DE102005025168B4 - Elektronische Speichervorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Speichervorrichtung - Google Patents

Abstract

Elektronische Speichervorrichtung (1) mit einer Mehrzahl von Speichereinrichtungen (10), einer Mehrzahl von Temperatursensoren (8) und mit einer Steuereinheit (5), – wobei die Speichereinrichtungen (10) jeweils eine Vielzahl flüchtiger Speicherzellen (100) aufweisen, die während des Betriebs der elektronischen Speichervorrichtung (1) wiederaufgefrischt werden, – wobei die Steuereinheit (5) an jede der Speichereinrichtungen (10) ein einheitliches, periodisches Taktsignal (S) leitet, das in den Speichereinrichtungen (10) ein Wiederauffrischen der Speicherzellen (100) veranlasst, – wobei jeder Temperatursensor (8) jeweils einer Speichereinrichtung (10) zugeordnet ist und während des Betriebs eine lokale Temperatur (T) in der Nähe der jeweiligen Speichereinrichtung (10) misst und – wobei jede Speichereinrichtung (10) individuell in Abhängigkeit von der Temperatur (T), die der ihr zugeordnete Temperatursensor (8) misst, festlegt, wie viele ihrer Speicherzellen (100) dann, wenn Speicherzellen wiederaufgefrischt werden, gleichzeitig wiederaufgefrischt werden.

Description

• Die Erfindung betrifft eine elektronische Speichervorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 24 zum Betreiben einer elektronischen Speichervorrichtung.
• Elektronische Speichervorrichtungen, beispielsweise Speichermodule oder auch übergeordnete bauliche Einheiten, die eine Mehrzahl von Speichermodulen aufweisen, besitzen meist mehrere identische Speichereinrichtungen, die gemeinsam in der elektronischen Speichervorrichtung angeordnet sind und parallel zueinander angesteuert werden. Diese Speichereinrichtungen können beispielsweise Speicherbausteine sein, die auf einer elektronischen Leiterplatte eines Speichermoduls angeordnet sind. Die Speicherbausteine können insbesondere DRAMs (Dynamic Random Access Memories) andere Arten flüchtiger Halbleiterspeichern sein.
• In einem flüchtigen Halbleiterspeicher bleiben in den Speicherzellen gespeicherte Informationen nur über einen begrenzten Zeitraum vom maximal einigen Hundert ms erhalten, da Leckströme zum Verlust der Speicherinformation führen. Um dies zu verhindern, werden die flüchtigen Speicherzellen in regelmäßigen Abständen wiederaufgefrischt. Dabei werden die Speicherinformationen ausgelesen und verstärkt in die Speicherzellen zurückgeschrieben. Dieses Wiederauffrischen (Refresh) geschieht üblicherweise periodisch, das heißt in äquidistanten Zeitabschnitten aufeinanderfolgend. Der zeitliche Abstand aufeinanderfolgender Wiederauffrischungsvorgänge an ein und derselben Speicherzelle entspricht der Wiederauffrischungszeit jeder einzelnen Speicherzelle. Die Wiederauffrischungszeit muss klein genug sein, um einem Datenverlust in der Speicherzelle vorzubeugen. Zum Wiederauffrischen der Speicherzelle wird in der Speichervorrichtung ein Taktsignal bereitgestellt, welches ein Wiederauffrischen von Speicherzellen veranlasst. Das periodische Taktsignal wird beispielsweise durch eine Steuereinheit der Speichervorrichtung bereitgestellt. Das Taktsignal wird durch die Speichervorrichtung an jede ihrer Speichereinrichtungen gesendet, beispielsweise ebenfalls mit Hilfe der Steuereinheit. Das (zum Wiederauffrischen verwendete) Taktsignal, welches in den Patentansprüchen mit S bezeichnet ist und auch in der Beschreibung stets behandelt wird, veranlasst das Wiederauffrischen von Speicherinhalten der flüchtigen Speicherzellen und ist von demjenigen anderen (Betriebs-)Taktsignal wesentlich höherer Frequenz zu unterscheiden, welches für den Betrieb der Speichervorrichtung insgesamt erzeugt wird und welches die höchstmögliche Taktrate angibt; von diesem letzteren Taktsignal ist in dieser Anmeldung nicht die Rede. Das hier behandelte, zum Wiederauffrischen dienende Taktsignal hingegen besitzt eine wesentlich größere zeitliche Periode. Die Periode dieses Taktsignals ist so bemessen, dass alle Speicherzellen innerhalb der vorgesehenen Wiederauffrischungszeit oder in einem kürzeren zeitlichen Abstand periodisch wiederaufgefrischt werden.
• Die Periode des Taktsignals ist in der Regel nicht identisch mit der Wiederauffrischungszeit einer einzelnen Speicherzelle. Dies liegt daran, dass jeweils Gruppen von Speicherzellen nacheinander, das heißt zu unterschiedlichen Taktzeiten wiederaufgefrischt werden, und zwar in zyklischer Reihenfolge, bis nach Ablauf der Wiederauffrischungszeit wieder die zuerst wiederaufgefrischten Speicherzellen erneut wiederaufgefrischt werden. Die zeitliche Periode des Taktsignals ist somit um einen ganzzahligen Faktor kleiner als die Wiederauffrischungszeit der einzelnen Speicherzellen.
• Die Geschwindigkeit, mit der die Speicherzellen ihre Informationen verlieren, hängt von der Temperatur in der Umgebung der Speicherzelle ab. Speicherzellen in lokal erhitzten Bereichen der Speichervorrichtung oder der jeweiligen Speichereinrichtung verlieren ihre Informationen im allgemeinen schneller als Speicherzellen, die in weniger erhitzten Bereichen der Speichervorrichtung oder sogar bei Raumtemperatur betrieben werden. Infolgedessen ist der zeitliche Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wiederauffrischungsvorgängen einer Speicherzelle (das heißt die Wiederauffrischungszeit), die gerade noch ausreicht, um eine Datenverlust in der Speicherzelle zu verhindern, von Speicherzelle zu Speicherzelle unterschiedlich groß und in wesentlichem Maße durch die lokale Temperatur beeinflusst.
• Eine elektronische Speichervorrichtung mit mehreren gleichartigen Speichereinrichtungen wird jedoch aus Gründen der Betriebsökonomie stets mit einer einheitlichen Taktrate für das Veranlassen von Wiederauffrischungsvorgängen betrieben. So wird ein für alle Speichereinrichtungen einheitliches, periodisches Taktsignal an diese Speichereinrichtungen geleitet, welches die Speichereinrichtungen intern in entsprechende Wiederauffrischungsvorgänge umsetzen. So werden beispielsweise sämtliche Speicherbausteine eines Speichermoduls, eines PDA (Personal Digital Assistent), eines Mobilfunkgerätes oder eines anderen mobilen elektronischen Gerätes mit einem einheitlichen Wiederauffrischungssignal versorgt. Es gibt insbesondere bei mobilen Geräten auch die Möglichkeit eines temperaturgesteuerten Self-Refresh TCSR (Temperature Compensated Self-Refresh), bei dem in allen Speichereinrichtungen, beispielsweise Halbleiterspeicherbausteinen, intern ein Taktsignal geeigneter Periode für das Auffrischen erzeugt wird. Hierbei entfällt ein an jeden Speicherbaustein zu sendendes, extern durch die Speichervorrichtung bereitgestelltes Wiederauffrischungssignal. Sofern ein Temperatursensor in jedem Speicherbaustein (etwa einem DRAM) eingebaut ist, steuert dieser bei geeigneter Kalibrierung selbst, bei welchen Temperaturschwellwerten die Wiederauffrischungsrate erhöht oder verringert wird. Auch wenn keine Temperatursensoren vorhanden oder angeschlossen sind, besteht die Möglichkeit, von außen vorzugeben, mit welcher Taktrate ein solcher ”Self-Refresh” der einzelnen Speicherbausteine erfolgen soll.
• Hierbei wird jedoch auf jeder Speichereinrichtung ein eigenes Taktsignal für das Wiederauffrischen der jeweiligen Speichereinrichtung erzeugt. Dies ermöglicht zwar eine individuelle Anpassung der Wiederauffrischungsrate auf jeder Speichereinrichtung, jedoch kann hierfür nicht mehr ein für alle Speichereinrichtungen einheitliches Taktsignal ausgewertet werden, welches von außen zugeführt werden könnte und eine Vielzahl von Taktsignalgeneratoren zum Erzeugen der Wiederauffrischungssignale aller Speichereinrichtungen erübrigen würde.
• DE 103 29 369 A1 zeigt eine Speichereinrichtung und ein Verfahren, bei denen dann, wenn die Wiederauffrischungsrate geändert werden soll, die Taktrate eines Oszillators durch ein von außen zugeführtes Trimmsignal verändert wird.
• Bislang ist kein Verfahren bekannt, um mehrere Speichereinrichtungen, die jeweils individuell unterschiedliche Wiederauffrischungsraten realisieren können, mit einem einheitlichen Taktsignal gemeinsam gesteuert werden können. Daher wird bei mehreren Speichereinrichtungen, die alle mit demselben Taktsignal wiederaufgefrischt werden sollen, in Kauf genommen, dass die tatsächliche lokale Temperatur der Speichereinrichtungen nicht mit der von der Steuereinheit (beziehungsweise dem Speichercontroller) erfassten Temperatur übereinstimmen muss. Somit besteht die Gefahr von Datenverlusten, oder es wird unnötig viel Strom zum Wiederauffrischen verbraucht.
• Die oben genannte Steuerung hat somit den Nachteil, dass für sämtliche Speichereinrichtungen stets ein einheitliches, periodisches Taktsignal zum Wiederauffrischen bereitgestellt werden muss. Zwar kann die Taktrate dieses einheitlichen Taktsignals temperaturabhängig verändert werden, sie ist jedoch bei Festlegung auf eine bestimmte Taktrate weiterhin für alle Speichereinrichtungen einheitlich und berücksichtigt daher nicht Temperaturschwankungen zwischen den Speichereinrichtungen untereinander. Somit werden beispielsweise einige Speichereinrichtungen, die kühler sind als andere, mit einer unnötig hohen Taktrate wiederaufgefrischt, was zu dem überhöhten Stromverbrauch führt. Gerade in mobilen Geräten wäre jedoch ein stromsparender Betrieb wünschenswert. Ferner ist nachteilig, dass die Taktrate des einheitlichen Taktsignals zum Wiederauffrischen der Speichereinrichtung von außen her verändert werden muss, wenn ein schnelleres oder langsameres Wiederauffrischen der Speicherzellen erwünscht ist. Ein Betrieb mit einer temperaturunabhängigen Periodendauer eines einheitlichen Taktsignals ist somit herkömmlich nicht möglich, wenn die Wiederauffrischungszeiten der Speicherzellen temperaturabhängig variierbar sein sollen.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Speichervorrichtung bereitzustellen, die eine temperaturabhängige Verkürzung oder Verlängerung der Wiederauffrischungszeit der Speicherzellen bei temperaturunabhängiger, konstanter Periode eines einheitlichen Taktsignals zum Wiederauffrischen der Speicherzellen ermöglicht. Insbesondere soll in jeder Speichereinrichtung die Wiederauffrischungszeit in Abhängigkeit von der lokalen Temperatur der jeweiligen Speichereinrichtung veränderbar sein, ohne dass dafür die Periode des einheitlichen Taktsignals für das Wiederauffrischen verändert werden muss.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektronische Speichervorrichtung mit einer Mehrzahl von Speichervorrichtungen, einer Mehrzahl von Temperatursensoren und einer Steuereinheit gelöst,
• – wobei die Speichereinrichtung je eine Vielzahl flüchtiger Speicherzellen aufweisen, die während des Betriebs der elektronischen Speichervorrichtung wiederaufgefrischt werden,
• – wobei die Steuereinheit an jede der Speichereinrichtungen ein einheitliches, periodisches Taktsignal leitet, das in den Speichereinrichtungen ein Wiederauffrischen von Speicherzellen veranlasst,
• – wobei jeder Temperatursensor jeweils einer Speichereinrichtung zugeordnet ist und während des Betriebs eine lokale Temperatur in der Nähe der jeweiligen Speichereinrichtung misst und
• – und wobei jede Speichereinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur, die der ihr zugeordnete Temperatursensor misst, festlegt, wie viele ihrer Speicherzellen dann, wenn Speicherzellen wiederaufgefrischt werden, gleichzeitig während eines Wiederauffrischungsvorgangs wiederaufgefrischt werden.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jede Speichereinrichtung selbst in Abhängigkeit von einer gemessenen Temperatur individuell und unabhängig von den übrigen Speichereinrichtungen festlegt, wie viele Speicherzellen bei jedem Takt des für alle Speichereinrichtungen einheitlichen Taktsignals wiederaufgefrischt werden. Anstatt wie herkömmlich die Taktrate beziehungsweise die Periode des einheitlichen Taktsignals selbst zu ändern und damit die Wiederauffrischungszeit in sämtlichen Speichereinrichtungen zugleich zu beeinflussen, wird erfindungsgemäß eine für jede Speichereinrichtung individuelle wiederauffrischungszeit erreicht, indem durch die Anzahl gleichzeitig wiederaufzufrischender Speicherzellen verändert wird. Da Speicherzellen in zyklischer Reihenfolge, meist in der Reihenfolge der Wortleitungen, an die sie angeschlossen sind, wiederaufgefrischt werden, kann die Anzahl gleichzeitig während eines Taktes des Taktsignals wiederaufzufrischender Speicherzellen beispielsweise dadurch verändert werden, dass die Anzahl gleichzeitig parallel zueinander zu adressierender Wortleitungen erhöht oder verringert wird. Bei Verdopplung der Anzahl gleichzeitig adressierter, aktivierter und somit das Wiederauffrischen der angeschlossenen Speicherzellen bewirkender Wortleitungen wird beispielsweise die Wiederauffrischungszeit der Speicherzellen der jeweiligen Speichereinrichtung halbiert. Dadurch wird eine höhere Betriebssicherheit in einer stärker erhitzten Speichereinrichtung erreicht.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichereinrichtungen bei jedem Takt des periodischen Taktsignals einen Wiederauffrischungsvorgang durchführen, wobei die Anzahl von Speicherzellen, die während eines Taktes des periodischen Wiederauffrischungssignals wiederaufgefrischt werden, in Abhängigkeit von der lokalen Temperatur verändert wird. Hierbei wird auch dann, wenn etwa weniger Speicherzellen als normalerweise üblich gleichzeitig wiederaufgefrischt werden sollen, zu jeder Taktzeit des periodischen Taktsignals ein Wiederauffrischungsvorgang durchgeführt. Beispielsweise wird bei jedem Wiederauffrischungsvorgang nur eine geringere Anzahl von Speicherzellen wiederaufgefrischt, anstatt etwa nur in jedem zweiten Takt auf einen Wiederauffrischungsvorgang zu verzichten. Dadurch kann jeder Takt des Wiederauffrischungssignals genutzt werden, um einen Wiederauffrischungsvorgang zu veranlassen; eine Veränderung der Periode des einheitlichen Taktsignals ist somit nicht erforderlich.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichereinrichtungen bei erhöhter lokaler Temperatur die Anzahl gleichzeitig wiederaufzufrischender Speicherzellen um einen Faktor 2ⁿ erhöhen, wobei n eine natürliche Zahl ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass bei einer lokal an einer Speichereinrichtung gemessenen Temperatur, die kleiner ist als eine vorgesehene Durchschnittstemperatur, die Anzahl gleichzeitig wiederaufzufrischender Speicherzellen um einen solchen Faktor 2ⁿ verringert wird.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichereinrichtungen flüchtige Speicherbausteine sind, die jeweils eine Mehrzahl von Speicherbänken aufweisen, in denen die Speicherzellen an Wortleitungen angeschlossen sind, wobei bei jedem Takt des periodischen Taktsignals andere Speicherzellen als im jeweils vorhergehenden Takt des Taktsignals wiederaufgefrischt werden. Die Speichereinrichtungen können insbesondere Halbleiterspeicherschaltungen aufweisen, in denen die integrierten Speicherzellen jeweils an Wortleitungen und Bitleitungen angeschlossen sind. Die Speicherbänke sind untereinander gleichartige Speicherzellenfelder, die jeweils eigene Wortleitungen und Bitleitungen aufweisen.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichereinrichtungen jeweils eine Mehrzahl von Speicherbänken aufweisen und dass das periodische Taktsignal stets an alle Speicherbänke gleichzeitig weitergeleitet wird. Bei dieser Ausführungsform wird unabhängig davon, ob die Anzahl gleichzeitig in einer gesamten Speichereinrichtung wiederaufzufrischender Speicherzellen erhöht bzw. verringert ist oder nicht, das periodische Taktsignal zu jeder Taktzeit an sämtliche Speicherbänke der jeweiligen Speichereinrichtung intern weitergeleitet. Somit steht in jeder Speicherbank stets das einheitliche Taktsignal zur Verfügung, um das Wiederauffrischen von Speicherzellen zu steuern.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einer Speichereinrichtung zugeordneter Temperatursensor misst, innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals in allen Speicherbänken der jeweiligen Speichereinrichtung gleichzeitig jeweils eine erste Anzahl von Speicherzellen wiederaufgefrischt wird. Somit wird dann, wenn der einer Speichereinrichtung zugeordnete Temperatursensor eine erwartungsgemäße Betriebstemperatur misst, eine bestimmte, vorgegebene Anzahl von Speicherzellen pro Takt des Taktsignals wiederaufgefrischt. Es kann pro Takt des Taktsignals jeweils eine Wortleitung pro Speicherbank adressiert werden, wodurch die daran angeschlossenen Speicherzellen wiederaufgefrischt werden.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einer Speichereinrichtung zugeordneter Temperatursensor misst, oberhalb eines oberen Grenzwertes für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals in allen Speicherbänken der jeweiligen Speichereinrichtung gleichzeitig jeweils eine zweite Anzahl von Speicherzellen wiederaufgefrischt wird, wobei die zweite Anzahl größer ist als die erste Anzahl. Dementsprechend wird bei lokal erhöhter Temperatur in der Nähe eines oder mehrerer Speichereinrichtungen in diesen Speichereinrichtungen bei jedem Takt des Taktsignals eine größere Anzahl von Speicherzellen gleichzeitig wiederaufgefrischt, als bei erwartungsgemäßer Betriebstemperatur üblich.
• Ferner ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einer Speichereinrichtung zugeordneter Temperatursensor misst, unterhalb eines unteren Grenzwertes für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals gleichzeitig eine dritte Anzahl von Speicherzellen wiederaufgefrischt wird, wobei die dritte Anzahl kleiner ist als die erste Anzahl und wobei bei jedem Takt die Menge wiederaufzufrischender Speicherzellen speicherbankübergreifend aus einer oder mehreren Speicherbänken der Mehrzahl von Speicherbänken ausgewählt wird. Dementsprechend wird bei niedrigeren Temperaturen einzelner Speichereinrichtungen die Anzahl darin gleichzeitig wiederaufgefrischter Speicherzellen verringert. Durch die oben beschriebenen Maßnahmen wird die Wiederauffrischungszeit jeder einzelnen Speicherzelle je nach Temperatur der betreffenden Speichereinrichtung verändert, ohne dass hierzu die Periode des einheitlichen periodischen Taktsignals verändert werden muss. Ferner wird eine für jede Speichereinrichtung individuelle Optimierung der Wiederauffrischungszeit der Speicherzellen erreicht.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichereinrichtungen mithilfe des periodischen Taktsignals Wortleitungen durchzählen und adressieren, wobei die an jeweils adressierte Wortleitungen angeschlossenen Speicherzellen wiederaufgefrischt werden und wobei bei jedem Takt des Taktsignals andere Wortleitungen adressiert werden als beim jeweils vorhergehenden Takt des Taktsignals.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einer Speichereinrichtung zugeordneter Temperatursensor misst, innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals parallel in allen Speicherbänken jeweils genau eine Wortleitung adressiert wird, wobei die zu adressierenden Wortleitungen der jeweiligen Speicherbank jeweils von einer ersten Wortleitung beginnend bis zu einer letzten Wortleitung der jeweiligen Speicherbank durchgezählt werden und wobei nach Adressierung der letzten Wortleitung der jeweiligen Speicherbank beim nächsten Takt des Taktsignals wieder die erste Wortleitung der jeweiligen Speicherbank adressiert wird.
• Somit werden in einer Speicherbank, während die lokale Temperatur einer betreffenden Speichereinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Sollwertbereichs liegt, die Speicherzellen in zyklischer Reihenfolge der Wortleitungen, an die sie angeschlossen sind, wiederaufgefrischt, wobei pro Taktzeit jeweils eine Wortleitung adressiert wird, um die daran angeschlossenen Speicherzellen wiederaufzufrischen. Dies bedeutet, dass nach einem Durchlauf durch alle Wortleitungen einer Speicherbank von der ersten bis zur letzten Wortleitung der betreffenden Speicherbank im darauf folgenden Takt des Taktsignals wiederum an die erste Wortleitung adressiert werden, in übernächsten Takt dann wieder die zweite Wortleitung etc.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einer Speichereinrichtung zugeordneter Temperatursensor misst, oberhalb eines oberen Grenzwertes für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals in allen Speicherbänken jeweils 2ⁿ Wortleitungen adressiert werden, wobei n eine natürliche Zahl ist und wobei in Untereinheiten der Speicherbänke jeweils die Wortleitungen von einer ersten Wortleitung beginnend bis zu einer letzten Wortleitung durchgezählt werden und wobei nach Adressierung der letzten Wortleitung der jeweiligen Untereinheit der Speicherbank beim nächsten Takt des Taktsignals wieder die erste Wortleitung der jeweiligen Untereinheit jeweiligen Speicherbank adressiert wird. Demzufolge werden bei jedem Takt des Taktsignals 2, 4, 8, 16 oder noch mehr Wortleitungen pro Taktzeit adressiert, um die Parallelität des gleichzeitigen Wiederauffrischens von Speicherzellen zu erhöhen.
• Ebenso kann vorgesehen sein, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einer Speichereinrichtung zugeordneter Temperatursensor misst, unterhalb eines unteren Grenzwertes für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals durchschnittlich weniger als eine Wortleitung pro Speicherbänken adressiert wird, wobei die Wortleitungen speicherbankübergreifend durchgezählt werden und wobei nach dem Adressieren einer letzten Wortleitung einer Speicherbank im nächsten Takt des Taktsignals eine erste Wortleitung einer anderen Speicherbank derselben Speichereinrichtung adressiert wird. Dementsprechend werden erfindungsgemäß dann, wenn pro Takt des Taktsignals weniger als eine Wortleitung pro Speicherbank adressiert werden soll, die Wortleitungen speicherbankübergreifend durchgezählt und in zyklischer Reihenfolge adressiert und aktiviert. Die Adressierungszyklen erstrecken sich hierbei jedoch über mehr als eine Speicherbank und ermöglichen daher, über sämtliche Speicherbänke gemittelt durchschnittlich weniger als eine Wortleitung pro Speicherbank und pro Takt des Taktsignals zu aktivieren.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speicherbänke jeweils eine Mehrzahl von Speichersegmenten aufweisen, wobei in jedem Speichersegment eine Gruppe von Wortleitungen angeordnet ist, an die die Speicherzellen des jeweiligen Speichersegments angeschlossen sind. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Untereinheiten der Speicherbänke, auf die die Adressierungszyklen zum Aktivieren der Wortleitung zum Erreichen einer höheren Parallelität bei erhöhten Temperaturen beschränkt werden, jeweils Speichersegmente sind oder eine Mehrzahl von Speichersegmenten umfassen. Jedes Speichersegment ist ein Bereich einer Speicherbank, dessen Größe sich aus der Länge der Bitleitungen und der Länge der Wortleitungen ergibt. Die Anzahl der Speicherzellen pro Bitleitung und die Anzahl der Speicherzellen pro Wortleitung ergeben miteinander multipliziert die Anzahl der Speicherzellen pro Speichersegment. Die erfindungsgemäß größtmögliche Anzahl pro Takt des Taktsignals gleichzeitig wiederaufgefrischter Speicherzellen ergibt sich, wenn pro Speichersegment und pro Taktzeit jeweils eine Wortleitung adressiert und aktiviert wird.
• Bei einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Wortleitungen segmentierte Wortleitungen sind, die jeweils eine Mehrzahl von Wortleitungssegmenten aufweisen, und dass die Untereinheiten der Speicherbänke jeweils diejenigen Speicherzellen umfassen, die an jeweils genau ein Wortleitungssegment aller Wortleitungen der jeweiligen Speicherbank angeschlossen sind. Dementsprechend kann die Anzahl gleichzeitig wiederaufzufrischender Speicherzellen verringert werden, indem zu jedem Takt des Taktsignals nicht etwa vollständige Wortleitungen, sondern lediglich Wortleitungssegmente aktiviert werden.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass wahlweise eine erste Betriebsart oder eine zweite Betriebsart der Speichervorrichtung einstellbar ist, wobei in der ersten Betriebsart die Anzahl der pro Takt des Taktsignals gleichzeitig wiederaufgefrischten Speicherzellen temperaturabhängig ist und wobei in der zweiten Betriebsart die Anzahl der pro Takt des Taktsignals gleichzeitig wiederaufgefrischten Speicherzellen von der Temperatur abhängt, die der der jeweiligen Speichereinrichtung zugeordnete Temperatursensor misst. Die Wahl der jeweiligen Betriebsart kann durch spezielle Codes einstellbar sein (Extended Mode Register Set). In der zweiten Betriebsart wird die Speichervorrichtung in einem automatischen Energiesparmodus betrieben, der je nach lokaler Betriebstemperatur mögliche Verlängerungen der Wiederauffrischungszeit bzw. temperaturbedingt notwendige Verkürzungen der Wiederauffrischungszeit in den betreffenden Speichereinrichtungen automatisch individuell anpasst.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichervorrichtung ein Speichermodul ist. Die Speichereinrichtungen sind vorzugsweise Speicherbausteine wie beispielsweise DRAMs, die auf dem Speichermodul angeordnet sind.
• Es kann vorgesehen sein, dass die Speichervorrichtung mehrere Speichermodule aufweist, die beispielsweise an eine gemeinsame Hauptplatine angeschlossen sind. Hierbei bilden die Speichermodule selbst die Speichereinrichtungen. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass jedes Speichermodul eine Mehrzahl flüchtiger Speicherbausteine aufweist, in denen die Speicherzellen an Wortleitungen angeschlossen sind, wobei bei jedem Takt des Taktsignals andere Speicherzellen als im jeweils vorhergehenden Takt des Taktsignals wiederaufgefrischt werden. Vorzugsweise leitet jedes Speichermodul das Taktsignal jeweils an alle seine Speicherbausteine weiter, und zwar bei jedem Takt des Taktsignals. Dies entspricht der herkömmlich einzig üblichen Betriebsweise eines Speichermoduls.
• Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Speichermodule mithilfe des periodischen Taktsignals die Wortleitungen der Speicherbausteine des jeweiligen Speichermoduls bausteinübergreifend durchzählen und adressieren, wobei die an adressierte Wortleitungen angeschlossenen Speicherzellen jeweils wiederaufgefrischt werden und wobei bei jedem Takt des Taktsignals andere Wortleitungen als im jeweils vorhergehenden Takt des Taktsignals adressiert werden. Das bausteinübergreifende Durchzählen von Wortleitungen kann etwa mithilfe einer zusätzlichen Schalteinheit auf dem Speichermodul ermöglicht werden. Diese Schalteinheit, etwa ein Refresh-Controller, kann zugleich auch als Frequenzwandler ausgebildet sein, um nicht ausschließlich eine Verringerung, sondern auch eine Erhöhung der Wiederauffrischungszeit der Speicherzellen der Speicherbausteine modulseitig zu bewirken. Für ein speicherbausteinübergreifend zyklisches Durchzählen von Wortleitungen mehrerer Speicherbausteine kann die Schalteinheit das Taktsignal zum Wiederauffrischen mit jedem neuen Takt an einen anderen Speicherbaustein selektiv zu den übrigen Bausteinen weiterleiten oder auch in jedem Takt stets eine andere Auswahl von Speicherbausteinen adressieren.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einem jeweiligen Speichermodul zugeordneter Temperatursensor misst, innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals in allen Speicherbausteinen des jeweiligen Speichermoduls jeweils genau eine Wortleitung adressiert wird, wobei die Wortleitungen der jeweiligen Speicherbausteine von einer ersten Wortleitung beginnend bis zu einer letzten Wortleitung des jeweiligen Speicherbausteins durchgezählt werden und wobei nach dem Adressierung der letzten Wortleitung des jeweiligen Speicherbausteins beim nächsten Takt des Taktsignals wieder die erste Wortleitung des jeweiligen Speicherbausteins adressiert wird. Bei dieser Ausführungsform werden die Wortleitungen jedes Speicherbausteins in zyklischer Reihenfolge adressiert und aktiviert, wobei bei jedem Takt des Taktsignals andere Wortleitungen als im vorhergehenden Takt des Taktsignals adressiert und aktiviert werden. Die Zyklen von nacheinander angesprochenen Wortleitungen können sich auch lediglich über Teilbereiche der Speicherbausteine, beispielsweise nur über einzelne Speicherbänke der Speicherbausteine erstrecken. Wesentlich ist, dass bei dieser Ausführungsform die Zyklen aus nacheinander angesteuerten Wortleitungen, die mithilfe der Takte des Taktsignals nacheinander durchgezählt werden, alle in jeweils demselben Baustein angeordnet sind.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einem jeweiligen Speichermodul zugeordneter Temperatursensor misst, oberhalb eines oberen Grenzwertes für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals in jedem Speicherbaustein des jeweiligen Speichermoduls jeweils 2ⁿ Wortleitungen adressiert werden, wobei n eine natürliche Zahl ist und wobei in Teilbereichen der Speicherbausteine jeweils die Wortleitungen von einer ersten Wortleitung beginnend bis zu einer letzten Wortleitung durchgezählt werden und wobei nach dem Adressieren der letzten Wortleitung des jeweiligen Teilbereichs des Speicherbausteins beim nächsten Takt des Taktsignals wieder die erste Wortleitung des jeweiligen Teilbereichs des Speicherbausteins adressiert wird. Hierbei werden die Wortleitungen so adressiert und durchgezählt, dass die Zyklen aus nacheinander angesprochenen Wortleitungen jeweils nur einen Teilbereich eines Speicherbausteins abdecken oder, wenn ohnehin schon bei normaler Betriebstemperatur jede Aktivierungsfolge von Wortleitungen lediglich einen Teilbereich eines Speicherbausteins abdeckt, solche Teilbereiche bei höheren Temperaturen noch kleiner gewählt werden, um die Wiederauffrischungszeit der Speicherzellen noch weiter zu erhöhen. Eine Schalteinheit, die auf dem Speichermodul angeordnet ist und als Refresh-Controller dient, ermöglicht solch ein speicherbausteinübergreifendes Durchzählen von Wortleitungen mehrerer Speicherbausteine sowie einen Zugriff auf die Wortleitungen der Speicherbausteine mit erhöhter Parallelität, um noch mehr Wortleitungen gleichzeitig zu adressieren.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dann, wenn die Temperatur, die ein einem jeweiligen Speichermodul zugeordneter Temperatursensor misst, unterhalb eines unteren Grenzwertes für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt des Taktsignals durchschnittlich weniger als eine Wortleitung pro Speicherbaustein adressiert wird, wobei die Wortleitungen speicherbausteinübergreifend durchgezählt werden und wobei nach dem Adressieren einer letzten Wortleitung eines Speicherbausteins beim nächsten Takt des Taktsignals eine erste Wortleitung eines anderen Speicherbausteins des jeweiligen Speichermoduls adressiert wird. Dementsprechend findet bei niedrigeren Temperaturen ein speicherbausteinübergreifendes Durchzählen von Wortleitungen mehrerer Speicherbausteine, an denen die verringerte Temperatur gemessen wurde, statt. Dies ermöglicht es, die Zahl gleichzeitig adressierter Wortleitungen und damit die Zahl gleichzeitig wiederaufgefrischter Speicherzellen auf weniger als eine einzige Wortleitung pro Taktzeit und pro Speicherbaustein (und auf eine entsprechend geringere Anzahl jeweils wiederaufgefrischter Speicherzellen) zu verringern, etwa mithilfe einer Schalteinheit des Speichermoduls, die als Refresh-Controller dient und die Frequenz des an die Speicherbausteine weitergeleiteten Taktsignals gegenüber der Frequenz des empfangenen Taktsignals verändert.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Speichervorrichtung, die
• – eine Mehrzahl von Speichereinrichtungen mit flüchtigen Speicherzellen,
• – eine Mehrzahl von Temperatursensoren, von denen jeder Temperatursensor jeweils einer Speichereinrichtung zugeordnet ist und eine Temperatur in der Nähe der jeweiligen Speichereinrichtung misst, und
• – eine Steuereinrichtung, die an jede der Speichereinrichtungen ein einheitliches, periodisches Taktsignal leitet,
aufweist,
wobei die Speichervorrichtung so gesteuert wird, dass jede Speichereinrichtung individuell in Abhängigkeit von einer durch den zugeordneten Temperatursensor gemessenen Temperatur die zeitliche Periode festlegt, mit der jede einzelne Speicherzelle der jeweiligen Speichereinrichtung wiederaufgefrischt wird, und
wobei für jede Speichereinrichtung in Abhängigkeit von einer Temperatur, die der der Speichereinrichtung zugeordnete Temperatursensor misst, die Anzahl von Speicherzellen verändert wird, die während eines Taktes des periodischen Taktsignals gleichzeitig wiederaufgefrischt werden.
• Erfindungsgemäß wird in jeder Speichereinrichtung der elektronischen Speichervorrichtung je nach Messergebnis des zugeordneten Temperatursensors die Anzahl der pro Wiederauffrischungstaktzeit gleichzeitig wiederaufzufrischenden Speicherzellen verändert, und zwar individuell für jede Speichereinrichtung und unabhängig von den jeweils übrigen Speichereinrichtungen. Dies ermöglicht die differenzierte Anpassung der Wiederauffrischungszeiten der Speicherzellen an die lokale Betriebstemperatur der jeweiligen Speichereinrichtung, in der die Speicherzellen angeordnet sind.
• Dadurch, dass erfindungsgemäß die Anzahl der während eines Taktes des periodischen Taktsignals gleichzeitig wiederaufgefrischten Speicherzellen verändert wird, kann die Wiederauffrischungszeit temperaturabhängig verändert werden, ohne die Taktrate für das Steuersignal zum Wiederauffrischen verändern zu müssen.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichereinrichtungen bei jedem Takt des Taktsignals andere Speicherzellen als im vorhergehenden Takt des Taktsignals wiederauffrischen, wobei die Speichervorrichtung so gesteuert wird, dass in jeder Speichereinrichtung die Anzahl der Speicherzellen, die pro Takt des Taktsignals gleichzeitig wiederaufgefrischt werden, in Abhängigkeit von einer lokalen Temperatur um einen Faktor 2ⁿ erhöht oder verringert wird, wobei n eine natürliche Zahl ist, die von der jeweils gemessenen Temperatur abhängt.
• Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Speichervorrichtung so gesteuert wird, dass die Steuereinheit an alle Speichereinrichtungen ein einheitliches, periodisches Taktsignal leitet, dessen zeitliche Periode temperaturunabhängig ist.
• Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
• 1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße elektronische Speichervorrichtung mit mehreren Speichereinrichtungen,
• 2 eine schematische Draufsicht auf eine der vier in 1 dargestellten Speichereinrichtungen,
• 3 eine schematische Darstellung der zeitlichen Abfolge beim Wiederauffrischen von Speicherzellen, die an Wortleitungen angeschlossen sind, bei einer mittleren Temperatur einer Speichereinrichtung,
• 4 eine schematische Darstellung der zeitlichen Abfolge des Wiederauffrischens der Speicherzellen bei einer erhöhten Temperatur einer Speichereinrichtung,
• 5 eine schematische Darstellung der zeitlichen Abfolge des Wiederauffrischens der Speicherzellen bei einer verringerten Temperatur einer Speichereinrichtung,
• 6 eine vergrößerte Detailansicht eines Speicherblocks einer Speichereinrichtung gemäß 2,
• 7 eine schematische Darstellung der zeitlichen Abfolge des Wiederauffrischens von Speicherzellen gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung,
• 8 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Speichervorrichtung,
• die 9 bis 11 jeweils eine schematische Darstellung der zeitlichen Abfolge beim Wiederauffrischen von Speicherzellen der Speichervorrichtung gemäß 8 bei einer mittleren, einer erhöhten und einer verringerten Temperatur und
• 12 eine Temperaturskala.
• 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße elektronische Speichervorrichtung 1, die eine Mehrzahl von Speichereinrichtungen 10 aufweist. Die Speichereinrichtung 1 kann beispielsweise ein Speichermodul 2 sein und die Speichereinrichtungen können beispielsweise integrierte Speicherbausteine, etwa gehäusegefasste oder ungehäuste DRAMs sein. Die Speichervorrichtung kann ferner ein mobiles Gerät, beispielsweise ein Mobilfunkgerät (Handy) sein. Die Speichereinrichtung 1 besitzt eine Mehrzahl von Temperatursensoren 8, von denen jeder Temperatursensor jeweils einer Speichereinrichtung 10 zugeordnet ist. In 1 sind die Temperatursensoren 8 gestrichelt umrandet dargestellt, sie können beispielsweise zwischen der jeweiligen Speichereinrichtung 11, der sie zugeordnet sind, und einer Hauptplatine der Speichervorrichtung 1 angeordnet sein. Die Speichereinrichtung 1 weist ferner eine Steuereinheit 5 auf, die an alle Speichereinrichtungen 10 ein einheitliches, periodisches Taktsignal S leitet. Entsprechende Verbindungsleitungen hierzu sind schematisch dargestellt. Die erfindungsgemäße Speichervorrichtung kann wahlweise in einer ersten Betriebsart A oder in einer zweiten Betriebsart B betrieben werden, wie schematisch in 1 durch einen Schalter dargestellt. In der ersten Betriebsart A sind die Taktrate des einheitlichen, periodischen Taktsignals S sowie die Wiederauffrischungszeit, das heißt der zeitliche Abstand, nachdem eine beliebige Speicherzelle erneut wiederaufgefrischt wird, jeweils temperaturunabhängig und insbesondere unabhängig von den mithilfe der Temperatursensoren 8 lokal gemessenen Temperaturen T1, T2, T3 in der Nähe oder an den Speichereinheiten 10.
• 2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine der Speichereinrichtungen 10 der Speichervorrichtung 1 aus 1. Die Speichereinrichtung 10 ist insbesondere ein integrierter Speicherbaustein 11, der eine flüchtige Speicherschaltung aufweist, etwa die eines DRAMs. Der schematisch dargestellte Speicherbaustein 11 besitzt eine Mehrzahl von Speicherbänken 12; 12a, ..., 12d. Die Speicherbänke 12 wiederum sind in Speichersegmente 14 unterteilt, wie anhand der in 2 rechts unten dargestellten Speicherbank 12d dargestellt. In jedem Speichersegment 14 verlaufen Wortleitungen 19, an welche jeweils eine Vielzahl von Speicherzellen angeschlossen sind.
• 3 zeigt schematisch die Reihenfolge, in der die Wortleitungen 19, die in den Speicherbänken 12; 12a, ..., 12d der Speichereinrichtung 10 angeordnet sind, zeitlich nacheinander durchgezählt, adressiert und aktiviert werden, veranlasst durch jeweils einen Takt t des periodischen Taktsignal S. Dabei werden jeweils die an adressierte bzw. aktivierte Wortleitungen angeschlossenen Speicherzellen wiederaufgefrischt. In 3 sind schematisch jeweils acht Wortleitungen 19 pro Speicherbank 12 dargestellt, die jeweils sämtliche Wortleitungen 19 der jeweiligen Speicherbank 12 repräsentieren. Die in 3 dargestellten gekrümmten Pfeile, die jeweils von einer Wortleitung 19 zur nächsten, in der Regel benachbarten Wortleitung weisen, geben die zeitliche Reihenfolge wieder, in der die Wortleitungen nacheinander zum Wiederauffrischen der angeschlossenen Speicherzellen aktiviert werden. 3 stellt den Aktivierungszyklus und damit den Wiederauffrischungszyklus für den Fall dar, dass die Temperatur T1 der Speichereinrichtung 10 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs 31 für die Betriebstemperatur liegt. In diesem Fall wird eine erste Anzahl z1 = 1 von Wortleitungen (nämlich genau eine einzige Wortleitung) pro Takt t des Taktsignals und pro Speicherbank 12 gleichzeitig aktiviert.
• So wird beispielsweise in der Speicherbank 12a während eines Taktes mit der Nummer 1 eine erste Wortleitung 19a der Speicherbank 12a aktiviert und im Takt 2 dann die benachbarte, zweite Wortleitung der Speicherbank 12a usw. aktiviert, bis im Takt 8 eine letzte Wortleitung 19z der Speicherbank 12a aktiviert wird. Die an die jeweils aktivierte Wortleitung angeschlossenen Speicherzellen werden jeweils zur betreffenden Taktzeit t wiederaufgefrischt. Zur darauf folgenden Taktzeit 9 wird wiederum die erste Wortleitung 19a adressiert, so dass die daran angeschlossenen Speicherzellen mit einer Wiederauffrischungszeit wiederaufgefrischt werden, deren Periode P achtmal so groß wie die Dauer eines Taktes t des Taktsignals S (1) ist.
• Gleichzeitig zur Aktivierung einer Wortleitung der Speicherbank 12a werden die entsprechenden Wortleitungen der übrigen Speicherbänke 12b, 12c, 12d aktiviert, wobei die Reihenfolge der Aktivierung in den übrigen Speicherbänken genauso wie in der Speicherbank 12a erfolgt.
• 4 zeigt schematisch die Reihenfolge der Aktivierung von Wortleitungen für den Fall, dass die Temperatur T2 der Speichereinrichtung 10 größer ist als ein oberer Grenzwert G2 für die Betriebstemperatur der Speichereinrichtung 10, Der Grenzwert G2 gibt die höchste Temperatur an, bei der noch keine Änderung der Anzahl gleichzeitig pro Taktzeit in der Speichereinrichtung 10 wiederaufzufrischenden Speicherzellen erforderlich ist. Da jedoch die Temperatur T2 größer ist als der obere Grenzwert G2, wird erfindungsgemäß in der Speichereinrichtung 10 die Anzahl der gleichzeitig pro Takt des einheitlichen periodischen Signals wiederaufzufrischenden Speicherzellen erhöht, und zwar auf eine zweite Anzahl z2 = 2. Dazu werden beim Betrieb der Speichereinrichtung verkleinerte Adressierungszyklen verwendet, die sich jeweils nur über Untereinheiten 13 der Speicherbänke 12 der Speichereinrichtung 10 erstrecken. Die Untereinheiten 13 können jeweils ein oder mehrere Speichersegmente 14 (2) umfassen. Gemäß 1 wird im Takt 1 eine erste Wortleitung 19a einer ersten, in 4 links dargestellten Untereinheit 13 jeder Speicherbank 12 adressiert und aktiviert. Bereits zur Taktzeit 4 wird die jeweils letzte Wortleitung 19z jeder Untereinheit 13 der Speicherbänke 12 adressiert, so dass im Takt 5 wiederum die erste Wortleitung 19a aktiviert wird. Bei diesem Zyklus werden pro Takt doppelt so viele Wortleitungen pro Speicherbank 12 und somit auch im gesamten Speicherbaustein 11 aktiviert wie in 3. Dadurch wird die Wiederauffrischungszeit der Speicherzellen halbiert. Bei noch höherer Temperatur können noch weitergehend verkleinerte Untereinheiten 13 gegenüber 4 verwendet werden, wodurch die Zahl gleichzeitig aktivierter Wortleitungen um einen Faktor von insgesamt 4, 8, 16 usw. erhöht wird.
• 5 zeigt schematisch den Adressierungszyklus für eine Speichereinrichtung 10, für die der ihr zugeordnete Temperatursensor eine Temperatur T3 misst, die kleiner ist als ein unterer Grenzwert G3 für die Betriebstemperatur. Bei dieser Temperatur findet, allerdings nur innerhalb dieser einzelnen Speichereinrichtung 10, ein speicherbankübergreifendes Durchzählen und Adressieren der Wortleitungen 19 in der Reihenfolge des Durchzählens statt. Nachdem während der Takte 1 bis 8 die Wortleitungen 19 der ersten Speicherbank 12a nacheinander aktiviert wurden, ohne dass in den übrigen Speicherbänken 12b; 12c, 12d gleichzeitig weitere Wortleitungen 19 aktiviert worden sind, wird im Takt 9 eine erste Wortleitung 19a einer weiteren Speicherbank 12b adressiert. Anschließend werden die weiteren Wortleitungen 19 der weiteren Speicherbank 12a adressiert, bis hin zur letzten Wortleitung 19z der zweiten Speicherbank 12b. Im darauf folgenden Takt (Takt 17) wird eine erste Wortleitung 19a noch einer weiteren Speicherbank 12c aktiviert. Auf dieselbe Weise werden über alle vier Speicherbänke 12 übergreifend die Wortleitungen 19 nacheinander aktiviert, bis im Takt 32 die letzte Wortleitung 12z der vierten, in 5 rechts unten dargestellten Speicherbank 12d aktiviert wird. Daraufhin wird im Takt 33 wiederum die erste Wortleitung 19a der ersten Speicherbank 12a aktiviert. Die Periode dieses Aktivierungszyklus beträgt 32 Taktzeiten, wobei pro Speicherbank wiederum acht Wortleitungen dargestellt sind, die sämtliche Wortleitungen der betreffenden Speicherbank repräsentieren. Gegenüber dem in 3 dargestellten Normalbetrieb bei der vorgesehenen Betriebstemperatur ergibt sich, dass pro Takt und pro Speicherbank 12 jeweils eine dritte Anzahl von durchschnittlich z3 = 0,25 Wortleitungen aktiviert werden. Somit vergrößert sich die Wiederauffrischungszeit jeder einzelnen Speicherzelle um einen Faktor 4, wobei ebenso wie in den 3 und 4 die Speichereinrichtung 10 dasselbe periodische Taktsignal S (1) mit stets einheitlicher, temperaturunabhängiger Periodendauer empfängt.
• Durch die erfindungsgemäße Veränderung des Zugriffs und des Durchzählens der Wortleitungen bei abweichenden Temperaturen ist es möglich, in jedem Speicherbaustein 11 eines Speichermoduls oder eines anderen elektronischen Gerätes die Wiederauffrischungszeit der Speicherzellen zu verändern, ohne dass die Periode des gemeinsam an alle Speicherzellen gesendeten periodischen Taktsignals temperaturabhängig variiert werden müsste.
• 6 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt der Speichereinrichtung der 2 bis 5, wobei ein Eckbereich einer Speicherbank 12 dargestellt ist. Die Speicherbank 12 ist, wie bereits anhand der 2 beschrieben, aus mehreren Speichersegmenten 14 zusammengesetzt, in denen jeweils Gruppen von Wortleitungen 19 verlaufen. Die daran angeschlossenen Speicherzellen 100 sind ferner an in 6 horizontal verlaufende Bitleitungen angeschlossen, die wiederum an in 6 rechteckförmig dargestellte Signalverstärker (Sense Amplifier) bzw. Differenzverstärker angeschlossen sind. Die Anzahl der in jedem Speichersegment 14 verlaufenden Bitleitungen und Wortleitungen 19 ergibt bis auf einen Faktor 2 die Gesamtzahl der Speicherzellen pro Speichersegment. Wird bei Wiederauffrischen von Speicherzellen die Gesamtheit der Wortleitungen 19 im Rhythmus der Taktzeiten des Taktsignals S (1) durchgezählt, so wird jeweils eine Wortleitung 19 zumindest pro Speicherbank 12 aktiviert. Die wiederaufgefrischten Speicherzellen 100 verlieren während der auf ihre Aktivierung darauf folgenden Takte des Taktsignals einen Teil ihrer Ladung, bis sie nach der Wiederauffrischungszeit das ausgelesene und verstärkt zurück geschriebene Signal empfangen. Die in 6 lediglich punktförmig dargestellte Speicherzellen sind vorzugsweise Speicherzellen eines DRAMs, die einen Auswahltransistor und einen integrierten Speicherkondensator, beispielsweise einen Grabenkondensator oder Stapelkondensator aufweisen.
• 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Adressierungsmusters einer Speichereinrichtung 10 aus 2 gemäß einer alternativen Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform sind die Speicherbänke 12 in Untereinheiten 13 unterteilt, die sich jeweils über sämtliche Wortleitungen 19 der betreffenden Speicherbank 12 hinweg erstrecken, jedoch lediglich nur einen Teil der Wortleitungslänge der Wortleitungen 19 einnehmen. Insbesondere erstreckt sich jeder Teilbereich 13 nur jeweils über ein oder mehrere Speichersegmente 21, 31 der Wortleitungen 19. In 7 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem jede Wortleitung zwei Wortleitungssegmente 21, 31 aufweist und jede Untereinheit 13 ausschließlich Speicherzellen eines einzigen Wortleitungssegments 21; 31 der Wortleitungen 19 der betreffenden Speicherbank 12 anspricht. In 7 sind wiederum acht Wortleitungen 19 pro Speicherbank 12 dargestellt. Entsprechend den Pfeilen, die lediglich für die in 7 links oben dargestellte Speicherbank dargestellt sind, werden nacheinander Wortleitungssegmente 21, 31 einzelner Wortleitungen aktiviert, bis nach den Takten 1 bis 16 des Taktsignals S (1) beide Wortleitungssegmente 21, 31 sämtlicher Wortleitungen 19 aktiviert und die daran angeschlossenen Speicherzellen wiederaufgefrischt worden sind. In den übrigen Speicherbänken 12 der 7 verläuft das Durchzählen der Wortleitungssegmente genau wie in der in 7 links oben dargestellten Speicherbank.
• 8 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäße Speichervorrichtung, die eine Mehrzahl von Speichermodulen 20 aufweist. Die Speichervorrichtung kann etwa ein Modulschacht mit einer Mehrzahl von Speichermodulen sein, die parallel zueinander mit einem einheitlichen Taktsignal zum Wiederauffrischen von Speicherzellen versorgt werden, welches entweder temperaturunabhängig, d. h. voreingestellt sein oder temperaturabhängig sein kann. Jedes der Speichermodule 20 bildet eine Speichereinrichtung 10 und besitzt eine Mehrzahl von integrierten Speicherbausteinen 22, die beispielsweise an eine Leiterplatine des jeweiligen Speichermoduls 20 angeschlossen sind. Die Speichermodule 20 sind mit einer Hauptplatine 25 verbunden, auf der auch die Steuereinheit 5 angeordnet ist, welche das periodische Taktsignal S über einander verzweigte Leitungen bis hin zu allen Speicherbausteinen 22 auf sämtlichen Speichermodulen 20 leitet. Bei der Ausführungsform gemäß 8 ist auf jedem Speichermodul 20 ein eigener Temperatursensor 8 vorgesehen, der die Temperatur des jeweiligen Speichermoduls 20 misst. Das betreffende Speichermodul 20 ändert gegebenenfalls bei Abweichung der lokal gemessenen Temperatur von einem Sollwert (oder gegenüber einem Sollwertbereich) die Anzahl von Speicherzellen, die pro Taktzeit des Taktsignals S gleichzeitig wiederaufgefrischt werden. Dadurch erreicht jedes Speichermodul 20 individuell eine seiner Temperatur angepasste Wiederauffrischungszeit, ohne dass die Periode des einheitlichen Taktsignals S geändert werden muss.
• Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann auf jedem Speichermodul 20 ein Frequenzwandler 15 vorgesehen sein, der eine modulspezifische Veränderung der Taktrate eines allen Speichermodule zugeführten einheitlichen Taktsignals vorzunehmen, etwa wenn ein Modul innerhalb eines Modulschachts aufgrund seiner Anordnung warmer ist als andere. Auf dem jeweiligen Speichermodul angeordnete Leiterbahnen, die das durch die Steuereinheit 5 auf der Hauptplatine bereitgestellte Taktsignal einheitlicher Taktrate an sämtliche Halbleiterbausteine des jeweiligen Speichermoduls weiterleiten, führen dann durch den Frequenzwandler 15, der auf Seiten des Speichermoduls 20 eine Veränderung der Wiederauffrischungsrate bewirkt, die herkömmlich nur innerhalb eines Halbleiterbausteins, etwa eines DRAMs möglich ist. Herkömmliche Speichermodule können nämlich nur alle ihre Speicherbausteine parallel ansprechen und Steuersignale, etwa solche zum Wiederauffrischen, nur parallel an alle Speicherbausteine gleichzeitig weiterleiten. Werden sie jedoch gemäß einer Weiterbildung der Erfindung mit einem Frequenzwandler ausgestattet, der einen alternierenden Zugriff auf die Speicherbausteine ermöglicht, so kann die Wiederauffrischungszeit modulintern, und zwar bausteinübergreifend verändert werden, wie nachstehend anhand der 9 bis 11 beschrieben wird.
• Die 9 bis 11 zeigen eine schematische Darstellung des Durchzählens und Adressierens von Wortleitungen, die in den auf den Speichermodulen 20 angeordneten integrierten Speicherbausteinen 22 angeordnet sind. 9 zeigt analog zu 3 den zeitlichen Ablauf des Adressierens der verschiedenen Wortleitungen zu unterschiedlichen Taktzeiten, wobei im Falle einer Temperatur T1, die innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite B1 für die Betriebstemperatur liegt, pro Speicherbaustein 22; 22a, ..., 22d jeweils eine Wortleitung adressiert wird, wobei der interne Aufbau jedes Speicherbausteins 22 in den 9 bis 11 vereinfacht und daher lediglich dargestellt ist. Insbesondere sind die Unterteilungen des Speicherbereichs jedes Speicherbausteins in Speicherbänke, Speichersegmente etc. nicht dargestellt. Hingegen ist in 9 wesentlich, dass bei normaler Betriebstemperatur von beispielsweise zwischen 50 und 70°C die Menge von Wortleitungen, die in zyklischer Reihenfolge aufeinander folgend aktiviert werden, stets auf demselben Speicherbaustein 22 angeordnet sind. Dieser gleichzeitige Zugriff auf jeweils alle Speicherbausteine eines Speichermoduls ist bereits bei einem herkömmlichen Speichermodul möglich. Wird auf dem Speichermodul zusätzlich ein Frequenzwandler vorgesehen, durch den die Taktrate eines Taktsignals zum Wiederauffrischen von Speicherzellen erhöht werden kann oder das Taktsignal alternierend oder in zyklischer Reihenfolge an die Speicherbausteine weitergeleitet werden kann, so lässt sich die Wiederauffrischungszeit durch das Speichermodul vergrößern oder verkleinern, wie in anhand der 10 und 11 erläutert wird.
• Gemäß 10 werden analog zu 4 in Teilbereichen der Speicherbausteine 22 Adressierungszyklen durchgeführt, die weniger Wortleitungen als die Gesamtheit der Wortleitungen eines Speicherbausteins 22 umfassen. Bei dem Beispiel der 10 werden bei erhöhter Temperatur T2 in jedem Takt t jeweils z2 = 2 Wortleitungen adressiert; die Wiederauffrischungszeit jeder Speicherzelle wird dadurch halbiert.
• Gemäß 11 wird ein speicherbausteinübergreifender Zyklus des Adressierens der Wortleitungen 19 eingesetzt, bei dem auf den gesamten Speichermodul 20 pro Takt des Taktsignals durchschnittlich 0,25 Wortleitungen pro Speicherbaustein gleichzeitig adressiert werden. Hierzu leitet der Frequenzwandler 15 (8) des Speichermoduls 20 das Taktsignal bei jedem Takt an einen anderen Speicherbaustein (in zyklischer Reihenfolge) oder an eine andere Auswahl von Speicherbausteinen als im jeweils vorhergehenden Takt weiter. Dadurch wird etwa in 11 die in einem Modulschacht vorgegebene Grundfrequenz des Taktsignals modulintern zum einen Faktor vergrößert oder verkleinert.
• Die in den 9 bis 11 konkret gewählten Stückzahlen für die Anzahl der Wortleitungen pro Speicherbaustein sind lediglich beispielhaft. Die 9 bis 11 hingegen verdeutlichen eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem, wie in 11 für eine verringerte Temperatur T3 dargestellt, ein speicherbausteinübergreifendes Durchzählen von Wortleitungen oder, bei erhöhter Temperatur wie in 10 dargestellt, ein Durchzählen in verkleinerten Zyklen durchgeführt wird. Dadurch wird die Anzahl der pro Takt gleichzeitig wiederaufgefrischten Speicherzellen in Abhängigkeit von der jeweiligen lokalen Temperatur optimiert.
• Gemäß den 9 bis 11 kann die Wiederauffrischungszeit von Speicherzellen modulintern im einen Faktor 2ⁿ verändert werden, wobei n eine natürliche Zahl ist. Die dazu vorgesehene Schalteinheit (Refresh-Controller) bewirkt somit eine modulspezifische Anpassung der Wiederauffrischungszeit an eine Temperatur, die ein dem Speichermodul zugeordneter Temperatursensor misst. Zugleich wird das Speichermodul jedoch auch weiterhin mit dem für alle Speichermodule einheitlichen Taktsignal zum Wiederauffrischen versorgt. Zusätzlich können die auf dem Speichermodul angeordneten Speicherbausteine 22 selbst eine bausteinspezifische Anpassung der Wiederauffrischungszeit an die jeweilige Temperatur des Speicherbausteins vornehmen, wie anhand der 2 bis 7 beschrieben. Hierbei wird die Wiederauffrischungszeit ebenso bausteinintern erhöht oder verringert, und zwar um einen Faktor 2^m, wobei m ebenfalls eine natürliche Zahl ist. Auf diese Weise verändern das Speichermodul 20 und die darauf angeordneten integrierten Speicherbausteine 22 die Wiederauffrischungszeit um einen Faktor 2^(n+m). Dennoch können alle Speichermodule, die auf einer Hauptplatine oder in einem Modulschacht angeordnet sind, zum Wiederauffrischen mit einem Taktsignal mit einer für alle Speichermodule einheitlichen Taktrate versorgt werden. Selbstverständlich ist es möglich, nur auf einigen der Speichermodule 20 und/oder nur auf einigen der integrierten Speicherbausteine 22 des jeweiligen Speichermoduls 20 eine temperaturabhängige Anpassung der Wiederauffrischungszeit vorzunehmen (Betriebsart B) und die übrigen Speichermodule 20 bzw. integrierten Speicherbausteine 22 mit jeweils einheitlicher, temperaturunabhängig eingestellter und somit konstanter Wiederauffrischungsrate zu betreiben (Betriebsart A). Auf diese Weise wird dem Temperaturprofil in einem Modulschacht Rechnung getragen. Sofern für einen oder mehrere integrierte Speicherbausteine die jeweilige Betriebsart A oder B eingestellt werden soll, lässt sich dies durch eine Programmierung über einen ”Extended Mode Register Set” (EMRS) erreichen.
• 12 zeigt eine Temperaturskala, auf der in Abhängigkeit von der Temperatur einer individuellen Speichereinrichtung angegeben ist, welche Anzahl z1, z2 bzw. z3 von Speicherzellen pro Takt des Taktsignals gleichzeitig in einer Speichereinrichtung wiederaufgefrischt werden. Sofern die Temperatur T1 einen Sollwert innerhalb einer Bandbreite B1 annimmt und somit zwischen einem oberen Grenzwert G2 und einem unteren Grenzwert G3 liegt, wird während jedes Taktes des Taktsignals jeweils die Anzahl z1 von Speicherzellen gleichzeitig wiederaufgefrischt. Wenn hingegen die Temperatur T2 einer Speichereinrichtung größer ist als der obere Grenzwert G2, wie beispielsweise in 1 anhand der rechten oberen Speichereinrichtung 10 dargestellt, so führt dies dazu, dass die betroffene Speichereinrichtung 10 festlegt, dass in ihr pro Takt des Taktsignals jeweils eine Anzahl z2 von Speicherzellen gleichzeitig wiederaufgefrischt wird, wobei die Anzahl z2 größer ist als die entsprechende Anzahl z1 bei einer Temperatur T1 innerhalb der vorgegebenen Bandbreite B1. Sofern die Temperatur sogar noch höher ist und außerhalb einer weiteren Bandbreite B2 liegt, kann vorgesehen sein, dass pro Takt t des Taktsignals noch mehr als z2 Speicherzellen jeweils gleichzeitig wiederaufgefrischt werden beispielsweise vier mal so viele, wie es der Anzahl z1 entspricht und doppelt so viele, wie es der Anzahl z2 entspricht. Umgekehrt kann bei niedrigeren Temperaturen T3, die kleiner sind als ein unterer Grenzwert G3 für die Betriebstemperatur, die Anzahl gleichzeitig wiederaufgefrischter Speicherzelle auf eine kleinere Anzahl z3 verringert werden.
• Die Taktrate für das Speichersignal kann beispielsweise so bemessen sein, dass ein Takt des Taktsignals etwa 7,81 μs dauert. Dies ist dann das Zeitintervall zwischen zeitlich aufeinander folgend durchgeführten Wiederauffrischungsvorgängen. Wenn mit einem solchen Signal Wiederauffrischungsvorgänge in einem Speicherbaustein mit vier Speicherbänken wie in 3 dargestellt durchgeführt werden, entspricht dies beispielsweise einer Wiederauffrischungszeit von 64 ms für jede Speicherzelle. Bei Verkleinerung der Adressierungszyklen wie in 4 dargestellt hingegen ergibt sich für jede Speicherzelle eine Wiederauffrischungszeit von 32 ms, und zwar ohne dass die Periode des einheitlichen Taktsignals von 7,81 μs auf die Hälfte verringert werden müsste. Entsprechend kann bei einem speicherbankübergreifenden zyklischen Adressieren der Wortleitung wie in 5 dargestellt eine Taktrate von 7,81 μs verwendet werden, um Speicherzellen mit einer Wiederauffrischungszeit von 256 ms wiederaufzufrischen. Die Bandbreiten B1, B2, B3 für die einzelnen Temperaturbereiche können unterschiedlich groß gewählt werden. Die Speicherbänke können beispielsweise 16 Speichersegmente enthalten, von denen jedes Segment S12 Wortleitungen aufweist. Damit ergeben sich 8192 Wortleitungen, an denen jeweils dieselbe Anzahl von Speicherzellen angeschlossen ist. Sämtlich hier genannte Zahlenangaben sind lediglich beispielhaft.
• Bezugszeichenliste

1

Elektronische Speichervorrichtung

2; 20

Speichermodul

5

Steuereinheit

8

Temperatursensor

10

Speichereinrichtung

11; 22; 22a, ..., 22d

Integrierter Speicherbaustein

12; 12a, ..., 12d

Speicherbank

13

Untereinheit

14

Speichersegment

15

Frequenzwandler

19

Wortleitung

19a

Erste Wortleitung

19z

Letzte Wortleitung

21, 31

Wortleitungssegment

23

Teilbereich

25

Hauptplatine

100

Speicherzelle

A

Erste Betriebsart

B

Zweite Betriebsart

B1, B2, B3

Bandbreite für die Betriebstemperatur

G2

Oberer Grenzwert

G3

Unterer Grenzwert

P

Periode

S

Taktsignal

t

Takt des Taktsignals

T; T1, T2, T3

Temperatur

z1

Erste Anzahl

z2

Zweite Anzahl

z3

Dritte Anzahl

Claims (26)

1. Elektronische Speichervorrichtung (1) mit einer Mehrzahl von Speichereinrichtungen (10), einer Mehrzahl von Temperatursensoren (8) und mit einer Steuereinheit (5), – wobei die Speichereinrichtungen (10) jeweils eine Vielzahl flüchtiger Speicherzellen (100) aufweisen, die während des Betriebs der elektronischen Speichervorrichtung (1) wiederaufgefrischt werden, – wobei die Steuereinheit (5) an jede der Speichereinrichtungen (10) ein einheitliches, periodisches Taktsignal (S) leitet, das in den Speichereinrichtungen (10) ein Wiederauffrischen der Speicherzellen (100) veranlasst, – wobei jeder Temperatursensor (8) jeweils einer Speichereinrichtung (10) zugeordnet ist und während des Betriebs eine lokale Temperatur (T) in der Nähe der jeweiligen Speichereinrichtung (10) misst und – wobei jede Speichereinrichtung (10) individuell in Abhängigkeit von der Temperatur (T), die der ihr zugeordnete Temperatursensor (8) misst, festlegt, wie viele ihrer Speicherzellen (100) dann, wenn Speicherzellen wiederaufgefrischt werden, gleichzeitig wiederaufgefrischt werden.
2. Speichervorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtungen (10) bei jedem Takt (t) des periodischen Taktsignals (S) einen Wiederauffrischungsvorgang durchführen, wobei die Anzahl der Speicherzellen (100), die während eines Taktes (t) des periodischen Wiederauffrischungssignals (S) wiederaufgefrischt werden, in Abhängigkeit von Temperatur (T) der jeweiligen Speichereinrichtung (10) veränderbar ist.
3. Speichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen Speichereinrichtungen (10), deren Temperatur (T2; T3) außerhalb einer vorgegebenen Bandbreite (B1) für die Betriebstemperatur liegt, die Anzahl gleichzeitig wiederaufzufrischender Speicherzellen (100) um einen Faktor von 2ⁿ erhöhen oder verringern, wobei n eine natürliche Zahl ist.
4. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtungen integrierte Speicherbausteine (11) sind, die jeweils eine Mehrzahl von Speicherbänken (12) aufweisen, in denen die Speicherzellen (100) an Wortleitungen (19) angeschlossen sind, wobei bei jedem Takt (t) des periodischen Taktsignals (S) andere Speicherzellen (100) als im jeweils vorhergehenden Takt des periodischen Taktsignals (S) wiederaufgefrischt werden.
5. Speichervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das periodische Taktsignal (S) in jeder Speichereinrichtung stets an alle Speicherbänke (12) gleichzeitig weitergeleitet wird.
6. Speichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T1), die ein einer Speichereinrichtung (10) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite (B1) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) in allen Speicherbänken (12; 12a, ..., 12d) der jeweiligen Speichereinrichtung (10) gleichzeitig jeweils eine erste Anzahl (z1) von Speicherzellen (100) wiederaufgefrischt wird.
7. Speichervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T2), die ein einer Speichereinrichtung (10) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, oberhalb eines oberen Grenzwertes (G2) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) in allen Speicherbänken (12; 12a, ..., 12d) der jeweiligen Speichereinrichtung (10) gleichzeitig jeweils eine zweite Anzahl (z2) von Speicherzellen (100) wiederaufgefrischt wird, wobei die zweite Anzahl (z2) größer ist als die erste Anzahl (z1).
8. Speichervorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T3), die ein einer Speichereinrichtung (10) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, unterhalb eines unteren Grenzwertes (G3) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) gleichzeitig eine dritte Anzahl (z3) von Speicherzellen (100) wiederaufgefrischt wird, wobei die dritte Anzahl (z3) kleiner ist als die erste Anzahl (z1) und wobei bei jedem Takt (t) die Menge wiederaufzufrischender Speicherzellen speicherbankübergreifend aus einer oder mehreren Speicherbänken (12; 12a, ..., 12d) der Mehrzahl von Speicherbänken ausgewählt wird.
9. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtungen (1) mithilfe des periodischen Taktsignals (S) Wortleitungen (19) durchzählen und adressieren, wobei an jeweils adressierte Wortleitungen (19) angeschlossenen Speicherzellen (100) wiederaufgefrischt werden und wobei bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) andere Wortleitungen (19) adressiert werden als beim jeweils vorhergehenden Takt des Taktsignals (S).
10. Speichervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T1), die ein einer Speichereinrichtung (10) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite (B1) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) parallel in allen Speicherbänken (12; 12a, ..., 12d) jeweils genau eine Wortleitung (19) adressiert wird, wobei die zu adressierenden Wortleitungen (19) der jeweiligen Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) jeweils von einer ersten Wortleitung (19a) beginnend bis zu einer letzten Wortleitung (19z) der jeweiligen Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) durchgezählt werden und wobei nach Adressierung der letzten Wortleitung (19z) der jeweiligen Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) beim nächsten Takt (t) des Taktsignals (S) wieder die erste Wortleitung (19a) der jeweiligen Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) adressiert wird.
11. Speichervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T2), die ein einer Speichereinrichtung (10) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, oberhalb eines oberen Grenzwertes (G2) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) in allen Speicherbänken (12; 12a, ..., 12d) jeweils 2ⁿ Wortleitungen (19) adressiert werden, wobei n eine natürliche Zahl ist und wobei in Untereinheiten (13) der Speicherbänke (12; 12a, ..., 12d) jeweils die Wortleitungen (19) von einer ersten Wortleitung (19a) beginnend bis zu einer letzten Wortleitung (19z) durchgezählt werden und wobei nach Adressierung der letzten Wortleitung (19z) der jeweiligen Untereinheit (13) der Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) beim nächsten Takt (t) des Taktsignals (S) wieder die erste Wortleitung (19a) der jeweiligen Untereinheit (13) jeweiligen Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) adressiert wird.
12. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T3), die ein einer Speichereinrichtung (10) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, unterhalb eines unteren Grenzwertes (G3) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) durchschnittlich weniger als eine Wortleitung (19) pro Speicherbänken (12; 12a, ..., 12d) adressiert wird, wobei die Wortleitungen (19) speicherbankübergreifend durchgezählt werden und wobei nach dem Adressieren einer letzten Wortleitung (19z) einer Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) im nächsten Takt (t) des Taktsignals (S) eine erste Wortleitung (19a) einer anderen Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) derselben Speichereinrichtung (10) adressiert wird.
13. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) jeweils eine Mehrzahl von Speichersegmenten (14) aufweist, wobei in jedem Speichersegment (14) eine Gruppe von Wortleitungen (19) angeordnet ist, an die die Speicherzellen (100) des jeweiligen Speichersegments (14) angeschlossen sind.
14. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Untereinheiten (13) der Speicherbänke (12) entweder jeweils Speichersegmente (14) sind oder jeweils eine Mehrzahl von Speichersegmenten (14) umfassen.
15. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wortleitungen (19) segmentierte Wortleitungen sind, die jeweils eine Mehrzahl von Wortleitungssegmenten (21, 22) aufweisen, und dass jede Untereinheit (13) einer Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) jeweils genau ein Wortleitungssegment (21; 22) jeder Wortleitung (19) der jeweiligen Speicherbank (12; 12a, ..., 12d) umfasst.
16. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise eine erste Betriebsart (A) oder eine zweite Betriebsart (B) der Speichervorrichtung (1) einstellbar ist, wobei in der ersten Betriebsart (A) die Anzahl der pro Takt (t) des Taktsignals (S) gleichzeitig wiederaufgefrischten Speicherzellen (100) temperaturunabhängig ist und wobei in der zweiten Betriebsart (B) die Anzahl der pro Takt (t) des Taktsignals (S) gleichzeitig wiederaufgefrischten Speicherzellen (100) von der Temperatur (T) abhängt, die der der jeweiligen Speichereinrichtung (10) zugeordnete Temperatursensor (8) misst.
17. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Speichervorrichtung ein Speichermodul (2) ist.
18. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtungen Speichermodule (20) sind, die jeweils eine Mehrzahl von integrierten Speicherbausteinen (22) aufweisen, auf denen integrierte Speicherbausteine (22) angeordnet sind, in denen die Speicherzellen (100) an Wortleitungen (19) angeschlossen sind, wobei bei jedem Takt (t) des periodischen Taktsignals (S) andere Speicherzellen als im jeweils vorhergehenden Takt des Taktsignals (S) wiederaufgefrischt werden.
19. Speichervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermodule (20) das Taktsignal (S) jeweils an alle integrierten Speicherbausteine (22) weiterleiten.
20. Speichervorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermodule (20) mithilfe des periodischen Taktsignals (S) die Wortleitungen (19) der Speicherbausteine (22) des jeweiligen Speichermoduls (20) durchzählen und adressieren, wobei die an adressierte Wortleitungen (19) angeschlossenen Speicherzellen (19) jeweils wiederaufgefrischt werden und wobei bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) andere Wortleitungen (19) als im jeweils vorhergehenden Takt des Taktsignals (S) adressiert werden.
21. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T1), die ein einem jeweiligen Speichermodul (10) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, innerhalb einer vorgegebenen Bandbreite (B1) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) in allen Speicherbausteinen (22) des jeweiligen Speichermoduls (20) jeweils genau eine Wortleitung (19) adressiert wird, wobei die Wortleitungen (19) der jeweiligen Speicherbausteine (22) von einer ersten Wortleitung (19a) beginnend bis zu einer letzten Wortleitung (19z) des jeweiligen Speicherbausteins (22) durchgezählt werden und wobei nach dem Adressierung der letzten Wortleitung (19z) des jeweiligen Speicherbausteins (22) beim nächsten Takt (t) des Taktsignals (S) wieder die erste Wortleitung (19a) des jeweiligen Speicherbausteins (22) adressiert wird.
22. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T2), die ein einem jeweiligen Speichermodul (20) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, oberhalb eines oberen Grenzwertes (02) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) in jedem Speicherbaustein (22) des jeweiligen Speichermoduls (20) jeweils 2ⁿ Wortleitungen (19) adressiert werden, wobei n eine natürliche Zahl ist, wobei in Teilbereichen (23) der Speicherbausteine (22) jeweils die Wortleitungen von einer ersten Wortleitung (19a) beginnend bis zu einer letzten Wortleitung (19z) durchgezählt werden und wobei nach dem Adressieren der letzten Wortleitung (19z) des jeweiligen Teilbereichs (23) des Speicherbausteins (22) beim nächsten Takt (t) des Taktsignals (S) wieder die erste Wortleitung (19a) des jeweiligen Teilbereichs (23) des Speicherbausteins (22) adressiert wird.
23. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Temperatur (T3), die ein einem jeweiligen Speichermodul (20) zugeordneter Temperatursensor (8) misst, unterhalb eines unteren Grenzwertes (G3) für die Betriebstemperatur liegt, bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) durchschnittlich weniger als eine Wortleitung (19) pro Speicherbaustein (22) adressiert wird, wobei die Wortleitungen (19) speicherbausteinübergreifend durchgezählt werden und wobei nach dem Adressieren einer letzten Wortleitung (19z) eines Speicherbausteins (22; 22a, ..., 22d) beim nächsten Takt (t) des Taktsignals (S) eine erste Wortleitung (19a) eines anderen Speicherbausteins (22; 22a, ..., 22d) des jeweiligen Speichermoduls (22) adressiert wird.
24. Verfahren zum Betreiben einer elektronischen Speichervorrichtung (1), die – eine Mehrzahl von Speichereinrichtungen (10) mit flüchtigen Speicherzellen (100), – eine Mehrzahl von Temperatursensoren (8), von denen jeder Temperatursensor jeweils einer Speichereinrichtung (10) zugeordnet ist und eine Temperatur (T) in der Nähe der jeweiligen Speichereinrichtung (10) misst, und – eine Steuereinrichtung (5), die an jede der Speichereinrichtungen (10) ein einheitliches, periodisches Taktsignal (S) leitet, aufweist, wobei die Speichervorrichtung (1) so gesteuert wird, dass jede Speichereinrichtung (10) individuell in Abhängigkeit von einer durch den zugeordneten Temperatursensor (8) gemessenen Temperatur (T) die zeitliche Periode (P) festlegt, mit der jede einzelne Speicherzelle (100) der jeweiligen Speichereinrichtung (10) wiederaufgefrischt wird, und wobei für jede Speichereinrichtung (10) in Abhängigkeit von einer Temperatur (T), die der der Speichereinrichtung (10) zugeordnete Temperatursensor (8) misst, die Anzahl von Speicherzellen (100) verändert wird, die während eines Taktes (t) des periodischen Taktsignals (S) gleichzeitig wiederaufgefrischt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichereinrichtungen (10) bei jedem Takt (t) des Taktsignals (S) andere Speicherzellen (100) als im vorhergehenden Takt des Taktsignals (S) wiederauffrischen, wobei die Speichervorrichtung (1) so gesteuert wird, dass in jeder Speichereinrichtung (10) die Anzahl (z) der Speicherzellen (100) die pro Takt des Taktsignals (S) gleichzeitig wiederaufgefrischt werden, in Abhängigkeit von einer lokalen Temperatur (T) um einen Faktor 2ⁿ erhöht oder verringert wird, wobei n eine natürliche Zahl ist, die von der jeweils gemessenen Temperatur abhängt.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichervorrichtung (1) so gesteuert wird, dass die Steuereinheit (5) an alle Speichereinrichtungen (10) ein einheitliches, periodisches Taktsignal (S) leitet, dessen zeitliche Periode temperaturunabhängig ist.

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