DE10058966A1 - Charging memory cells involves selecting memory cells and carrying out refresh process only for selected memory cells; memory cells can be selected by area of memory - Google Patents
Charging memory cells involves selecting memory cells and carrying out refresh process only for selected memory cells; memory cells can be selected by area of memoryInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Refreshen von Spei cherzellen eines Speichers gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Speicher baustein mit Speicherzellen gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruchs 4.The invention relates to a method for refreshing Spei cher cells of a memory according to the preamble of the patent claims 1. Furthermore, the invention relates to a memory Building block with memory cells according to the preamble of the patent claim 4.
Dynamische Speicherbausteine weisen den Vorteil auf, dass für die Ausbildung der Speicherzellen weniger Speicherplatz benö tigt wird, als bei den nicht-dynamischen Speicherbausteinen. Ein Nachteil der dynamischen Speicherbausteine besteht jedoch darin, dass die Speicherzellen regelmäßig mit elektrischer Ladung versorgt werden müssen, damit die Information, die in den Speicherzellen abgespeichert ist, nicht verlorengeht. So mit ist ein relativ großer Strombedarf beim Betreiben von dy namischen Speicherbausteinen erforderlich. Dies ist insbeson dere beim Einsatz von Mobilfunktelefonen von Nachteil, da die Stromversorgung des Mobilfunktelefons nur eine begrenzte La dungsmenge zur Verfügung stellt.Dynamic memory modules have the advantage that for the formation of the memory cells require less storage space than with the non-dynamic memory chips. However, there is a disadvantage to dynamic memory chips in that the memory cells regularly with electrical Charge must be supplied so that the information contained in the memory cells is stored, is not lost. so with is a relatively large power requirement when operating dy Named memory modules required. This is in particular This is disadvantageous when using mobile phones because the Power supply to the mobile phone is limited amount of the product.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Betreiben von Speicherzellen und einen Speicherbaustein mit Speicherzellen bereitzustellen, bei dem der Strombedarf zum Betreiben des Speicherbausteins bzw. zum Aufladen der Spei cherzellen reduziert ist.The object of the invention is to provide a method for Operating memory cells and a memory module with To provide memory cells in which the power requirement for Operating the memory chip or for charging the memory cell is reduced.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An spruchs 1 bzw. durch die Merkmale des Anspruchs 4 gelöst. The object of the invention is characterized by the features of the claim 1 or solved by the features of claim 4.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass nur ein Teil der Speicherzellen in einem Refreshvorgang mit Ladung versorgt wird. Auf diese Weise wird eine Benutzung des Speicherbausteins gewährleistet und trotzdem Strom dadurch eingespart, dass nicht alle Speicherzellen mit Strom versorgt werden, sondern nur ausgewählte Speicherzellen. Damit ist ge währleistet, dass beispielsweise beim Einsatz des Speicher bausteins in einem Mobilfunktelefon der Strombedarf reduziert wird und trotzdem ein dynamischer Speicherbaustein eingesetzt werden kann.A major advantage of the invention is that only a part of the memory cells in a refresh process Charge is supplied. In this way, use of the Memory module guaranteed and still electricity saved that not all memory cells are supplied with power only selected memory cells. So that is ge ensures that, for example, when using the memory building blocks in a mobile radio telephone reduces the power requirement a dynamic memory module is still used can be.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Vorzugsweise ist ein Speicherbaustein in vorgegebene Bereiche unterteilt und es werden nur ausgewählte Bereiche des Speicherbausteins einem Refreshvorgang unterzogen. Durch die Verwendung von Bereichen ist die Adressierung der mit Strom zu versorgenden Speicher zellen vereinfacht.Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims. Preferably is a Memory module divided into predetermined areas and it only selected areas of the memory Subjected to refresh process. By using areas is the addressing of the memory to be powered cells simplified.
Vorzugsweise werden beim Refreshvorgang der Speicherzellen Wortleitungen ausgewählter Bereiche einer Speicheranordnung ausgelesen und wieder mit der ausgelesenen Information be schrieben Auf diese Weise wird ein einfaches Verfahren zum Aufladen der Speicherzellen bereitgestellt.The memory cells are preferably refreshed Word lines of selected areas of a memory arrangement read out and again with the read out information wrote In this way a simple procedure for Charging the memory cells provided.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Speicherbausteins ist eine Ladeschaltung mit einem Ladetaktgenerator vorge sehen, wobei der Ladetaktgenerator mit einem Bitdecoder ver bunden ist und dem Bitdecoder einen Ladetakt zuführt. Ab hängig von Ladetakt verbindet der Bitdecoder entsprechende Bitleitungen mit einer Spannungsquelle. Auf diese Weise wird eine einfache Ausführungsform bereitgestellt, mit der eine vorgegebene Auswahl von Bitleitungen mit Spannung versorgt wird.In a preferred embodiment of the memory chip is a charging circuit with a charging clock generator see, the charging clock generator ver with a bit decoder is bound and supplies the bit decoder with a charging cycle. from depending on the charging cycle, the bit decoder connects the corresponding ones Bit lines with a voltage source. That way provided a simple embodiment with which one specified selection of bit lines supplied with voltage becomes.
Weiterhin ist es von Vorteil, den Ladetaktgenerator über ei nen Zähler zu steuern, wobei abhängig von einem Ausgangs signal des Zählers der Ladetaktgenerator dem Bitdecoder einen Ladetakt zuführt. Die Verwendung eines Zählers ermöglicht eine einfache Ausführungsform, um vorgegebene Adressen von Bitleitungen zum Laden der entsprechenden Speicherzellen aus zuwählen.It is also advantageous to use the charging clock generator via ei to control a counter, depending on an output signal of the counter of the charging clock generator to the bit decoder Charging cycle feeds. The use of a counter allows a simple embodiment to get predetermined addresses from Bit lines for loading the corresponding memory cells to choose.
In einer bevorzugten Ausführungsform verbindet der Bitdecoder die Bitleitungen in einer vorgegebenen Reihenfolge nacheinan der in einem vorgegebenen Zeitraum mit der Spannungsquelle, wenn zu Beginn des Zeitraums ein Ladesignal vom Ladegenerator anliegt. Auf diese Weise ist eine einfache Vorrichtung zum selektiven Aufladen von Speicherzellen bereitgestellt.In a preferred embodiment, the bit decoder connects the bit lines in a predetermined order one after the other the in a given period of time with the voltage source, if at the beginning of the period a charging signal from the charging generator is applied. In this way, a simple device for selective charging of memory cells provided.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Zäh ler mit einem Register verbunden, wobei der Zähler nur dann ein Ladesignal an den Ladetaktgenerator abgibt, wenn das Register einen vorgegebenen Wert aufweist. Somit ist durch einfache Programmierung des Registers eine Auswahl der Adres sen möglich, für die ein Ladetakt abgegeben wird.In a further advantageous embodiment, the toughness ler connected to a register, the counter only then outputs a charging signal to the charging clock generator if that Register has a predetermined value. So is through simple programming of the register a selection of addresses possible for which a charging cycle is given.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher er läutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the figures purifies. Show it
Fig. 1 einen Ausschnitt eines dynamischen Speicherbausteins, Fig. 1 shows a section of a dynamic memory device,
Fig. 2 eine Signalfolge des Zählers, Fig. 2 is a signal sequence of the counter,
Fig. 3 eine Signalfolge der Ladetaktsignal, und Fig. 3 shows a signal sequence of the charge clock signal, and
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Speicherfeldes, bei dem nur die ersten zwei Bitleitungen mit einer La dung aufgeladen werden. Fig. 4 is a schematic representation of a memory field in which only the first two bit lines are charged with a charge.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil eines dynamischen Spei cherbausteins 15, der ein Speicherfeld 11 mit Speicherzellen 14 aufweist. Die Speicherzellen 14 müssen zum dauerhaften Speichern von Information regelmäßig mit den in der jeweili gen Speicherzelle abgelegten Informationen neu beschrieben werden. Dabei werden über die Wortleitungen der Speicherzel len die Informationen ausgelesen und wieder über die Wort leitungen eingeschrieben. Dieser Vorgang wird als Refreshvor gang bezeichnet. Das Aufladen der Speicherzellen 14 erfolgt durch eine entsprechende Spannungsversorgung von Reihenlei tungen 12 und Spaltenleitungen 13. Das Speicherfeld 11 ist in Form eines matrixförmigen Speichers aufgebaut, der eine Viel zahl von Speicherzellen 14 aufweist. Zum Einlesen und Ausle sen von Daten aus den Speicherzellen 14 sind Reihenleitungen 12 und Spaltenleitungen 13 vorgesehen. Die Reihenleitungen 12 und Spaltenleitungen 13 sind jeweils im rechten Winkel zu einander angeordnet und an dem Kreuzungspunkt zwischen einer Reihenleitung und einer Spaltenleitung ist jeweils eine Spei cherzelle 14 ausgebildet. Die Reihenleitungen 12 sind an ei nen Reihendecoder 6 und die Spaltenleitungen 13 an einen Spaltendecoder 7 angeschlossen. Das Einlesen und das Auslesen von Daten aus den Speicherzellen 14 ist nicht Gegenstand der Erfindung und wird deshalb nicht näher erläutert. Ent sprechende Schaltelemente und Bauelemente zum Ein- und Ausle sen der Daten sind ebenfalls aus Gründen der Übersichtlich keit nicht dargestellt. Fig. 1 shows schematically a part of a dynamic memory chip 15 , which has a memory array 11 with memory cells 14 . For permanent storage of information, the memory cells 14 must be regularly rewritten with the information stored in the respective memory cell. The information is read out via the word lines of the memory cells and rewritten via the word lines. This process is called a refresh process. The charging of the memory cells 14 is carried out by a corresponding voltage supply of rows 12 and column lines 13th The memory field 11 is constructed in the form of a matrix-shaped memory which has a large number of memory cells 14 . Row lines 12 and column lines 13 are provided for reading in and reading out data from the memory cells 14 . The row lines 12 and column lines 13 are each arranged at right angles to one another and a storage cell 14 is formed at the intersection between a row line and a column line. The row lines 12 are connected to a row decoder 6 and the column lines 13 are connected to a column decoder 7 . The reading in and reading out of data from the memory cells 14 is not the subject of the invention and is therefore not explained in more detail. Corresponding switching elements and components for reading in and reading out the data are also not shown for reasons of clarity.
Der Speicherbaustein 15 weist eine Steuereinheit 1 auf, die über eine erste Steuerleitung 16 mit einem Ladetaktgenerator 2, eine zweite Steuerleitung 17 mit einem ersten Oszillator 3, über eine dritte Steuerleitung 18 mit einem Register 5 und über eine vierte Steuerleitung 19 mit dem Spaltendecoder 7 verbunden ist. Der Ladegenerator 2 weist einen Anschluss 20 auf, über den dem Ladetaktgenerator 2 eine Spannungsver sorgung zugeführt wird. Zudem ist der Ladetaktgenerator 2 über eine fünfte Steuerleitung 21 und eine sechste Steuerlei tung 22 mit dem ersten Oszillator 3 und einem Zähler 4 ver bunden. Der erste Oszillator 3 ist über eine Taktleitung 23 an einen Takteingang des Zählers 4 angeschlossen. Der Zähler 4 weist einen Taktausgang auf, der über eine zweite Taktlei tung 24 an einen Takteingang 25 des Ladetaktgenerators 2 an geschlossen ist. Zudem ist der Zähler 4 über einen Abfrage eingang mit einer Signalleitung 26 verbunden, die zum Re gister 5 geführt ist.The memory module 15 has a control unit 1 , which is connected via a first control line 16 to a charging clock generator 2 , a second control line 17 to a first oscillator 3 , a third control line 18 to a register 5 and a fourth control line 19 to the column decoder 7 is. The charging generator 2 has a connection 20 via which the charging clock generator 2 is supplied with a voltage supply. In addition, the charging clock generator 2 is connected via a fifth control line 21 and a sixth control line 22 to the first oscillator 3 and a counter 4 . The first oscillator 3 is connected via a clock line 23 to a clock input of the counter 4 . The counter 4 has a clock output, the device via a second Taktlei 24 to a clock input 25 of the charging clock generator 2 is closed. In addition, the counter 4 is connected via a query input to a signal line 26 , which is led to the re register 5 .
Der Ladetaktgenerator 2 weist einen Ladetaktausgang 27 auf, der mit einer dritten Taktleitung 28 zu einem zweiten Takt eingang 31 des Reihendecoder 6 geführt ist. Der Reihendecoder 6 steht mit einer ersten Spannungsquelle 9 und mit einem zweiten Oszillator 10 in Verbindung. Der Spaltendecoder 7 ist an eine zweite Spannungsquelle 8 angeschlossen.The charging clock generator 2 has a charging clock output 27 , which is fed with a third clock line 28 to a second clock input 31 of the row decoder 6 . The row decoder 6 is connected to a first voltage source 9 and to a second oscillator 10 . The column decoder 7 is connected to a second voltage source 8 .
Das Aufladen der Speicherzellen 14 zu vorgegebenen Zeitpunk ten wird im folgenden anhand der Fig. 1 näher erläutert. Die Speicherzellen 14 werden zu vorgegebenen Zeitpunkten mit der Information beschrieben, die bereits in den Speicherzellen abgelegt ist. Dazu wird zuerst das Datum über die Reihenlei tung einer Speicherzelle abgefragt und anschließend die Spei cherzelle über die Reihenleitung wieder mit dem Datum be schrieben. Das Beschreiben erfolgt, indem die Speicherzelle mit einer elektrischen Ladung versorgt wird, damit die in den Speicherzellen 14 abgespeicherte Information, die in Form von Ladung abgespeichert ist, nicht verloren geht. Das regel mäßige Beschreiben der Speicherzellen 14 ist deshalb notwen dig, da die in den Speicherzellen gespeicherte Ladung aufgrund von Leckströmen nach einer vorgegebenen Zeitdauer ver loren geht. Deshalb gibt die Steuereinheit 1 zu vorgegebenen Zeitpunkten ein Startsignal über die erste Steuerleitung 16 an den Ladetaktgenerator 2. Nach Erhalt des Startsignals gibt der Ladetaktgenerator 2 ein Startsignal an den ersten Oszil lator 3. Der erste Oszillator 3 gibt daraufhin Taktsignale mit festgelegten Zeitabständen an den Zähler 4. Gleichzeitig mit dem Startsignal gibt der Ladetaktgenerator 2 auch ein Startsignal an den Zähler 4. Der Zähler 4 zählt entsprechend der Frequenz der Taktsignale, die vom ersten Oszillator 3 zur Verfügung gestellt werden, eine vorgegebene Anzahl von Adres sen hoch. Die Anzahl der Adressen ist abhängig von der Anzahl von Bitleitungen, die mit Strom versorgt werden sollen. Bei spielsweise werden fünf Taktfrequenzen des ersten Oszillators 1 gezählt, bevor der Zähler 4 seinen Zählerstand um den Wert Eins erhöht. Bei jeder Erhöhung des Zählers gibt der Zähler 4 ein Ladesignal an den Takteingang 25 des Ladetaktgenerators 2, wenn das Register 5 mit dem Wert Eins belegt ist. Ist das Register 5 mit dem Wert Null belegt, so gibt der Zähler 4 kein Ladesignal an den Ladetaktgenerator 2.The charging of the memory cells 14 at predetermined times is explained in more detail below with reference to FIG. 1. The memory cells 14 are written at predetermined times with the information that is already stored in the memory cells. For this purpose, the date is first queried via the row line of a memory cell and then the date is written to the memory cell again via the row line. The writing is carried out by supplying the memory cell with an electrical charge so that the information stored in the memory cells 14 , which is stored in the form of charge, is not lost. The regular description of the memory cells 14 is necessary because the charge stored in the memory cells is lost due to leakage currents after a predetermined period of time. For this reason, the control unit 1 sends a start signal to the charging clock generator 2 via the first control line 16 at predetermined times. After receiving the start signal, the charging clock generator 2 gives a start signal to the first oscillator 3 . The first oscillator 3 then outputs clock signals with fixed time intervals to the counter 4 . Simultaneously with the start signal, the charging clock generator 2 also outputs a start signal to the counter 4 . The counter 4 counts up a predetermined number of addresses according to the frequency of the clock signals provided by the first oscillator 3 . The number of addresses depends on the number of bit lines that are to be supplied with power. In example, five clock frequencies of the first oscillator 1 are counted before the counter 4 increases its counter reading by one. Each time the counter is increased, the counter 4 issues a load signal to the clock input 25 of the load clock generator 2 if the register 5 is assigned the value one. If the register 5 is assigned the value zero, the counter 4 does not give a charging signal to the charging clock generator 2 .
Der Ladetaktgenerator 2 gibt bei Erhalt eines Ladesignals ein Ladetaktsignal über die dritte Taktleitung 28 an einen zwei ten Takteingang 29 des Reihendecoders 6. Der Reihendecoder 6 steht über eine siebte Steuerleitung 29 mit der Steuereinheit 1 in Verbindung. Beim Start eines Aufladevorganges gibt die Steuereinheit 1 auch ein Startsignal an den Reihendecoder 6. Daraufhin beginnt der Reihendecoder 6 einen Aufladevorgang, bei dem der Reihendecoder 6 in einer vorgegebenen Reihenfolge die einzelnen Reihenleitungen 12 nacheinander abfährt, die Informationen aller Speicherzellen einer Reihenleitung aus liest und die gleichen Informationen wieder in die Speicher zellen einschreibt. Zum Einschreiben der Information wird die Reihenleitung mit der ersten Spannungsquelle 9 für einen vor gegebenen Zeitraum verbunden, wenn gleichzeitig vom Ladetakt generator ein Ladetaktsignal zugeführt wird. Die Geschwindig keit, mit der die einzelnen Reihenleitungen 12 abgefahren werden, wird anhand der Zeitbasis festgelegt, die vom zweiten Oszillator 10 zur Verfügung gestellt wird. Bei dem Auslese vorgang und erneutem Einschreiben der ausgelesenen Infor mationen sind alle Spaltenleitungen aktiviert.The charging clock generator 2 gives a charging clock signal via the third clock line 28 to a two-th clock input 29 of the row decoder 6 on receipt of a charging signal. The row decoder 6 is connected to the control unit 1 via a seventh control line 29 . When a charging process is started, the control unit 1 also sends a start signal to the row decoder 6 . The row decoder 6 then begins a charging process in which the row decoder 6 runs the individual row lines 12 one after the other in a predetermined sequence, reads the information from all the memory cells of a row line and writes the same information back into the memory cells. To write the information, the row line is connected to the first voltage source 9 for a given period of time when a charging clock signal is simultaneously supplied by the charging clock generator. The speed at which the individual row lines 12 are traversed is determined on the basis of the time base provided by the second oscillator 10 . When reading out and rewriting the read information, all column lines are activated.
Zum weiteren Verständnis wird anhand der Signalfolge der Fig. 2 die Funktionsweise des Aufladevorgangs näher erläutert. In Fig. 2 ist in der Kennlinie A das Zählverhalten des Zählers 4 dargestellt. Der Zähler 4 zählt jeweils bis zu einer vorgege benen maximalen Zahl hoch und springt dann wieder auf den Wert Null zurück und setzt aber einen internen Zählwert um den Wert +1 hoch. Beispielsweise fängt der Zähler 4 zum Zeit punkt t0 zu zählen bis zum Zeitpunkt t1 ein vorgegebener Maximalwert erreicht wird und zum Wert Null zurückgesprungen wird. Der interne Zählwert wird wieder um den Wert +1 erhöht. Anschließend beginnt der Zähler 4 zum Zeitpunkt t1 wieder von Null an zu zählen und wiederholt den Vorgang bis er beim Zeitpunkt t2 wieder auf den Wert Null zurückspringt. Bei je dem Wechsel von der maximalen Zahl zum Wert Null überprüft der Zähler 4, welcher Wert im Register 5 abgespeichert ist. Der Wert des Registers 5 ist in Fig. 2 in der Kennlinie B dargestellt. Zum Zeitpunkt t1 beispielsweise weist das Re gister 5 den Wert +1 auf. Erkennt der Zähler 4, dass das Re gister 5 auf den Wert +1 aufweist, so wird zum Zeitpunkt t3 ein Taktsignal an den Ladetaktgenerator 2 abgegeben. Die Taktsignale sind in der Kennlinie C der Fig. 2a dargestellt. Der Ladetaktgenerator 2 gibt ein Ladetaktsignal, das in Fig. 2a in der Kennlinie D dargestellt ist, an den Reihendecoder 6 ab. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel gibt der Ladetaktgenerator 2 nach Erhalt des Taktsignals kurz nach dem Zeitpunkt t3 ein Ladetaktsignal zum Zeitpunkt t4 an den Reihendecoder 6.For a further understanding, the functioning of the charging process is explained in more detail using the signal sequence in FIG. 2. In Fig. 2, the counting behavior of the counter 4 is shown in the characteristic curve A. The counter 4 counts up to a predetermined maximum number and then jumps back to the value zero and sets an internal count value by the value +1. For example, the counter 4 starts counting at the point in time t0 until a predetermined maximum value is reached at the point in time t1 and the value jumps back to zero. The internal count value is increased again by +1. Subsequently, the counter 4 starts counting from zero again at the time t1 and repeats the process until it jumps back to the value zero at the time t2. Each time the maximum number changes to zero, counter 4 checks which value is stored in register 5 . The value of register 5 is shown in characteristic curve B in FIG. 2. At time t1, for example, the register 5 has the value +1. If the counter 4 recognizes that the register 5 has the value +1, a clock signal is emitted to the charging clock generator 2 at the time t3. The clock signals are shown in the characteristic curve C of FIG. 2a. The charging clock generator 2 outputs a charging clock signal, which is shown in FIG. 2a in the characteristic curve D, to the row decoder 6 . In the exemplary embodiment described, the charging clock generator 2, after receiving the clock signal shortly after the time t3, outputs a charging clock signal to the row decoder 6 at the time t4.
Der Zähler 4 überprüft entsprechend zum Zeitpunkt t2 bei ei nem Wechsel von der maximalen Zahl auf den Wert Null, welcher Wert im Register 5 abgespeichert ist. Zum Zeitpunkt t2 weist das Register 5 den Wert -1 auf (Kennlinie B). Folglich gibt der Zähler 4 kein Taktsignal an den Ladetaktgenerator 2. Da der Ladetaktgenerator 2 kein Taktsignal erhält, gibt der La detaktgenerator 2 auch kein Ladetaktsignal zum Zeitpunkt t2 an den Reihendecoder 6.The counter 4 checks accordingly at time t2 when changing from the maximum number to the value zero, which value is stored in register 5 . At time t2, register 5 has the value -1 (characteristic curve B). As a result, the counter 4 does not output a clock signal to the charging clock generator 2 . Since the charging clock generator 2 does not receive a clock signal, the charging clock generator 2 does not give a charging clock signal to the row decoder 6 at the time t2.
Der Zähler 4 läuft wieder hoch und wechselt zum Zeitpunkt t5 wieder auf den Wert Null. Zugleich überprüft der Zähler 4 zum Zeitpunkt t5, welchen Wert das Register 5 aufweist. Zum Zeit punkt t5 weist das Register den Wert +1 auf, so dass der Zäh ler 4 kurz nach dem Zeitpunkt t5 zum Zeitpunkt t6 ein Takt signal (Kennlinie C) an den Ladetaktgenerator 2. Nach Erhalt des Taktsignals kurz nach dem Zeitpunkt t6 gibt der Ladetakt generator 2 ein Ladetaktsignal (Kennlinie D) zum Zeitpunkt t7 an den Reihendecoder 6. Nach Erreichen eines maximalen inter nen Zählwertes, der gleich der Anzahl der Reihenleitungen entspricht, schaltet sich der Zähler 4 ab.Counter 4 starts up again and changes back to zero at time t5. At the same time, counter 4 checks at time t5 which value register 5 has. At time t5, the register has the value +1, so that the counter 4 shortly after the time t5 at the time t6, a clock signal (characteristic curve C) to the charging clock generator 2 . After receiving the clock signal shortly after the time t6, the charging clock generator 2 outputs a charging clock signal (characteristic curve D) to the row decoder 6 at the time t7. After reaching a maximum internal count value, which corresponds to the number of row lines, the counter 4 switches off.
Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit zwischen dem Ladetaktsignal (Kennlinie D) und dem Ladevorgang, den der Reihendecoder 6 durchführt. Nach dem Startsignal zum Durchführen eines Aufla devorganges fährt der Reihendecoder 6 eine vorgegebene Anzahl von Reihenleitungen ab und liest die Informationen der Spei cherzellen, die an der Reihenleitung angeschlossen sind, aus und schreibt die Informationen wieder in die Speicherzellen ein, indem die entsprechende Reihenleitung mit der ersten Spannungsquelle 9 verbunden wird, wenn ein Ladetaktsignal am zweiten Takteingang 31 anlegt. In der Kennlinie E der Fig. 3 sind die Zeiträume dargestellt, in denen der Reihendecoder 6 für jeweils eine Reihenleitung 12 das Signal am zweiten Takt eingang 31 überprüft. Über den Zeiträumen sind die Adressen 30 der Reihenleitungen 12 dargestellt. Beispielsweise über prüft der Reihendecoder 6 zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 für die Reihenleitung 12 mit der Adresse 1 den zweiten Takt eingang. Unter der Kennlinie E ist die Kennlinie D darge stellt, die das Ladetaktsignal des Ladetaktgenerators 2 dar stellt. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erhält der Reihendecoder 6 in dem Zeitraum t1 und t2 ein Ladetaktsignal, so dass der Reihendecoder 6 den Auslesevorgang durchführt und die Informationen wieder in die Speicherzellen der Reihenlei tung einschreibt, indem die Reihenleitung 12 mit der Adresse 1 für einen festgelegten Zeitraum T mit der ersten Spannungs quelle 9 verbindet. Die Zeiträume T sind in einer Kennlinie F ebenfalls in Fig. 3 dargestellt. Der Reihendecoder 6 führt somit zum Zeitpunkt t3 für die Reihenleitung 12 mit der Adresse 1 bis zum Zeitpunkt t4 einen Refreshvorgang durch. FIG. 3 shows the dependency between the charging clock signal (characteristic curve D) and the charging process that the row decoder 6 carries out. After the start signal for performing a charging process, the row decoder 6 travels a predetermined number of row lines and reads out the information from the memory cells connected to the row line and writes the information back into the memory cells by the corresponding row line with the is connected to the first voltage source 9 when a charging clock signal is applied to the second clock input 31 . In the characteristic curve E in FIG. 3, the time periods are shown in which the row decoder 6 are checked for a number line 12, the signal at the second clock input 31. The addresses 30 of the row lines 12 are shown over the periods. For example, the row decoder 6 checks between the times t1 and t2 for the row line 12 with the address 1 the second clock input. Under the characteristic curve E, the characteristic curve D represents the charge cycle signal of the charge cycle generator 2 . In the exemplary embodiment described, the row decoder 6 receives a charging clock signal in the period t1 and t2, so that the row decoder 6 carries out the read-out process and rewrites the information into the memory cells of the row line by the row line 12 with the address 1 for a defined period T with the first voltage source 9 connects. The time periods T are also shown in a characteristic curve F in FIG. 3. The row decoder 6 thus carries out a refresh operation for the row line 12 with the address 1 at the time t3 up to the time t4.
Anschließend überprüft der Reihendecoder 6 in dem Zeitraum von t5 bis t6 für die Reihenleitung 12 mit der Adresse 2, ob am zweiten Takteingang 31 ein Ladetaktsignal anliegt. Dies ist der Fall, so dass der Reihendecoder 6 für die Reihenlei tung 12 mit der Adresse 2 von dem Zeitraum t7 bis t8 einen Refreshvorgang durchführt.The row decoder 6 then checks in the period from t5 to t6 for the row line 12 with the address 2 whether a charging clock signal is present at the second clock input 31 . This is the case so that the row decoder 6 for the row line 12 with the address 2 carries out a refresh process from the period t7 to t8.
Auf diese Weise werden in einer festgelegten Reihenfolge eine vorgegebene Anzahl von Reihenleitungen 12 überprüft und evtl. einem Refreshvorgang unterzogen. Die Anzahl der Reihenleitun gen 12 und die Reihenfolge der Reihenleitung 12 wird vorzugs weise von der Steuereinheit 1 festgelegt. In this way, a predetermined number of row lines 12 are checked in a defined sequence and possibly subjected to a refresh process. The number of series lines 12 and the order of the series line 12 is preferably determined by the control unit 1 .
Beispielsweise wird die Reihenleitung 12 mit der Adresse 3 nicht einem Refreshvorgang unterzogen und nicht mit der ersten Spannungsquelle verbunden, da in dem Zeitraum von t9 bis t10, in dem der Reihendecoder 6 den zweiten Takteingang 31 auf ein Ladetaktsignal hin überprüft, vom Ladetaktgenera tor 2 kein Ladetaktsignal zugeführt wird. Das gleiche gilt für die Reihenleitung 12 mit der Adresse 5. Die Reihenlei tungen mit den Adressen 4 und 6 jedoch werden wieder einem Refreshvorgang unterzogen und mit der ersten Spannungsquelle verbunden und deshalb die Informationen, die in den an den Reihenleitungen angeschlossenen Speicherzellen 14 abgespei chert sind, weiterhin gespeichert.For example, the row line 12 with the address 3 is not subjected to a refresh process and is not connected to the first voltage source, since in the period from t9 to t10 in which the row decoder 6 checks the second clock input 31 for a charging clock signal, no charging clock generator 2 produces any Charge clock signal is supplied. The same applies to row line 12 with address 5 . The row lines with the addresses 4 and 6, however, are again subjected to a refresh process and connected to the first voltage source, and therefore the information which is stored in the memory cells 14 connected to the row lines is still stored.
Die Zählfrequenz des Zählers 4 ist auf die Überwachungszeiten abgestimmt, in denen der Reihendecoder 6 für eine vorgegebene Spaltenleitung 12 den zweiten Takteingang 31 überwacht, so dass ein korrekter Refreshvorgang der Speicherzellen 14 durchgeführt werden kann.The counting frequency of the counter 4 is matched to the monitoring times in which the row decoder 6 monitors the second clock input 31 for a given column line 12 , so that a correct refresh operation of the memory cells 14 can be carried out.
Fig. 4 zeigt schematisch die Festlegung eines Bereiches des Speicherfeldes 11, der beim Refreshen, d. h. beim Aufladen der Speicherzellen 14 aufgeladen wird. In Fig. 4 ist schematisch das Speicherfeld 11 dargestellt, wobei das Speicherfeld in einzelne Adressbereiche unterteilt ist. Ob der entsprechende Adressbereich beim Aufladevorgang aufgeladen wird oder nicht, wird durch den Wert eines zugeordneten Registers festgelegt. Schematisch ist an der rechten Seite des Speicherfeldes 11 der Reihendecoder 6 dargestellt. Gegenüberliegend sind auf der linken Seite des Speicherfeldes 11 schematisch die Adressregister 32 dargestellt, über die eine Auswahl der aus zuladenden Bereiche getroffen werden kann. Über dem Speicher feld 11 sind schematisch die Spaltenregister 33 zum Adressieren der Spaltenleitungen 13 dargestellt. Die Spaltenlei tungen 13 werden jedoch beim Aufladevorgang alle aktiviert, d. h. mit einer Spannung vorgegebenen Wertes verbunden, so dass die Spaltenregister 3 für die Auswahl der Bereiche nicht verändert werden. Das Speicherfeld 11 stellt einen 64 Megabit Speicherblock dar, wobei eine Querreihe einen Speicherplatz von 4 Megabit aufweist. In dem dargestellten Beispiel ist das Speicherfeld 11 in einen oberen und einen unteren Bereich un terteilt. Durch die entsprechende Belegung der Adressregister 32 werden bei einem Refreshvorgang nur die jeweils zwei obersten Reihen des oberen und des unteren Speicherfeldes mit Ladung versorgt. Auf diese Weise wird Strom eingespart, wobei in Kauf genommen wird, dass die nicht mit Strom versorgten Bereiche des Speicherfeldes ihre Ladung und damit ihre Infor mation verlieren. FIG. 4 schematically shows the definition of an area of the memory field 11 which is charged when refreshing, ie when the memory cells 14 are being charged. In FIG. 4, the memory array 11 is shown schematically, wherein the memory array is subdivided into individual address ranges. The value of an assigned register determines whether the corresponding address area is loaded or not during the loading process. The row decoder 6 is shown schematically on the right side of the memory field 11 . Opposite, on the left side of the memory field 11, the address registers 32 are shown schematically, via which a selection of the areas to be loaded can be made. Over the memory field 11 , the column registers 33 for addressing the column lines 13 are shown schematically. However, the column lines 13 are all activated during the charging process, that is to say connected to a voltage of a predetermined value, so that the column registers 3 are not changed for the selection of the areas. The memory field 11 represents a 64 megabit memory block, a transverse row having a memory space of 4 megabits. In the example shown, the memory field 11 is divided into an upper and a lower area. Due to the corresponding assignment of the address register 32 , only the two top rows of the upper and the lower memory field are supplied with charge during a refresh process. In this way, electricity is saved, whereby it is accepted that the areas of the storage field which are not supplied with power lose their charge and thus their information.
Die Steuereinheit 1 kann jedoch auch beliebig andere Bereiche des Speicherfeldes 11 auswählen, die nicht einem Refresh vorgang unterzogen werden sollen. Im Extremfall können auch einzelne ausgewählte Speicherzellen 14 festgelegt werden, die nur einzeln einem Refreshvorgang unterzogen werden sollen. Üblicherweise werden die Bereiche ausgewählt, auf die beim Einlesen und beim Auslesen von Daten zuerst zugegriffen wird. Diese Bereiche sind üblicherweise jeweils die ersten Reihen einer oberen oder unteren Hälfte eines Speicherfeldes 11.However, the control unit 1 can also select any other areas of the memory field 11 that are not to be subjected to a refresh process. In an extreme case, individual selected memory cells 14 can also be specified which are only to be subjected to a refresh process individually. Usually, the areas that are accessed first when reading in and reading out data are selected. These areas are usually the first rows of an upper or lower half of a memory array 11 .
Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, bei nur ei nem Teil eines Speicherfeldes 11 einen Refreshvorgang durch zuführen. Dadurch wird Strom eingespart und eine Notfunk tionsweise des Speicherfeldes 11 gewährleistet. Insbesondere ist ein Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens und der er findungsgemäßen Vorrichtung in Geräten von Vorteil, die nur einen begrenzten Ladungsvorrat aufweisen. Dies sind beispielsweise Mobilfunktelefone und mobile Computer. Beispiels weise kann auch vorgesehen sein, dass der Ladezustand der Batterie oder des Akkus überprüft wird und nach Erkennen ei nes Absinkens der Spannung in einen Notbetrieb umgeschaltet wird, in dem nur noch ausgewählte Bereiche des Speicherfeldes 11 mit Strom versorgt werden. Diese Funktion kann in jedem elektrischen Gerät eingesetzt werden, das ein Speicherfeld 11 aufweist, dessen Speicherzellen zum Halten der Information mit Ladung versorgt werden müssen. The essential idea of the invention is to carry out a refresh process with only one part of a memory array 11 . This saves electricity and ensures an emergency function of the memory array 11 . In particular, use of the method according to the invention and the device according to the invention in devices which have only a limited charge stock is advantageous. These are, for example, mobile phones and mobile computers. For example, it can also be provided that the state of charge of the battery or the rechargeable battery is checked and, after detection of a drop in the voltage, switched to an emergency mode in which only selected areas of the storage field 11 are supplied with current. This function can be used in any electrical device that has a memory field 11 , the memory cells of which must be supplied with charge in order to hold the information.
11
Steuereinheit
control unit
22
Ladetaktgenerator
Load clock generator
33
erster Oszillator
first oscillator
44
Zähler
counter
55
Register
register
66
Reihendecoder
row decoder
77
Spaltendecoder
column decoder
88th
zweite Spannungsquelle
second voltage source
99
erste Spannungsquelle
first voltage source
1010
zweiter Oszillator
second oscillator
1111
Speicherfeld
storage box
1212
Reihenleitungen
row lines
1313
Spaltenleitungen
column lines
1414
Speicherzelle
memory cell
1515
Dynamischer Speicherbaustein
Dynamic memory block
1616
erste Steuerleitung
first control line
1717
zweite Steuerleitung
second control line
1818
dritte Steuerleitung
third control line
1919
vierte Steuerleitung
fourth control line
2020
Anschluss
connection
2121
fünfte Steuerleitung
fifth control line
2222
sechste Steuerleitung
sixth control line
2323
Taktleitung
clock line
2424
zweite Taktleitung
second clock line
2525
Takteingang
clock input
2626
Signalleitung
signal line
2727
Ladetaktausgang
Load clock output
2828
dritte Taktleitung
third clock line
2929
siebte Steuerleitung
seventh control line
3030
Adresse
address
3131
zweiter Takteingang
second clock input
3232
Adressregister
address register
3333
Spaltenregister
column register
Claims (8)
dass Speicherzellen (14) ausgewählt werden, und
dass nur die bei den ausgewählten Speicherzellen (14) ein Refreshvorgang durchgeführt wird.1. A method for performing a refresh process of memory cells ( 14 ) of a memory, wherein the memory cells ( 14 ) are supplied with an electrical charge during a refresh process, characterized in that
that memory cells ( 14 ) are selected, and
that only a refresh process is carried out on the selected memory cells ( 14 ).
dass eine Steuereinheit (1, 5, 4) vorgesehen ist,
dass die Steuereinheit (1, 5, 4) Speicherzellen (14) auswählt, und
dass die Ladeschaltung (2, 4, 5, 6, 9) nur aus den ausgewählten Speicherzellen (14) die in den ausgewählten Speicherzellen (14) abgelegten Informationen ausliest und wieder in die aus gewählten Speicherzellen (14) einschreibt.4. Memory module with a memory field ( 11 ), the memory cells ( 14 ), with a charging circuit ( 2 , 4 , 5 , 6 , 9 ), which is connected to the memory cells ( 14 ), and the information at predetermined intervals reads the memory cells ( 14 ) and writes the same information back into the memory cells by applying voltage, characterized in that
that a control unit ( 1 , 5 , 4 ) is provided,
that the control unit ( 1 , 5 , 4 ) selects memory cells ( 14 ), and
that the charging circuit ( 2 , 4 , 5 , 6 , 9 ) only reads the information stored in the selected memory cells ( 14 ) from the selected memory cells ( 14 ) and writes them back into the selected memory cells ( 14 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000158966 DE10058966A1 (en) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | Charging memory cells involves selecting memory cells and carrying out refresh process only for selected memory cells; memory cells can be selected by area of memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000158966 DE10058966A1 (en) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | Charging memory cells involves selecting memory cells and carrying out refresh process only for selected memory cells; memory cells can be selected by area of memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10058966A1 true DE10058966A1 (en) | 2002-06-13 |
Family
ID=7664918
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000158966 Ceased DE10058966A1 (en) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | Charging memory cells involves selecting memory cells and carrying out refresh process only for selected memory cells; memory cells can be selected by area of memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10058966A1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3783631T2 (en) * | 1986-03-31 | 1993-08-05 | Wang Laboratories | PSEUDO STATIC STORAGE SUBSYSTEM. |
DE69604301T2 (en) * | 1995-11-08 | 2000-05-11 | Advanced Micro Devices Inc | INPUT / OUTPUT PART OF A SEMICONDUCTOR CIRCUIT WITH SEPARATE SWITCH-OFF POSSIBILITY |
-
2000
- 2000-11-28 DE DE2000158966 patent/DE10058966A1/en not_active Ceased
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3783631T2 (en) * | 1986-03-31 | 1993-08-05 | Wang Laboratories | PSEUDO STATIC STORAGE SUBSYSTEM. |
DE69604301T2 (en) * | 1995-11-08 | 2000-05-11 | Advanced Micro Devices Inc | INPUT / OUTPUT PART OF A SEMICONDUCTOR CIRCUIT WITH SEPARATE SWITCH-OFF POSSIBILITY |
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