產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)與產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法
【專(zhuān)利摘要】在非易失性存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器中，通過(guò)以下步驟產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)：對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程；利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取編程的非易失性存儲(chǔ)單元以產(chǎn)生隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)，所述隨機(jī)數(shù)讀取電壓依照非易失性存儲(chǔ)單元的特性選擇；并從隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)與產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2012年7月31日提交的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)第10-2012-0084064號(hào)的優(yōu)先權(quán)，通過(guò)引用將其內(nèi)容結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明構(gòu)思一般地涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件和存儲(chǔ)系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明構(gòu)思涉及能夠利用作為組成部分的非易失性存儲(chǔ)單元的特性產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)和操作該存儲(chǔ)系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件一般可以根據(jù)它們的操作特性分為易失性存儲(chǔ)器件和非易失性存儲(chǔ)器件。易失性存儲(chǔ)器件在沒(méi)有施加電力時(shí)丟失存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，而非易失性存儲(chǔ)器件即使在不再施加電力時(shí)也能保持存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
[0005]有各種各樣的非易失性存儲(chǔ)器件，包括比如，掩模只讀存儲(chǔ)器(mask read-onlymemory, MROM),可編程只讀存儲(chǔ)器(PR0M)、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)和電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPR0M)?？扉W存儲(chǔ)器是一種特定類(lèi)型的EEPR0M，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在很多種類(lèi)的電子系統(tǒng)中，所述電子系統(tǒng)如計(jì)算機(jī)、蜂窩式電話(huà)、PDA、數(shù)碼相機(jī)、可攜式攝像機(jī)、錄音器、MP3播放器、手持PC、游戲機(jī)、傳真、掃描儀、打印機(jī)、等等。
[0006]在存儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作中，數(shù)據(jù)安全幾乎總是重要考慮事項(xiàng)。在數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行期間，設(shè)法復(fù)制或破壞源代碼、存儲(chǔ)的用戶(hù)數(shù)據(jù)和/或主機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的日益復(fù)雜的攻擊(如探測(cè)、錯(cuò)誤注入、能量分析、等等)是經(jīng)常的威脅。因此，對(duì)加密當(dāng)代存儲(chǔ)器件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)存在不斷的需求。例如，利用加密密鑰加密存儲(chǔ)系統(tǒng)從主機(jī)接收的傳入的(incoming)數(shù)據(jù)。隨后，當(dāng)從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)并將其提供給主機(jī)時(shí)，利用同樣的加密(/解密)密鑰對(duì)其進(jìn)行解密。加密密鑰可以依據(jù)用戶(hù)提供的信息(如，口令)、安全代碼、一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)數(shù)或這些或類(lèi)似的數(shù)字值的某種組合來(lái)不同地定義或產(chǎn)生。很多當(dāng)代的存儲(chǔ)系統(tǒng)在產(chǎn)生加密密鑰時(shí)利用至少一個(gè)隨機(jī)數(shù)作為計(jì)算種子或變量。
[0007]然而，真正的隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生和提供不是一件微不足道的事。實(shí)際上，鑒于存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)小尺寸和適度功耗的要求，在當(dāng)代存儲(chǔ)系統(tǒng)中產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)是特別麻煩的。在很多傳統(tǒng)情況下，被用于產(chǎn)生加密密鑰的隨機(jī)數(shù)由單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路產(chǎn)生和提供。術(shù)語(yǔ)“單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路”在后文中將用來(lái)表示被唯一地或主要地提供用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的電路和相關(guān)控制軟件。單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路可能尺寸十分大，且本領(lǐng)域技術(shù)人員已知很多種類(lèi)的這樣的電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供了一種在非易失性存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器中產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法，該方法包括:對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程；利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取編程的非易失性存儲(chǔ)單元以產(chǎn)生隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)，所述隨機(jī)數(shù)讀取電壓依照非易失性存儲(chǔ)單元的特性選擇；以及從隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種方法，其包括:利用考慮到非易失性存儲(chǔ)單元的特性而選擇的隨機(jī)數(shù)讀取電壓來(lái)從編程的非易失性存儲(chǔ)單元獲得隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)。
[0010]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種加密密鑰產(chǎn)生方法，其包括:利用編程電壓對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程，其中每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元被指定為響應(yīng)于編程展現(xiàn)落入標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布內(nèi)的閾值電壓；通過(guò)利用落入標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布內(nèi)的至少一個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取編程的非易失性存儲(chǔ)單元來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)；將隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)作為隨機(jī)數(shù)施加到密鑰產(chǎn)生器；以及利用密鑰產(chǎn)生器產(chǎn)生加密密鑰。
[0011]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種存儲(chǔ)器，其包括:存儲(chǔ)單元陣列，其包括非易失性存儲(chǔ)單元；編程電壓產(chǎn)生器，其在編程操作期間將編程電壓施加到存儲(chǔ)單元陣列的選擇的字線(xiàn)；以及隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器，其在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間將隨機(jī)數(shù)讀取電壓施加到選擇的字線(xiàn)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓的電平被選擇為在非易失性存儲(chǔ)單元在被編程時(shí)的預(yù)期的標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布之內(nèi)。
[0012]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種存儲(chǔ)器，其包括:存儲(chǔ)單元陣列，其包括非易失性存儲(chǔ)單元；編程電壓產(chǎn)生器，其在編程操作期間將編程電壓施加到存儲(chǔ)單元陣列的選擇的字線(xiàn)；以及隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器，其在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間將隨機(jī)數(shù)讀取電壓施加到選擇的字線(xiàn)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓是編程驗(yàn)證電壓，用于在非易失性存儲(chǔ)單元的編程期間確定至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的緩慢單元響應(yīng)。
[0013]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種無(wú)需使用單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路而產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:控制單元，其接收傳入的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的地址信息；安全電路，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，其包括非易失性存儲(chǔ)單元，所述非易失性存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)，并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取非易失性存儲(chǔ)單元時(shí)非易失性存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓被選擇為在非易失性存儲(chǔ)單元在被編程時(shí)的標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布之內(nèi)；以及密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰。
[0014]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)而無(wú)需使用單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路的存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:控制單元，其接收傳入的數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的地址信息；安全電路，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，其包括非易失性存儲(chǔ)單元，所述非易失性存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)，并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取非易失性存儲(chǔ)單元時(shí)非易失性存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓是編程驗(yàn)證電壓，其用于在非易失性存儲(chǔ)單元編程期間確定至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的緩慢單元響應(yīng)；以及密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰。
[0015]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種系統(tǒng)，其包括:主機(jī)，其提供傳入的數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的地址信息；以及存儲(chǔ)卡。存儲(chǔ)卡包括:卡控制器，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，其包括快閃存儲(chǔ)單元，所述快閃存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)，并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取快閃存儲(chǔ)單元時(shí)快閃存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓依照非易失性存儲(chǔ)單元的特性選擇；以及密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰。
[0016]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明構(gòu)思提供一種系統(tǒng)，其包括:主機(jī)，其提供傳入的數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的地址信息；以及固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)。SSD包括:SSD控制器，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)器，其包括快閃存儲(chǔ)單元，所述快閃存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取快閃存儲(chǔ)單元時(shí)快閃存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓依照非易失性存儲(chǔ)單元的特性選擇；以及密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下文中，將參照附圖描述本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例。
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例示出存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；
[0019]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例示出快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；
[0020]圖3是進(jìn)一步示出圖2的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；
[0021]圖4是示出與本發(fā)明構(gòu)思的某些方面有關(guān)的單級(jí)存儲(chǔ)單元的示例性閾值電壓分布的概念圖；
[0022]圖5是進(jìn)一步示出與本發(fā)明構(gòu)思的某些方面有關(guān)的一次性(one-shot)編程操作單元所定義的閾值電壓分布的概念圖；
[0023]圖6是示出由與本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例一致的方法產(chǎn)生的從多個(gè)隨機(jī)數(shù)(隨機(jī)讀取數(shù)據(jù))產(chǎn)生加密密鑰的表格；
[0024]圖7是總結(jié)可以用在圖1和圖2的存儲(chǔ)系統(tǒng)中的至少一個(gè)中的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法的流程圖；
[0025]圖8是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)實(shí)施例示出快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；
[0026]圖9是進(jìn)一步示出圖8的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；
[0027]圖10是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)實(shí)施例示出非易失性存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；
[0028]圖1lA是進(jìn)一步示出通過(guò)諸如圖10示出的那樣與本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例一致的方法產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的示意圖；
[0029]圖1lB是示出根據(jù)與本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例一致的方法所產(chǎn)生的多個(gè)隨機(jī)數(shù)(隨機(jī)讀取數(shù)據(jù))產(chǎn)生加密密鑰的表格；
[0030]圖12是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例示出可以合并存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)卡系統(tǒng)的方框圖；
[0031]圖13是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例示出可以合并存儲(chǔ)系統(tǒng)的固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)的方框圖；
[0032]圖14是進(jìn)一步示出圖13的SSD控制器的方框圖；
[0033]圖15是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例示出可以合并快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的電子設(shè)備的方框圖；
[0034]圖16是示出合并了可以根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例操作的3D存儲(chǔ)單元陣列的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖；
[0035]圖17是進(jìn)一步示出圖16的3D存儲(chǔ)單元陣列的一種可能的結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0036]圖18是在相關(guān)部分示出圖17的存儲(chǔ)單元陣列的等效電路的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]現(xiàn)在將參照附圖用一些附加的細(xì)節(jié)來(lái)描述本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例。然而本發(fā)明構(gòu)思可以以多種不同的形式具體實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)該被解釋為僅限于示出的實(shí)施例。更適當(dāng)?shù)兀@些實(shí)施例被提供作為示例，以使得本公開(kāi)徹底和完整，并將本發(fā)明構(gòu)思的概念完全傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。因而，關(guān)于一些示出的實(shí)施例將不會(huì)描述公知的過(guò)程、元素和技術(shù)。除非另外注釋?zhuān)駝t貫穿附圖和書(shū)面描述，相同的指代標(biāo)記指的是相同的或類(lèi)似的元素。
[0038]將會(huì)理解，雖然這里可以使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等來(lái)描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)別于另一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱(chēng)為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。
[0039]這里使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定的實(shí)施例而不是旨在限制本發(fā)明構(gòu)思。如這里使用的，單數(shù)形式的“一個(gè)”、“一”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確給出相反指示。還將進(jìn)一步理解，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中被使用時(shí)，指示所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。如這里所用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的任意一個(gè)以及關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的所有組合。同時(shí)，術(shù)語(yǔ)“示例性的”意圖表示示例或圖示。
[0040]將會(huì)理解，當(dāng)元件或?qū)颖环Q(chēng)為在另一個(gè)元件或?qū)印爸稀?、“連接到”或“耦合到”另一個(gè)元件或?qū)印⒒蛘吲c另一個(gè)元件或?qū)印跋噜彙睍r(shí),它可以直接在所述另一個(gè)元件或?qū)又?、直接連接到或耦合到所述另一個(gè)元件或?qū)印⒒蛘吲c所述另一個(gè)元件或?qū)又苯酉噜?，或者，也可以存在居間的元件或?qū)?。相反地，?dāng)一個(gè)元件被稱(chēng)為“直接”在另一個(gè)元件或?qū)印爸稀?、“直接連接到”或“直接耦合到”另一元件或?qū)?、或者與另一個(gè)元件或?qū)印爸苯酉噜彙睍r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)印?br> [0041]除非另外定義，否則這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明構(gòu)思所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。將進(jìn)一步理解，術(shù)語(yǔ)，如那些在常用字典中定義的術(shù)語(yǔ)，應(yīng)該被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)技術(shù)和/或本說(shuō)明書(shū)的上下文中的含義一致的含義，且將不會(huì)理想化地或過(guò)度形式化地被解釋?zhuān)沁@里明確地這樣定義。
[0042]圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例一般地示出存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖。參照?qǐng)D1，存儲(chǔ)系統(tǒng)100包括:控制單元110、包含作為組成部分的非易失性存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器120、安全電路130以及密鑰產(chǎn)生器140。在示出的實(shí)施例中，被指示為安全電路130的元素表示被設(shè)計(jì)為用于通過(guò)在將數(shù)據(jù)編程(或?qū)懭?到存儲(chǔ)器120時(shí)或之前加密數(shù)據(jù)來(lái)保護(hù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器120中的數(shù)據(jù)不受攻擊的廣義分類(lèi)的電路及相關(guān)的控制軟件。
[0043]在這點(diǎn)上，控制單元110在數(shù)據(jù)處理和計(jì)算操作期間控制存儲(chǔ)系統(tǒng)100的整體操作。存儲(chǔ)器120可以用于存儲(chǔ)用于控制控制單元110和/或存儲(chǔ)系統(tǒng)100的其它組件的操作的編程代碼。附加地或可替換地，存儲(chǔ)器120可以用于存儲(chǔ)用戶(hù)提供的和/或外部主機(jī)提供的數(shù)據(jù)(DATA)。
[0044]存儲(chǔ)器120將包括至少一些非易失性存儲(chǔ)單元，但也可以包括易失性和非易失性存儲(chǔ)組件，并可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和/或只讀存儲(chǔ)器(ROM)。更特別地，在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器120將是由一個(gè)或多個(gè)快閃存儲(chǔ)器件配置的快閃存儲(chǔ)器。例如，NOR快閃存儲(chǔ)器件和/或NAND快閃存儲(chǔ)器件可以被用于配置存儲(chǔ)器120。雖然本發(fā)明構(gòu)思的某些示出的實(shí)施例將在存儲(chǔ)器120為快閃存儲(chǔ)器的假設(shè)下描述，但是本發(fā)明構(gòu)思的范圍不僅限于快閃存儲(chǔ)器配置。
[0045]如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，控制單元110可以被用于接收數(shù)據(jù)(DATA)以及對(duì)應(yīng)的地址信息(ADDR)。然后，傳入的數(shù)據(jù)和地址從控制單元110傳遞到安全電路130，可能通過(guò)一個(gè)或多個(gè)緩沖組件(未示出)。安全電路130可以被用于執(zhí)行兩個(gè)主要功能:(I)在編程(或?qū)懭?操作期間或與編程(或?qū)懭?操作有關(guān)地，加密傳入的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生“加密數(shù)據(jù)”；以及(2)在讀取操作期間或與讀取操作有關(guān)地，解密從存儲(chǔ)器120接收的讀取數(shù)據(jù)以產(chǎn)生“解密數(shù)據(jù)”。因此，圖1的方框圖一般地將安全電路130示出為包括加密電路131和解密電路132。然而，在本上下文中，術(shù)語(yǔ)“電路”不僅包括硬件組件，還包括相關(guān)的軟件和/或固件組件。
[0046]在一個(gè)假設(shè)的示例性操作中，加密電路131從控制單元110或居間的緩沖組件接收地址信息(ADDR)并且從密鑰產(chǎn)生器140或用于存儲(chǔ)加密密鑰的居間的寄存器或存儲(chǔ)器(如，存儲(chǔ)器120)接收加密密鑰(KEY)。然后，這些信息值(ADDR和KEY)可以被用于加密傳入的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生將被編程到存儲(chǔ)器120中的加密數(shù)據(jù)。
[0047]在圖1的存儲(chǔ)系統(tǒng)100中使用的密鑰產(chǎn)生器140可以在本質(zhì)上是常規(guī)的。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，范圍廣泛的電路和/或軟件可以被用于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)加密密鑰以供加密電路131使用。然而，在本發(fā)明構(gòu)思的上下文內(nèi)，密鑰產(chǎn)生器140需要至少一個(gè)隨機(jī)數(shù)以便產(chǎn)生有用的加密密鑰。在圖1示出的實(shí)施例中，隨機(jī)數(shù)(RN)從存儲(chǔ)器120提供給密鑰產(chǎn)生器140。也就是說(shuō)，在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例中，可以提供作為從存儲(chǔ)器120提取的“隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)”(RD)的隨機(jī)數(shù)(RN)，其中本質(zhì)上隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)根據(jù)存儲(chǔ)器120的作為組成部分的非易失性存儲(chǔ)單元的一個(gè)或多個(gè)特性而被隨機(jī)化。
[0048]通過(guò)根據(jù)固有的但不可預(yù)測(cè)的作為組成部分的非易失性存儲(chǔ)單元的特性獲得真正隨機(jī)的數(shù)，本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例不需要提供或使用單獨(dú)提供的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路。此外，不需要執(zhí)行通常為了產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)而由(例如)控制單元110執(zhí)行的特定計(jì)算功能(例如，特定存儲(chǔ)器操作的定時(shí))，從而減少了編程和操作的開(kāi)銷(xiāo)。
[0049]密鑰產(chǎn)生器140可以利用從存儲(chǔ)器120獲得的隨機(jī)數(shù)、結(jié)合比如用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)(如，口令)、主機(jī)提供的數(shù)據(jù)等的其它數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)加密密鑰。
[0050]圖2是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例更具體地示出快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖。參照?qǐng)D2，快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000 —般包括:快閃存儲(chǔ)器1100和存儲(chǔ)控制器1200。快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000可以被實(shí)現(xiàn)為基于快閃存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，如存儲(chǔ)卡、USB存儲(chǔ)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器(SSD)等
坐寸o
[0051]快閃存儲(chǔ)器1100在存儲(chǔ)控制器1200的控制下執(zhí)行擦除、編程和/或讀取操作，并且一般地可以被理解為包括存儲(chǔ)單元陣列1110和數(shù)據(jù)輸入/輸出(I/O)電路1140，該存儲(chǔ)單元陣列1110包括作為組成部分的快閃存儲(chǔ)單元。在這些假設(shè)下，快閃存儲(chǔ)器1100可以以存儲(chǔ)塊為基礎(chǔ)執(zhí)行擦除操作，并且以頁(yè)為基礎(chǔ)執(zhí)行編程和/或讀取操作。
[0052]存儲(chǔ)控制器1200響應(yīng)于從外部主機(jī)接收的命令或控制信號(hào)的集合所指示的請(qǐng)求控制快閃存儲(chǔ)器1100執(zhí)行的擦除、編程和/或讀取操作。在圖2示出的示例中，存儲(chǔ)控制器1200包括:主機(jī)接口 1210、閃存接口 1220、控制單元1230、RAM1240、密鑰產(chǎn)生器1250以及加密電路1260。[0053]主機(jī)接口 1210可以被用于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信協(xié)議與主機(jī)接口，并且閃存接口 1220可以被用于與快閃存儲(chǔ)器1100接口。存儲(chǔ)控制器1200可以經(jīng)由包括并行ATA總線(xiàn)、串行ATA總線(xiàn)、SCS1、USB、PCIe等等的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)路徑與主機(jī)連接。
[0054]常規(guī)地，控制單元1230可以被用于控制快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000的整體操作，包括由快閃存儲(chǔ)器1100執(zhí)行的擦除操作、讀取操作、編程操作、文件系統(tǒng)管理、內(nèi)務(wù)(housekeeping)操作等等。例如，雖然在圖2中未示出，但控制單元1230可以包括中央處理單元(CPU)、處理器和/或控制器、以及相關(guān)的數(shù)據(jù)和計(jì)算電路(如，寄存器、數(shù)據(jù)緩沖器、高速暫存存儲(chǔ)器(scratch pad memory)等)。
[0055]RAMl240可以與控制邏輯1230協(xié)同使用并在控制邏輯1230的控制下使用。它可以被用作工作存儲(chǔ)器、緩沖存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器，等等。當(dāng)被用作工作存儲(chǔ)器時(shí)，正被控制單元1230處理的數(shù)據(jù)可以臨時(shí)存儲(chǔ)在RAM1240中。當(dāng)被用作緩沖存儲(chǔ)器時(shí)，RAM1240可以被用于緩沖在存儲(chǔ)控制器1200和主機(jī)之間和/或在存儲(chǔ)控制器1200和快閃存儲(chǔ)器1100之間正在交換的數(shù)據(jù)。當(dāng)被用作高速緩沖存儲(chǔ)器時(shí)，RAM1240可以使相對(duì)低速的快閃存儲(chǔ)器1100能夠與根據(jù)規(guī)定相對(duì)高速的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通信協(xié)議正在接收的數(shù)據(jù)協(xié)同操作。
[0056]在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例中，RAM1240可以被用作與快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000相關(guān)地操作的閃存轉(zhuǎn)換層(flash translation layer,FTL)的驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解FTL的潛在合并，該FTL用于，與快閃存儲(chǔ)器1100的操作相關(guān)地，管理合并(merge)操作、管理映射表、執(zhí)行地址轉(zhuǎn)換等等。
[0057]與上述一致，密鑰產(chǎn)生器1250可以被用于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)加密密鑰以供加密電路1260使用。也就是說(shuō)，密鑰產(chǎn)生器1250可以利用從快閃存儲(chǔ)器1100接收的隨機(jī)數(shù)(RN)產(chǎn)生加密密鑰。密鑰產(chǎn)生器1250可以利用一個(gè)或多個(gè)常規(guī)理解的方法從隨機(jī)數(shù)(RN)產(chǎn)生加密密鑰。例如，密鑰產(chǎn)生器1250可以將用戶(hù)提供的(或主機(jī)提供的)信息與隨機(jī)數(shù)進(jìn)行邏輯組合以產(chǎn)生加密密鑰。
[0058]利用一個(gè)或多個(gè)加密密鑰，加密電路1260可以加密傳入的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)，該加密數(shù)據(jù)最終被編程到快閃存儲(chǔ)器1100的存儲(chǔ)單元陣列1110中。然而，與合并密鑰產(chǎn)生器的常規(guī)存儲(chǔ)系統(tǒng)不同，圖2的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)不需要使用或提供單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路來(lái)產(chǎn)生密鑰產(chǎn)生器1250需要的隨機(jī)數(shù)。
[0059]圖3是進(jìn)一步示出圖2的快閃存儲(chǔ)器1100的方框圖。參照?qǐng)D3，除了存儲(chǔ)單元陣列1110和數(shù)據(jù)I/O電路1240之外，快閃存儲(chǔ)器1100還包括:地址解碼器1120、頁(yè)緩沖電路1130、電壓產(chǎn)生器1150和控制邏輯1160。
[0060]進(jìn)一步假設(shè)存儲(chǔ)單元陣列1110在功能上被劃分成多個(gè)存儲(chǔ)塊(如，按照多個(gè)存儲(chǔ)塊進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn))。在圖3的存儲(chǔ)單元陣列1110內(nèi)的相關(guān)部分中只示出了一個(gè)存儲(chǔ)塊。進(jìn)一步假設(shè)每一個(gè)存儲(chǔ)塊包括多個(gè)定義的物理頁(yè)。例如，每個(gè)物理頁(yè)可以是被共同連接到存儲(chǔ)單元陣列1110的字線(xiàn)的一組快閃存儲(chǔ)單元(如，圖3的物理頁(yè)1111)。
[0061]還假設(shè)存儲(chǔ)單元陣列1110的快閃存儲(chǔ)單元被安排在多個(gè)定義的單元串1112中。每個(gè)單元串1112包括連接到串選擇線(xiàn)SSL的串選擇晶體管、分別連接到多條字線(xiàn)WLO到WL63的多個(gè)存儲(chǔ)單元、以及連接到地選擇線(xiàn)GSL的地選擇晶體管。對(duì)于每一個(gè)單元串1112，作為組成部分的串選擇晶體管被連接到對(duì)應(yīng)的位線(xiàn)，且地選擇晶體管被連接到公共源極線(xiàn)CSL。[0062]在快閃存儲(chǔ)器1100中，每個(gè)快閃存儲(chǔ)單元可以用于存儲(chǔ)單個(gè)位數(shù)據(jù)(也就是說(shuō)，可以作為單級(jí)(single-level)快閃存儲(chǔ)單元，或SLC操作以存儲(chǔ)單個(gè)位數(shù)據(jù))，或者可以被用于存儲(chǔ)多個(gè)位數(shù)據(jù)(也就是說(shuō)，可以作為多級(jí)單元，或MLC操作以存儲(chǔ)兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)據(jù)位)。存儲(chǔ)單個(gè)位數(shù)據(jù)的SLC將與一個(gè)擦除狀態(tài)和一個(gè)編程狀態(tài)相關(guān)地操作，所述一個(gè)擦除狀態(tài)和一個(gè)編程狀態(tài)由分別的、對(duì)應(yīng)的閾值電壓分布所指示。存儲(chǔ)多個(gè)位數(shù)據(jù)的MLC將與一個(gè)擦除狀態(tài)和多個(gè)編程狀態(tài)相關(guān)地操作，每個(gè)狀態(tài)由一個(gè)閾值電壓分布分別地、對(duì)應(yīng)地指示。
[0063]在這點(diǎn)上，應(yīng)該注意用于指示擦除狀態(tài)或特定編程狀態(tài)的相應(yīng)的閾值電壓分布是根據(jù)快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的工作原理來(lái)標(biāo)稱(chēng)地定義的。因此，當(dāng)SLC的閾值電壓落入標(biāo)稱(chēng)的擦除狀態(tài)閾值電壓分布(也就是說(shuō)，根據(jù)特定存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)被認(rèn)為指示擦除狀態(tài)的閾值電壓值的范圍)內(nèi)時(shí)，對(duì)于該SLC可以指示擦除狀態(tài)(如，數(shù)據(jù)值“I”)。同樣地，當(dāng)SLC的閾值電壓落入標(biāo)稱(chēng)編程狀態(tài)閾值電壓分布(也就是說(shuō)，根據(jù)特定存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)被認(rèn)為指示編程狀態(tài)的閾值電壓值的范圍)內(nèi)時(shí)，對(duì)于該SLC可以指示編程狀態(tài)(如數(shù)據(jù)值“O”)。
[0064]在快閃存儲(chǔ)單元是MLC的情況下，當(dāng)MLC的閾值電壓落入分別的和對(duì)應(yīng)的標(biāo)稱(chēng)編程狀態(tài)閾值電壓分布(也就是說(shuō)，根據(jù)特定存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)被認(rèn)為指示特定編程狀態(tài)的閾值電壓值的范圍)內(nèi)時(shí)，將指示每個(gè)編程狀態(tài)(例如，對(duì)于2位MLC的P1、P2、P3和P4)。
[0065]返回圖3，地址解碼器1120經(jīng)由多條控制線(xiàn)(如，選擇線(xiàn)SSL和GSL、字線(xiàn)WLO到WL63,等)連接到存儲(chǔ)單元陣列1110，并可以用于響應(yīng)于地址信息ADDR選擇字線(xiàn)(如，在示出的示例中的WL0)。
[0066]頁(yè)緩沖電路1130經(jīng)由位線(xiàn)BLO到BLm連接到存儲(chǔ)單元陣列1110。頁(yè)緩沖電路1130可以包括多個(gè)單獨(dú)的頁(yè)緩沖器(未示出)，其中每個(gè)頁(yè)緩沖器以通常理解的“全位線(xiàn)結(jié)構(gòu)”連接到對(duì)應(yīng)的位線(xiàn)?？商鎿Q地，兩個(gè)或更多個(gè)頁(yè)緩沖器可以以通常理解的“屏蔽位線(xiàn)結(jié)構(gòu)(shield bit line structure)”連接到單條位線(xiàn)。頁(yè)緩沖電路1130可以被用于在編程操作期間臨時(shí)存儲(chǔ)將被編程到存儲(chǔ)單元陣列1110中的“編程數(shù)據(jù)”(如，圖1的安全電路130提供的加密數(shù)據(jù))，或者在讀取操作期間臨時(shí)存儲(chǔ)從存儲(chǔ)單元陣列1110提取的“讀取數(shù)據(jù)”。
[0067]數(shù)據(jù)I/O電路1140經(jīng)由數(shù)據(jù)線(xiàn)DL連接到頁(yè)緩沖電路1130。此外關(guān)于圖2，假設(shè)數(shù)據(jù)I/o電路1140經(jīng)由輸入/輸出線(xiàn)連接到存儲(chǔ)控制器1200。因此，數(shù)據(jù)I/O電路1140可以在編程操作期間從存儲(chǔ)控制器1200接收編程數(shù)據(jù)，并且可以在讀取操作期間將讀取的數(shù)據(jù)傳遞給存儲(chǔ)控制器1200。
[0068]如之后將更加詳細(xì)描述的，圖3的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)，以及圖1和圖2的更一般的存儲(chǔ)系統(tǒng)，可以被配置為在根據(jù)需要的基礎(chǔ)上執(zhí)行隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作。也就是說(shuō)，在圖3的示出的實(shí)施例的上下文中，可以在控制邏輯1160的控制下，經(jīng)由頁(yè)緩沖電路1130和數(shù)據(jù)I/O電路1140提供作為從快閃存儲(chǔ)器1110提取的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)的隨機(jī)數(shù)。
[0069]如通常將理解的，電壓產(chǎn)生器1150可以被用于產(chǎn)生在擦除、編程和讀取操作期間地址解碼器1120和存儲(chǔ)單元陣列1110需要的各種控制電壓(如，字線(xiàn)電壓)。此外，在本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例內(nèi)，電壓產(chǎn)生器1150可以被用于附加地產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)。在某些實(shí)施例中，電壓產(chǎn)生器在從存儲(chǔ)控制器1200接收到電源開(kāi)啟信號(hào)(PWR)時(shí)開(kāi)始它的操作。如圖3所示，電壓產(chǎn)生器1150可以包括選擇讀取電壓產(chǎn)生器1151、非選擇讀取電壓產(chǎn)生器1152以及隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器1153。
[0070]選擇讀取電壓產(chǎn)生器1151可以被用于產(chǎn)生在各種操作期間被施加到選擇的字線(xiàn)(如，WL0)的選擇讀取電壓(Vrd)。非選擇讀取電壓產(chǎn)生器1152可以被用于產(chǎn)生在各種操作期間被施加到未選擇的字線(xiàn)(如，WLl到WL63)的非選擇讀取電壓(Vread)。例如，非選擇讀取電壓(Vread)可以具有足夠?qū)ㄔ谶x擇的單元串中的選擇的存儲(chǔ)單元的電壓電平。
[0071]隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器1153可以被用于在快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1100執(zhí)行的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)。在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間，隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器1153產(chǎn)生被施加到選擇的字線(xiàn)WLO的定義的隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)，而非選擇讀取電壓產(chǎn)生器1152產(chǎn)生被施加到未選擇的字線(xiàn)WLl到WL63的非選擇讀取電壓(Vread)。以這種方式，考慮到存儲(chǔ)單元陣列1110的作為組成部分的快閃存儲(chǔ)單元的一個(gè)或多個(gè)特性而定義的特定的隨機(jī)數(shù)讀取電壓可以被施加到選擇的字線(xiàn)WL0。隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作和至少一個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)的相應(yīng)提供將參照?qǐng)D4和圖5更加詳細(xì)地描述。
[0072]返回圖3，控制邏輯1160可以被用于響應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)命令(CMD)、地址ADDR和控制信號(hào)CTRL控制快閃存儲(chǔ)器1100的編程、讀取和/或擦除。例如，在讀取操作期間，控制邏輯1160可以控制地址解碼器1120將選擇讀取電壓(Vrd)提供給選擇讀取的字線(xiàn)WL0，同時(shí)也將定義的控制信號(hào)提供給頁(yè)緩沖電路1130和數(shù)據(jù)I/O電路1140，以便讀取在選擇的頁(yè)1111中編程的數(shù)據(jù)。在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間，控制邏輯1160可以被用于通過(guò)將一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)提供給選擇的字線(xiàn)WLO來(lái)控制隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生。
[0073]在本發(fā)明構(gòu)思的上下文中，短語(yǔ)“非易失性存儲(chǔ)單元的特性”具有特定的意義。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，實(shí)際的非易失性存儲(chǔ)單元陣列包括大量的單獨(dú)的SLC或MLC存儲(chǔ)單元。理想地，在存儲(chǔ)單元陣列中的每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元在物理特性和操作性能上都與在存儲(chǔ)單元陣列中的每個(gè)或所有其它存儲(chǔ)單元相同。然而，這實(shí)際上是不可能的。
[0074]實(shí)際上，因?yàn)樵诖鎯?chǔ)單元陣列中的位置、在用于制造存儲(chǔ)單元的制造工藝中的變化以及遍布存儲(chǔ)單元陣列的溫度、噪聲和電壓的變化等，每個(gè)存儲(chǔ)單元在其唯一的、固有的性能特性上都是不同的。因此，在存儲(chǔ)單元陣列中即使是鄰近的(緊鄰的)存儲(chǔ)單元也可能以特有地不同的方式響應(yīng)充分相同的控制信號(hào)的施加。例如，在編程操作期間施加到一組非易失性存儲(chǔ)單元(如，非易失性存儲(chǔ)單元的頁(yè))、從而旨在對(duì)組中的每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元進(jìn)行類(lèi)似編程的同樣的控制電壓和/或電流，卻可能導(dǎo)致組內(nèi)單獨(dú)的存儲(chǔ)單元的充分不同的閾值電壓。然而，這些不同的閾值電壓通常將落入非易失性存儲(chǔ)單元的定義的閾值電壓分布內(nèi)。
[0075]因此，非易失性存儲(chǔ)單元展現(xiàn)的與被施加的控制信號(hào)有關(guān)的特定的、分別的編程后閾值電壓是“非易失性存儲(chǔ)單元的特性”。以類(lèi)似的方式，單獨(dú)的非易失性存儲(chǔ)單元展現(xiàn)的特定的、分別的擦除后閾值電壓是非易失性存儲(chǔ)單元的另一個(gè)特性?？商鎿Q地，單獨(dú)的非易失性存儲(chǔ)單元呈現(xiàn)定義的編程狀態(tài)的速度(也就是存儲(chǔ)單元“緩慢的”或“快速的”編程響應(yīng))是非易失性存儲(chǔ)單元的又一個(gè)特性。
[0076]圖4是示出示例性的非易失性SLC的標(biāo)稱(chēng)定義的閾值電壓分布的概念圖。某些控制電壓(如Vrd、Vrn和Vread)將考慮到標(biāo)稱(chēng)擦除閾值電壓分布“E”和標(biāo)稱(chēng)編程閾值電壓“P”來(lái)定義。注意，所述的各個(gè)標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布本質(zhì)上是高斯分布。
[0077]作為正確執(zhí)行編程操作的結(jié)果，正常工作的SLC將形成落入標(biāo)稱(chēng)編程閾值電壓分布P內(nèi)的閾值電壓，然而非正常工作的(也就是說(shuō)，不符規(guī)范地工作的)SLC將不能形成落入標(biāo)稱(chēng)編程閾值電壓分布P內(nèi)的閾值電壓。不管SLC不符規(guī)范地工作的所有情況，SLC仍將展現(xiàn)出在標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布P的范圍內(nèi)改變的閾值電壓。因此，不同的SLC將響應(yīng)于在編程操作期間充分相同的控制信號(hào)的施加而形成不同的“符合規(guī)范”的閾值電壓。
[0078]即使緊接的各個(gè)存儲(chǔ)單元也會(huì)對(duì)類(lèi)似的編程條件產(chǎn)生隨機(jī)的性能響應(yīng)，這允許本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例高效地產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)而不需額外提供單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路。也就是說(shuō)，本發(fā)明的某些實(shí)施例認(rèn)識(shí)到，普通編程的和通常提供的組成存儲(chǔ)單元陣列的非易失性存儲(chǔ)單元可以隨后被“讀取”(例如，根據(jù)定義的隨機(jī)數(shù)讀取電壓檢測(cè)它們各自的編程后閾值電壓)，以便提供隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)，用作施加到例如密鑰產(chǎn)生器的隨機(jī)數(shù)。
[0079]可替換地或附加地，即使施加的控制電壓具有充分相同的性質(zhì)，在編程操作期間各個(gè)存儲(chǔ)單元所經(jīng)歷的不同的特定編程條件(如電壓、噪聲、溫度)也將導(dǎo)致不一樣的且隨機(jī)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)被編程到存儲(chǔ)單元中。這些所經(jīng)歷的不同的編程條件是被編程存儲(chǔ)單元的特性的又一個(gè)示例。
[0080]作為這些固有的非易失性存儲(chǔ)單元特性和/或外部施加的非易失性存儲(chǔ)單元特性的結(jié)果，旨在被類(lèi)似地編程為數(shù)據(jù)值“O”的SLC組(如，頁(yè))卻將包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)值“ I ”的一個(gè)或多個(gè)SLC。這樣的非計(jì)劃中的(或“錯(cuò)誤的”)數(shù)據(jù)位在存儲(chǔ)單元組各處的出現(xiàn)是不可預(yù)期的，并且具有隨機(jī)化編程數(shù)據(jù)的效果，所述編程數(shù)據(jù)以后可以被讀取為隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)。
[0081]如圖4和圖5所示，可以與非易失性存儲(chǔ)單元的一個(gè)或多個(gè)標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布有關(guān)地確定特定的隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)的電平，不管該Vrn是在圖4的示例中被單個(gè)地使用，還是在圖5的示例中被作為變動(dòng)的多個(gè)電壓來(lái)使用。因此，在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例中，隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)可以被定義為具有落在標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布的中心值(如，在圖4中的標(biāo)稱(chēng)編程閾值電壓分布P的中心)的電平。在隨機(jī)產(chǎn)生操作期間執(zhí)行的讀取操作可以將這種類(lèi)型的隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)施加到選擇的字線(xiàn)WL0，同時(shí)非選擇讀取電壓(Vread)被施加到未選擇的字線(xiàn)WLl到WL63。產(chǎn)生的隨機(jī)讀取電壓可以被隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作提供以作為隨機(jī)數(shù)。
[0082]盡管圖4的示例以SLC編程操作繪制，但本發(fā)明構(gòu)思的其它實(shí)施例可以被應(yīng)用到與MLC編程操作有關(guān)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生。
[0083]本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例使用所謂的“一次性”編程技術(shù)來(lái)對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元組編程。也就是說(shuō)，編程電壓被一次性施加到非易失性存儲(chǔ)單元組，不進(jìn)行重復(fù)或編程驗(yàn)證。作為結(jié)果，非易失性存儲(chǔ)單元組將響應(yīng)于一次施加的編程電壓形成各自的閾值電壓。例如，將非易失性存儲(chǔ)單元的頁(yè)SLC編程到編程狀態(tài)(如，數(shù)據(jù)值“O”)可以利用一次性編程操作完成。隨后，可以使用一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓來(lái)讀取存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)單元的頁(yè)中的數(shù)據(jù)。
[0084]在圖5中示出了使用多個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓。在圖5中，三(3)個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓Vrnl、Vrn2和Vrn3被連續(xù)地施加到選擇的字線(xiàn)WLO以便讀取第一隨機(jī)數(shù)、第二隨機(jī)數(shù)和第三隨機(jī)數(shù)。因?yàn)榈谝浑S機(jī)數(shù)讀取電壓、第二隨機(jī)數(shù)讀取電壓和第三隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrnl、Vrn2和Vrn3)電平不同并在不同的時(shí)間被施加到選擇的字線(xiàn)WL0，所以盡管每個(gè)隨機(jī)讀取操作指向同一組編程的存儲(chǔ)單元，但在每個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取操作期間，將檢測(cè)到相應(yīng)的不同數(shù)量的開(kāi)啟(ON)的存儲(chǔ)單元。[0085]在圖5中示出的示例假設(shè)三(3)個(gè)隨機(jī)讀取電壓(Vrnl、Vrn2和Vrn3)具有不同的、遍布標(biāo)稱(chēng)編程閾值電壓分布P且落入標(biāo)稱(chēng)編程閾值電壓分布P內(nèi)的電平。不必總是這種情況，因?yàn)榭梢允褂萌魏魏侠頂?shù)量的隨機(jī)讀取電壓，它們中一個(gè)或多個(gè)可以被定義為落在標(biāo)稱(chēng)編程閾值電壓分布P外部。
[0086]圖6是示出通過(guò)圖5的三(3)個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)(RN1、RN2和RN3)的表。在圖6中，第一隨機(jī)數(shù)RNl是當(dāng)?shù)谝浑S機(jī)數(shù)讀取電壓Vrnl被施加到選擇的字線(xiàn)(如，WL0)時(shí)從選擇的頁(yè)檢測(cè)的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)；第二隨機(jī)數(shù)RN2是當(dāng)?shù)诙S機(jī)數(shù)讀取電壓Vrn2被施加到選擇的字線(xiàn)WLO時(shí)從選擇的頁(yè)檢測(cè)的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)。并且，第三隨機(jī)數(shù)RNl是當(dāng)?shù)谌S機(jī)數(shù)讀取電壓Vrn3被施加到選擇的字線(xiàn)WLO時(shí)檢測(cè)的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)。
[0087]如在圖6中進(jìn)一步示出的，可以利用例如簡(jiǎn)單的異或(XOR)邏輯門(mén)，從第一隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)(RN1)、第二隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)(RN2)和第三隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)(RN3)的組合產(chǎn)生加密密鑰(KEY)。
[0088]圖7是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例概述產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的一種可能的方法的流程圖。將在關(guān)于圖2和圖3的上述的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)以及工作示例的上下文中描述圖7的方法。在某些實(shí)施例中，在圖7中概述的方法將與編程操作一起被圖2的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)執(zhí)行。
[0089]假設(shè)圖2的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)以頁(yè)為基礎(chǔ)執(zhí)行讀取操作和編程操作。因此，圖7示出的方法通過(guò)選擇字線(xiàn)(如，WL0)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)(S110)。更具體地，選擇由所選擇的字線(xiàn)WLO公共地控制的快閃存儲(chǔ)單元的物理頁(yè)。作為這個(gè)選擇的結(jié)果，將依賴(lài)選擇的頁(yè)的快閃存儲(chǔ)單元的至少一個(gè)特性來(lái)產(chǎn)生想要的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)。(見(jiàn)，如，圖3的選擇的物理頁(yè)1111)?？商鎿Q地，與超過(guò)一條字線(xiàn)關(guān)聯(lián)的快閃存儲(chǔ)單元可以被用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。連續(xù)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作可以使用存儲(chǔ)單元陣列內(nèi)同一組的或不同組的快閃存儲(chǔ)單元。然而，當(dāng)使用與多條字線(xiàn)關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)單元時(shí)，可以關(guān)于選擇的多條字線(xiàn)當(dāng)中的每條相應(yīng)的字線(xiàn)獨(dú)立地執(zhí)行編程操作或讀取操作。
[0090]選擇的頁(yè)1111的作為組成部分的存儲(chǔ)單元接著被編程到同一狀態(tài)(S120)。例如，選擇的頁(yè)1111的快閃存儲(chǔ)單元可以被編程為圖4的編程狀態(tài)P (數(shù)據(jù)值“O”)。因此，“O”數(shù)據(jù)值可以被加載到連接到被選擇的頁(yè)1111的緩沖電路1130中的頁(yè)緩沖器，并且接著被編程到選擇的頁(yè)1111的快閃存儲(chǔ)單元。在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例中，對(duì)選擇的存儲(chǔ)單元的編程可以利用一次性編程技術(shù)完成，使得快閃存儲(chǔ)單元形成一次性閾值電壓分布。
[0091]在對(duì)選擇的快閃存儲(chǔ)單元編程之后，隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)可以被施加到選擇的字線(xiàn)WL0，而非選擇讀取電壓(Vread)可以被施加到未選擇的字線(xiàn)WLl到WL63 (S130)。在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例中，隨機(jī)數(shù)讀取電壓(Vrn)可以是與編程狀態(tài)P關(guān)聯(lián)的標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布的中心電壓值。這個(gè)中心電壓值的選擇有助于最大化在讀取操作期間從編程的快閃存儲(chǔ)單元讀取的數(shù)據(jù)的可變性并因此最大化其隨機(jī)性。在這樣的控制電壓偏置條件下，可以讀取快閃存儲(chǔ)單元的選擇的頁(yè)(S140)?？商鎿Q地，可以將多個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓順序地施加到編程的快閃存儲(chǔ)單元。(見(jiàn)，圖5)
[0092]然后，作為結(jié)果的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)可以被提供(或被讀出)作為隨機(jī)數(shù)(S150)。也就是說(shuō)，從快閃存儲(chǔ)單元的選擇的頁(yè)提取的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)可以被提供給存儲(chǔ)控制器1200的密鑰產(chǎn)生器1250。密鑰產(chǎn)生器1250可以接著利用由快閃存儲(chǔ)器1100提供的作為隨機(jī)數(shù)的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密密鑰。加密電路1260可以接著利用加密密鑰從將要存儲(chǔ)到快閃存儲(chǔ)器1100中的傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)。
[0093]這樣，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000可以與作為組成部分的快閃存儲(chǔ)單元陣列的快閃存儲(chǔ)單元的至少一個(gè)特性(如，各自的編程閾值電壓)有關(guān)地產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。并且因?yàn)樽鳛榻Y(jié)果的讀取數(shù)據(jù)的隨機(jī)性是根據(jù)快閃存儲(chǔ)器1100的特性產(chǎn)生的，所以快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000不需要提供單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路。
[0094]圖8是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)實(shí)施例示出快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖。參照?qǐng)D8，快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)2000 —般包括:快閃存儲(chǔ)器2100和存儲(chǔ)控制器2200。與圖2的存儲(chǔ)控制器1200類(lèi)似，存儲(chǔ)控制器2200包括主機(jī)接口 2210、閃存接口 2220、控制單元2230、RAM2240和加密電路2250。然而存儲(chǔ)控制器2200不包括密鑰產(chǎn)生器。相反，密鑰產(chǎn)生器2165被合并至快閃存儲(chǔ)器2100內(nèi)。
[0095]因此，盡管圖2的快閃存儲(chǔ)器1100將隨機(jī)數(shù)(RN)返回到存儲(chǔ)控制器1200的密鑰產(chǎn)生器1250，但是圖8的快閃存儲(chǔ)器2100可以被用于將加密密鑰(KEY)反饋到存儲(chǔ)控制器2200。包括密鑰產(chǎn)生器2165的快閃存儲(chǔ)器2100將參照?qǐng)D9更加詳細(xì)地描述。
[0096]圖9是進(jìn)一步示出圖8的快閃存儲(chǔ)器2100的方框圖。參照?qǐng)D9，快閃存儲(chǔ)器2100包括:存儲(chǔ)單元陣列2110、地址解碼器2120、頁(yè)緩沖電路2130、數(shù)據(jù)輸入/輸出電路2140、電壓產(chǎn)生器2150和控制邏輯2160。
[0097]電壓產(chǎn)生器2150可以包括選擇讀取電壓產(chǎn)生器2151、非選擇讀取電壓產(chǎn)生器2152和隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器2153。隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器2153可以被用于產(chǎn)生將在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間被提供給選擇的字線(xiàn)WLO的隨機(jī)數(shù)讀取電壓。
[0098]在某些實(shí)施例中，控制邏輯2160包括密鑰產(chǎn)生器2165。密鑰產(chǎn)生器2165可以被用于利用隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生密鑰，所述隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)作為隨機(jī)數(shù)，在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間從數(shù)據(jù)I/O電路2140提供。密鑰可以被提供給存儲(chǔ)控制器2200的加密電路2250。(見(jiàn)，圖8)。加密電路2250可以接著利用提供的密鑰加密傳入的數(shù)據(jù)以將加密的數(shù)據(jù)提供給快閃存儲(chǔ)器2100或另一個(gè)存儲(chǔ)器(未示出)。
[0099]因此，圖8的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)2000可以利用組成存儲(chǔ)系統(tǒng)的快閃存儲(chǔ)單元的特性，以與圖2的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000類(lèi)似的方式產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
[0100]圖10是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的又一個(gè)實(shí)施例示出存儲(chǔ)系統(tǒng)的方框圖。參照?qǐng)D10，存儲(chǔ)系統(tǒng)200包括:控制單元210、閃存220、安全電路230和密鑰產(chǎn)生器240。
[0101]閃存220還包括緩慢位計(jì)數(shù)器221，其可以例如在對(duì)選擇的快閃存儲(chǔ)單元進(jìn)行編程驗(yàn)證期間使用。也就是說(shuō)，某些常規(guī)的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)到各個(gè)快閃存儲(chǔ)單元響應(yīng)于定義的編程條件呈現(xiàn)出給定編程狀態(tài)的速度是可變的，所述的定義的編程條件比如為迭代的編程方案(如，增量步進(jìn)脈沖編程或ISSP)的一次或多次迭代定義的那些條件。術(shù)語(yǔ)“緩慢位”指的是在編程操作期間在某點(diǎn)沒(méi)能呈現(xiàn)想要的編程狀態(tài)的快閃存儲(chǔ)單元。相反地，術(shù)語(yǔ)“快速位”指的是在相對(duì)快速地呈現(xiàn)想要的編程狀態(tài)的能力上突出的快閃存儲(chǔ)單元。因此，例如，在利用第一控制電壓電平執(zhí)行的第一編程迭代之后，“ N”個(gè)快閃存儲(chǔ)單元的組當(dāng)中的數(shù)量“J”個(gè)可以被指示為緩慢位。然而，在利用第二控制電壓(這里第二控制電壓中的至少一個(gè)高于類(lèi)似的第一控制電壓)執(zhí)行的第二編程迭代之后，N個(gè)快閃存儲(chǔ)單元中的數(shù)量“K”個(gè)可以被指示為緩慢位，這里K小于J。
[0102]考慮到這個(gè)通常理解的作為(完成的或部分完成的)編程操作的結(jié)果提供的位(和對(duì)應(yīng)的快閃存儲(chǔ)單元)的指定，本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例可以使用這些緩慢/快速位結(jié)果作為所包含的快閃存儲(chǔ)單元的特性。因此，存儲(chǔ)系統(tǒng)200可以被用于根據(jù)緩慢位產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)(和加密密鑰)。一種根據(jù)快閃存儲(chǔ)器220中的緩慢位產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法將在后文中描述。
[0103]或者，在圖10中示出的存儲(chǔ)系統(tǒng)200的元件分別與圖1的存儲(chǔ)系統(tǒng)100的元件類(lèi)似。
[0104]圖1lA是示出可以由圖10的存儲(chǔ)系統(tǒng)200執(zhí)行的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法的概念圖，其中快閃存儲(chǔ)器220被用于利用在編程操作期間指示的在一組快閃存儲(chǔ)單元之中的緩慢位的物理特性來(lái)本質(zhì)上產(chǎn)生隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)。
[0105]參照?qǐng)D11A，閃存MLC可以被編程為多個(gè)編程狀態(tài)P1、P2和P3中的一個(gè)，所述編程狀態(tài)由落在分別定義的閾值電壓分布內(nèi)的閾值電壓所指示。
[0106]因此，假設(shè)在由快閃存儲(chǔ)器220執(zhí)行的編程操作期間，編程電壓被施加到一組閃存MLC。接著，執(zhí)行與編程操作關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)編程驗(yàn)證步驟。例如，第一編程驗(yàn)證電壓Vfl和第二編程驗(yàn)證電壓Vf2可以被順序地施加到選擇的字線(xiàn)WL0。在這些假設(shè)下，第一編程驗(yàn)證電壓Vf I可以是用于驗(yàn)證快閃存儲(chǔ)單元是否已被編程到第一編程狀態(tài)Pl的電壓，并且第二編程驗(yàn)證電壓Vf2可以是用于驗(yàn)證快閃存儲(chǔ)單元是否已被編程到第二編程狀態(tài)P2的電壓。
[0107]因?yàn)槲茨艹^(guò)相應(yīng)的第一編程驗(yàn)證電壓Vfl和第二編程驗(yàn)證電壓Vf2的緩慢位的數(shù)量是隨機(jī)的，所以可以利用緩慢位的對(duì)應(yīng)數(shù)量產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。例如，如圖1lB所示，作為與第一編程驗(yàn)證電壓Vfl相關(guān)地執(zhí)行第一編程驗(yàn)證操作的結(jié)果，可以獲得包括第一組緩慢位的第一隨機(jī)數(shù)據(jù)(SB1)。然而，作為與第二編程驗(yàn)證電壓Vf2相關(guān)地執(zhí)行第二編程驗(yàn)證操作的結(jié)果，可以獲得包括第二組緩慢位的第二隨機(jī)數(shù)據(jù)(SB2 )。在被編程驗(yàn)證的快閃存儲(chǔ)單元的組內(nèi)的緩慢位的數(shù)量和它們各自的位置兩者將是變化的，并且可以被認(rèn)為是作為組成部分的快閃存儲(chǔ)單元的特性。
[0108]在圖1lB中進(jìn)一步示出的示例中，通過(guò)將第一隨機(jī)數(shù)據(jù)(SBl)和第二隨機(jī)數(shù)據(jù)(SB2)進(jìn)行XOR來(lái)產(chǎn)生加密密鑰(KEY)。
[0109]當(dāng)考慮前面的示例時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，不需要提供單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路，或在某些情況下，不需要執(zhí)行除了編程/讀取或編程驗(yàn)證操作之外的內(nèi)部存儲(chǔ)系統(tǒng)操作，就可以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。也就是說(shuō)，不需要執(zhí)行唯一用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的特定計(jì)算操作。相反，可以利用存儲(chǔ)系統(tǒng)的作為組成部分的非易失性存儲(chǔ)單元的特定的編程/讀取噪聲、特定的編程響應(yīng)和類(lèi)似的特性來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
[0110]在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例的上下文中，可以將一組被選擇的非易失性存儲(chǔ)單元中的各個(gè)存儲(chǔ)單元所執(zhí)行的編程/擦除循環(huán)(P/E)的數(shù)量看作是非易失性存儲(chǔ)單元的特性。也就是說(shuō)，每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的閾值電壓編程響應(yīng)或緩慢位行為可以根據(jù)它的P/E磨損而改變。
[0111]此外，各個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的閾值電壓編程響應(yīng)或緩慢位行為可以根據(jù)操作模式改變。例如，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以操作在第一模式，在該第一模式中，利用一組存儲(chǔ)單兀的閾值電壓分布的特性來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，并且存儲(chǔ)系統(tǒng)也可以操作在第二模式，在該第二模式中，利用緩慢位的特性來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。在這種情況下，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以通過(guò)在第一操作模式和第二操作模式之間切換來(lái)改變隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法。[0112]在本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例中，存儲(chǔ)系統(tǒng)可以將利用上述方法產(chǎn)生的隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)用作偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的種子。例如，在圖2中的快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1000的密鑰產(chǎn)生器1250包括用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器的情況下，偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器可以利用由快閃存儲(chǔ)器1100提供的種子產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。在這種情況下，快閃存儲(chǔ)器1100可以通過(guò)在選擇的頁(yè)編程同樣的數(shù)據(jù)，并將種子讀取電壓提供給選擇的字線(xiàn)以讀取選擇的頁(yè)來(lái)產(chǎn)生種子?？扉W存儲(chǔ)器1100可以將與在閾值電壓分布中的特定電壓電平相對(duì)應(yīng)的電壓用作種子讀取電壓。
[0113]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以被應(yīng)用到或被提供給各種產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以用電子設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述電子設(shè)備比如個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、可攜帶攝像機(jī)、蜂窩電話(huà)、MP3播放器、PMP、PSP、PDA、等等，所述存儲(chǔ)設(shè)備比如存儲(chǔ)卡、USB存儲(chǔ)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)、等等。
[0114]圖12是示出可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)卡系統(tǒng)的方框圖。存儲(chǔ)卡系統(tǒng)3000 —般包括:主機(jī)3100和存儲(chǔ)卡3200。主機(jī)3100可以包括主機(jī)控制器3110、主機(jī)連接單元3120和DRAM3130。
[0115]主機(jī)3100可以在存儲(chǔ)卡3200中寫(xiě)入數(shù)據(jù)并從存儲(chǔ)卡3200讀取數(shù)據(jù)。主機(jī)控制器3110可以將命令(如，寫(xiě)命令)、從主機(jī)3100中的時(shí)鐘產(chǎn)生器(未示出)產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)CLK和數(shù)據(jù)經(jīng)由主機(jī)連接單元3120發(fā)送給存儲(chǔ)卡3200。DRAM3130可以是主機(jī)3100的主存儲(chǔ)器。
[0116]存儲(chǔ)卡3200可以包括卡連接單元3210、卡控制器3220和快閃存儲(chǔ)器3230?？刂破?220可以響應(yīng)于經(jīng)由卡連接單元3210輸入的命令在快閃存儲(chǔ)器3230中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)?？梢耘c從卡控制器3220中的時(shí)鐘產(chǎn)生器(未示出)產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)同步地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)?？扉W存儲(chǔ)器3230可以存儲(chǔ)從主機(jī)3100傳送的數(shù)據(jù)。例如，在主機(jī)3100為數(shù)碼相機(jī)的情況下，存儲(chǔ)卡3200可以存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)。
[0117]在存儲(chǔ)卡系統(tǒng)3000中，卡控制器3220或快閃存儲(chǔ)器3230可以被配置為包括密鑰產(chǎn)生器(參考圖2或圖8)。存儲(chǔ)卡系統(tǒng)3000可以根據(jù)上述的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生方法產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)而不需要單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路。因此，不需要給存儲(chǔ)卡3200增加這樣的電路需要的區(qū)域就可以確保數(shù)據(jù)的可靠性。
[0118]圖13是示出可以應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的存儲(chǔ)系統(tǒng)的包括固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)的系統(tǒng)的方框圖。參照?qǐng)D13，系統(tǒng)4000 —般包括:主機(jī)4100和SSD4200。主機(jī)4100可以包括主機(jī)接口 4111、主機(jī)控制器4120和DRAM4130。
[0119]主機(jī)4100可以在SSD4200中寫(xiě)入數(shù)據(jù)或從SSD4200中讀取數(shù)據(jù)。主機(jī)控制器4120可以把比如命令、地址、控制信號(hào)等等的信號(hào)SGL經(jīng)由主機(jī)接口 4111傳送給SSD4200。DRAM4130可以是主機(jī)4100的主存儲(chǔ)器。
[0120]SSD4200可以經(jīng)由主機(jī)接口 4111與主機(jī)4100交換信號(hào)SGL，并可以經(jīng)由電源連接器4221被供給電力。SSD4200可以包括多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器4201到420n、SSD控制器4210和輔助電源4220。這里，非易失性存儲(chǔ)器4201到420η不僅可以用NAND快閃存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)，還可以用比如PRAM、MRAM、ReRAM等等的非易失性存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0121]多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器4201到420η可以被用作SSD4200的存儲(chǔ)介質(zhì)。多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器4201到420η可以經(jīng)由多個(gè)通道CHl到CHn與SSD控制器4210連接。一個(gè)通道可以與一個(gè)或多個(gè)非易失性存儲(chǔ)器連接。與一個(gè)通道連接的非易失性存儲(chǔ)器可以與相同的數(shù)據(jù)總線(xiàn)連接。
[0122]SSD控制器4210可以經(jīng)由主機(jī)接口 4111與主機(jī)4100交換信號(hào)SGL。這里，信號(hào)SGL可以包括命令、地址、數(shù)據(jù)等等。SSD控制器4210可以被配置為根據(jù)主機(jī)4100的命令將數(shù)據(jù)寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的非易失性存儲(chǔ)器或從對(duì)應(yīng)的非易失性存儲(chǔ)器讀出數(shù)據(jù)。SSD控制器4210將參照?qǐng)D14更全面地描述。
[0123]輔助電源4220可以經(jīng)由電源連接器4221與主機(jī)4100連接。輔助電源4220可以由來(lái)自主機(jī)4100的電力PWR充電。輔助電源4220可以被放在SSD4200內(nèi)部或外部。例如，輔助電源4220可以被放在主板上以將輔助電力供給SSD4200。
[0124]圖14是進(jìn)一步示出圖13的SSD控制器4210的方框圖。參照?qǐng)D14，SSD控制器4210包括NVM接口 4211、主機(jī)接口 4212、加密電路4213、控制單元4214和SRAM4215。
[0125]NVM接口 4211可以將從主機(jī)4100的主存儲(chǔ)器傳送的數(shù)據(jù)分別分散到通道CHl到CHn。NVM接口 4211可以將從非易失性存儲(chǔ)器4201到420η讀取的數(shù)據(jù)經(jīng)由主機(jī)接口 4212傳送到主機(jī)4100。
[0126]主機(jī)接口 4212可以根據(jù)主機(jī)4100的協(xié)議提供與SSD4200的接口。主機(jī)接口 4212可以利用USB (通用串行總線(xiàn))、SCSI (小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)、快速PC1、ΑΤΑ、PATA (并行ΑΤΑ), SATA (串行ATA)、SAS (串行連接SCSI)等等與主機(jī)4100通信。主機(jī)接口 4212也可以執(zhí)行允許主機(jī)4100將SSD4200識(shí)別為硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)(HDD)的光盤(pán)仿真功能。
[0127]加密電路4213可以利用從包括在SSD控制器4210中或每個(gè)非易失性存儲(chǔ)器4201到420η中的密鑰產(chǎn)生器提供的密鑰來(lái)加密數(shù)據(jù)。控制單元4214可以分析和處理從主機(jī)4100輸入的信號(hào)?？刂茊卧?214可以通過(guò)主機(jī)接口 4212或NVM接口 4211控制主機(jī)4100或非易失性存儲(chǔ)器4201到420η?？刂茊卧?214可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)SSD4200的固件來(lái)控制非易失性存儲(chǔ)器4201到420η。
[0128]SRAM4215可以被用于驅(qū)動(dòng)高效管理非易失性存儲(chǔ)器4201到420η的軟件。SRAM4215可以存儲(chǔ)從主機(jī)4100的主存儲(chǔ)器輸入的元數(shù)據(jù)或高速緩存數(shù)據(jù)。一旦突然斷電，存儲(chǔ)在SRAM4215中的元數(shù)據(jù)或高速緩存數(shù)據(jù)可以利用輔助電源4220被存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器4201到420η中。
[0129]返回圖13，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的系統(tǒng)4000可以利用作為組成部分的非易失性存儲(chǔ)單元的特性來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。因?yàn)殡S機(jī)數(shù)可以這樣產(chǎn)生，所以系統(tǒng)4000不需要單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路。
[0130]圖15是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例示出可以合并快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)的電子設(shè)備的方框圖。這里，電子設(shè)備5000可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)或手持電子設(shè)備，比如筆記本計(jì)算機(jī)、蜂窩電話(huà)、PDA、照相機(jī)、等等。
[0131]參照?qǐng)D15，電子設(shè)備5000包括:存儲(chǔ)系統(tǒng)5100、電源設(shè)備5200、輔助電源5250、CPU5300、DRAM5400以及用戶(hù)接口 5500。存儲(chǔ)系統(tǒng)5100可以包括快閃存儲(chǔ)器5110和存儲(chǔ)控制器5120。存儲(chǔ)系統(tǒng)5100可以被嵌入在電子設(shè)備5000內(nèi)。
[0132]根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的某些實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)可以合并具有三維(3D)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)單元陣列。
[0133]因此，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個(gè)實(shí)施例，圖16是示出快閃存儲(chǔ)器6000的方框圖，該快閃存儲(chǔ)器6000包括:三維(3D)單元陣列6110、數(shù)據(jù)輸入/輸出電路6120、地址解碼器6130和控制邏輯6140。
[0134]3D存儲(chǔ)單元陣列6110包括多個(gè)存儲(chǔ)塊BLKl到BLKz，所述多個(gè)存儲(chǔ)塊BLKl到BLKz中的每個(gè)由三維(或垂直)結(jié)構(gòu)形成。對(duì)于具有二維(水平)結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)塊，存儲(chǔ)單元可以在與襯底平行的方向上形成。對(duì)于具有三維結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)塊，存儲(chǔ)單元可以在與襯底垂直的方向上形成。每個(gè)存儲(chǔ)塊BLKl到BLKz可以是快閃存儲(chǔ)器6000的擦除單元。
[0135]數(shù)據(jù)輸入/輸出電路6120可以經(jīng)由多條位線(xiàn)與3D單元陣列6110連接。數(shù)據(jù)輸入/輸出電路6120可以從外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)或?qū)?D存儲(chǔ)單元陣列6110讀取的數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備。地址解碼器6130可以經(jīng)由多條字線(xiàn)和選擇線(xiàn)GSL和SSL與3D單元陣列6110連接。地址解碼器6130可以響應(yīng)于地址ADDR選擇字線(xiàn)。
[0136]控制邏輯6140可以控制快閃存儲(chǔ)器6000的編程、擦除、讀取等。例如，在編程期間，控制邏輯6140可以控制地址解碼器6130和數(shù)據(jù)輸入/輸出電路6120，以使得編程電壓被供給到選擇的字線(xiàn)且數(shù)據(jù)被編程。
[0137]圖17是在相關(guān)部分進(jìn)一步示出圖16的存儲(chǔ)塊的3D存儲(chǔ)單元陣列結(jié)構(gòu)的透視圖。參照?qǐng)D17，存儲(chǔ)塊BLKl在垂直于襯底SUB的方向上形成?？梢栽谝r底SUB上形成η+摻雜區(qū)域。可以在襯底SUB上依次沉積柵電極層和絕緣層。電荷存儲(chǔ)層可以在柵電極層和絕緣層之間形成。
[0138]如果柵電極層和絕緣層在垂直方向上形成圖案，則可以形成V形柱。柱可以經(jīng)由柵電極層和絕緣層與襯底SUB連接。柱的外部O可以由通道(channel)半導(dǎo)體形成，它的內(nèi)部I可以由比如硅氧化物的絕緣材料形成。
[0139]存儲(chǔ)塊BLKl的柵電極層可以與地選擇線(xiàn)GSL、多條字線(xiàn)WLl到WL8和串選擇線(xiàn)SSL連接。存儲(chǔ)塊BLKl的柱可以與多條位線(xiàn)BLl到BL3連接。在圖17中，示出了一個(gè)存儲(chǔ)塊BLKl具有兩條選擇線(xiàn)SSL和GSL、八條字線(xiàn)WLl到WL8和三條位線(xiàn)BLl到BL3的情形。然而，本發(fā)明構(gòu)思不限于此。
[0140]圖18是在相關(guān)部分示出圖17的存儲(chǔ)塊的等效電路的圖。參照?qǐng)D18，NAND串NSll到NS33可以連接在位線(xiàn)BLl到BL3和公共源極線(xiàn)CSL之間。每個(gè)NAND串(如，NS11)可以包括串選擇晶體管SST、多個(gè)存儲(chǔ)單元MCl到MC8和地選擇晶體管GST。
[0141]串選擇晶體管SST可以與串選擇線(xiàn)SSLl到SSL3連接。存儲(chǔ)單元MCl到MC8可以分別與對(duì)應(yīng)的字線(xiàn)WLl到WL8連接。地選擇晶體管GST可以與地選擇線(xiàn)GSL連接。在每個(gè)NAND串中，串選擇晶體管SST可以與位線(xiàn)連接，并且地選擇晶體管GST可以與公共源極線(xiàn)CSL連接。
[0142]具有同樣高度的字線(xiàn)(如，WLl)可以公共連接，并且串選擇線(xiàn)SSLl到SSL3可以彼此分離。在編程與第一字線(xiàn)WLl連接的并且包括在NAND串NS11、NS12和NS13中的存儲(chǔ)單元(組成頁(yè))時(shí)，可以選擇第一字線(xiàn)WLl和第一串選擇線(xiàn)SSL。
[0143]盡管已經(jīng)參照示例實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明構(gòu)思，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的是，在不脫離權(quán)利要求范圍的情況下，可以做出各種改變和更改。因此，應(yīng)該理解上述實(shí)施例本質(zhì)上不是限制性的而是示例性的。
【權(quán)利要求】
1.一種在非易失性存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器中產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的方法，該方法包括: 對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程； 利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取編程的非易失性存儲(chǔ)單元以產(chǎn)生隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)，所述隨機(jī)數(shù)讀取電壓依照非易失性存儲(chǔ)單元的特性選擇；以及 從隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中從隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)無(wú)需使用單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路來(lái)執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中非易失性存儲(chǔ)單元的特性是響應(yīng)于非易失性存儲(chǔ)單元的編程的非易失性存儲(chǔ)單元的標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓被選擇為在標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓被選擇為處于標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布的中心。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中非易失性存儲(chǔ)單元的特性是響應(yīng)于非易失性存儲(chǔ)單元的編程的至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的緩慢單元響應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中非易失性存儲(chǔ)單元的編程是一次性編程操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元是單級(jí)存儲(chǔ)單元(SLC)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述非易失性存儲(chǔ)單元被安排在共同連接到字線(xiàn)的物理頁(yè)中。
10.一種方法，包括: 利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓從編程的非易失性存儲(chǔ)單元獲得隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)，所述隨機(jī)數(shù)讀取電壓是考慮到非易失性存儲(chǔ)單元的特性而選擇的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 通過(guò)邏輯組合隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括: 從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰；以及 利用加密密鑰加密由存儲(chǔ)系統(tǒng)接收的數(shù)據(jù)，該存儲(chǔ)系統(tǒng)包括存儲(chǔ)控制器和包括非易失性存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中產(chǎn)生加密密鑰由布置在存儲(chǔ)控制器和存儲(chǔ)器中的一個(gè)中的密鑰產(chǎn)生器執(zhí)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓被選擇為在響應(yīng)于非易失性存儲(chǔ)單元的編程的非易失性存儲(chǔ)單元的標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布之內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓被選擇為處于標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布的中心。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓是編程驗(yàn)證電壓，用于在非易失性存儲(chǔ)單元的編程期間驗(yàn)證每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元是否如緩慢單元一樣地響應(yīng)。
17.—種加密密鑰產(chǎn)生方法,包括: 利用編程電壓對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程，其中每個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元被指定為響應(yīng)于編程展現(xiàn)落入標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布內(nèi)的閾值電壓；通過(guò)利用落入標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布內(nèi)的至少一個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取編程的非易失性存儲(chǔ)單元來(lái)產(chǎn)生隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)； 將隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)作為隨機(jī)數(shù)施加到密鑰產(chǎn)生器；以及 利用密鑰產(chǎn)生器產(chǎn)生加密密鑰。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中每一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元是單級(jí)存儲(chǔ)單元(SLC)0
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程由利用一次性編程操作將編程電壓施加到非易失性存儲(chǔ)單元組成。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中至少一個(gè)隨機(jī)數(shù)讀取電壓包括產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第一隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)的第一隨機(jī)數(shù)讀取電壓和產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)的第二隨機(jī)數(shù)讀取電壓，并且該方法還包括: 邏輯組合第一隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)和第二隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)以產(chǎn)生隨機(jī)讀取數(shù)據(jù)。
21.一種存儲(chǔ)器，包括: 存儲(chǔ)單元陣列，其包括非易失性存儲(chǔ)單元； 編程電壓產(chǎn)生器，其在編程操作期間將編程電壓施加到存儲(chǔ)單元陣列的選擇的字線(xiàn)；以及 隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器，其在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間將隨機(jī)數(shù)讀取電壓施加到選擇的字線(xiàn)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓的電平被選擇為在非易失性存儲(chǔ)單元在被編程時(shí)預(yù)期的標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布之內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲(chǔ)器，其中非易失性存儲(chǔ)單元是快閃存儲(chǔ)單元。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲(chǔ)器，其中非易失性存儲(chǔ)單元是單級(jí)快閃存儲(chǔ)單元(SLC)0
24.一種存儲(chǔ)器，包括: 存儲(chǔ)單元陣列，其包括非易失性存儲(chǔ)單元； 編程電壓產(chǎn)生器，其在編程操作期間將編程電壓施加到存儲(chǔ)單元陣列的選擇的字線(xiàn)；以及 隨機(jī)數(shù)讀取電壓產(chǎn)生器，其在隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生操作期間將隨機(jī)數(shù)讀取電壓施加到選擇的字線(xiàn)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓是編程驗(yàn)證電壓，用于在非易失性存儲(chǔ)單元的編程期間確定至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的緩慢單元響應(yīng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的存儲(chǔ)器，其中非易失性存儲(chǔ)單元是快閃存儲(chǔ)單元。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的存儲(chǔ)器，其中非易失性存儲(chǔ)單元是多級(jí)快閃存儲(chǔ)單元(MLC)。
27.一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括: 控制單元，其接收傳入的數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的地址信息； 安全電路，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)器，其包括非易失性存儲(chǔ)單元，所述非易失性存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)，并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取非易失性存儲(chǔ)單元時(shí)非易失性存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓被選擇為落入非易失性存儲(chǔ)單元在被編程時(shí)的標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布之內(nèi)；以及密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰；其中從讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)無(wú)須使用單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路來(lái)執(zhí)行。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓被選擇為處于標(biāo)稱(chēng)閾值電壓分布的中心。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中利用一次性編程操作對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中每一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元是單級(jí)存儲(chǔ)單元(SLC)，且非易失性存儲(chǔ)單元被安排在共同連接到字線(xiàn)的物理頁(yè)中。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中存儲(chǔ)器包括快閃存儲(chǔ)單元的三維(3D)存儲(chǔ)單元陣列。
32.—種存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括: 控制單元，其接收傳入的數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的地址信息； 安全電路，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)器，其包括非易失性存儲(chǔ)單元，所述非易失性存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取非易失性存儲(chǔ)單元時(shí)非易失性存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓是編程驗(yàn)證電壓，用于在非易失性存儲(chǔ)單元的編程期間確定至少一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元的緩慢單元響應(yīng)；以及 密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰； 其中從讀取數(shù)據(jù)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)無(wú)須使用單獨(dú)的隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生電路來(lái)執(zhí)行。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中利用一次性編程操作對(duì)非易失性存儲(chǔ)單元編程。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中每一個(gè)非易失性存儲(chǔ)單元是多級(jí)存儲(chǔ)單元(MLC)，并且所述MLC被安排在分別連接到對(duì)應(yīng)字線(xiàn)的多個(gè)物理頁(yè)中。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中存儲(chǔ)器包括快閃存儲(chǔ)單元的三維(3D)存儲(chǔ)單元陣列，其包括在第一方向延伸的多個(gè)單元串、在第二方向延伸的多條字線(xiàn)以及在第三方向上延伸的多條位線(xiàn)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中每個(gè)單元串被連接到多條位線(xiàn)之一并包括在串選擇晶體管(SST)和地選擇晶體管(GST)之間串行連接的多個(gè)快閃存儲(chǔ)單元，以及 多個(gè)快閃存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)分別由多條字線(xiàn)之一控制，每個(gè)SST由串選擇線(xiàn)控制，并且每個(gè)GST由地選擇線(xiàn)控制。
37.一種系統(tǒng),包括: 主機(jī)，其提供傳入的數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的地址信息；以及 存儲(chǔ)卡，其包括: 卡控制器，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)器，其包括快閃存儲(chǔ)單元，所述快閃存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)，并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取快閃存儲(chǔ)單元時(shí)非易失性存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓依照非易失性存儲(chǔ)單元的特性選擇；以及 密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中密鑰產(chǎn)生器被布置在快閃存儲(chǔ)器中。
39.一種系統(tǒng),包括:主機(jī)，其提供傳入的數(shù)據(jù)及對(duì)應(yīng)的地址信息；以及 固態(tài)驅(qū)動(dòng)(SSD)，其包括: SSD控制器，其利用地址信息和加密密鑰從傳入的數(shù)據(jù)產(chǎn)生加密數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)器，其包括快閃存儲(chǔ)單元，所述快閃存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)加密數(shù)據(jù)，并且當(dāng)利用隨機(jī)數(shù)讀取電壓讀取快閃存儲(chǔ)單元時(shí)快閃存儲(chǔ)單元提供隨機(jī)數(shù)，其中隨機(jī)數(shù)讀取電壓依照非易失性存儲(chǔ)單元的特性選擇；以及 密鑰產(chǎn)生器，其從隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生加密密鑰。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所 述的系統(tǒng)，其中存儲(chǔ)器包括三維(3D)存儲(chǔ)單元陣列。
【文檔編號(hào)】G11C16/10GK103578550SQ201310328869
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】薛昶圭, 孔駿鎮(zhèn), 孫弘樂(lè), 尹弼相 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社