重新传送至控制器。

29、在一些实施例中，半导体装置不包括耦接在通报单元以及控制器之间的通报时钟引脚。

30、在一些实施例中，控制器被配置为经由通报引脚周期地传送框架头(start-of-frame，sof)封包至一个或多个逻辑单元；逻辑单元被配置为以sof封包的频率传送逻辑单元的信息至通报引脚。

31、在一些实施例中，各一个或多个逻辑单元被配置为依据异步协议与控制器进行通讯，且逻辑单元被配置为以默认波特率在起始位与结束位之间，传送与逻辑单元有关的信息至控制器。

32、在一些实施例中，控制器包括逻辑单元状态缓存器以储存一个或多个位，各一个或多个位包括各别的数值以表示一个或多个逻辑单元的对应的逻辑单元的状态。

33、在一些实施例中，数值“1”表示就绪状态，数值“0”表示忙碌状态。

34、在一些实施例中，控制器被配置为：基于逻辑单元状态缓存器中第一逻辑单元所对应的第一位的数值，来确定第一逻辑单元处于就绪状态；传送操作命令至第一逻辑单元；以及响应于传送操作命令至第一逻辑单元，改变第一位的数值以表示第一逻辑单元在忙碌状态。

35、在一些实施例中，第一逻辑单元被配置为：响应于完成操作命令所对应的操作，经由通报单元向控制器传送与第一逻辑单元有关的信息，以表示第一逻辑单元处于就绪状态。控制器被配置为：响应于接收与第一逻辑单元有关的信息，改变逻辑单元状态缓存器中第一位的数值，以表示第一逻辑单元处于就绪状态。

36、根据本公开的另一方面，提出一种半导体装置，半导体装置包括：一个或多个逻辑单元；通报单元耦接至一个或多个逻辑单元与控制器；以及接口，耦接至一个或多个逻辑单元、通报单元以及控制器。接口包括：一个或多个选择引脚，各耦接至各别的逻辑单元，被配置为基于来自控制器的选择信号选择各别的逻辑单元；数据引脚，耦接至一个或多个逻辑单元，被配置为于一个或多个逻辑单元与控制器之间转移数据；以及通报引脚，耦接在通报单元和控制器之间。各一个或多个逻辑单元被配置为：响应于确定逻辑单元的状态变化时，经由通报单元和通报引脚向控制器传送与逻辑单元有关的信息，以表示逻辑单元的目前状态。

37、根据本公开的另一方面，提出一种装置，此装置包括：存储器，包括一个或多个存储单元，各一个或多个存储单元包括一个或多个逻辑单元、与耦接至各一个或多个逻辑单元的对应的通报单元；以及控制器，耦接至存储器，控制器被配置为储存各一个或多个存储单元中一个或多个逻辑单元的状态信息。各一个或多个存储单元中对应的通报单元耦接至控制器。各一个或多个逻辑单元被配置为：响应于确定逻辑单元的状态变化时，经由对应的通报单元向控制器传送与逻辑单元有关的信息，以表示逻辑单元的目前状态。控制器被配置为响应于接收与逻辑单元有关的信息时，基于逻辑单元的目前状态更新逻辑单元的对应的状态信息。

38、根据本公开的另一方面，提出一种处理逻辑单元状态信息的方法，此方法包括：响应于确定第一逻辑单元的状态变化时，由第一逻辑单元经由通报单元向控制器传送与第一逻辑单元有关的信息，以表示第一逻辑单元的目前状态；响应于确定有第二逻辑单元在向通报单元传送与第二逻辑单元有关的信息时，停止向通报单元传送与第一逻辑单元有关的信息；响应于确定没有其他逻辑单元在向通报单元传送信息时，由第一逻辑单元经由通报单元向控制器重新传送第一逻辑单元的信息；以及由控制器基于第一逻辑单元的信息更新第一逻辑单元的状态信息。

39、根据本公开的另一方面，提出一种半导体装置，半导体装置包括一个或多个逻辑单元以及通报总线。各一个或多个逻辑单元被配置为使用对应的通报单元，经由通报总线送出与逻辑单元有关的信息，以表示逻辑单元的状态，而与逻辑单元有关的信息包括逻辑单元的识别符(identifier)。

40、在于在一些实施例中，各一个或多个逻辑单元包括独自耦接至通报总线的对应的通报单元。

41、在一些实施例中，对应的通报单元在外部耦接至各一个或多个逻辑单元，且耦接在一个或多个逻辑单元与通报总线之间。

42、在一些实施例中，各一个或多个逻辑单元被配置为：在未接收状态请求命令时，响应于确定逻辑单元从第一状态至第二状态的状态改变，传送与逻辑单元有关的信息。

43、在一些实施例中，各一个或多个逻辑单元被配置为：在未接收状态请求命令时，主动地送出与逻辑单元有关的信息。

44、在一些实施例中，一个或多个逻辑单元包括逻辑单元被配置为：响应于确定没有其他逻辑单元在传送信息至通报总线，经由通报总线送出逻辑单元的信息；以及响应于确定通报总线上的位数值不同于逻辑单元所传送之位时，停止向通报总线传送与逻辑单元有关的信息，以及响应于确定没有其他逻辑单元在传送信息至通报总线，向通报总线重新传送逻辑单元的信息。

45、在一些实施例中，对应的通报单元包括比较器，比较器包括：第一输入，被配置为接收通报总线上的第一数据；第二输入，被配置为接收来自逻辑单元的第二数据，第二数据被送至通报总线；以及输出，耦接至逻辑单元的控制逻辑。比较器被配置为输出第一输入从通报总线所接收的第一数据与第二输入从逻辑单元所接收的第二数据之间的比较结果。

46、在一些实施例中，逻辑单元的信息包括串行位，而逻辑单元被配置为经由对应的通报单元，通过向通报总线依次地传送串行位，以传送逻辑单元的信息。逻辑单元被配置为：基于比较器的输出的比较结果，确定通报总线上的数值是否匹配于传送至通报总线的串行位的第一位的数值；响应于确定第一位的数值匹配于通报总线上的数值，向对应的通报单元传送串行位的第一位所接续的第二位；以及响应于确定第一位的数值不同于通报总线上的数值，停止传送串行位。

47、在一些实施例中，对应的通报单元还包括：缓冲器与晶体管。缓冲器包括：缓冲输入，被配置为从逻辑单元的控制逻辑的第一端接收逻辑单元的信息；触发输入，被配置为从逻辑单元的控制逻辑的第二端接收触发信号；缓冲输出，被配置为在触发信号为作动时，输出与逻辑单元的信息有关的数据。晶体管包括：栅极端，耦接至缓冲器的缓冲输出；第一端，耦接至该通报总线；以及第二端，耦接至地。比较器的输出耦接至逻辑单元的控制逻辑的第三端，而逻辑单元的控制逻辑被配置为基于从控制逻辑的第三端所接收的比较结果，确定是否有另一逻辑单元在向通报总线传送冲突信息。

48、在一些实施例中，晶体管n型晶体管，而半导体装置还包括上拉(pull-up)单元，上拉单元被配置为在一个或多个逻辑单元没有任何一个是忙碌时，将通报总线上拉至高电平。

49、在一些实施例中，半导体装置还包括通报时钟引脚，而各一个或多个逻辑单元被配置为通过通报时钟引脚接收通报时钟信号。逻辑单元被配置为以通报时钟信号的频率来传送逻辑单元的信息。

50、根据本公开的另一方面，提出一种装置，此装置包括：半导体装置，包括一个或多个逻辑单元以及通报总线；以及控制器，耦接至半导体装置，被配置为储存一个或多个逻辑单元的状态信息于半导体装置中。各一个或多个逻辑单元被配置为使用半导体装置中对应的通报单元，经由通报总线向控制器传送与逻辑单元有关的信息，以表示逻辑单元的状态；控制器被配置为响应于接收与逻辑单元有关的信息，基于逻辑单元的状态更新逻辑单元的对应的状态信息。

51、在一些实施例中，各一个或多个逻辑单元配置为：在未接收来自控制器的状态请求命令时，响应于确定逻辑单元从第一状态至第二状态的状态改变，传送与逻辑单元有关的信息。

52、在一些实施例中，控制器被配置为：依据默认协议，经由对应的通报单元传送同步信号至各一个或多个逻辑单元。

53、在一些实施例中，一个或多个逻辑单元包括逻辑单元被配置为：响应于确定逻辑单元在就绪状态，从控制器接收同步信号，以及基于同步信号的频率经由通报总线向控制器传送逻辑单元的信息；响应于确定没有其他逻辑单元在传送信息至通报总线，经由通报总线送出逻辑单元的信息；响应于确定通报总线上有其他逻辑单元的信息，停止送出逻辑单元的信息；以及响应于确定通报总线上没有其他逻辑单元的信息，通过通报总线重新传送逻辑单元的信息。

54、在一些实施例中，控制器被配置为经由通报总线周期地传送框架头(start-of-frame，sof)封包至一个或多个逻辑单元，而逻辑单元被配置为以sof封包的频率传送逻辑单元的信息至通报总线。

55、在一些实施例中，一个或多个逻辑单元被配置为依据异步协议与控制器进行通讯，而逻辑单元被配置为以默认波特率在起始位与结束位之间，传送与逻辑单元有关的信息至控制器。

56、在一些实施例中，控制器包括逻辑单元状态缓存器以储存一个或多个位，各一个或多个位包括各别的数值以表示一个或多个逻辑单元的对应的逻辑单元的状态。

57、在一些实施例中，控制器被配置为：基于逻辑单元状态缓存器中第一逻辑单元所对应的第一位的数值，确定第一逻辑单元在就绪状态；传送操作命令至第一逻辑单元；以及响应于传送操作命令至第一逻辑单元，改变第一位的数值以表示第一逻辑单元在忙碌状态。

58、在一些实施例中，半导体装置还包括接口耦接至一个或多个逻辑单元，接口包括：一个或多个选择引脚，耦接至各别的逻辑单元，一个或多个选择引脚被配置为基于来自控制器的选择信号选择各别的逻辑单元；以及数据总线，耦接至一个或多个逻辑单元，数据总线被配置为一个或多个逻辑单元与控制器之间转移数据。

59、根据本公开的另一方面，提出一种装置，包括存储器以及控制器。存储器包括一个或多个存储单元以及通报总线。各一个或多个存储单元包括：一个或多个逻辑单元以及通报总线，通报总线耦接至一个或多个逻辑单元。控制器耦接至存储器，控制器被配置为储存各一个或多个存储单元中一个或多个逻辑单元的状态信息。各一个或多个存储单元中各一个或多个逻辑单元被配置为：响应于确定存储单元的逻辑单元的状态改变，经由存储单元内通报总线传送与逻辑单元有关的信息至控制器，以表示逻辑单元的目前状态。控制器被配置为：响应于接收与逻辑单元有关的信息，基于逻辑单元的目前状态更新逻辑单元的对应的状态信息。

60、在一些实施例中，各一个或多个逻辑单元包括各别的通报单元独自耦接至通报总线，且被配置为经由各别的通报单元以及通报总线传送与逻辑单元有关的信息至控制器。

61、在一些实施例中，各一个或多个存储单元还包括通报单元耦接至各一个或多个逻辑单元，且耦接于一个或多个逻辑单元与通报总线之间；而各一个或多个存储单元被配置为经由通报单元以及通报总线传送与逻辑单元有关的数据至控制器。

62、在一些实施例中，各一个或多个逻辑单元被配置为：在未接收来自控制器的状态请求命令时，响应于确定逻辑单元从第一状态至第二状态的状态改变，传送与逻辑单元有关的信息。

63、为了对本公开的上述以及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下。

64、附图说明

65、图1绘示依照本公开一个或多个实施例包括存储器装置的系统的一例的示意图；

66、图2a绘示依照本公开一个或多个实施例用于处理装置内逻辑单元的状态信息的装置的一例的示意图；

67、图2b绘示依照本公开一个或多个实施例于装置中包括逻辑单元以及通报单元的状态通报处理的一例的示意图；

68、图2c绘示依照本公开一个或多个实施例用于处理装置内逻辑单元状态信息的装置的另一例的示意图；

69、图2d绘示依照本公开一个或多个实施例用于装置内逻辑单元的状态通报处理的另一例的示意图；

70、图3绘示依照本公开一个或多个实施例处理于控制器以及逻辑单元之间的逻辑单元的状态信息的一例的示意图；

71、图4绘示依照本公开一个或多个实施例显示逻辑单元的状态信息改变的时序图；

72、图5绘示依照本公开一个或多个实施例用于处理装置内逻辑单元的状态信息的过程的示例的流程图；

73、图6a绘示依照本公开一个或多个实施例的以通报时钟信号通报状态信息的逻辑单元所用的同步协议的时序图；

74、图6b绘示依照本公开一个或多个实施例的不以通报时钟信号通报状态信息的逻辑单元所用的同步协议的时序图；

75、图6c绘示依照本公开一个或多个实施例的不以通报时钟信号通报状态信息的逻辑单元所用的同步协议的时序图；

76、图6d绘示依照本公开一个或多个实施例的不以通报时钟信号通报状态信息的逻辑单元所用的另一同步协议的时序图；

77、图6e绘示依照本公开一个或多个实施例的逻辑单元通报状态信息所用的异步协议的时序图；以及

78、图7绘示依照本公开一个或多个实施例的用于处理装置内逻辑单元状态信息的方法的示例的流程图。