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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Speichern von Daten
in nicht-flüchtigen
ferroelektrischen Direktzugriffsspeichern (FRAM), insbesondere ein
Speicher, bei dem ein ferroelektrisches Speichermaterial ein ferroelektrisches
Polymer ist, wobei Speicherstellen vorgesehen sind als Elemente einer
Matrix und auf die über
Elektroden zugegriffen wird, die Wort- und Bitzeilen(-leitungen)
der Matrix bilden, und wobei auf zerstörende Ausleseoperationen auf
die Speicherstellen Umschreiboperationen (Wiederbeschreiboperationen)
folgen.
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Ferroelektrische
Speicher werden im Handel wichtig, weil sie nicht-flüchtig sind,
zu relativ niedrigen Kosten hergestellt werden können und auf sie geschrieben
und von ihnen ausgelesen werden kann bei Spannungen von 1 bis 5
Volt und bei Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 10 bis 100 Nanosekunden,
was typisch ist für
konventionelle DRAM- und SRAM-Computerspeicher.
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Das
Platzieren von ferroelektrischem Material zwischen den Platten eines
Kondensators auf einem Halbleitersubstrat bewirkt, dass der Kondensator
einen Speichereffekt in der Form von Ladungspolarisation aufweist.
Wenn der Kondensator mit den Feldlinien aufgeladen wird, welche
in eine Richtung über
die Kondensatorplatten laufen, bleibt eine restliche Ladungspolarisation übrig, nachdem
die Ladung von den Kondensatorplatten entfernt wurde. Wenn eine
entgegengesetzte Ladung auf den Kondensatorplatten platziert wird,
bleibt eine entgegengesetzte restliche Polarisation übrig. Ein
Graph der angewendeten Feldspannung über die Platten des Kondensators,
aufgetragen gegenüber
der Polarisation des ferroelektrischen Materials zwischen den Platten
des Kondensators, weist eine klassische Hysterese-Kurve auf, wie
in 1 gezeigt. Ps und -Ps sind die spontanen Polari sationswerte,
wobei Pr und -Pr die
restlichen Polarisationswerte sind, welche die Polarisation in dem
ferroelektrischen Material bei einem Wert des Feldes von null andeuten.
In einem idealen Ferroelektrikum sollte Ps gleich
Pr sein, aber diese Werte unterscheiden
sich in wirklichen Ferroelektrika aufgrund des linearen dielektrischen
und nicht-linearen ferroelektrischen Verhaltens.
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Ferroelektrische
Speicher benutzen einen ferroelektrischen Kondensator als das Speichermedium,
und ein elektrisches Feld muss über
den Speicherkondensator gelegt werden, um ihn auszulesen. Ein Puls
wird auf den ferroelektrischen Kondensator angewendet, und die Menge
der resultierenden Ladung ist entweder niedrig, wenn die Pulspolarität mit der
vorhergehenden übereinstimmt,
oder die resultierende Ladung ist höher, wenn die Ladung, welche
auf dem Kondensator platziert wird, von entgegengesetzter Polarität zu der
zuletzt platzierten über
den Platten des Kondensators ist. Diese genaue Differenz zwischen
Ladung, welche mit der vorherigen Speicherladung übereinstimmte,
und einer entgegengesetzten Ladung kann gemessen werden zum Bestimmen,
was die vorherige Polarisation auf dem ferroelektrischen Kondensator
war, als er zuletzt beschrieben wurde. Das elektrische Lesefeld
verändert den
Zustand der Speicherzelle in vielen Fällen. Das heißt, dass
die ferroelektrischen Speicher zerstörende Auslesespeicher sind,
welche eine Umschreibfunktion enthalten müssen, bei welcher die ausgelesenen
Daten wieder in der Speicherzelle gespeichert werden, nachdem sie
ausgelesen wurden. Die Umschreiboperation benötigt Zeit, und wenn die Speicherfunktion
beschränkt
ist, z.B. durch einen Energieverlust, während oder direkt nachdem eine
Zelle gelesen wurde und bevor der Umschreibzyklus vollendet werden
kann, gehen die Daten dieser Zelle verloren. Solche Datenverluste
sind in nicht-flüchtigen
Speichern nicht akzeptabel.
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Ein
ferroelektrischer Direktzugriffsspeicher (RAM), welcher ferroelektrische
Speicherzellen benutzt zum Speichern von Daten, ist in US-Patent
Nr. 5,682,344 offenbart. Der ferroelektrische Speicher ist ein statischer
Speicher, in welchem in den ferroelektrischen Speicherzellen gespeicherte
Daten während Leseoperationen zerstört werden
können.
Der Speicher umfasst eine Schaltung, welche eine gegenwärtige Speicheradresse
während
einer Zugriffsoperation verriegelt und verhindert, dass der Speicher
an eine neue Speicheradresse springt, bis die zerstörten Daten
ersetzt wurden. Der Speicher beinhaltet auch eine Schaltung, welche
einen Übergang
von Adressdaten, welche an Adresseingängen bereitgestellt werden,
detektieren kann.
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Eine
einen ferroelektrischen Kondensator einschließende Schaltung, welche benutzt
werden kann zum Speichern des Wertes von Knotenpunkten von flüchtigen,
logischen Elementen in einer Logikschaltung, ist in US-Patent Nr.
5,815,431 offenbart. Auf diese Weise kann der Zustand einer komplexen Logikschaltung,
wie ein Prozessor (CPU) oder ein Eingangs/Ausgangs- (I/O-)Gerät, in den
nichtflüchtigen
ferroelektrischen Kondensatoren gespeichert werden. Nach einem unbeabsichtigten
oder geplanten Energieausfall können
die nicht-flüchtigen
ferroelektrischen Kondensatoren benutzt werden zum Wiederherstellen
der Werte an den Knotenpunkten. Zusätzlich kann ein geplanter Energieverlust
benutzt werden zum Speichern von Systemenergie in Schaltungen, welche
energieverbrauchssensitiv sind.
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Eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Erhalten von Nichtflüchtigkeit
in einem ferroelektrischen Direktzugriffsspeicher sind in US-Patent
Nr. 5,892,705 offenbart. Die Vorrichtung zum Erhalten von Nichtflüchtigkeit
beinhaltet einen Steuerabschnitt für die Zurückschreibfunktion, eine Stromquellenspannungssensoreinheit
zum Wahrnehmen eines Fehlers in der Stromquellenspannung und Bereitstellen
eines Energiefehlersignals an den Steuerabschnitt, so dass der Steuerabschnitt
einen Zurückschreibzyklus
vor dem Energieausfall vollendet. Die Stromquellenspannungssensoreinheit
erzeugt ein Steuersignal durch Wahrnehmen eines Fehlers in der Stromquellenspannung
und stellt ein Energieausfallsignal an den Steuerabschnitt bereit,
so dass ein Zurückschreibprozess
vor dem Energieausfall vollendet wird, wobei Nichtflüchtigkeit
des Speichergeräts
erhalten wird.
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In
US-Patent Nr. 6,201,731 beinhaltet das ferroelektrische, zerstörende Auslesespeichersystem
eine Stromquelle, ein eine Speicherzelle einschließendes Speicherfeld
und eine Logikschaltung zum Anwenden eines Signals auf das Speicherfeld. Wann
immer ein niedriger Energiezustand in der Stromquelle detektiert
wird, verhindert eine Störunterdrückungsschaltung,
dass nicht-beabsichtigte Spannungen aufgrund des niedrigen Energiezustandes
die Speicherzelle stören.
Die Störunterdrückungsschaltung
stoppt auch die Operation der Logikschaltung für eine Zeit, welche ausreichend
ist, um einem Umschreibzyklus zu erlauben, vollendet zu werden,
wodurch ein Verlust der Daten, welche umgeschrieben werden, verhindert
wird.
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In
US-Patent Nr. 6,211,710 wird eine Schaltung zum Gewährleisten
von stabilisierten Konfigurationsinformationen beim Hochfahren offenbart.
In einer Ausführungsform
beinhaltet ein Halbleitergerät eine
Konfigurationsinformation, welche in einer Anzahl von nicht-flüchtigen
Speicherelementen (Sicherungsbits) gespeichert ist. Eine Konfigurations-Hochfahr-Zurücksetzschaltung
erzeugt ein Signal zum Verriegeln der Konfigurationsdaten in flüchtige Konfigurationsregister
beim Hochfahren. Die Konfigurationsdatensignale werden erzeugt als
Antwort auf einen Hochfahr-Zurücksetz-
(POR- (Power-on Reset-))Puls und werden nicht verriegelt, bis eine
vorbestimmte Verzögerung
nach dem POR-Puls beendet ist. Die vorbestimmte Verzögerung stellt
Zeit zur Verfügung,
damit die Datensignale von den Sicherungsbit sich „beruhigen" können. Nachfolgende
POR-Pulse ergeben keinen weiteren Verriegelungsvorgang.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP
0 803 813 A1 offenbart eine Datensicherungsvorrichtung für Halbleiterspeicher,
insbesondere einen nicht-flüchtigen
Halbleiterspeicher, z.B. vom Typ EEPROM (elektrisch löschbarer
Nur-Lesespeicher) (Electrical
Erasable Read Only Memory). Der Zweck dieser Vorrichtung ist es,
einen Datenverlust oder inkorrekte Daten zu verhindern, wenn eine
Schreiboperation unbeabsichtigt unterbrochen wird, z.B. wenn der
Strom während
einer Schreiboperation abgeschaltet wird. Der Halbleiterspeicher
hat eine Vielzahl von Speicherstellen, welche Werte von Variablen speichern.
Eine Schreibeinheit schreibt einen Wert an eine Vielzahl von Speicherstellen
in dem Speicher eine nach der anderen, und eine Leseeinheit liest
die Werte von diesen Speicherstellen. Ein Übereinstimmungsbestimmungsmittel
wird benutzt zum Entscheiden, ob mehr als die Hälfte der Lesewerte von den
Speicherstellen in dem Speicher identisch sind, und Zuweismittel
bestimmen dann einen Übereinstimmungswert,
wenn das Übereinstimmungsbestimmungsmittel
herausgefunden hat, dass mehr als die Hälfte der Werte identisch sind.
Daher kann jeder Variablen ein bestimmter Übereinstimmungswert zugewiesen
werden. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren
bereitzustellen, welche eine nicht-flüchtige Speicherung von Daten
in matrixadressierbaren Speichern, insbesondere ferroelektrischen
Speichern, gewährleisten
und die Integrität
der gespeicherten Daten erhalten durch Detektieren von Bitfehlern
in den Auslesedaten und Bewirken einer Korrektur davon.
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Diese
Aufgabe ebenso wie andere Merkmale und Vorteile werden nach der
vorliegenden Erfindung realisiert mit einem ersten Verfahren, welches
durch die aufeinanderfolgenden Schritte charakterisiert ist zum
- (a) Speichern einer Vielzahl von identischen
Kopien der Daten an einer Vielzahl von Speicherstellen, wobei die
Speicherstellen keine gemeinsamen Wortzeilen haben;
- (b) Lesen einer ersten Wortzeile in ihrer Gesamtheit, wobei
die erste Wortzeile wenigstens eine erste Kopie der identischen
Kopien der Daten umfasst, Umschreiben der Daten, die von der ersten Wortzeile
zurück
in die erste Wortzeile gelesen wurden, und Übertragen der Daten, die von
der ersten Wortzeile in eine Speichersteuer-Logikschaltung gelesen
wurden;
- (c) Lesen einer anschließenden
Wortzeile in ihrer Gesamtheit, wobei die anschließende Wortzeile wenigstens
eine anschließende
Kopie der identischen Kopien der Daten umfasst, Umschreiben der
Daten, die von der anschließenden
Wortzeile zurück
in die anschließende
Wortzeile gelesen wurden, und Übertragen
der Daten, die von der anschließenden
Wortzeile in die Speichersteuer-Logikschaltung gelesen wurden;
- (d) Wiederholen des Schrittes (c) bis die Daten, die von Wortzeilen,
die Kopien der identischen Kopien der Daten umfassen, gelesen wurden,
zu der Speichersteuer-Logikschaltung übertragen worden sind;
- (e) Erkennen von beliebigen Bitfehlern durch bitweises Vergleichen
der Daten, die von den Wortzeilen, die Kopien der Vielzahl von identischen Kopien
der Daten umfassen, gelesen wurden in der Speichersteuer-Logikschaltung oder
durch Beinhalten eines Fehlerkorrekturcodes (ECC) (Error Correction
Code) mit den Daten; und
- (f) Schreiben der korrigierten Daten in die Speicherzellen an
den Speicherstellen, die Bitfehler enthalten, wenn Bitfehler in
Schritt (e) detektiert wurden.
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Die
gleiche Aufgabe ebenso wie weitere Merkmale und Vorteile werden
nach der vorliegenden Erfindung realisiert mit einem zweiten Verfahren, welches
durch die aufeinanderfolgenden Schritte charakterisiert ist zum
- (a) Speichern einer Vielzahl von identischen
Kopien der Daten in einer Vielzahl von Speicherstellen, wobei die
Speicherstellen weder gemeinsame Wortzeilen noch gemeinsame Bitzeilen
haben;
- (b) Lesen eines Segments einer ersten Wortzeile, wobei das Segment
einer ersten Wortzeile wenigstens eine erste Kopie der identischen
Kopien der Daten umfasst, Umschreiben der Daten, die von dem Segment
einer ersten Wortzeile zurück in
das Segment einer ersten Wortzeile gelesen wurden, Übertragen
der Daten, die von dem Segment einer ersten Wortzeile in ein anschließendes erstes
Segment von Datensignalspeichern gelesen wurden, und Zurückhalten
der Daten, die von dem Segment einer ersten Wortzeile in das erste Segment
der Datensignalspeicher gelesen wurden;
- (c) Lesen eines Segments einer anschließenden Wortzeile, wobei das
Segment einer anschließenden
Wortzeile wenigstens eine anschließende Kopie der identischen
Kopien der Daten umfasst, Umschreiben der Daten, die von dem Segment
einer anschließenden
Wortzeile zurück
in das Segment einer anschließenden
Wortzeile gelesen wurden, Übertragen
der Daten, die von dem Segment einer anschließenden Wortzeile in ein anschließendes erstes
Segment von Datensignalspeichern gelesen wurden, und Zurückhalten
der Daten, die von dem Segment einer anschließenden Wortzeile in das anschließende Segment
der Datensignalspeicher gelesen wurden;
- (d) Wiederholen des Schrittes (c), bis die identischen Kopien
der Daten zu den Segmenten der Datensignalspeicher übertragen
wurden;
- (e) Übertragen
der Daten, die in den Segmenten der Datensignalspeicher zurückgehalten
werden, an eine Speichersteuer-Logikschaltung
- (f) Erkennen beliebiger Bitfehler durch bitweises Vergleichen
der identischen Kopien der Daten in der Speichersteuer-Logikschaltung
oder durch Beinhalten eines Fehlerkorrekturcodes (ECC) mit den Daten;
und
- (g) Schreiben der korrigierten Daten in die Speicherzellen an
den Speicherstellen, die Bitfehler enthalten, wenn Bitfehler in
Schritt (f) detektiert wurden.
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Bei
beiden Verfahren gemäß der Erfindung sind
die Daten vorzugsweise Zeitsteuerungsdaten zum Steuern der Lese-
und Umschreiboperationen oder Redundanzdaten zum Identifizieren
von Redundanzspeicherzellen.
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Die
Erfindung soll nun detaillierter beschrieben werden mit Diskussionen
von beispielhaften Ausführungsformen
und in Hinblick auf die beigefügten
Zeichnungsfiguren, von denen
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1 eine
Hystere-Kurve eines ferroelektrischen Kondensators zeigt, wie aus
dem Stand der Technik bekannt und wie oben erwähnt;
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2 ein
Blockdiagramm einer Speicherschaltung, wobei die Verfahren gemäß der Erfindung implementiert
werden können,
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3a ein
schematisches Blockdiagramm von einem Feld von ferroelektrischen
Speicherzellen, welche verbunden sind mit Leseverstärken, und
welche benutzt werden können
mit den Verfahren gemäß der Erfindung,
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3b ein
schematisches Blockdiagramm eines Feldes ähnlich zu dem in 3a und
welches ferroelektrische Speicherzellen mit Dioden zwischen den
Elektroden in den Kreuzungen davon umfasst,
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4 zwei
Diagramme eines ferroelektrischen Dünnschichtkondensators wie in
ferroelektrischen Speichergeräten
benutzt,
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5 ein
Flussdiagramm eines ersten Verfahrens gemäß der Erfindung,
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6 ein
Flussdiagramm eines zweiten Verfahrens gemäß der Erfindung und
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7 ein
Diagramm eines Speicherfeldes wie mit einer bevorzugten Ausführungsform
des zweiten Verfahrens gemäß der Erfindung
benutzt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren, welche die gleiche erfindungsgemäße Idee
ausdrücken.
Diese Verfahren werden nun hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben werden.
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2 stellt
ein einfaches Blockdiagramm dar, welches die Elemente des Speichers
wie mit beiden Verfahren gemäß der Erfindung
benutzt veranschaulicht. Das Speichermakro 210 umfasst
eine Speichermatrix oder Feld 200, Zeilen- und Spaltendekodierer 22, 202,
Leseverstärker 206,
Datensignalspeicher 208 und redundante Wort- und Bitzeilen 204, 24.
Die Zeilen- und Spaltendekodierer 22, 202 dekodieren
die Adressen von Speicherstellen oder Speicherzellen, welche an
den Kreuzungen der Speicherfeldelektroden angeordnet sind, d.h.
die Wortzeilen (abgekürzt
WL) bilden die Zeilen des Speicherfeldes und die Bitzeilen (abgekürzt BL)
bilden die Spalten der Speichermakros. Das Auslesen der in den Speicherzellen
gespeicherten Daten wird von den Leseverstärkern 206 ausgeführt, welche
mit den Bitzeilen verbunden sind. Die Datensignalspeicher 208 halten
die Daten, bis ein Teil davon oder alle zu der Speichersteuerlogik 220 übertragen
wurden. Die Daten, welche von dem Speichermakro 210 gelesen werden,
sollen eine bestimmte Bitfehlerrate (BER) haben, welche vermindert
werden kann durch Ersetzen von fehlerhaften Wort- und Bitzeilen
in dem Speicherfeld 200 durch redundanten Wort- und Bitzeilen 204, 24.
Um Fehlerdetektion auszuführen,
muss der Speichermakro 210 Datenfelder aufweisen, welche Fehlerkorrekturcode-
(ECC-) Informationen enthalten.
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Ein
Modul für
die Speichersteuerlogik 220 stellt eine digitale Schnittstelle
für das
Speichermakro 210 bereit und steuert das Lesen und Schreiben des
Speichefeldes 200. Speicherinitialisierung und Logik zum
Ersetzen von fehlerhaften Wort- und Bitzeilen mit redundanten Wort-
und Bitzeilen 204, 24 findet sich auch in der
Speichersteuerlogik 220.
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Die
Gerätesteuerung 230 verbindet
die Speichersteuerlogik 220 mit externen Busstandards.
Die ECC-Einheit 240 führt
Fehlerkorrektur auf dem vollen Speicherfeld 200 aus. Es
kann eine einfache Fehlerdetektion sein oder auch Fehlerkorrektur
beinhalten. Die Ladungspumpen 242 erzeugen einige der Spannungen,
welche benötigt
werden zum Lesen und Schreiben der Speicherzellen. Eine separate
Takteingabe, welche von der Gerätesteuerung 230 über einen
Oszillator (nicht gezeigt) zur Verfügung gestellt wird, wird von
den Ladungspumpen 242 benutzt werden zum Ladungspumpen,
um unabhängig
von der Bitrate der Anwendung zu bleiben unter Benutzung des Speichermakros 210.
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3a zeigt
ein ferroelektrisches Speichergerät 300, welches eine
Matrix oder ein Feld von ferroelektrischen Speicherzellen 302 umfasst.
Jede Speicherzelle umfasst einen ferroelektrischen Kondensator und
einen Zugriffssteuertransistor, aber es kann auch Anordnungen mit
zwei Kondensatoren und zwei Transistoren geben. In dem ersten Fall
ist das Speichermakro dann ein aktives matrixadressierbares Speichergerät vom Typ
1T-1C, während
es in dem anderen Fall vom Typ 2T-2C ist. Eine Speicherzelle 302 wird
abgerufen durch eine einschaltende Wortzeile 310 und wird
anschließend
von einer pulsenden Treiberleitung 312 gelesen. Leseverstärker 206,
welche am Ende von jeder Bitzeile 314 bereitgestellt werden,
erzeugen Datenausgangssignale. Die Leseverstärker beinhalten auch Datenregene rationsschaltungen
zum Umschreiben von Daten auf die ferroelektrischen Speicherzellen 302.
Ein Zeilendekodierer 22 dekodiert einen Teil der ankommenden Adresssignale
in Wortzeilenauswahlsignale, und die Speichersteuerlogik 220 erzeugt
eine Folge von Zeitsteuerungssignalen, welche zum Betreiben des
Speicherfelds 200 benötigt
werden.
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3b zeigt
ein Speichefeld 200, welches Wortzeilen-310- und
Bitzeilen-314-Elektroden
umfasst. Ein ferroelektrisches Isoliermaterial ist zwischen diesen
Elektroden angeordnet, welche daher nicht elektrisch oder physikalisch
verbinden. Das ferroelektrische Material könnte trotzdem auch über den Elektroden
bereitgestellt werden, d.h. den Wort- und Bitzeilen, welche damit
in Kontakt sind, aber darüber hinaus
sollen die Wort- und Bitzeilen gegeneinander isoliert sein durch
ein nicht-ferroelektriches Dielektrikum. – An jedem Schnittpunkt 320 zwischen
den Wortzeilen 310 und den Bitzeilen 314 werden
Dioden 322 erzeugt. Das ferroelektrische Material zusammen
mit den Wort- und Bitzeilen 310; 314 bilden ferroelektrische
Kondensatoren oder Speicherzellen 315 mit den Wort- und
Bitzeilen 310; 314 als Platten der Kondensatoren.
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4 stellt
eine typische Struktur und ein üblicherweise
benutztes Symbol für
einen ferroelektrischen Dünnschichtkondensator 315 dar.
Das Symbol wurde auch in dem schematischen Blockdiagramm in 3a,
wie oben erwähnt,
benutzt. Ein ferroelektrischer Kondensator von dieser Art hat metallisch
leitende Platten, welche durch etwa 50 nm bis 100 Mikrometer eines
ferroelektrischen Materials getrennt sind, welches das Dielektrikum
des Kondensators bildet.
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In
einem nicht-flüchtigen,
passiven Matrixspeichersystem wie oben beschrieben sind manche Daten,
wie Konfigurationsdaten, sehr wichtig und müssen vor einem Energieverlust
geschützt
werden. Zeitsteuerungsdaten zum Steuern von Lese- und Umschreiboperationen
ebenso wie Redundanzdaten zum Identifizieren von redundanten Speicherzellen sind
Beispiele davon, und wenn diese Daten verloren gehen, könnte das
den ganzen Speicher unbrauchbar machen. Daten von dieser Art könnten permanent
gespeichert werden in z.B. abgesicherten Zellen, d.h. durch Laser
geschmolzene Sicherungen, aber dies bringt eher großflächige Nachteile
mit sich. Daher können
wichtige Daten trotzdem in zerstörenden
Auslesespeicherzellen gespeichert werden, wenn andere Mittel verwendet
werden zum Erhalten ihrer Sicherheit.
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5 stellt
in Form eines Flussdiagramms das erste Verfahren der vorliegenden
Erfindung dar, welches das Problem löst, dass wichtige Daten gelöscht werden
durch z.B. einen Energieausfall. In Schritt 500 werden
die Daten, welche besondere Aufmerksamkeit benötigen, an mehreren Stellen
in dem Speicherfeld 200 gespeichert. Wenn manche dieser Stellen
fehlerhaft sind, werden stattdessen die redundanten Wort- und Bitzeilen 204, 24 benutzt.
Immer wenn die Daten benutzt werden sollen oder auf einer regelmäßigen Basis,
werden die Wortzeilen (WL; siehe 7), wo diese
Daten gespeichert werden, gelesen, gefolgt von einem Umschreiben,
auch bekannt als Zurückschreiben,
automatisch in den meisten Fällen,
und Übertragen
an eine Speichersteuerlogik 220 in Schritten 502 und 504.
Die Anzahl von Vorgängen
oder Kopien der Daten wird um die vier bis zehn sein, und eine Art
von Zähler
wird in Schritt 506 sicherstellen, dass alle Vorgänge gelesen
werden. Drei Kopien ist offensichtlich zu wenig, da ein Energieausfall
in Kombination mit einem Bitfehler fatalen Schaden erzeugen könnte. Die
verschiedenen Kopien der Daten werden in Schritt 508 Bit
um Bit verglichen. Eine andere Möglichkeit
ist es, eine ECC-Einheit 240 zu verwenden, welche verlangt,
dass ECC-Daten zusammen
mit den Daten selber gespeichert werden. Schließlich werden in Schritt 510 die
Abschnitte der Daten, welche als fehlerhaft befunden wurden, korrigiert
und in die Speicherzellen 302; 315 geschrieben, welche
die fehlerhaften Daten halten.
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Die
Menge an Daten, welche auf diese Weise geschützt werden müssen, kann
recht begrenzt sein, und eine Wortzeile 310, welche zur
Sicherungsspeicherung benutzt wird, kann recht lang sein. Dies führt zu einer
ineffizienten Benutzung des Speicherfeldes 200. Um diesem
Problem abzuhelfen, könnte das
zweite Verfahren gemäß der Erfindung
benutzt werden. Es wird in dem Flussdiagramm in 6 gezeigt
und wird gewährleisten,
dass kleinere Abschnitte der für
wichtig erachteten Daten übertragen
werden und dass diese Abschnitte zu Datensignalspeichern 208 überragen
werden in Schritten 602 und 604. Dies führt dazu,
dass Speicherzellen 302; 315 freigegeben werden
für andere
Daten, da die ganze Wortzeile 310 nicht länger identische
Daten halten muss. Schritte 606, 608 und 610 entsprechen
den Schritten 506, 508 und 510 in 5,
mit dem einzigen Unterschied, dass weniger Daten gehandhabt werden.
Trotzdem muss ein Schritt 607 zwischen den Schritten 606 und 608 eingeführt werden,
damit die Daten, welche in den Datensignalspeichern 208 gespeichert
sind, an die Speichersteuerlogik 220 übertragen werden. Als Ergebnis
müssen
die Speicherzellen in der Speichersteuerlogik 220 nicht
so viele Daten speichern, da es in Schritten 602 und 604 keine
Datenübertragung
gibt. Dadurch werden die Flächenkosten
vermindert, und auf ähnliche
Weise werden die Anforderungen an die Datenverarbeitungsfähigkeiten
zum Ausführen
der Fehlerdetektion vermindert.
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Die
Bitzeilen 314 werden manchmal verkürzt, und Daten werden dann
in redundanten Bitzeilen 24 gespeichert. Ein unerwartetes
Verkürzungsproblem
kann wichtige Daten löschen.
Obwohl es ein kleineres Problem ist, kann es umgangen werden durch
Speichern der wichtigen Daten auf verschiedenen Bitzeilen 314 ebenso
wie auch verschiedenen Wortzeilen 310. Diese Variante des
zweiten Verfahrens der Erfindung ist in 7 wiedergegeben,
welche Wortzeilen (WL) 700 und Bitzeilen (BL) 702 für Speicherzellen 704 zeigt,
welche wichtige Daten speichern. Diese Kopien von wichtigen Daten
bilden Datenblöcke 706 und
werden an Speicherelemente wie Datensignalspeicher 208 übertragen
in Übereinstimmung
mit dem zweiten Verfahren der Erfindung, wie oben in Verbindung
mit 6 beschrieben.
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Der
Fachmann wird erkennen, dass die Verfahren gemäß der Erfindung sowohl mit
aktiven als auch mit passiven matrixadressierbaren elektronischen
Speichergeräten
benutzt werden können
und Bitfehler handhaben können,
welche in Adres sierungsoperationen auf beiden Typen erzeugt werden. Da
die Ausleseoperation jedoch zerstörend ist und daher ein Zurückschreiben
oder Umschreiben benötigt,
wird es in jedem Fall von besonderer Wichtigkeit sein, den Verlust
von Dateninhalt aufgrund von Bitfehlern zu verhindern, welche in
der Umschreiboperation erzeugt werden, welches zum Wiederherstellen
der zerstörenden
Auslesedaten benötigt
wird.