用于具有弱留存時(shí)間的存儲器單元的刷新方案的制作方法
【專利說明】用于具有弱留存時(shí)間的存儲器單元的刷新方案
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年6月24日以Jung Pill Kim等人的名義提交的美國臨時(shí)專利申請N0.61/838,435的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過援引全部明確納入于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及電子存儲器操作并且尤其涉及用于具有弱留存時(shí)間的存儲器單元的刷新方案。
[0004]背景
[0005]半導(dǎo)體存儲器設(shè)備包括例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)以及動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)。DRAM存儲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將信息存儲為對應(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，否則所存儲的信息最終會消退。由于刷新要求，與SRAM以及其他靜態(tài)存儲器相反，DRAM被稱為動態(tài)存儲器。DRAM的持續(xù)刷新一般將其用途限于計(jì)算機(jī)主存儲器。
[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。此類單元涉及附加的刷新循環(huán)來維持所存儲的信息。片上系統(tǒng)或者其他類似的計(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，在沒有增加的刷新循環(huán)的情況下，會結(jié)果導(dǎo)致潛在的DRAM芯片產(chǎn)出損失。
[0007]概述
[0008]根據(jù)本公開的一方面，存儲器控制器內(nèi)的存儲器刷新方法包括檢查對應(yīng)于第一存儲器地址的第一留存狀態(tài)以及對應(yīng)于第二存儲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)，在對應(yīng)于第二存儲器地址的行上執(zhí)行刷新操作。第一存儲器地址對應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址，并且第二存儲器地址對應(yīng)于該刷新計(jì)數(shù)器地址的補(bǔ)地址。
[0009]根據(jù)本公開的另一方面，存儲器控制器包括動態(tài)存儲器以及耦合到該動態(tài)存儲器的刷新控制塊。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。該控制邏輯檢查來自該留存狀態(tài)表的對應(yīng)于第一存儲器地址的第一留存狀態(tài)，以及來自于該留存狀態(tài)表的對應(yīng)于第二存儲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。第一存儲器地址對應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址，并且第二存儲器地址對應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址的補(bǔ)地址。
[0010]根據(jù)本公開的另一方面，存儲器控制器包括動態(tài)存儲器以及耦合到該動態(tài)存儲器的刷新控制塊。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自于該刷新計(jì)數(shù)器的對應(yīng)于第一存儲器地址的第一留存狀態(tài)以及來自于該留存狀態(tài)表的對應(yīng)于第二存儲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)，在對應(yīng)于第二存儲器地址的行上執(zhí)行刷新操作的裝置。
[0011]這已較寬泛地勾勒出本公開的特征和技術(shù)優(yōu)勢以便下面的詳細(xì)描述可以被更好地理解。本公開的附加特征和優(yōu)點(diǎn)將在下文描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該領(lǐng)會，本公開可容易地被用作修改或設(shè)計(jì)用于實(shí)施與本公開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的教導(dǎo)。被認(rèn)為是本公開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和描述目的，且無意作為對本公開的限定的定義。
[0012]附圖簡述
[0013]為了更全面地理解本公開，現(xiàn)在結(jié)合附圖參閱以下描述。
[0014]圖1A和1B解說了根據(jù)本發(fā)明的諸方面的示出用于提高具有弱留存狀態(tài)的存儲器單元的刷新頻率而保持其他存儲器單元的刷新頻率的技術(shù)的電路時(shí)序圖
[0015]圖2A是解說根據(jù)本公開的一方面的包括刷新控制塊的存儲器控制器的框圖。
[0016]圖2B解說了根據(jù)本公開一方面的用以提供對應(yīng)于每個(gè)相應(yīng)存儲器地址的留存狀態(tài)的刷新表。
[0017]圖3是根據(jù)本公開一方面的解說具有弱留存狀態(tài)的存儲器單元的刷新方案的流程圖。
[0018]圖4A是解說根據(jù)本公開的另一方面的包括刷新控制塊的存儲器控制器的框圖。
[0019]圖4B解說了根據(jù)本公開一方面的用以提供具有弱留存狀態(tài)的存儲器地址的刷新表。
[0020]圖5是根據(jù)本公開另一方面的解說具有弱留存狀態(tài)的存儲器單元的刷新方案的流程圖。
[0021]圖6是根據(jù)本公開一方面的解說用于刷新具有弱留存時(shí)間的存儲器單元的方法的流程圖。
[0022]圖7A解說了根據(jù)本發(fā)明的諸方面的示出用于提高具有弱留存狀態(tài)的存儲器單元的刷新頻率而保持其他存儲器單元的刷新頻率的技術(shù)的電路時(shí)序圖
[0023]圖7B解說了根據(jù)本公開的一方面的刷新表。
[0024]圖8解說了根據(jù)本公開一方面的用以提供對應(yīng)于每個(gè)相應(yīng)存儲器地址的留存狀態(tài)的刷新表。
[0025]圖9是示出其中可有利地采用本公開的諸方面的示例性無線通信系統(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)以便提供對各種概念的透徹理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細(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)與組件以避免煙沒此類概念。如本文所述的，術(shù)語“和/或”的使用旨在代表“可兼性或”，而術(shù)語“或”的使用旨在代表“排他性或”。
[0028]動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(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)模縮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。此類單元涉及增加的刷新循環(huán)來維持所存儲的信息。性能和功耗受到片上系統(tǒng)(SoC)或者其他類似計(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。在沒有增加的刷新循環(huán)的情況下，會因增加數(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，刷新控制塊測試對應(yīng)于第一存儲器地址的第一留存狀態(tài)以及對應(yīng)于第二存儲器地址的第二留存狀態(tài)。在該配置中，第一存儲器地址對應(yīng)于刷新計(jì)數(shù)器地址而第二存儲器地址是該刷新計(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ζ鞯刂返牧舸鏍顟B(tài)指示弱留存狀態(tài)時(shí)，在第二存儲器地址上執(zhí)行刷新操作。第二存儲器地址上的刷新操作可以在第一存儲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