DE10152916B4

DE10152916B4 - Informationsenthaltungseinrichtung für Speichermodule und Speicherchips

Info

Publication number: DE10152916B4
Application number: DE10152916A
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Phys. Stocken; Eric Dipl.-Phys. Cordes; Norbert Wirth; Nazif Taskin
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Qimonda AG
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2001-10-26
Publication date: 2006-11-30
Anticipated expiration: 2021-10-27
Also published as: DE10152916A1; US7260671B2; US20030081444A1

Abstract

Speichermodul (52) mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von n Speicherchips (54), die auf dem Speichermodul (52) angeordnet sind; und
einer Informationsenthaltungseinrichtung (56), die Informationen über das Speichermodul (52) und/oder die auf dem Speichermodul angeordneten Speicherchips (54) enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Informationsenthaltungseinrichtung (56) auf den Speicherchips (54) verteilt angeordnet ist, derart, dass auf den Speicherchips (54) jeweils ein n-tel der Informationen gespeichert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Informationsenthaltungseinrichtung für Speichermodule und Speicherchips, und insbesondere auf ein Speichermodul bzw. einen Speicherchip, die eine solche Informationsenthaltungseinrichtung enthalten.

Bei derzeitigen Speicherrealisierungen werden Informationen über ein Speichermodul bzw. Speicherchips des Speichermoduls in einem zusätzlichen Baustein auf der Schaltungsplatine des Speichermoduls gespeichert, wobei dieser zusätzliche Baustein die Form eines EEPROM aufweist und unter dieser Bezeichnung für den genannten Zweck im Zusammenhang mit Speicherarchitekturen bekannt ist. Die im EEPROM gespeicherten Informationen betreffen zum einen Chip-Parameter, wie die Anzahl der X- und Y-Adressen, Zeitgebungsparameter und die Größe des Moduls, und zum anderen herstellerspezifische Daten wie Firmenname, Produktionsstandort, Testprogrammversion und Herstellungsdatum. Beim ersten Test des Speichermoduls werden diese Daten in den EEPROM gespeichert und danach nicht mehr geändert.

Dieser grundsätzliche bekannte Aufbau ist schematisch in 2 dargestellt. In 2 ist eine Speicherumgebung 10 gezeigt, bei der es sich beispielsweise um einen Computer handeln kann. Ferner ist mit dem Bezugszeichen 12 ein Speichermodul dargestellt, auf dem ein Speicherchip 14 angeordnet ist. Auf der Platine des Speichermoduls 12 ist ferner, wie oben dargelegt wurde, ein Informations-EEPROM angeordnet, der das Modul 12 bzw. den Chip 14 betreffende Informationen speichert. Ferner ist in 2 ein Chipsatz 18 gezeigt, der beispielsweise durch Chips auf dem Motherboard gebildet sein kann, die für die Kommunikation zwischen dem Speichermodul 12 bzw. dem Speicherchip 14 und einem Prozessor sorgen. Der Chipsatz 18 ist ferner konzipiert, um Lesebefehle über eine zugeordnete Befehlsleitung 20 zu dem EEPROM 16 zu senden und ansprechend darauf Daten über eine entsprechende Datenleitung 22 von dem EEPROM zu empfangen.

Entsprechend den von dem EEPROM empfangenen Daten steuert der Chipsatz 18 im Anschluß die Kommunikation mit dem Speichermodul 12 bzw. dem auf demselben angeordneten Speicherchip, wobei in der Regel eine Vielzahl von Speicherchips auf einem Speichermodul angeordnet sind. Wie die diesbezügliche Kommunikation zwischen Chipsatz und Speichermodul bzw. Speicherchip aussieht, ist Fachleuten klar und bedarf hierin keiner weiteren Erörterung.

Nachteilig an der in 2 gezeigten Lösung ist, daß der zusätzliche Baustein auf der Platine des Speichermoduls 12, nämlich der EEPROM 16 einerseits Platz benötigt und andererseits zusätzliche Kosten durch Einkauf und Aufbringung verursacht. Ferner ist der EEPROM fehleranfällig, so daß Zuverlässigkeitsprobleme entstehen können.

Aus der US 5 995 405 A ist ein Speichermodul bekannt, bei dem in üblicher Form ein EEPROM-SPD-Speicher (SPD = Serial Presence Detect), in dem Betriebsinformationen des Speichermoduls abgelegt sind, auf der Platine des Speichermoduls angeordnet ist.

Aus der US 5 937 423 A ist ein Flash-EEPROM-Speicher bekannt, bei dem eine Mehrzahl von Flash-Speicherbausteinen in einem Flash-Speicherbaustein-Array angeordnet sit. Jeder Flash-Speicherbaustein umfaßt ein sogenanntes Query-ROM, in dem Betriebsinformationen bezüglich des Flash-Speicherbausteins abgelegt sind.

Aus der US 6 041 008 A ist ein System bekannt, bei dem ein ROM in ein SRAM-Array eingebettet ist, wobei ein existierender Unterstützungsschaltungsaufbau des SRAM-Arrays verwendet wird. Indem Masse- oder Leistungsversorgungsverbindungen zu den Zellen eines Paars von SRAM-Zellen entfernt werden oder nicht, kann das Paar von SRAM-Zellen verwendet werden, um permanent einen spezifizierten logischen Zustand zu speichern, d.h. um als ROM-Zelle zu wirken. Ferner können eine einzelne SRAM-Zelle und ein Referenzsignal programmiert sein, um als eine ROM-Zelle zu wirken.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Speichermodul, das die kostengünstige und zuverlässige Speicherung von Speichermodul- bzw. Speicherchip-Informationen ermöglicht, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Speichermodul nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird die Speicherung von Modul-relevanten Parametern von einem externen Baustein, dem EEPROM, in die Speicherchips verlagert, so daß ein Baustein auf der Platine des Speichermoduls entfallen kann. Die vorliegende Erfindung verlegt somit die Informationen in das Innere der Speicherchips, die sowieso auf die Platine des Speichermoduls aufgebracht sind. Dazu sind auf den Chips geeignete Schaltungsarrays nötig, die die entsprechende Menge an Informationen speichern können. Diese Schaltungen können auf sonst ungenutzten Freiflächen der Speicherchips untergebracht werden. Ferner können sie im Rahmen der sonst auch notwendigen Lithographieschritte erzeugt werden, sind also im Maskensatz miteingebaut. Somit entstehen keine zusätzlichen Kosten, wie sie durch einen EEPROM entstehen, da kein zusätzlicher Baustein hergestellt bzw. gekauft und aufgebracht werden muß. Ferner wird durch die Einsparung dieses zusätzlichen Bausteins auch die Zuverlässigkeit der Speicheranordnung erhöht, da der fehleranfällige EEPROM wegfällt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung, die eine Speicherumgebung, bei der ein erfindungsgemäßes Speichermodul verwendet ist, zeigt; und
2 eine Speicherumgebung nach dem Stand der Technik.
In 1 ist eine Speicherumgebung 50, in der die vorliegende Erfindung realisiert ist, gezeigt. Bei der Speicherumgebung 50 kann es sich beispielsweise um einen Computer handeln. Auf einem Speichermodul 52, d.h. einer Platine desselben, ist ein Speicherchip 54 angeordnet. Obwohl in 1 lediglich ein Speicherchip 54 gezeigt ist, ist für Fachleute klar, daß auf der Platine 52 eines Speichermoduls in der Regel eine Vielzahl von Speicherchips angeordnet ist.
Auf dem Speicherchip 54 ist nun eine Informationsenthaltungseinrichtung 56 vorgesehen, die die Informationen speichert, die gemäß dem Stand der Technik in dem zusätzlichen Bauelement des EEPROM gespeichert waren. Diese Informationen umfassen zum einen Betriebsparameter des Speichermoduls bzw. der auf demselben angeordneten Speicherchips und zum anderen herstellerspezifische Daten. Die Betriebsparameter umfassen die Größe der Speicherchips inklusive der Anzahl der X- und Y-Adressen, Zeitgebungsparameter sowie die Größe des Moduls. Die herstellerspezifische Daten können unter anderem den Firmennamen, den Produktionsstandort, die Testprogrammversion und das Herstellungsdatum des entsprechenden Moduls betreffen.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel basiert die Informationsenthaltungseinrichtung 56 auf der eFuse-Technologie. Zu diesem Zweck ist eine Schmelzstellenbank 58 vorgesehen, die eine Vielzahl von elektrischen Schmelzstellen (eFuses) enthält, wobei an jeder Schmelzstelle durch Anlegen einer Überspannung bzw. eines Überstroms eine binäre Information gespeichert werden kann. Insofern verhält sich eine elektrische Schmelzstelle gleichartig zu einer Laser-Schmelzstelle, ist jedoch vorteilhafter dahingehend, daß kein Laser benötigt wird und zum anderen ein Schmelzvorgang auch noch bewirkt werden kann, wenn der Speicherchip in ein Gehäu se aufgenommen wurde. Ferner ist ein der Schmelzstellenbank 58 zugeordnetes Register 60 vorgesehen, in dem die Informationen aus den Schmelzstellen gespeichert werden. Die Informationsenthaltungseinrichtung 56 ist über geeignete Kommunikationsverbindungen wiederum mit einem Chipsatz 62 verbunden, der identisch zu dem Bezug nehmend auf 2 beschriebenen Chipsatz 18 sein kann und die Kommunikation zwischen dem Speicherchip bzw. dem Speichermodul und einem externen Prozessor beispielsweise auf dem Motherboard eines Computers steuern kann. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Chipsatz 62 über eine Befehlsschnittstelle 64 und eine Datenschnittstelle 66 mit der Informationsenthaltungseinrichtung verbunden.
Ansprechend auf ein entsprechendes Systemkommando, das beispielsweise durch den Eintritt in einen Testmodus bedingt ist und vom Chipsatz 62 abgesetzt wird, werden die Schmelzstellen bzw. die Register, in denen die Informationen aus den Schmelzstellen gespeichert werden, ausgelesen, wobei der entsprechende Befehl über die Befehlsschnittstelle 64 zu der Informationsenthaltungseinrichtung 56 übermittelt wird. Das Auslesen findet über die Datenschnittstelle 66 statt, wobei dazu die Registerbits sequentiell jeweils synchron zum Systemtakt CLK ausgegeben werden. Basierend auf den erhaltenen Daten werden durch den Chipsatz 62 die Einstellungen für das Ansprechen der Speicherzellen gesetzt. Dies geschieht in herkömmlicher Weise wie mit den gemäß dem Stand der Technik aus dem EEPROM 16 (2) erhaltenen Informationen.
Die Informationsenthaltungseinrichtung 56 muß in der Lage sein, die entsprechende Menge an Information zu speichern. In einem herkömmlichen EEPROM, wie er mit dem Bezugszeichen 16 in 2 bezeichnet ist, werden in der Regel vom Hersteller 128 Byte und vom Käufer eventuell weitere 128 Byte, also insgesamt 256 Byte an Informationen abgelegt. Die kleinsten praktisch realisierten Speichermodule tragen vier Speicherchips, so daß, wenn die Informationen von 256 Bytes auf die vier Chips verteilt werden, pro Chip höchstens 64 Byte, was 512 Bit an Informationen entspricht, gespeichert werden müssen. Die hierfür erforderlichen Schaltungen können ohne weiteres auf sonst ungenutzten Freiflächen der Speicherchips untergebracht werden.
Wie bei der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels dargelegt wurde, kann hierzu vorteilhaft die eFuse-Technologie verwendet werden. Mit einem Array aus 512 elektrischen Schmelzstellen (eFuses) pro Chip kann die nötige Datenmenge gespeichert werden. Das Programmieren der eFuses erfolgt, wie oben angegeben, über das Anlegen einer entsprechenden Überspannung an die Schmelzstelle.
Alternativ ist auch eine Speicherung in entsprechenden Flip-Flops denkbar, wobei dann jedoch der Platzbedarf größer sein dürfte als bei der Nutzung von elektrischen Schmelzstellen.

10: Speicherumgebung
12: Speichermodul
14: Speicherchip
16: Informations-EEPROM
18: Chipsatz
20: Befehlsleitung
22: Datenleitung
50: Speicherumgebung
52: Speichermodul
54: Speicherchip
56: Informationsenthaltungseinrichtung
58: Schmelzstellenbank
60: Register
62: Chipsatz
64: Befehlsschnittstelle
66: Datenschnittstelle

Claims

Speichermodul (52) mit folgenden Merkmalen: einer Mehrzahl von n Speicherchips (54), die auf dem Speichermodul (52) angeordnet sind; und einer Informationsenthaltungseinrichtung (56), die Informationen über das Speichermodul (52) und/oder die auf dem Speichermodul angeordneten Speicherchips (54) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsenthaltungseinrichtung (56) auf den Speicherchips (54) verteilt angeordnet ist, derart, dass auf den Speicherchips (54) jeweils ein n-tel der Informationen gespeichert ist.
Speichermodul nach Anspruch 1, bei dem sich die Informationen, die die Informationsenthaltungseinrichtung enthält, auf Betriebsparameter des Speichermoduls oder der Speicherchips und/oder auf herstellerspezifische Daten des Speichermoduls und/oder der Speicherchips beziehen.
Speichermodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Informationsenthaltungseinrichtung (56) Schmelzpunkte (58) zum dauerhaften Programmieren von Informationen aufweist.
Speichermodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Informationsenthaltungseinrichtung Flip-Flops aufweist.