CN110648702A - 存储器装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种存储器装置及其操作方法。存储器装置包括一存储器，一温度传感器和一控制电路。该温度传感器感测该存储器的温度并产生温度感测信号。该控制电路耦接到该存储器和该温度传感器。该控制电路对该存储器进行存取操作，并根据该温度感测信号，参考延迟曲线改变该存取操作的频率。

Description

存储器装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种电子装置，尤其涉及一种存储器装置及其操作方法。
背景技术
动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)设备持续成为电子系统中存储信息的首选存储器。由于漏电流在低温时较小，所以当存储器装置的温度低于预定温度时，存储器装置的控制器则减少存储器装置的刷新频率(Refresh Frequency)以降低功率消耗(Power Consumption)。然而，如果存储器装置的温度在预定温度附近频繁变化，不稳定的温度可能会造成系统当机。为了避免系统当机而选择不随着存储器设备的温度来改变存储器设备的刷新频率时，却会导致存储器设备的功率消耗增加。
发明内容
本发明提供一种存储器装置及其操作方法，通过该存储器装置及其操作方法可同时实现存储器装置的高可靠性和低功耗的效能。
本发明的存储器装置包括存储器、温度传感器和控制电路。温度传感器感测存储器的温度并产生温度感测信号。控制电路耦接存储器和温度传感器。当控制电路对存储器进行存取操作时，根据该温度感测信号，参考延迟曲线(Delay Curve)改变该存取操作的频率。
在本发明的一实施例中，当上述存储器的温度从高于第一阈值的温度改变为低于第一阈值的温度时，控制电路降低存取操作的频率，并且当存储器的温度从低于第二阈值的温度变为高于第二阈值的温度，则增加存取操作的频率，其中第一阈值小于第二阈值。
在本发明的一实施例中，温度传感器包括迟滞比较器(Hysteresis Comparator)、第一电阻和第二电阻。迟滞比较器的负输入端用以接收阈值电压(Threshold Voltage)。第一电阻耦接迟滞比较器的正输入端与温度感测电压。第二电阻耦接迟滞比较器的正输入端和迟滞比较器的输出端，以及迟滞比较器的输出端输出温度感测信号。
在本发明的一实施例中，存取操作包括刷新操作(Refresh Operation)。
在本发明的一实施例中，存储器装置还包括存储装置，存储该温度感测信号。
在本发明的一实施例中，存储装置还包括多用途寄存器(Multi-purposeRegister)。
本发明的一实施例的提供了一种存储器装置的操作方法，包括以下步骤:感测存储器的温度并生成温度感测信号。并根据该温度感测信号，参考延迟曲线(Delay Curve)改变该存取操作的频率。
在本发明的一实施例中，存储器装置的操作方法包括以下步骤:当该存储器的温度从高于第一阈值的温度改变为低于该第一阈值的温度时，降低该存取操作的频率。当该存储器的温度从低于第二阈值的温度改变为高于该第二阈值的温度时，增加该存取操作的频率，其中该第一阈值小于该第二阈值。
在本发明的一实施例中，存储器装置的操作方法包括将该温度感测信号存储到存储装置的步骤。
在本发明的一实施例中，存储装置包括多用途寄存器。
基于上述，在本发明的实施例中，控制电路根据该温度感测信号，参考延迟曲线(Delay Curve)改变该存取操作的频率，以避免当存储器装置的温度在预定温度附近频繁地改变以至于改变存取操作的频率过于频繁，并因此同时实现存储器装置的高可靠性和低功耗的功效。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举一些实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
所附附图作为进一步理解本发明的辅助，并结合本说明书而构成其一部分。图示描述本发明的实施例，与说明书一起用作解释本发明的原理。
图1是依照本发明一实施例的一种存储器装置的示意图；
图2是依照本发明一实施例的存储器刷新频率与存储器温度的关联性的示意图；
图3是依照本发明一实施例的存储器刷新频率与存储器温度的关联性的另一示意图；
图4是依照本发明一实施例的温度传感器的示意图；
图5是依照本发明一实施例的存储器装置操作方法的流程图；
图6是依照本发明另一实施例的存储器装置操作方法的流程图。
附图标记说明
100：存储器装置
110：存储器
120：温度传感器
130：控制电路
A1：温度传感器
F1、F2：刷新频率
R1、R2：电阻
S502、S504、S602、S604、S606、S608、S610：步骤
ST：温度感测信号
TC：温度
Tm1、Tm2：延迟曲线的温度边缘
VS：温度感测电压
VTH：阈值电压
+：正输入端
-：负输入端
具体实施方式
本发明的较佳实施例将配合所附附图来详细描述。附图和说明书尽可能使用相同的标号来表示相同或相似的部件。
图1是依照本发明一实施例的一种存储器装置的示意图。如图1所示，存储器装置100，例如，可以是电脑或手机，包括存储器110、温度传感器120和控制电路130。控制电路130耦接存储器110和温度传感器120，控制电路130可以用处理器或微控制器来实现，但不限于此。存储器110可以用动态随机存取存储器(DRAM)来实现，但本发明不限于此。温度传感器120感测存储器110的温度TC并生成温度感测信号ST，其中温度传感器120，例如，可以用热阻器(Thermistor)来实现，但本发明不限于此。在一些实施例中，温度传感器120可以被整合到存储器110中，并且存储器110可以包括用于存储温度感测信号ST的存储装置(例如，多用途寄存器，但不限于此)。控制电路130可以从存储装置取得温度感测信号ST。
控制电路130对存储器执行存取操作，存取操作可以为如图1所示的实施例中的刷新操作，但不限于此，在一些实施例中可以包括，例如，写入操作或验证操作。温度传感器120将存储器110的温度进行比较，以确定存储器110的温度是否从高于第一阈值的温度变为低于第一阈值的温度，或从低于第二阈值的温度变为高于第二阈值的温度，并相应地输出温度感测信号ST。控制电路130根据温度感测信号ST，参考延迟曲线改变存取操作的频率。
举例来说，图2是依照本发明一实施例的存储器刷新频率与存储器温度的关联性示意图。控制电路130根据温度感测信号ST参考延迟曲线来改变刷新操作的刷新频率(即，每单位时间执行的刷新操作的数目)。如图2所示，当存储器110的温度从40℃以上变为40℃以下时，温度传感器120输出温度感测信号ST(例如，比特值“00”)以通知控制电路130将刷新频率(Refresh Frequency)降低到频率F1，并且当存储器110的温度从低于50℃的温度改变到高于50℃的温度时，温度传感器120输出温度感测信号ST(例如，比特值“01”)以通知控制电路130将刷新频率增加到频率F2。即，图2所示的延迟曲线的温度边缘Tm1是为5℃，但本发明不限于此。因此，当存储器110的温度在预定温度附近(在本实施例中为45℃)频繁变化时，可以避免存储器装置100当机并且可以降低存储器装置100的功耗。
应当指出的地方是，在一些实施例中，温度传感器120可以相对于另一预定温度进一步输出温度感测信号ST。例如，图3是依照本发明一实施例的存储器刷新频率与存储器温度的关联性另一示意图。在本实施例中，温度传感器120进一步输出相对于95℃的温度感测信号ST以通知控制电路130调整刷新频率。例如，当存储器110的温度从90℃以上变为90℃以下时，温度传感器120可以输出一比特值“01”，并且控制电路130相应地降低刷新频率。当存储器110的温度从低于100℃变为高于100℃的温度时，温度传感器120可输出比特值“10”(即，温度边缘Tm2为5℃，但不限于此，在其他实施例中，温度边缘Tm2可以与温度边缘Tm1不同)，并且控制电路130相应地增加刷新频率。
图4是依照本发明一实施例的温度传感器的示意图。如图4所示，在一些实施例中，温度传感器120可以包括温度传感器A1以及电阻R1和R2，电阻R1耦接迟滞比较器A1的正输入端和温度感测电压VS之间(温度感测电压VS反映存储器110的温度)，电阻R2耦接迟滞比较器A1的正输入端和迟滞比较器A1的输出端之间，迟滞比较器A1的负输入端接收阈值电压VTH。迟滞比较器A1可以将输出电压作为温度感测信号ST输出至控制电路130，或者将比特值作为温度感测信号ST输出至控制电路130，以使控制电路130根据温度感测信号ST调整存储器110的刷新频率。温度边缘Tm1和温度边缘Tm2可以通过调节电阻R1和R2的电阻值来改变。
图5是依照本发明一实施例的存储器装置操作方法的流程图。从上述实施例可以看出，该存储器装置的操作方法至少可以包括以下步骤:首先，感测存储器的温度并产生温度感测信号(步骤S502)，然后根据该温度感测信号，参考延迟曲线改变该存取操作的频率(步骤S504)。
图6是依照本发明另一实施例的存储器装置操作方法的流程图。在步骤S602中，图1的实施例的温度传感器120感测存储器110的温度。在步骤S604中，温度传感器120确定是否存储器110的温度从高于第一阈值的温度变为低于第一阈值的温度，当存储器110的温度从高于第一阈值的温度变为低于第一阈值的温度时，温度传感器120输出温度感测信号ST(例如，比特值“00”)以通知控制电路130降低存取操作的频率(步骤S606)。相反地，如果存储器110的温度没有从高于第一阈值的温度变为低于第一阈值的温度，则温度传感器120持续感测存储器110的温度(步骤S602)。
在步骤S608中，温度传感器120确定是否存储器110的温度从低于第二阈值的温度改变为高于第二阈值的温度，其中第一阈值小于第二阈值。当存储器110的温度从低于第二阈值的温度变为高于第二阈值的温度时，温度传感器120输出温度感测信号ST(例如，比特值“01”)以通知控制电路130增加存取操作的频率(步骤S610)。相反地，如果存储器110的温度没有从低于第二阈值的温度变为高于第二阈值的温度，则温度传感器120持续感测存储器110的温度(步骤S602)。因此，当存储器装置的温度在预定温度附近频繁变化时，存取操作的频率将不会频繁地改变，并且可同时实现存储器装置的高可靠性、高稳定性和低功耗的效用。在一些实施例中，温度感测信号可以存储于存储装置(例如，多用途寄存器)中，并且温度感测信号可以通过存取存储装置而获得。举例来说，存取操作可以是刷新操作，但不限于此。
综上所述，在本发明的实施例中，当存储器装置的温度在预定温度附近频繁变化时，控制电路根据温度感测信号，参考延迟曲线来改变存取操作的频率，以避免频繁地改变存取操作的频率，因此可同时实现存储器装置的高可靠性，高稳定性和低功耗的效用。
虽然本发明实施例的已揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (10)

1.一种存储器装置，包括：
存储器；
温度传感器，感测所述存储器的温度并生成温度感测信号；以及
控制电路，耦接所述存储器与所述温度传感器，用以对所述存储器进行存取操作，并根据所述温度感测信号，参考延迟曲线改变所述存取操作的频率。
2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中当所述存储器的所述温度从高于第一阈值的温度改变为低于所述第一阈值的温度时，所述控制电路降低所述存取操作的所述频率，以及当所述存储器的所述温度从低于第二阈值的温度改变为高于所述第二阈值的温度时，增加所述存取操作的所述频率，其中所述第一阈值小于所述第二阈值。
3.根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述温度传感器包括：
迟滞比较器，所述迟滞比较器的负输入端用以接收阈值电压；
第一电阻，耦接所述迟滞比较器的正输入端与温度感测电压；以及
第二电阻，耦接所述迟滞比较器的所述正输入端和所述迟滞比较器的输出端，所述迟滞比较器的所述输出端输出所述温度感测信号。
4.根据权利要求1所述的存储器装置，其中所述存取操作包括刷新操作。
5.根据权利要求1所述的存储器装置，还包括存储装置，存储所述温度感测信号。
6.根据权利要求5所述的存储器装置，其中所述存储装置还包括多用途寄存器。
7.一种存储器装置的操作方法，包括：
感测存储器的温度并产生温度感测信号；以及
根据所述温度感测信号，参考延迟曲线改变存取操作的频率。
8.根据权利要求7所述的存储器装置的操作方法，包括：
当所述存储器的所述温度从高于第一阈值的温度改变为低于所述第一阈值的温度时，降低所述存取操作的所述频率；以及
当所述存储器的所述温度从低于第二阈值的温度改变为高于所述第二阈值的温度时，增加所述存取操作的所述频率，其中所述第一阈值小于所述第二阈值。
9.根据权利要求7所述的存储器装置的操作方法，包括：
将所述温度感测信号存储到存储装置中；以及
存取所述存储装置获得所述温度感测信号。
10.根据权利要求9所述的存储器装置的操作方法，其中所述存储装置包括多用途寄存器。
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