DE19954346A1 - Speichereinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Speichereinrichtung enthält Vergleichseinheiten, durch welche überprüfbar ist, ob einer an die Speichereinrichtung angelegten Adresse eine Speicherzelle zugeordnet ist, die nicht ordnungsgemäß beschreibbar oder auslesbar ist oder in einem nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen enthaltenenden Speicherzellenbereich liegt. die Vergleichseinheiten lassen sich während des Testens der Speichereinrichtung in einen Zustand versetzen, der sich von dem Zustand, den die Vergleichseinheiten während des normalen Betriebes der Speichereinrichtung innehaben, unterscheidet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d. h. eine Speichereinrich­ tung mit einer Vielzahl von Speicherzellen zum Speichern von Daten, und mit Vergleichseinheiten, durch welche überprüfbar ist, ob einer an die Speichereinrichtung angelegten Adresse eine Speicherzelle zugeordnet ist, die nicht ordnungsgemäß beschreibbar oder auslesbar ist oder in einem nicht ordnungs­ gemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen enthalten­ den Speicherzellenbereich liegt.

Eine Speichereinrichtung dieser Art ist schematisch in der Fig. 5 dargestellt. Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß in der Fig. 5 nur die vorliegend besonders interessierenden Bestandteile der Speichereinrichtung gezeigt sind.

Die Speichereinrichtung ist in der Fig. 5 mit dem Bezugs­ zeichen S bezeichnet.

Die Speichereinrichtung S ist im betrachteten Beispiel zur Speicherung von 16 MBit Daten ausgelegt, weist also minde­ stens 16M Speicherzellen auf. Die vorhandenen Speicherzellen sind im betrachteten Beispiel auf 16 gleich große, also in zur Speicherung von jeweils 1 MBit Daten ausgelegte Speicher­ blöcke SB1 bis SB16 verteilt. Diese Speicherblöcke SB1 bis SB16 sind im betrachteten Beispiel wiederum auf vier gleich große Speicherbänke SBankA, SBankB, SBankC, und SBankD ver­ teilt.

Die Speicherzellen eines jeden Speicherblocks sind im be­ trachteten Beispiel in einer 512 Zeilen und 2048 Spalten umfassenden Speicherzellen-Matrix angeordnet, also über 512 Wortleitungen und 2048 Bitleitungen ansprechbar. Die Maß­ nahmen, die im einzelnen zu ergreifen sind, um ausgewählte Speicherzellen zu beschreiben oder auszulesen, sind allgemein bekannt und bedürfen keiner näheren Erläuterung.

Die jeweils zu beschreibenden oder auszulesen Speicherzellen werden durch eine an die Speichereinrichtung angelegte, ge­ nauer gesagt an Anschlüsse A1 bis An derselben angelegte Adresse bestimmt; die Daten, die in die betreffenden Spei­ cherzellen einzuschreiben sind, bzw. die aus den betreffenden Speicherzellen auszulesen sind, werden an Anschlüsse D1 bis Dm der Speichereinrichtung angelegt bzw. zur Abholung bereit­ gestellt.

Die betrachtete Speichereinrichtung weist mehr als die 16M Speicherzellen auf, die erforderlich sind, um 16 MBit Daten zu speichern. Dies wird gemacht, um nicht ordnungsgemäß be­ schreibbare oder auslesbare Speicherzellen oder Speicher­ zellenbereiche durch andere Speicherzellen oder Speicher­ zellenbereiche ersetzen zu können.

Die Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche, die nicht ordnungsgemäß beschreibbar oder auslesbar sind, genauer ge­ sagt die diesen Speicherzellen oder Speicherzellenbereichen zugeordneten Adressen werden bei einem Test der Speicher­ einrichtung ermittelt und beispielsweise unter Verwendung von sogenannten Fuses F in der Speichereinrichtung registriert.

Im normalen Betrieb der Speichereinrichtung werden die über die Anschlüsse A1 bis An der Speichereinrichtung an diese angelegten Adressen mit den in der Speichereinrichtung regi­ strierten Adressen der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder auslesbaren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche durch Vergleichseinheiten VE verglichen. Wenn sich bei einem solchen Vergleich eine Übereinstimmung ergibt, so wird dies einer Auswahleinrichtung AE signalisiert, und diese sorgt dafür, daß in die Speichereinrichtung einzuschreibende Daten nicht etwa in die Speicherzellen eingeschrieben werden, die durch die an die Speichereinrichtung angelegte Adresse be­ zeichnet werden, sondern in den nicht verwendbaren Speicher­ zellen zugeordnete (Ersatz-)Speicherzellen, bzw. daß aus der Speichereinrichtung auszulesende Daten nicht etwa aus den Speicherzellen ausgelesen werden, die durch die an die Speichereinrichtung angelegte Adresse bezeichnet werden, sondern aus den nicht verwendbaren Speicherzellen zugeordnete (Ersatz-)Speicherzellen.

Auf die beschriebene Art und Weise können Speichereinrichtun­ gen, in welchen nicht alle Speicherzellen ordnungsgemäß be­ schreibbar und auslesbar sind, wie völlig fehlerfreie Speichereinrichtungen verwendet werden; der Benutzer der Speichereinrichtung merkt nichts davon, daß bestimmte Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche durch Ersatz- Speicherzellen oder Ersatz-Speicherzellenbereiche ersetzt werden.

Das Testen, Konfigurieren, und Betreiben von Speichereinrich­ tungen dieser Art ist jedoch mit einem hohen Aufwand verbun­ den, und zudem nicht unter allen Umständen fehlerfrei durch­ führbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Speichereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sich die Speicher­ einrichtung mit minimalem Aufwand zuverlässig testen, kon­ figurieren und betreiben läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchte Merkmal gelöst.

Demnach ist vorgesehen, daß die Vergleichseinheiten während des Testens der Speichereinrichtung in einen Zustand versetz­ bar sind, der sich von dem Zustand, den die Vergleichseinhei­ ten während des normalen Betriebes der Speichereinrichtung innehaben, unterscheidet.

Dadurch ist es möglich, die Speichereinrichtung mit minimalem Aufwand in einem bislang nicht möglichen Umfang zu testen. Dieser umfangreiche Test ermöglichte es, alle, insbesondere auch in den Vergleichseinheiten vorhandene Fehler zuverlässig zu erkennen. Dies wiederum ermöglicht es, die Speicher­ einrichtung optimal zu konfigurieren und absolut fehlerfrei zu betreiben.

Die Speichereinrichtung kann so mit minimalem Aufwand zuver­ lässig getestet, konfiguriert und betrieben werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren ent­ nehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den Aufbau von in der nachfolgend näher beschriebenen Speichereinrichtung vorgesehenen Vergleichseinheiten zum Vergleich von der Speichereinrichtung zugeführten Adressen mit Adressen von nicht ordnungsgemäß be­ schreibbaren oder auslesbaren Speicherzellen,

Fig. 2 den Aufbau einer Aktivierungs-/Deakti­ vierungseinrichtung, durch welche die Ver­ gleichseinheiten gemäß Fig. 1 selektiv aktivierbar und deaktivierbar sind,

Fig. 3 die Verwendung des Ausgangssignals der Aktivierungs-/Deakti­ vierungseinrichtung gemäß Fig. 2 zur Aktivie­ rung und Deaktivierung der Vergleichseinheiten,

Fig. 4 eine Referenzadreß-Auswahleinrichtung, durch welche festlegbar ist, mit welcher von mehreren möglichen Adressen die Vergleichseinrichtungen die an die Speichereinrichtung angelegte Adresse vergleichen sollen, und

Fig. 5 den prinzipiellen Aufbau einer Speichereinrichtung der vorliegend betrachteten Art.

Bei der vorliegend betrachteten Speichereinrichtung handelt es sich um einen RAM-Baustein, genauer gesagt um einen DRAM- Baustein. Es sei jedoch bereits an dieser Stelle darauf hin­ gewiesen, daß hierauf keine Einschränkung besteht. Die Speichereinrichtung kann auch eine beliebige andere Speichereinrichtung zum Speichern von Daten sein.

Die nachfolgend näher beschriebene Speichereinrichtung hat den selben prinzipiellen Aufbau wie die eingangs unter Bezug­ nahme auf Fig. 5 beschriebene Speichereinrichtung.

Die betrachtete Speichereinrichtung weist auch wieder mehr Speicherzellen auf, als zur Speicherung einer der verwend­ baren Speicherkapazität entsprechenden Datenmenge erforder­ lich sind, wobei die zusätzlichen Speicherzellen als Ersatz- Speicherzellen oder Ersatz-Speicherzellenbereiche für nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche verwendbar sind.

Die nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder auslesbaren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche werden durch einen Test der Speicherzellen ermittelt. Die Adressen dieser Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche werden unter Ver­ wendung von Fuses, im betrachteten Beispiel unter Verwendung von durch einen Laser zerstörbaren Fuses F in der Speicher­ einrichtung registriert.

Im normalen Betrieb der Speichereinrichtung werden die an diese angelegten Adressen unter Verwendung der Vergleichs­ einheiten VE mit den in der Speichereinrichtung registrierten Adressen der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder aus­ lesbaren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche ver­ glichen; die Vergleichseinheiten VE verwenden die Adressen der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder auslesbaren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche als Referenz­ adressen, mit denen sie die an die Speichereinrichtung angelegten Adressen vergleichen.

Stellt eine Vergleichseinheit eine Übereinstimmung der zu vergleichenden Adressen fest, so signalisiert sie dies der Auswahleinrichtung AE, welche daraufhin dafür sorgt, daß in die Speichereinrichtung einzuschreibende Daten nicht etwa in die Speicherzellen eingeschrieben werden, die der an die Speichereinrichtung angelegten Adresse zugeordnet sind, son­ dern in den nicht verwendbaren Speicherzellen zugeordnete (Ersatz-)Speicherzellen, bzw. daß aus der Speichereinrichtung auszulesende Daten nicht etwa aus den Speicherzellen ausgele­ sen werden, die der an die Speichereinrichtung angelegten Adresse zugeordnet sind, sondern aus den nicht verwendbaren Speicherzellen zugeordneten (Ersatz-)Speicherzellen.

Im betrachteten Beispiel sind pro Speicherblock 16 Ver­ gleichseinheiten vorgesehen. Diese Vergleichseinheiten sind dabei auf je vier Vergleichseinheiten umfassende Vergleichs­ einheiten-Bänke aufgeteilt. Wie später noch näher erläutert wird, werden die Vergleichseinheiten-Bänke vorliegend jeweils einem bestimmten Speicherblock zugeordnet.

Es sei bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß auch mehr oder weniger Vergleichseinheiten vorgesehen werden kön­ nen, und daß die Vergleichseinheiten auch auf mehr oder weni­ ger Vergleichseinheiten umfassende Vergleichseinheiten-Bänke oder überhaupt nicht auf Vergleichseinheiten-Bänke aufgeteilt werden können.

Jeder Vergleichseinheit ist eine eigene Referenzadresse zu­ geordnet.

Die vorhandenen Vergleichseinheiten arbeiten parallel, so daß die an die Speichereinrichtung angelegten Adressen jeweils gleichzeitig durch alle Vergleichseinheiten mit den diesen zugeordneten Referenzadressen, also gleichzeitig mit allen Referenzadressen verglichen werden.

Eine aus vier Vergleichseinheiten bestehende Vergleichs­ einheiten-Bank ist in Fig. 1 dargestellt.

Die Vergleichseinheiten sind dabei mit den Bezugszeichen VE1, VE2, VE3 und VE4 bezeichnet, und die diese Vergleichseinhei­ ten enthaltende Vergleichseinheiten-Bank mit den Bezugs­ zeichen VB1.

Die Vergleichseinheiten-Bank VB1 enthält neben den Ver­ gleichseinheiten VE1 bis VE4 zwei Komparatoren K1 und K2, wobei

• - der Komparator K1 überprüft, ob die Speicherbank, die durch die der Speichereinrichtung zugeführte Adresse angesprochen wird, die Speicherbank ist, in welcher sich der Speicher­ block befindet, dem die betreffende Vergleichseinheiten- Bank (durch die Referenzadressen, die den darin enthaltenen Vergleichseinheiten zugeordnet sind) zugeordnet ist, und
• - der Komparator K2 überprüft, ob der Speicherblock (inner­ halb einer Speicherbank), der durch die der Speicher­ einrichtung zugeführte Adresse angesprochen wird, der Speicherblock ist, dem die betreffende Vergleichseinheiten- Bank (durch die Referenzadressen, die den darin enthaltenen Vergleichseinheiten zugeordnet sind) zugeordnet ist.

Die Vergleichseinheiten VE1 bis VE4 weisen einen identischen Aufbau auf. Wie später noch besser verstanden werden wird, ist dies zwar nicht zwingend erforderlich und verursacht sogar einen größeren Aufwand bei der Herstellung der Speichereinrichtung, doch lassen sich so aufgebaute Speichereinrichtungen mit minimalem Aufwand entwerfen, modifizieren und testen.

Die Vergleichseinheiten VE1 bis VE4 enthalten jeweils Kompa­ ratoren K3 und K4 und ein UND-Glied AND1, wobei

• - die Komparatoren K3 jeweils überprüfen, ob die Speicher­ zellen-Spalten, die der der Speichereinrichtung zugeführten Adresse zugeordnet sind, die Speicherzellen-Spalten sind oder sich zumindest teilweise unter den Speicherzellen- Spalten befinden, die der der betreffenden Vergleichs­ einheit zugeordneten Referenzadresse zugeordnet sind,
• - die Komparatoren K4 jeweils überprüfen, ob die Speicher­ zellen-Zeile, die der der Speichereinrichtung zugeführten Adresse zugeordnet ist, die Speicherzellen-Zeile ist oder sich unter den Speicherzellen-Zeilen befindet, die der der betreffenden Vergleichseinheit zugeordneten Referenzadresse zugeordnet ist bzw. sind, und
• - die UND-Glieder AND1 die Ausgangssignale der in den betref­ fenden Vergleichseinheiten vorgesehenen lokalen Komparato­ ren K3 und K4 sowie die Ausgangssignale der globalen Komparatoren K1 und K2 einer UND-Operation unterzieht.

Die Ausgangssignale der UND-Glieder AND1 zeigen an, ob die an die Speichereinrichtung angelegte Adresse mit der betreffen­ den Vergleichseinheit zugeordneten Referenzadresse über­ einstimmt. Eine festgestellte Übereinstimmung signalisiert, daß eine an die Speichereinrichtung angelegte Adresse eine Speicherzelle bezeichnet, die nicht ordnungsgemäß beschreib­ bar oder auslesbar ist oder in einem nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen enthaltenden Speicherzellenbereich liegt.

Die Ausgangssignale aller UND-Glieder AND1 einer jeweili­ gen Vergleichseinheiten-Bank werden einer in den Figuren nicht gezeigten Logik zugeführt, und deren Ausgangssignal steuert die bereits erwähnte Auswahleinrichtung AE, welche bei Bedarf dafür sorgt, daß auf den nicht verwendbaren Speicherzellen zugeordnete Ersatz-Speicherzellen zugegriffen wird; die Auswahleinrichtung AE wird veranlaßt, unbrauchbare Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche durch Ersatz- Speicherzellen oder Ersatz-Speicherzellenbereiche zu er­ setzen, wenn eines der AND1-Ausgangssignale signalisiert, daß die betreffende Vergleichseinheit eine Übereinstimmung zwi­ schen der der Speichereinrichtung zugeführten Adresse und der der Vergleichseinheit zugeordneten Referenzadresse fest­ gestellt hat, und die Auswahleinrichtung AE wird nicht dazu veranlaßt, Speicherzellen- oder Speicherzellenbereich- Ersetzungen durchzuführen, wenn keine Übereinstimmung zwischen den durch die Vergleichseinheiten zu vergleichenden Adressen festgestellt wurde.

Die bereits erwähnten Komparatoren K1 bis K4 erhalten als Eingangssignale Ad1 und Ref1 (Komparator K1), Ad2 und Ref2 (Komparator K2), Ad3 und Ref3 (Komparator K3), bzw. Ad4 und Ref4 (Komparator K4), wobei

• - Ad1 bis Ad4 Teile der an die Speichereinrichtung angelegten Adresse sind oder daraus extrahiert werden,
• - Ref1 bis Ref3 Teile der den Vergleichseinheiten zugeordne­ ten Referenzadressen sind oder daraus extrahiert werden, und im betrachteten Beispiel unter Verwendung von Fuses F in der Speichereinrichtung eingestellt sind, und
• - Ref4 ein Teil der den Vergleichseinheiten zugeordneten Referenzadressen ist oder daraus extrahiert wird, und im betrachteten Beispiel bei der Herstellung der Speicher­ einrichtung fest (unveränderbar) in der Speichereinrichtung eingestellt wird.

Die Eingangssignale Ad1 und Ref1 spezifizieren die Speicher­ bank, auf die sich die Adressen jeweils beziehen, und um­ fassen im betrachteten Beispiel jeweils 2 Bits (weil die be­ trachtete Speichereinrichtung vier Speicherbänke umfaßt oder umfassen kann).

Die Eingangssignale Ad2 und Ref2 spezifizieren den Speicher­ block innerhalb der ausgewählten Speicherbank, auf den sich die Adressen jeweils beziehen, und umfassen im betrachteten Beispiel ebenfalls jeweils 2 Bits (weil die Speicherbänke im betrachteten Beispiel jeweils 4 Speicherblöcke umfassen oder umfassen können).

Die Eingangssignale Ad3 und Ref3 spezifizieren die Speicher­ zellen-Spalten, die den Adressen zugeordnet sind, und um­ fassen im betrachteten Beispiel ebenfalls jeweils 2 Bits, genauer gesagt die zwei höchstwertigen Bits der Spalten­ adressen.

Die Eingangssignale Ad4 und Ref4 spezifizieren die Speicher­ zellen-Zeile(n), die den Adressen zugeordnet sind, und um­ fassen im betrachteten Beispiel ebenfalls jeweils 2 Bits, ge­ nauer gesagt die zwei höchstwertigen Bits der Zeilenadressen. Die Eingangssignale Ref4 sind im betrachteten Beispiel so eingestellt, daß unabhängig von der der Speichereinrichtung zugeführten Adresse jeweils genau ein Komparator K4 einer je­ den Vergleichseinheiten-Bank eine Übereinstimmung signali­ siert, also beispielsweise auf 00 für VE1, auf O1 für VE2, auf 10 für VE3, und auf 11 für VE4.

Dadurch, daß bei den durchzuführenden Vergleichen von den Spaltenadressen und von den Zeilenadressen nur jeweils die zwei höchstwertigen Bits berücksichtigt werden, wird bei den Vergleichen "nur" überprüft, ob die an die Speichereinrich­ tung angelegte Adresse eine Speicherzelle bezeichnet, die innerhalb eines nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder aus­ lesbare Speicherzellen enthaltenden Speicherzellenbereichs liegt. Im betrachteten Beispiel werden also nicht etwa nur einzelne Speicherzellen durch Ersatz-Speicherzellen ersetzt, sondern mehr oder weniger große Speicherzellenbereiche durch Ersatz-Speicherzellenbereiche.

Die Vergleichseinheiten sind während des Testens der Spei­ chereinrichtung in einen Zustand versetzbar, der sich von dem Zustand, den die Vergleichseinheiten während des normalen Betriebes der Speichereinrichtung innehaben, unterscheidet. Die Unterschiede bestehen insbesondere darin,

• - daß während des Testens der Speichereinrichtung unabhängig von den im normalen Betrieb der Speichereinrichtung herr­ schenden Verhältnissen ausgewählte Vergleichseinheiten aktiviert werden, und alle anderen Vergleichseinheiten deaktiviert werden, und/oder
• - daß während des Testens der Speichereinrichtung die an diese angelegten Adressen mit Referenzadressen verglichen werden können, die von den im normalen Betrieb der Spei­ chereinrichtung verwendeten Referenzadressen abweichen.

Die hierfür erforderlichen Umstellungen in den Vergleichs­ einheiten werden durch ein den Vergleichseinheiten zugeführ­ tes Steuersignal TEST eingeleitet.

Dieses Steuersignal TEST steuert unter anderem eine oder meh­ rere Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtungen zum selektiven Aktivieren bzw. Deaktivieren der vorhandenen Vergleichs­ einrichtungen.

Im betrachteten Beispiel enthält jede Vergleichseinheit eine Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtung. Sofern alle Vergleichseinheiten einer Vergleichseinheiten-Bank einheit­ lich behandelt werden sollen, kann aber auch vorgesehen wer­ den, für alle Vergleichseinheiten einer Vergleichseinheiten- Bank eine gemeinsame Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtung vorzusehen.

Eine der Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtungen ist in Fig. 2 gezeigt.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, besteht die Aktivie­ rungs-/Deaktivierungseinrichtung aus einem Multiplexer MUX1, der abhängig vom Steuersignal TEST entweder ein Eingangs­ signal TESTCONTROL oder ein Eingangssignal NORMCONTROL durch­ schaltet. Das Ausgangssignal MUX1OUT des Multiplexers MUX1 wird - sofern die Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtung nicht ohnehin schon Bestandteil der Vergleichseinheiten ist - den Vergleichseinheiten zugeführt, welche abhängig von diesem Signal aktivierbar oder deaktivierbar sind.

Im betrachteten Beispiel ist die Aktivierungs-/Deaktivie­ rungseinrichtung so konfiguriert, daß der Multiplexer MUX1 im Normalbetrieb der Speichereinrichtung, was vorliegend bei TEST = 0 der Fall sein möge, das Signal NORMCONTROL durch­ schaltet, und im Testbetrieb der Speichereinrichtung, was vorliegend bei TEST = 1 der Fall sein möge, das Signal TESTCONTROL durchschaltet.

Sowohl das Signal TESTCONTROL als auch das Signal NORMCONTROL können wahlweise den Pegel 0 oder 1 annehmen.

Im betrachteten Beispiel ist die das Signal TESTCONTROL füh­ rende Leitung bei der Herstellung der Speichereinrichtung dauerhaft mit einem einen niedrigen Pegel repräsentierenden Potential oder mit einem einen hohen Pegel repräsentierenden Potential verbunden. Es kann aber auch vorgesehen werden, daß sich der TESTCONTROL-Pegel statisch oder dynamisch einstellen läßt.

Die das Signal NORMCONTROL führende Leitung ist über eine Fuse F mit einem Potential verbunden,

• - welches, wenn es (bei TEST = 0 und nicht zerstörter Fuse F) nach MUX1OUT durchgeschaltet wird, in den abhängig von die­ sem Signal arbeitenden Vergleichseinheiten bewirkt, daß die betreffenden Vergleichseinheiten deaktiviert werden, und
• - dessen Ausbleiben (bei TEST = 0 und zerstörter Fuse F) in den abhängig vom Ausgangssignal MUX1OUT des Multiplexers MUX1 arbeitenden Vergleichseinheiten bewirkt, daß die be­ treffenden Vergleichseinheiten aktiviert werden.

Im betrachteten Beispiel wird das Signal MUX1OUT des Multi­ plexers MUX1 invertiert und anschließend einer logischen Ver­ knüpfung (beispielsweise einer durch ein UND-Glied AND2 er­ folgenden UND-Verknüpfung) mit dem jeweiligen Ausgangssignal des Komparators K4 der abhängig von MUX1OUT arbeitenden Ver­ gleichseinheiten unterzogen, wobei das Ergebnis dieser logi­ schen Verknüpfung anstelle des Ausgangssignals des Kompara­ tors K4 dem UND-Glied AND1 zugeführt wird; dies ist in Fig. 3 dargestellt.

Wenn und so lange das vom Multiplexer MUX1 durchgeschaltete Signal den Pegel 1 hat, hat der Pegel des Ausgangssignals des UND-Gliedes AND2 und damit auch der Pegel des UND-Gliedes AND1 unabhängig vom Pegel des Ausgangssignals des Komparators K4 stets den Wert 0, wodurch die betreffende Vergleichs­ einheit außerstande ist, Übereinstimmungen der an die Spei­ chereinrichtung angelegten Adresse mit der der Vergleichs­ einheit zugeordneten Referenzadresse zu signalisieren.

Wenn und so lange das vom Multiplexer MUX1 durchgeschaltete Signal den Pegel 0 hat, was bei zerstörter Fuse F der Fall ist, entspricht der Pegel des Ausgangssignals des UND-Gliedes AND2 dem Pegel des Ausgangssignals des Komparators K4, wo­ durch die betreffende Vergleichseinheit Übereinstimmungen der an die Speichereinrichtung angelegten Adresse mit der der Vergleichseinheit zugeordneten Referenzadresse signalisieren kann.

Auf diese Weise können die Vergleichseinheiten sowohl im Testbetrieb als auch im normalen Betrieb der Speichereinrich­ tung selektiv aktiviert und deaktiviert werden. Dabei kann die Aktivierung und Deaktivierung der Vergleichseinheiten im Testbetrieb unabhängig davon erfolgen, ob und gegebenenfalls welche Vergleichseinheiten im normalen Betrieb der Speicher­ einrichtung aktiviert oder deaktiviert sind; ob und gegebe­ nenfalls welche Vergleichseinheiten aktiviert bzw. deakti­ viert werden, hängt nämlich im Testbetrieb (TEST = 1) vom Signal TESTCONTROL, und im normalen Betrieb (TEST = 0) vom Signal NORMCONTROL ab, und diese Signale sind für jede Ver­ gleichseinheit oder für mehrere Vergleichseinheiten umfas­ sende Vergleichseinheiten-Gruppen (z. B. Vergleichseinheiten- Bänke) unabhängig voneinander festlegbar.

Die Speichereinrichtung ist so aufgebaut, daß deren Ver­ gleichseinheiten nach der Herstellung der Speichereinrichtung (Fuse F der Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtung noch nicht zerstört) im Normalbetrieb der Speichereinrichtung nicht aktiviert sind. Die Vergleichseinheiten werden im Nor­ malbetrieb vorzugsweise nur dann in Betrieb genommen, wenn sich bei einem Test der Speichereinrichtung herausstellt, daß nicht alle Speicherzellen ordnungsgemäß beschreibbar oder auslesbar sind. Die Inbetriebnahme der Vergleichseinheiten läßt sich durch ein Zerstören der Fuse F der der betreffenden Vergleichseinheit zugeordneten Aktivierungs-/Deakti­ vierungseinrichtung bewerkstelligen.

Beim Testen der Speichereinrichtung können die Vergleichs­ einheiten unabhängig voneinander nach Belieben aktiviert und deaktiviert werden; die Pegel der Signale TESTCONTROL der einzelnen Aktivierungs-/Deaktivierungseinrichtungen können unabhängig voneinander beliebig eingestellt und/oder ver­ ändert werden.

Dies wird im betrachteten Beispiel dahingehend ausgenutzt, daß insbesondere beim Testen derjenigen Bestandteile der Speichereinrichtung, unter Verwendung welcher sich nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche durch Ersatz-Speicherzellen oder Ersatz-Speicherzellenbereiche ersetzen lassen, nur sehr wenige ausgewählte Vergleichseinheiten aktiviert und getestet werden.

Vorzugsweise werden nur so viele und solche Vergleichseinhei­ ten aktiviert,

• - daß einerseits für jede an die Speichereinrichtung an­ gelegte Adresse von den aktivierten Vergleichseinheiten maximal eine Übereinstimmung feststellen kann, und/oder
• - daß andererseits die Speicherbereiche, denen die aktivier­ ten Vergleichseinheiten durch deren Referenzadresse zu­ geordnet oder zuordenbar sind, alle Speicherzellen um­ fassen, die durch die an die Speichereinrichtung angelegten Adressen adressierbar sind.

Im betrachteten Beispiel wird dies dadurch realisiert, daß für jeden Speicherblock nur jeweils die Vergleichseinheiten von genau einer der dem betreffenden Speicherblock zugeordne­ ten Vergleichseinheiten-Bänke aktiviert wird. D. h., von den jeweils vier Vergleichseinheiten-Bänken die jedem Speicher­ block zugeordnet sind, wird genau eine Vergleichseinheiten- Bank ausgewählt, und von dieser einen Vergleichseinheiten- Bank pro Speicherblock werden jeweils alle Vergleichseinhei­ ten aktiviert.

Dies erweist sich als vorteilhaft, weil dadurch ausgeschlos­ sen ist, daß mehrere Vergleichseinheiten eine Übereinstimmung der der Speichereinrichtung zugeführten Adresse mit den den Vergleichseinheiten zugeordneten Referenzadressen signalisie­ ren können, und weil sich dadurch der zum Testen zu treibende Aufwand minimal halten läßt.

Daß beim Testen insbesondere derjenigen Bestandteile der Speichereinrichtung, unter Verwendung welcher sich nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche durch Ersatz-Speicherzellen oder Ersatz-Speicherzellenbereiche ersetzen lassen, nur wenige ausgewählte Vergleichseinheiten aktiviert und getestet wer­ den, bedeutet nicht, daß des Test unvollständig ist. Die Wahrscheinlichkeit, daß die vorhandenen Vergleichseinheiten teils fehlerbehaftet sind, und teils nicht fehlerbehaftet sind, ist vernachlässigbar gering. Wenn in integrierten Schaltungen wie der vorliegend betrachteten Speichereinrich­ tung Fehler auftreten, erstrecken diese sich in der Regel auf einen größeren Bereich oder auf alle Schaltungsteile mit identischem Aufbau, so daß aus der Fehlerfreiheit einzelner Vergleichseinheiten davon ausgegangen werden kann, daß auch die nicht getesteten (deaktivierten) Vergleichseinheiten fehlerfrei sind.

Das vorstehend bereits erwähnte Steuersignal TEST wird im be­ trachteten Beispiel nicht nur zum Steuern der Aktivierungs-/Deakti­ vierungseinrichtung verwendet. Es wird auch dazu ver­ wendet, um festzulegen, ob die aktivierten Vergleichseinhei­ ten die an die Speichereinrichtung angelegte Adresse mit den Adressen der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder aus­ lesbaren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche, oder mit einer zum Testen der Speichereinrichtung geeigneten oder be­ nötigten Testadresse vergleichen (ob als Referenzadresse die Adressen der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder ausles­ baren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche oder Test­ adressen verwendet werden).

Im betrachteten Beispiel ist hierfür vorgesehen, daß das Eingangssignal Ref3 des Komparators K3 während des Testens der Speichereinrichtung aus einer anderen Signalquelle stammt als im normalen betrieb der Speichereinrichtung. Hierfür ist im betrachteten Beispiel ein vom Steuersignal TEST gesteuer­ ter Multiplexer MUX2 vorgesehen. An den Eingangsanschlüssen dieses Multiplexers liegen die zugeordneten Bits der (unter Verwendung von Fuses F in der Speichereinrichtung registrier­ ten) Adressen FAULTADR der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder auslesbaren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche, und die zugeordneten Bits der Testadresse TESTADR an. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 veranschaulicht.

Im betrachteten Beispiel ist die Testadresse TESTADR führen­ den Leitung dauerhaft mit einem einen niedrigen Pegel reprä­ sentierenden Potential oder mit einem einen hohen Pegel repräsentierenden Potential verbunden. Es kann aber auch vorgesehen werden, daß sich die Testadresse TESTADR statisch oder dynamisch einstellen oder verändern läßt.

Bei TEST = 0, also im normalen Betrieb der Speichereinrich­ tung schaltet der Multiplexer MUX2 die an ihm anliegenden FAULTADR-Bits durch, wodurch die betreffende Vergleichs­ einheit die an der Speichereinrichtung anliegende Adresse mit einer der Adressen der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder auslesbaren Speicherzellen oder Speicherzellenbereiche vergleicht. Bei TEST = 1, also beim Testen der Speicher­ einrichtung schaltet die Multiplexer MUX2 die an ihm an­ liegenden TESTADR-Bits durch, wodurch die betreffende Ver­ gleichseinheit die an der Speichereinrichtung anliegende Adresse mit der der Vergleichseinheit zugeordneten Test­ adresse vergleicht.

Ein wie beschrieben beschalteter und betriebener Multiplexer MUX2 ist im betrachteten Beispiel allen Komparatoren K3 vor­ geschaltet; es kann aber selbstverständlich auch vorgesehen werden, nur ausgewählten Komparatoren K3 einen solchen Multi­ plexer vorzuschalten.

Es dürfte einleuchten, daß auch die Referenzadressen Ref1, Ref2 und/oder Ref4 auf die beschriebene Art und Weise gene­ rierbar oder umschaltbar sind.

Damit können im Testbetrieb der Speichereinrichtung an diese angelegte Adressen mit frei wählbaren Testadressen verglichen werden, wobei die Festlegung dieser Testadressen völlig un­ abhängig von den den betreffenden Vergleichseinheiten im nor­ malen Betrieb zugeordneten Adressen erfolgen kann.

Selbstverständlich können während des Testens der Speicher­ einrichtung zusätzlich oder alternativ auch beliebige andere Steuerungen oder Einstellungen der Vergleichseinheiten oder sonstiger Bestandteile der Speichereinrichtung wie beschrie­ ben oder anders verändert werden.

Eine wie beschrieben aufgebaute Speichereinrichtung kann mit minimalem Aufwand zuverlässig getestet, konfiguriert und be­ trieben werden.

Claims (15)

1. Speichereinrichtung mit einer Vielzahl von Speicher­ zellen zum Speichern von Daten, und mit Vergleichseinheiten (VE), durch welche überprüfbar ist, ob einer an die Speicher­ einrichtung (5) angelegten Adresse eine Speicherzelle zu­ geordnet ist, die nicht ordnungsgemäß beschreibbar oder aus­ lesbar ist oder in einem nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen enthaltenden Speicherzellenbereich liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinheiten während des Testens der Speicher­ einrichtung in einen Zustand versetzbar sind, der sich von dem Zustand, den die Vergleichseinheiten während des normalen Betriebes der Speichereinrichtung innehaben, unterscheidet.

2. Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinheiten (VE) die an die Speichereinrich­ tung (S) angelegte Adresse mit den Vergleichseinheiten zu­ geordneten Referenzadressen vergleichen.

3. Speichereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vergleichseinheit (VE) eine eigene Referenzadresse zugeordnet ist.

4. Speichereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinheiten (VE) parallel arbeiten und die an die Speichereinrichtung (S) angelegte Adresse gleichzeitig mit allen Referenzadressen vergleichen.

5. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinheiten (VE) durch die Referenzadressen jeweils einem bestimmten Speicherbereich der Speichereinrich­ tung (S) zugeordnet werden und durch die von ihnen durch­ geführten Vergleiche überprüfen, ob die an die Speicher­ einrichtung angelegte Adresse innerhalb des Speicherbereichs liegt, dem sie jeweils zugeordnet sind.

6. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzadressen die Adressen der nicht ordnungsgemäß beschreibbaren oder auslesbaren Speicherzellen oder der nicht ordnungsgemäß beschreibbare oder auslesbare Speicherzellen enthaltenden Speicherzellenbereiche verwendet werden.

7. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzadressen zum Testen der Speichereinrichtung (S) geeignete Testadressen verwendet werden.

8. Speichereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Testadressen beim Testen der Speichereinrichtung (S) verwendet werden.

9. Speichereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Testadressen unabhängig von den Referenzadressen festlegbar sind, mit welchen die Vergleichseinheiten (VE) die an die Speichereinrichtung (S) angelegten Adressen sonst ver­ gleichen.

10. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzadressen zumindest teilweise dauerhaft in der Speichereinrichtung registrierbar sind.

11. Speichereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Registrierung der zu registrierenden Adressen unter Verwendung von Fuses (F) erfolgt.

12. Speichereinrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Testens der Speichereinrichtung (S) nur aus­ gewählte Vergleichseinheiten (VE) aktiviert, und alle anderen Vergleichseinheiten deaktiviert werden.

13. Speichereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinheiten (VE) während des Testens der Speichereinrichtung (S) unabhängig davon, ob sie im normalen Betrieb der Speichereinrichtung aktiviert oder deaktiviert sind, aktivierbar und deaktivierbar sind.

14. Speichereinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß nur so viele und solche Vergleichseinheiten (VE) akti­ viert werden, daß für jede an die Speichereinrichtung (5) angelegte Adresse von den aktivierten Vergleichseinheiten maximal eine Übereinstimmung feststellen kann.

15. Speichereinrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß so viele und solche Vergleichseinheiten (VE) aktiviert werden, daß die Speicherbereiche, denen die aktivierten Vergleichseinheiten durch deren Referenzadresse zugeordnet oder zuordenbar sind, alle Speicherzellen umfassen, die durch die an die Speichereinrichtung (S) angelegten Adressen adressierbar sind.