用于具有弱留存時(shí)間的存儲(chǔ)器單元的刷新方案的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于具有弱留存時(shí)間的存儲(chǔ)器單元的刷新方案
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年6月24日以Jung Pill Kim等人的名義提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/838,435的權(quán)益，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)援引全部明確納入于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開(kāi)涉及電子存儲(chǔ)器操作并且尤其涉及用于具有弱留存時(shí)間的存儲(chǔ)器單元的刷新方案。
[0004]背景
[0005]半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備包括例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)以及動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)。DRAM存儲(chǔ)器單元一般包括一個(gè)晶體管以及一個(gè)電容器，這使得能夠進(jìn)行高度集成。該電容器能夠被充電或者放電來(lái)將信息存儲(chǔ)為對(duì)應(yīng)的位值(例如‘0’或‘1’)。因?yàn)殡娙萜餍孤╇姾?，所以除非電容器電荷被周期性刷新，否則所存儲(chǔ)的信息最終會(huì)消退。由于刷新要求，與SRAM以及其他靜態(tài)存儲(chǔ)器相反，DRAM被稱(chēng)為動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器。DRAM的持續(xù)刷新一般將其用途限于計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器。
[0006]DRAM規(guī)?？s放持續(xù)進(jìn)行以增加每DRAM芯片的總位數(shù)，這直接影響了 DRAM刷新的規(guī)范，DRAM刷新是單元的值藉以被保持可讀的過(guò)程。DRAM刷新的規(guī)范包括刷新命令被發(fā)送到每個(gè)DRAM的間隔(tREFI)，以及刷新命令占用DRAM接口的時(shí)間量(tRFC)。遺憾的是，DRAM規(guī)?？s放增加了弱留存單元(例如，具有減少的留存時(shí)間的單元)的數(shù)目。此類(lèi)單元涉及附加的刷新循環(huán)來(lái)維持所存儲(chǔ)的信息。片上系統(tǒng)或者其他類(lèi)似的計(jì)算機(jī)架構(gòu)中增加的刷新循環(huán)引起了顯著的性能和功耗影響。但若非如此，在沒(méi)有增加的刷新循環(huán)的情況下，會(huì)結(jié)果導(dǎo)致潛在的DRAM芯片產(chǎn)出損失。
[0007]概述
[0008]根據(jù)本公開(kāi)的一方面，存儲(chǔ)器控制器內(nèi)的存儲(chǔ)器刷新方法包括檢查對(duì)應(yīng)于第一存儲(chǔ)器地址的第一留存狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)于第二存儲(chǔ)器地址的第二留存狀態(tài)。該方法還包括當(dāng)?shù)诙舸鏍顟B(tài)指示弱留存狀態(tài)時(shí)，在對(duì)應(yīng)于第二存儲(chǔ)器地址的行上執(zhí)行刷新操作。第一存儲(chǔ)器地址對(duì)應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址，并且第二存儲(chǔ)器地址對(duì)應(yīng)于該刷新計(jì)數(shù)器地址的補(bǔ)地址。
[0009]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，存儲(chǔ)器控制器包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器以及耦合到該動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新控制塊。該刷新控制塊包括刷新計(jì)數(shù)器、留存狀態(tài)表、以及控制邏輯。該控制邏輯檢查來(lái)自該留存狀態(tài)表的對(duì)應(yīng)于第一存儲(chǔ)器地址的第一留存狀態(tài)，以及來(lái)自于該留存狀態(tài)表的對(duì)應(yīng)于第二存儲(chǔ)器地址的第二留存狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙舸鏍顟B(tài)指示弱留存狀態(tài)時(shí)，該控制邏輯還插入刷新操作。第一存儲(chǔ)器地址對(duì)應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址，并且第二存儲(chǔ)器地址對(duì)應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址的補(bǔ)地址。
[0010]根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，存儲(chǔ)器控制器包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器以及耦合到該動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新控制塊。該刷新控制塊包括刷新計(jì)數(shù)器、留存狀態(tài)表、以及控制邏輯。該控制邏輯包括用于檢查來(lái)自于該刷新計(jì)數(shù)器的對(duì)應(yīng)于第一存儲(chǔ)器地址的第一留存狀態(tài)以及來(lái)自于該留存狀態(tài)表的對(duì)應(yīng)于第二存儲(chǔ)器地址的第二留存狀態(tài)的裝置。該控制邏輯還包括用于當(dāng)?shù)诙舸鏍顟B(tài)指示弱留存狀態(tài)時(shí)，在對(duì)應(yīng)于第二存儲(chǔ)器地址的行上執(zhí)行刷新操作的裝置。
[0011]這已較寬泛地勾勒出本公開(kāi)的特征和技術(shù)優(yōu)勢(shì)以便下面的詳細(xì)描述可以被更好地理解。本公開(kāi)的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該領(lǐng)會(huì)，本公開(kāi)可容易地被用作修改或設(shè)計(jì)用于實(shí)施與本公開(kāi)相同的目的的其他結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)認(rèn)識(shí)到，這樣的等效構(gòu)造并不脫離所附權(quán)利要求中所闡述的本公開(kāi)的教導(dǎo)。被認(rèn)為是本公開(kāi)的特性的新穎特征在其組織和操作方法兩方面連同進(jìn)一步的目的和優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖來(lái)考慮以下描述時(shí)將被更好地理解。然而，要清楚理解的是，提供每一幅附圖均僅用于解說(shuō)和描述目的，且無(wú)意作為對(duì)本公開(kāi)的限定的定義。
[0012]附圖簡(jiǎn)述
[0013]為了更全面地理解本公開(kāi)，現(xiàn)在結(jié)合附圖參閱以下描述。
[0014]圖1A和1B解說(shuō)了根據(jù)本發(fā)明的諸方面的示出用于提高具有弱留存狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的刷新頻率而保持其他存儲(chǔ)器單元的刷新頻率的技術(shù)的電路時(shí)序圖
[0015]圖2A是解說(shuō)根據(jù)本公開(kāi)的一方面的包括刷新控制塊的存儲(chǔ)器控制器的框圖。
[0016]圖2B解說(shuō)了根據(jù)本公開(kāi)一方面的用以提供對(duì)應(yīng)于每個(gè)相應(yīng)存儲(chǔ)器地址的留存狀態(tài)的刷新表。
[0017]圖3是根據(jù)本公開(kāi)一方面的解說(shuō)具有弱留存狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的刷新方案的流程圖。
[0018]圖4A是解說(shuō)根據(jù)本公開(kāi)的另一方面的包括刷新控制塊的存儲(chǔ)器控制器的框圖。
[0019]圖4B解說(shuō)了根據(jù)本公開(kāi)一方面的用以提供具有弱留存狀態(tài)的存儲(chǔ)器地址的刷新表。
[0020]圖5是根據(jù)本公開(kāi)另一方面的解說(shuō)具有弱留存狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的刷新方案的流程圖。
[0021]圖6是根據(jù)本公開(kāi)一方面的解說(shuō)用于刷新具有弱留存時(shí)間的存儲(chǔ)器單元的方法的流程圖。
[0022]圖7A解說(shuō)了根據(jù)本發(fā)明的諸方面的示出用于提高具有弱留存狀態(tài)的存儲(chǔ)器單元的刷新頻率而保持其他存儲(chǔ)器單元的刷新頻率的技術(shù)的電路時(shí)序圖
[0023]圖7B解說(shuō)了根據(jù)本公開(kāi)的一方面的刷新表。
[0024]圖8解說(shuō)了根據(jù)本公開(kāi)一方面的用以提供對(duì)應(yīng)于每個(gè)相應(yīng)存儲(chǔ)器地址的留存狀態(tài)的刷新表。
[0025]圖9是示出其中可有利地采用本公開(kāi)的諸方面的示例性無(wú)線通信系統(tǒng)的框圖。
[0026]詳細(xì)描述
[0027]以下結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為各種配置的描述，而無(wú)意表示可實(shí)踐本文中所描述的概念的僅有的配置。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以便提供對(duì)各種概念的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐這些概念。在一些實(shí)例中，以框圖形式示出眾所周知的結(jié)構(gòu)與組件以避免煙沒(méi)此類(lèi)概念。如本文所述的，術(shù)語(yǔ)“和/或”的使用旨在代表“可兼性或”，而術(shù)語(yǔ)“或”的使用旨在代表“排他性或”。
[0028]動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)規(guī)?？s放持續(xù)進(jìn)行以增加每DRAM芯片的總位數(shù)。此增加的容量直接影響了 DRAM刷新的規(guī)范，DRAM刷新是位單元的值藉以被保持可讀的過(guò)程。DRAM刷新的規(guī)范包括刷新命令被發(fā)送到每個(gè)DRAM的間隔(tREFI)，以及刷新命令占用DRAM接口的時(shí)間量(tRFC)。遺憾的是，DRAM規(guī)?？s放也增加了弱留存單元(例如，具有減少的留存時(shí)間的單元)的數(shù)目。此類(lèi)單元涉及增加的刷新循環(huán)來(lái)維持所存儲(chǔ)的信息。性能和功耗受到片上系統(tǒng)(SoC)或者其他類(lèi)似計(jì)算機(jī)架構(gòu)中的DRAM上的增加的刷新循環(huán)的顯著影響。在沒(méi)有增加的刷新循環(huán)的情況下，會(huì)因增加數(shù)目的弱留存單元而結(jié)果導(dǎo)致潛在的DRAM芯片產(chǎn)出損失。
[0029]本公開(kāi)的一方面為具有弱留存狀態(tài)的單元插入刷新循環(huán)，其對(duì)刷新周期(例如，刷新間隔tREFI)有名義上的提高。在一個(gè)配置中，刷新控制塊測(cè)試對(duì)應(yīng)于第一存儲(chǔ)器地址的第一留存狀態(tài)以及對(duì)應(yīng)于第二存儲(chǔ)器地址的第二留存狀態(tài)。在該配置中，第一存儲(chǔ)器地址對(duì)應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址而第二存儲(chǔ)器地址是該刷新計(jì)數(shù)器地址的補(bǔ)地址(例如，該刷新計(jì)數(shù)器地址的最高有效位(MSB)取反)。在操作中，當(dāng)?shù)诙鎯?chǔ)器地址的留存狀態(tài)指示弱留存狀態(tài)時(shí)，在第二存儲(chǔ)器地址上執(zhí)行刷新操作。第二存儲(chǔ)器地址上的刷新操作可以在第一存儲(chǔ)器地址上的刷新操作之前、之后或與之并發(fā)地執(zhí)行。
[0030]圖1A和1B解說(shuō)了根據(jù)本發(fā)明的諸方面的示出用于提高具有弱留存狀態(tài)的存儲(chǔ)