フローティングゲート間に浅溝素子分離構造（ＳＴＩ）を有し、浅溝素子分離誘電体がエッチングされるフローティングゲート間に延びるコントロールゲートを有する不揮発性メモリが形成される。エッチング深度の制御は、イオン注入を使用して、基礎をなす誘電体と比較して高いエッチングレートで誘電体の層を作ることによって達成される。導電層は、注入中に基板と重なる。メモリアレイ内に少量のポリシリコンという特徴を有し、周辺領域の大量のポリシリコンという特徴を有する基板は、周辺領域における突起部と、突起部が除去されると停止するソフト化学的機械的研磨ステップとを使用して正確に平坦化される。
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様々な符号化、圧縮、暗号化、またはその他のデータ変換アルゴリズムから生じる格納データ量の変化に、変換済みデータの個別単位を個別に識別することにより、およびフラッシュメモリ等のメモリシステムの格納ブロックの中でそのような単位を物理的に連続して格納することにより対処する。格納されるデータは、メモリシステム外部のホストシステムからまたはメモリシステムの中のプロセッサで実行するアプリケーションから到来する。
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メモリシステムは、コントローラのハードウェアにおいて実施される暗号化エンジンを備える。メモリシステムを起動する際に、ブートストラップ機構が実施され、ファームウェアの第１の部分が、実行時に実行すべきファームウェアの他の部分をプルインする。暗号エンジンのハードウェアは、ファームウェアの少なくとも第１の部分の完全性をベリファイするために使用される。したがって、システムを実行することになっているファームウェアのみが実行されることになる。
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すぐに利用できる大容量格納用のセキュアでないメモリを使用するが、データの不法コピーに対するセキュリティを提供するファームウェア（およびハードウェア）を有する大容量格納機能を備えたデバイスを提供する。ファームウェア自体がセキュアでない大容量記憶メモリに格納され、潜在的にハッキングに対して脆弱な場合にも該当する。ファームウェアの真正性の表示は、デバイスによって実行される前に存在していなくてはならない。これにより、デバイスのコンテンツの不法コピーまたは改ざんが防止される。別のファームウェア・アプリケーションを備えるデバイスに他の機能を追加することができるが、そのような追加のアプリケーションの真正性も、それらが実行される前にベリファイされる。これにより、不法に挿入されたいずれかの機構を通じた、セキュアなコンテンツに対する不法コピーまたは改ざんがさらに防止される。大容量記憶メモリ内のデータであれば、どのデータが暗号化されてもよい。
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ホストシステムデータファイルは、各ファイルおよびファイル内のデータのオフセットの一意の識別を用いるが、メモリのためのどのような中間的論理アドレスまたは仮想アドレス空間も用いることなく、大型消去ブロックのフラッシュメモリシステムに直接書き込まれる。ファイルがメモリ中のどこに格納されるかのディレクトリ情報が、メモリシステム内に、ホストによってではなく、そのコントローラによって維持される。
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フラッシュメモリなどの再プログラム可能な不揮発性半導体メモリは、一意なファイル識別子とファイル内でのデータのオフセットとを含む論理アドレスでファイルを記憶するよう動作し、直接データファイル記憶と呼ばれる。ホストによって生成されるデータファイルは、ファイルインターフェイスを通じてこのようなメモリに直接記憶できる。しかし、連続論理アドレス空間を使用する従来のホスト／メモリインターフェイスが複数のファイルを識別するために使われる場合、アドレス空間が連続する論理ファイルに分割され、これらのファイルは、ホストから直接入手するファイルと同様に扱われる。両タイプのインターフェイスを同じメモリシステムに含めることができる。
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不揮発性メモリアレイにおいて、消去済みブロックの不足が生じる前に行われる再生操作のスケジューリングは、制限時間の超過を招く長期間の再生を回避する。メモリコントローラは、メモリアレイに記憶されるデータに関する情報をもとに、プログラムされ得る追加のホストデータと遂行される再生操作とを推定し、メモリが満杯になるまで書き込み操作の合間に再生操作が均一に分散するようにスケジュールを組む。
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各ファイルの一意の識別名およびファイル内のデータのオフセットを用いるが、メモリの中間論理アドレスまたは仮想アドレス空間のいずれも用いることなく、大容量の消去ブロックのフラッシュメモリシステムに直接ホストシステムのデータファイルの書き込みを行う。メモリのどこにファイルがあるかに関するディレクトリ情報を、ホストではなく、メモリシステムのコントローラが、メモリシステムに保持する。各データファイルを、ファイルディレクトリに一意に識別し、このディレクトリ情報が、ファイルを構成するデータグループのファイルインデックステーブル（ＦＩＴ）内のエントリと、メモリ内のそれらの物理記憶位置を指す。
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メモリの中間論理アドレスまたは仮想アドレス空間を利用しないで、各ファイルの一意の識別名とファイル内のデータのオフセットとを用いて、大容量消去ブロックのフラッシュメモリシステムに、直接ホストシステムのデータファイルの書き込みを行う。メモリのどこにファイルを記憶してあるかについてのディレクトリ情報を、ホストではなく、メモリシステムのコントローラにより、メモリシステム内に保持する。メモリブロックの種類を選択して、ファイルのデータの書き込みがすでに行われたブロックの種類に依存する、ファイルの追加データを受け取る。有効なデータ量が最も少ないものから開始するようにブロックを選択する処理により、データを含んでいるブロックを選択して、そこから使われていない容量を解放する。
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不揮発性集積メモリデバイス内の、プログラムしにくい記憶素子を迅速かつ効率的にプログラムするシステムと方法が提供される。第１のレベルに制限される記憶素子を流れる電流により、多数の記憶素子が同時にプログラミング処理を受ける。これら記憶素子の一部が所定の状態に達すると、それらはプログラムされるセルのセットから取り除かれ、引き続きプログラムされる素子に関する電流制限が引き上げられる。これらのプログラムしにくい電流レベルは、第２のさらに高い限界に引き上げられるか、または無制限となる。別の態様によれば、プログラミング動作中、セルに許される電流限界はセルがプログラムされる目標状態に応じて決まる。
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