NORフラッシュの消去操作の仕組み - KBA223960 - Community Translated (JA)

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    Translation - English: How Erase Operation Works in NOR Flash – KBA223960

     

    質問:

    NORフラッシュの消去操作はどう機能しますか?

     

    回答:

    NORフラッシュデバイスが工場から出荷される時、すべてのメモリ コンテンツにデジタル値「1」が格納されます。その状態は「消去状態」と呼ばれます。デジタル値「0」を格納するようにコンテンツを変更する場合、プログラム操作を実行する必要があります。メモリの内容を「1」の状態に戻すには、ある範囲のメモリセルから蓄積された電子を放電する消去操作を実行する必要があります。セクタと呼ばれるこの範囲全体のメモリセルは、低電圧状態つまりデジタル値「1」に放電されます。したがって、消去操作はしばしばセクタ消去操作と呼ばれます。セクタの一部のみを消去することはできません。消去操作は常にセクター全体に適用されます。

     

    ユーザー目線からは、消去操作は単一の動作のように見えますが、実際には完全消去を完了するために必要な、次のような多くのフェーズが含まれています。

    1. プリ プログラム:セクターのすべての「1」ビットを「0」状態にして、それらがすべて同じレベルで消去され始めるようにします。
    2. 消去:メモリセルを放電するために、複数の消去パルスが発行されます。各パルスには一定の時間がかかります。ユーザーが消去操作を中断した場合、中断された最後の消去パルスは、最初のパルスから開始する必要があります。
    3. ソフト プログラム:すべてのメモリセルが「1」状態になった後、一部のセルの電圧を持ち上げるにこの手順が必要です。このフェーズでは、すべてのセルの電圧レベルの分布を固定し、一部のセルの過消去を回避します。
    4. ダイナミック リファレンス プログラム:このフェーズは特にサイプレス MirrorBit® NORフラッシュ デバイスに適用されます。将来の電圧しきい値の計算に備えて、内部のダイナミック リファレンス セルをプログラムする必要があります。リファレンス セルが適切にプログラムされていない場合、リード操作で誤ったデータが返送されることがあります。

     

    ご覧のように、消去操作はデジタル値「0」を含むメモリセルを消去するだけではありません。 操作には多くのフェーズが含まれ、消去されたセクタのすべてのセルに適用されます。

     

    消去動作中に突然の電力喪失が発生した場合、どのフェーズの動作であったかによって、電源再投入後に再度セクタをリードすると異なる挙動をすることになります。メモリの内容が不確定になります。このような電力損失によってメモリ セルが物理的に損傷することはありませんが、メモリ セルが正常に動作できるようにするには、セクタを再度消去する必要があります。65nm MirrorBitファミリから始まるすべての新しいサイプレスNORフラッシュ デバイスは、電源障害がセクタで発生したかどうかを示すステータス レジスタを提供します。したがって、システムはこの情報に基づいて適切なアクションを実行できます。

     

    たとえば、S25FS-Sデバイスは、セクターの最後の消去操作が正常に完了したかどうかを判断するために「消去ステータス評価」コマンドを提供しています。このコマンドは、電力喪失後にファイル システムを回復するためにフラッシュ ファイル システム ソフトウェアに非常に役立ちます。

     

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