JP2013196644A - Storage device, and control method for the same - Google Patents

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修 上別府
Takanobu Okuno
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a storage device in which even when output timing of data is deviated, read-out abnormality can be resolved.SOLUTION: A storage device 1 according to the embodiment includes a memory part 3 and a controller 2 for controlling the memory part 3. The storage device 1 includes a provision part 5, an association part 9, and a comparison part 6. The provision part 5 provides a readout address from the controller 2 to the memory part 3. The association part 9 reads data specified by the readout address out of the memory part 3, associates the data with the address information corresponding to the data, and provides the data and address information from the memory part 3 to the controller 2 along a clock corresponding to the readout address. The comparison part 6 compares the readout address and the address information associated with the data read out at a clock corresponding to the readout address so as to perform error detection.

Description

本発明の実施形態は、ストレージデバイス及びその制御方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a storage device and a control method thereof.

新しい仕様の半導体記憶装置が、様々なニーズに応じて製造され、多くの製品に組み込まれている。   New specifications of semiconductor memory devices are manufactured according to various needs and incorporated into many products.

ECC(Error checking and correcting)機能を備えた従来の半導体記憶装置は、例えばビットデータまたはバイトデータなどのようなメモリセルアレイから読み出されたデータを訂正することができる。   A conventional semiconductor memory device having an ECC (Error Checking and Correcting) function can correct data read from a memory cell array such as bit data or byte data.

特開平11−110964号公報JP-A-11-110964

本実施形態は、データの出力タイミングがずれた場合であっても読み出しの異常を解消可能なストレージデバイス及びその制御方法を提供する。   The present embodiment provides a storage device and a control method for the storage device that can eliminate a reading abnormality even when the data output timing is shifted.

実施形態によれば、ストレージデバイスは、メモリ部と当該メモリ部を制御するコントローラとを含む。ストレージデバイスは、提供部、関係付け部、比較部を含む。提供部は、コントローラからメモリ部へ読み出しアドレスを提供する。関係付け部は、読み出しアドレスで指定されているデータをメモリ部から読み出し、データと当該データに対応するアドレス情報とを関係付け、読み出しアドレスに対応するクロックにそって、データとアドレス情報とをメモリ部からコントローラへ提供する。比較部は、読み出しアドレスと、読み出しアドレスに対応するクロックにおいて読み出されたデータと関係付けられているアドレス情報とを比較し、エラー検出を行う。   According to the embodiment, the storage device includes a memory unit and a controller that controls the memory unit. The storage device includes a providing unit, an associating unit, and a comparing unit. The providing unit provides a read address from the controller to the memory unit. The associating unit reads the data specified by the read address from the memory unit, associates the data with the address information corresponding to the data, and stores the data and the address information along the clock corresponding to the read address. To the controller. The comparison unit compares the read address with address information associated with the data read in the clock corresponding to the read address, and performs error detection.

第1の実施形態に係る半導体記憶装置の構成の一例を示すブロック図。1 is a block diagram showing an example of a configuration of a semiconductor memory device according to a first embodiment. 半導体記憶装置の通常動作状態と異常動作状態の一例を示すタイミングチャート。3 is a timing chart showing an example of a normal operation state and an abnormal operation state of a semiconductor memory device. 本実施形態に係るメモリコントローラからメモリ部に出力される信号の一例を示すタイミングチャート。4 is a timing chart showing an example of signals output from the memory controller according to the present embodiment to the memory unit. アドレス比較部によってアドレスが一致すると判断される通常動作状態の一例を示すタイミングチャート。6 is a timing chart illustrating an example of a normal operation state in which addresses are determined to match by an address comparison unit. アドレス比較部によってアドレスが一致しないと判断される異常動作状態の第1の例を示すタイミングチャート。6 is a timing chart illustrating a first example of an abnormal operation state in which addresses are determined not to match by an address comparison unit. アドレス比較部によってアドレスが一致しないと判断される異常動作状態の第2の例を示すタイミングチャート。9 is a timing chart illustrating a second example of an abnormal operation state in which addresses are determined not to match by an address comparison unit. アドレス比較部によってアドレスが一致しないと判断される異常動作状態の第3の例を示すタイミングチャート。9 is a timing chart illustrating a third example of an abnormal operation state in which addresses are determined not to match by an address comparison unit. 第2の実施形態に係る半導体記憶装置の構成の一例を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration of a semiconductor memory device according to a second embodiment. 周波数低下処理の第1の例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the 1st example of a frequency reduction process. 周波数低下処理の第2の例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the 2nd example of a frequency reduction process. 出力バッファ変更の一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example of an output buffer change. アドレス関係付けコマンドの発行によりアドレス情報の出力が実行される一例を示すタイミングチャート。The timing chart which shows an example in which the output of address information is performed by issuing an address correlation command. 第3の実施形態に係る半導体記憶装置の読み出し処理の一例を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating an example of a read process of a semiconductor memory device according to a third embodiment.

以下、図面を参照しながら本発明の各実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、略または実質的に同一の機能および構成要素については、同一符号を付し、必要に応じて説明を行う。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, substantially the same or substantially the same functions and components are denoted by the same reference numerals, and will be described as necessary.

(第1の実施形態)
本実施形態は、ストレージデバイスの一種である半導体記憶装置を用いて説明するが、磁気記憶装置などのような他のストレージデバイスに対しても同様に適用可能である。
(First embodiment)
The present embodiment will be described using a semiconductor storage device which is a kind of storage device, but is similarly applicable to other storage devices such as a magnetic storage device.

例えば、先行の半導体記憶装置においては、読み出されたデータの訂正が行われたとしても、インタフェースの速度が遅く、所望のデータの出力タイミングが遅れ、所望のデータが適切に読み出されない場合がある。また、例えば、先行の半導体記憶装置においては、クロック信号とデータとの間でタイミングがずれるスキュー(skew)が発生し、読み出されるべきデータが飛ばされ、その後のデータに対する読み出しが全てずれる場合がある。これに対して、本実施形態に係る半導体記憶装置は、データの出力タイミングがずれた場合に、データ読み出しのリトライとその後の処理を高速に行う。本実施形態に係る半導体記憶装置は、例えばデータスキューによってデータ誤ラッチが発生した場合の処理遅延を防止する。   For example, in the preceding semiconductor memory device, even if the read data is corrected, the interface speed is slow, the output timing of the desired data is delayed, and the desired data may not be read properly. is there. In addition, for example, in the preceding semiconductor memory device, there is a case where a skew is generated between the clock signal and the data, the data to be read is skipped, and all subsequent readings of the data are shifted. . In contrast, the semiconductor memory device according to the present embodiment performs data read retry and subsequent processing at high speed when the data output timing is shifted. The semiconductor memory device according to this embodiment prevents a processing delay when a data erroneous latch occurs due to, for example, data skew.

なお、以下においては、データの読み出し時のアドレスの不一致について説明するが、データの書き込み時のアドレスの不一致についても同様の手法で監視を行うことができる。   In the following, address mismatch at the time of data reading will be described. However, address mismatch at the time of data writing can also be monitored by the same method.

図1は、本実施形態に係る半導体記憶装置の構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

半導体記憶装置1は、メモリコントローラ2とメモリ部3とを備える。   The semiconductor memory device 1 includes a memory controller 2 and a memory unit 3.

メモリコントローラ2は、例えばスキューによって出力タイミングにずれが発生し、所望のアドレスに対応するデータを取り出せなかった場合に、データ出力のリトライを実行させるための制御を実行する。メモリコントローラ2は、信号発生部4、コマンド提供部5、アドレス比較部6を備える。   The memory controller 2 executes control for retrying data output when the output timing is shifted due to, for example, skew and data corresponding to a desired address cannot be extracted. The memory controller 2 includes a signal generating unit 4, a command providing unit 5, and an address comparing unit 6.

信号発生部4は、チップイネーブル信号CE(/CEでもよい)と、メモリコントローラ2からメモリ部3へ提供されるクロック信号RE(/REでもよい)と、書き込みを可能にすることを示すライトイネーブル信号WEを発生し、メモリ部3に出力する。   The signal generation unit 4 includes a chip enable signal CE (may be / CE), a clock signal RE (may be / RE) provided from the memory controller 2 to the memory unit 3, and a write enable indicating that writing is possible. A signal WE is generated and output to the memory unit 3.

コマンド提供部5は、例えば、アドレス(アドレスコマンド)、アドレス関係付けコマンド、リトライコマンドなど、各種のコマンドを生成し、入出力信号I/Oとしてメモリ部3に提供する。例えば、コマンド提供部5は、データが正常に読み出されていないことをアドレス比較部6から通知された場合に、リトライコマンドをメモリ部3に提供する。   The command providing unit 5 generates various commands such as an address (address command), an address association command, and a retry command, and provides them to the memory unit 3 as an input / output signal I / O. For example, the command providing unit 5 provides a retry command to the memory unit 3 when notified from the address comparing unit 6 that data has not been normally read.

アドレス比較部6は、メモリ部3に指定したアドレスと、このアドレスに対応するクロックにおいて読み出されたデータに関係付けられている(組み込まれている)アドレス情報とを比較し、アドレスに対応するデータが正常に読み出されたか否か判断する。アドレス比較部6は、データが正常に読み出されていない場合に、コマンド提供部5にその結果を通知する。   The address comparison unit 6 compares the address specified in the memory unit 3 with the address information associated (incorporated) with the data read in the clock corresponding to this address, and corresponds to the address. It is determined whether the data has been read normally. The address comparison unit 6 notifies the command providing unit 5 of the result when the data is not read normally.

メモリ部3は、クロック発生部7と、コマンド解釈部8と、アドレス関係付け部9と、メモリセルアレイ10とを備える。   The memory unit 3 includes a clock generation unit 7, a command interpretation unit 8, an address association unit 9, and a memory cell array 10.

クロック発生部7は、メモリコントローラ2から受けたクロック信号REに基づいて、クロック信号DQSを生成し、クロック信号DQSをメモリコントローラ2に出力する。   The clock generator 7 generates a clock signal DQS based on the clock signal RE received from the memory controller 2, and outputs the clock signal DQS to the memory controller 2.

コマンド解釈部8は、例えば、アドレスを指定又は通知するアドレスコマンド、アドレスを関係付けたデータを返すことを命ずるアドレス関係付けコマンド、リトライを命ずるリトライコマンドなどのような各種のコマンドを解釈する。例えば、コマンド解釈部8は、アドレス関係付けコマンドが受信された場合に、その結果をアドレス関係付け部9に通知する。   The command interpretation unit 8 interprets various commands such as an address command for designating or notifying an address, an address association command for ordering to return data associated with an address, a retry command for ordering a retry, and the like. For example, when an address correlation command is received, the command interpretation unit 8 notifies the address correlation unit 9 of the result.

アドレス関係付け部9は、コマンド解釈部8からアドレス関係付けコマンドが受信されたことを通知された場合に、データに、当該データに対応するアドレス情報を関係付け、このアドレス情報を関係付けたデータを入出力信号I/Oとしてメモリコントローラ2に提供する。   When the address correlating unit 9 is notified from the command interpreting unit 8 that the address correlating command has been received, the address correlating unit 9 associates the address information corresponding to the data with the data, and associates the address information with the data. To the memory controller 2 as an input / output signal I / O.

メモリセルアレイは、各種の記憶媒体を適用することができ、例えば、NAND型フラッシュメモリ、NOR型フラッシュメモリ、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、FPM−DRAM、EDO−DRAM、SDRAM、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)などを用いることができる。   Various types of storage media can be applied to the memory cell array, for example, NAND flash memory, NOR flash memory, DRAM (Dynamic Random Access Memory), FPM-DRAM, EDO-DRAM, SDRAM, MRAM (Magnetoresistive Random Access). Memory), FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory), etc. can be used.

以下において、タイミングチャートを用いて、メモリコントローラ2とメモリ部3との間の信号の変化について説明する。   Hereinafter, changes in signals between the memory controller 2 and the memory unit 3 will be described using a timing chart.

まず、半導体記憶装置1における通常動作状態と異常動作状態のタイミングチャートを対比して説明する。   First, the timing chart of the normal operation state and the abnormal operation state in the semiconductor memory device 1 will be compared and described.

図2は、半導体記憶装置1の通常動作状態と異常動作状態の一例を示すタイミングチャートである。   FIG. 2 is a timing chart showing an example of a normal operation state and an abnormal operation state of the semiconductor memory device 1.

信号発生部4は、メモリ部3を動作可能にするチップイネーブル信号CEをローにし、メモリ部3を稼動状態にする。   The signal generation unit 4 sets the chip enable signal CE that enables the memory unit 3 to low, and puts the memory unit 3 into an operating state.

信号発生部4は、メモリコントローラ2からメモリ部3へ、クロック信号REを提供する。   The signal generator 4 provides the clock signal RE from the memory controller 2 to the memory unit 3.

クロック発生部7は、メモリ部3からメモリコントローラ2へ、クロック信号DQSを提供する。   The clock generation unit 7 provides the clock signal DQS from the memory unit 3 to the memory controller 2.

メモリ部3は、メモリコントローラ2から指定されたアドレスに対応するデータを、入出力信号I/Oとして、メモリコントローラ2に提供する。   The memory unit 3 provides data corresponding to the address designated by the memory controller 2 to the memory controller 2 as an input / output signal I / O.

通常動作状態においては、クロック信号DQSの変化に応じて(例えばクロック信号DQSと同期して)、入出力信号I/Oが出力される。   In the normal operation state, the input / output signal I / O is output according to the change of the clock signal DQS (for example, in synchronization with the clock signal DQS).

異常動作状態の第1の例では、サイクルタイムが短く、出力タイミングに対してデータの出力が遅れたため、指定されたアドレスと出力されたデータがずれ、その後も指定されたアドレスと出力されたデータとのずれが継続している。この場合、メモリコントローラ2のECC機能でNGと判断され、リトライが実行される。しかしながら、このずれはインタフェースの遅れなどに基づいて発生しており、リトライされてもECC機能による訂正が適切に行われない場合がある。   In the first example of the abnormal operation state, the cycle time is short and the output of data is delayed with respect to the output timing, so that the specified address and the output data are deviated, and the specified address and the output data are subsequently output. Deviation continues. In this case, the ECC function of the memory controller 2 is judged as NG and a retry is executed. However, this deviation occurs based on interface delay or the like, and correction by the ECC function may not be performed properly even if a retry is made.

異常状態の第2の例では、データスキューが発生し、このデータスキュー発生後のデータ出力にずれが生じ、正常にデータが取得されない。このような指定されたアドレスと出力されたデータとのずれは、インタフェースの遅れなどに基づいて発生しており、リトライされてもECC機能による訂正が適切に行われない場合がある。   In the second example of the abnormal state, data skew occurs, data output after the data skew occurs is shifted, and data is not acquired normally. Such a difference between the designated address and the output data occurs based on interface delay or the like, and correction by the ECC function may not be properly performed even if a retry is made.

本実施形態においては、このようなずれが発生した場合であっても高速にそのずれを修復する。   In the present embodiment, even when such a shift occurs, the shift is repaired at high speed.

図3は、本実施形態に係るメモリコントローラ3からメモリ部4に出力される信号の一例を示すタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart illustrating an example of signals output from the memory controller 3 according to the present embodiment to the memory unit 4.

メモリコントローラ3の信号発生部4は、チップイネーブル信号CEとライトイネーブル信号WEとを発生させ、出力する。   The signal generator 4 of the memory controller 3 generates and outputs a chip enable signal CE and a write enable signal WE.

コマンド提供部5は、特定のアドレス関係付けコマンドをメモリ部3に送信する。   The command providing unit 5 transmits a specific address association command to the memory unit 3.

メモリ部3のコマンド解釈部8は、アドレス関係付けコマンドを認識すると、アドレス情報の関係付けをアドレス関係付け部9に通知する。   When the command interpretation unit 8 of the memory unit 3 recognizes the address association command, it notifies the address association unit 9 of the association of the address information.

アドレス関係付け部9は、アドレス情報の関係付けが通知されると、アドレスに対応するデータをメモリコントローラ2に出力し、通常データ出力の合間にスクランブルされたアドレス情報を出力する。   When the address association unit 9 is notified of the association of the address information, the address association unit 9 outputs data corresponding to the address to the memory controller 2 and outputs the scrambled address information between normal data outputs.

メモリコントローラ2のアドレス比較部6は、メモリコントローラ2からメモリ部3へ出力されたアドレスと、メモリ部3からメモリコントローラ2へ出力されたデータにスクランブルされているアドレス情報とを比較し、アドレスに対する出力タイミングに適切なデータが出力されたか否か判断する。アドレス比較部6は、判断結果をコマンド提供部5に通知する。   The address comparison unit 6 of the memory controller 2 compares the address output from the memory controller 2 to the memory unit 3 with the address information scrambled by the data output from the memory unit 3 to the memory controller 2, and It is determined whether appropriate data is output at the output timing. The address comparison unit 6 notifies the command providing unit 5 of the determination result.

コマンド提供部5は、アドレスが不一致でありデータの読み出しをリトライする場合に、例えば、不一致の部分のみの読み出しを自動でリトライするか、又は、リトライの指示が入力された場合にリトライコマンドをメモリ部3に出力する。   The command providing unit 5 automatically retries reading of only the mismatched portion when the address does not match and the data reading is retried, or stores a retry command when a retry instruction is input. Output to part 3.

図4は、アドレス比較部6によってアドレスが一致すると判断される通常動作状態の第1の例を示すタイミングチャートである。   FIG. 4 is a timing chart showing a first example of a normal operation state in which the address comparison unit 6 determines that the addresses match.

アドレスが一致する場合、インタフェースに遅れが発生していないと判断され、随時データの読み出しが実行される。   If the addresses match, it is determined that no delay has occurred in the interface, and data is read as needed.

図5は、アドレス比較部6によってアドレスが一致しない(NG)と判断される異常動作状態の第1の例を示すタイミングチャートである。   FIG. 5 is a timing chart showing a first example of an abnormal operation state in which the address comparison unit 6 determines that the addresses do not match (NG).

アドレスが不一致の第1の例では、アドレスの不一致の発生後も他のデータ(COLデータ)の読み出しが継続され、全データの読み出しが終了した後に、アドレスが不一致の部分のみの読み出しがリトライされる。   In the first example where the addresses do not match, the reading of other data (COL data) continues even after the address mismatch occurs, and after all the data has been read, the reading of only the portion where the addresses do not match is retried. The

図6は、アドレス比較部6によってアドレスが一致しない(NG)と判断された異常動作状態の第2の例を示すタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart showing a second example of an abnormal operation state in which the address comparison unit 6 determines that the addresses do not match (NG).

アドレスが不一致の第2の例では、アドレスの不一致が発生した時点で、インタフェースが遅れている部分の読み出しがリトライされる。   In the second example in which the addresses do not match, reading of the portion where the interface is delayed is retried when the address mismatch occurs.

図7は、アドレス比較部6によってアドレスが一致しない(NG)と判断される異常動作状態の第3の例を示すタイミングチャートである。   FIG. 7 is a timing chart showing a third example of an abnormal operation state in which the address comparison unit 6 determines that the addresses do not match (NG).

アドレスが不一致の第3の例では、リトライの指示が入力され、リプレイコマンドが発行された場合に、インタフェースに遅延の生じた部分の読み出しがリトライされる。   In the third example in which the addresses do not match, when a retry instruction is input and a replay command is issued, reading of the portion where the delay has occurred in the interface is retried.

以上説明した本実施形態においては、データ読み出し中に、メモリコントローラ2によってメモリ部3へ指定されたアドレスと、このアドレスに対応するタイミングにメモリ部3からメモリコントローラ2へ出力されたアドレス情報とが一致するか否か判断される。本実施形態においては、アドレスが一致しない場合に、このアドレスに対応するデータの読み出しがリトライされ、読み出しの異常が解消される。   In the present embodiment described above, the address designated to the memory unit 3 by the memory controller 2 during data reading and the address information output from the memory unit 3 to the memory controller 2 at the timing corresponding to this address are obtained. It is determined whether or not they match. In the present embodiment, when the addresses do not match, the reading of the data corresponding to this address is retried, and the reading abnormality is eliminated.

したがって、インタフェースの遅れなどが原因で訂正できなかったECCエラー及び訂正に時間を必要としたECCエラーを有効に訂正することができ、半導体記憶装置1の高速動作を実現することができる。   Therefore, an ECC error that could not be corrected due to interface delay or the like and an ECC error that required time for correction can be corrected effectively, and high-speed operation of the semiconductor memory device 1 can be realized.

なお、読み出しのリトライは、例えばクロック周期を長くするなど、処理速度を遅くして実行することで、正常に読み出しが実行される確率を高くすることができる。   Note that the retry of reading can be performed at a low processing speed, for example, by increasing the clock cycle, thereby increasing the probability that the reading is normally executed.

また、処理速度を高速で維持する場合であっても、アドレスの不一致の発生した部分のみ読み出しをリトライすることで、正常に読み出しが実行される確率を高くすることができる。   Even in the case where the processing speed is maintained at a high speed, it is possible to increase the probability that the reading is normally executed by retrying the reading only in the portion where the address mismatch occurs.

先行の半導体記憶装置において、データの出力タイミングにずれが生じた場合、ECC機能の後、NG(読み出しの異常)を検出し、リトライが行われる。しかしながら、このリトライにおいても、同じ状態でNGが検出され、リトライが繰り返される可能性が高く、処理時間が長くなる。これに対して、本実施形態においては、読み出し処理においてNGが検出され、リトライが行われた場合に、同じ状態でNGが検出されることを防止することができ、リトライが繰り返されることを防止することができ、処理時間の長期化を防ぐことができる。   In the preceding semiconductor memory device, when a deviation occurs in the data output timing, after the ECC function, NG (reading abnormality) is detected and a retry is performed. However, even in this retry, NG is detected in the same state, and there is a high possibility that the retry will be repeated, and the processing time becomes long. On the other hand, in this embodiment, when NG is detected in the read process and a retry is performed, it is possible to prevent NG from being detected in the same state, and to prevent repeated retries. This can prevent an increase in processing time.

上記と同様のアドレスの比較を書き込み時に行うことにより、書き込み時の異常動作状態についても判断することができ、読み出し時と同様の効果を得ることができる。   By performing the same address comparison as described above at the time of writing, it is possible to determine the abnormal operation state at the time of writing, and the same effect as at the time of reading can be obtained.

(第2の実施形態)
本実施形態においては、読み出しのリトライ時に、周波数を低下させてエラーが再発することを防止する周波数調整機能と、出力バッファのサイズ(抵抗値)を変えて読み出しをリトライし、指定されたアドレスと現在読み出しているアドレスとが一致しないことを防止する出力バッファ調整機能とのうちの少なくとも一方を適用する半導体記憶装置について説明する。
(Second Embodiment)
In this embodiment, at the time of retrying reading, the frequency adjustment function for reducing the frequency to prevent the error from recurring, and retrying the reading by changing the size (resistance value) of the output buffer, the specified address and A semiconductor memory device to which at least one of the output buffer adjustment function for preventing the currently read address from being inconsistent will be described.

図8は、本実施形態に係る半導体記憶装置の構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing an example of the configuration of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

半導体記憶装置11は、メモリコントローラ12とメモリ部15とを備える。   The semiconductor memory device 11 includes a memory controller 12 and a memory unit 15.

半導体記憶装置11のメモリコントローラ12は、信号発生部4、コマンド提供部5、、アドレス比較部6とに加えて、周波数調整部13をさらに備える。   The memory controller 12 of the semiconductor memory device 11 further includes a frequency adjusting unit 13 in addition to the signal generating unit 4, the command providing unit 5, and the address comparing unit 6.

周波数調整部13は、アドレス比較部6によってアドレスが一致しないと判断されると、信号発信部4及びコマンド提供部5に周波数低下を指示する。   If the address comparing unit 6 determines that the addresses do not match, the frequency adjusting unit 13 instructs the signal transmitting unit 4 and the command providing unit 5 to reduce the frequency.

信号発信部4及びコマンド提供部5は、例えば、インタフェースのクロック周波数を落とした状態で、読み出しをリトライする。   For example, the signal transmission unit 4 and the command providing unit 5 retry reading with the clock frequency of the interface lowered.

半導体記憶装置14のメモリ部15は、クロック発生部7、コマンド解釈部8、アドレス関係付け部9、メモリセルアレイ10とに加えて、さらに出力バッファ調整部16を備える。   The memory unit 15 of the semiconductor memory device 14 further includes an output buffer adjustment unit 16 in addition to the clock generation unit 7, the command interpretation unit 8, the address association unit 9, and the memory cell array 10.

コマンド解釈部8は、リトライコマンドを受信すると、その旨を出力バッファ調整部16に通知する。   When receiving the retry command, the command interpretation unit 8 notifies the output buffer adjustment unit 16 of the fact.

出力バッファ調整部16は、読み出しのリトライにおいて、例えば、クロック信号DQS及び入出力信号I/Oなどのようなメモリ部15からメモリコントローラ2に出力される信号を扱う出力バッファのサイズを変更し、信号の出力値を大きくする。   The output buffer adjustment unit 16 changes the size of the output buffer that handles signals output from the memory unit 15 to the memory controller 2 such as the clock signal DQS and the input / output signal I / O, for example, in the read retry, Increase the output value of the signal.

図9は、周波数低下処理の第1の例を示すタイミングチャートである。   FIG. 9 is a timing chart showing a first example of frequency reduction processing.

この例では、アドレスが一致しておらず、このアドレスが一致していない部分の読み出しをリトライしたが、このリトライにおいてもアドレスが一致しない場合に、周波数を低下させた読み出しのリトライが行われている。   In this example, the address does not match and the read of the part where the address does not match is retried, but if the address does not match even in this retry, a read retry with a reduced frequency is performed. Yes.

図10は、周波数低下処理の第2の例を示すタイミングチャートである。   FIG. 10 is a timing chart showing a second example of frequency reduction processing.

この例では、アドレスが一致していない部分に対して、周波数を低下させた読み出しのリトライが行われている。   In this example, a read retry with a reduced frequency is performed for a portion where the addresses do not match.

指定されたアドレスと、現在読み出しているアドレスとのずれの原因が周波数にある場合、同じ周波数によって読み出しがリトライされても再度アドレスが一致しない可能性が高い。しかしながら、本実施形態においては、アドレスにずれがあった場合、周波数を低下させて読み出しがリトライされるため、指定されたアドレスと、現在読み出しているアドレスとを一致させることができ、ECC機能による訂正を適切に行うことができる。   When the cause of the difference between the designated address and the currently read address is in the frequency, there is a high possibility that the address will not match again even if the read is retried at the same frequency. However, in this embodiment, when there is a shift in the address, the frequency is lowered and the read is retried. Therefore, the designated address can be matched with the currently read address, and the ECC function is used. Corrections can be made appropriately.

図11は、出力バッファ変更の一例を示すタイミングチャートである。   FIG. 11 is a timing chart showing an example of output buffer change.

この例では、アドレスが一致していない部分に対して、出力バッファのサイズが変更されて読み出しのリトライが行われている。   In this example, for the part where the addresses do not match, the size of the output buffer is changed and a read retry is performed.

このように、アドレスにずれが生じた場合に、出力バッファのサイズを変更して読み出しのリトライを行うことにより、指定されたアドレスからデータを読み出すことができ、ECC訂正を適切に行うことができる。   As described above, when the address is shifted, the data can be read from the designated address by changing the size of the output buffer and performing the read retry, and the ECC correction can be appropriately performed. .

本実施形態においては、リトライ時に、周波数調整部13のみが用いられてもよく、出力バッファ調整部16のみが用いられてもよく、周波数調整部13と出力バッファ調整部16との双方が用いられてもよい。   In the present embodiment, at the time of retry, only the frequency adjustment unit 13 may be used, only the output buffer adjustment unit 16 may be used, or both the frequency adjustment unit 13 and the output buffer adjustment unit 16 are used. May be.

上記の各実施形態において、メモリ部2,15からメモリコントローラ2,11へアドレス情報を出力することは予め設定されたタイミング又は設定されている単位ごとに自動的で行うとしてもよく、アドレス関係付けの指示にしたがって、図12に示すように、アドレス関係付けコマンドを発行させて行うとしてもよい。   In each of the above embodiments, the output of address information from the memory units 2 and 15 to the memory controllers 2 and 11 may be automatically performed at preset timings or set units. According to the instruction, as shown in FIG. 12, an address correlation command may be issued.

上記の各実施形態に係る読み出しは、メモリコントローラが複数のメモリ部を制御するマルチチップインタリーブにも適用可能である。   The reading according to each of the above embodiments can also be applied to multichip interleaving in which a memory controller controls a plurality of memory units.

上記の各実施形態に係る半導体装置の電源投入時などにおいては、メモリコントローラからメモリ部へ提供される信号、及びメモリ部からメモリコントローラへ提供される信号として、テスト信号を用い、このテスト信号に基づくテストが終了した後に、上記の読み出しを開始するとしてもよい。これにより、半導体装置の電源投入時の動作を安定させることができる。まずテストパターンを発行し、このテストパターンについて正常に動作した後に、適宜コマンドを発行することにより、システム電源を安定化させることは、例えば、レイテンシを長くすることにより実現される。   When the semiconductor device according to each of the above embodiments is turned on, a test signal is used as a signal provided from the memory controller to the memory unit and a signal provided from the memory unit to the memory controller. The reading may be started after the test based on the end. As a result, the operation of the semiconductor device when the power is turned on can be stabilized. First, a test pattern is issued, and after operating normally with respect to this test pattern, a command is appropriately issued to stabilize the system power supply, for example, by increasing the latency.

(第3の実施形態)
本実施形態においては、上記各実施形態に係る半導体記憶装置の読み出し処理フローについて具体的に説明する。本実施形態においては、アドレスの不一致が発生した場合に、周波数を変更して再読み出しを行う場合について説明する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, a read processing flow of the semiconductor memory device according to each of the above embodiments will be specifically described. In the present embodiment, a description will be given of a case where rereading is performed by changing the frequency when an address mismatch occurs.

図13は、本実施形態に係る半導体記憶装置の読み出し処理の一例を示すフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of a read process of the semiconductor memory device according to the present embodiment.

ステップS1において、半導体記憶装置は、アドレスの不一致が発生した時点で読み出しをリトライする第1のモードか、アドレスの不一致の発生後も他のデータの読み出しを継続し全データの読み出しが終了した後にアドレスが不一致の部分のみの読み出しをリトライする第2のモードか、アドレス比較を行わない通常の読み出しを行う第3のモードか、を示すモード選択コマンドを受け、モードを判断する。第1のモードと判断された場合には、処理はステップS2へ移動し、第2のモードと判断された場合には、処理はステップS9へ移動する。第3のモードと判断された場合には、通常の読み出し処理が実行される。   In step S1, the semiconductor memory device performs the first mode in which reading is retried when an address mismatch occurs, or continues to read other data even after the address mismatch occurs, and after all data has been read. The mode is determined by receiving a mode selection command indicating whether the second mode in which reading of only a portion where the addresses do not match is retried or the third mode in which normal reading without address comparison is performed. If it is determined that the mode is the first mode, the process moves to step S2. If it is determined that the mode is the second mode, the process moves to step S9. When it is determined that the mode is the third mode, a normal reading process is executed.

第1のモードの場合、ステップS2において、半導体記憶装置は、読み出し対象として指定されたアドレスに対応するデータを読み出す。   In the case of the first mode, in step S2, the semiconductor memory device reads data corresponding to an address designated as a read target.

ステップS3において、半導体記憶装置は、指定されたアドレスと、このアドレスに対応するタイミングに読み出されたデータに関係付けられているアドレス情報とを比較し、一致するか否か判断する。   In step S3, the semiconductor memory device compares the designated address with address information associated with the data read at the timing corresponding to this address, and determines whether or not they match.

アドレス比較の結果が一致を示す場合、ステップS4において、半導体記憶装置は、全てのデータが読み出されたか否か判断する。   If the result of the address comparison indicates a match, in step S4, the semiconductor memory device determines whether all data has been read.

全てのデータが読み出されていない場合、ステップS5において、半導体記憶装置は、次のデータに対する読み出しを行う。   If all the data has not been read, in step S5, the semiconductor memory device reads the next data.

全てのデータが読み出し済みの場合、半導体記憶装置は、読み出し完了として読み出し処理を終了する。   When all the data has been read, the semiconductor memory device ends the reading process as the reading is completed.

アドレス比較の結果が不一致を示す場合、ステップS6において、半導体記憶装置は、再読み出しが予め設定されている最大回数行われたか否か判断する。   If the result of the address comparison indicates a mismatch, in step S6, the semiconductor memory device determines whether rereading has been performed a maximum number of times set in advance.

再読み出しが最大回数行われた場合、半導体記憶装置は、読み出しNGとして読み出し処理を終了する。   When the re-read is performed the maximum number of times, the semiconductor memory device ends the read process as read NG.

再読み出しが最大回数行われていない場合、ステップS7において、半導体記憶装置は、インタフェースクロック周波数及び/又は出力バッファサイズを変更する。   When the re-reading has not been performed the maximum number of times, in step S7, the semiconductor memory device changes the interface clock frequency and / or the output buffer size.

ステップS8において、半導体記憶装置は、データの再読み出しを行い、処理はステップS3に戻る。   In step S8, the semiconductor memory device rereads data, and the process returns to step S3.

第2のモードの場合、ステップS9において、半導体記憶装置は、読み出し対象として指定されたアドレスに対応するデータを読み出す。   In the case of the second mode, in step S9, the semiconductor memory device reads data corresponding to the address designated as the read target.

ステップS10において、半導体記憶装置は、指定されたアドレスと、このアドレスに対応するタイミングに読み出されたデータに関係付けられているアドレス情報とを比較し、一致するか否か判断する。   In step S10, the semiconductor memory device compares the designated address with address information associated with the data read at the timing corresponding to this address, and determines whether or not they match.

アドレス比較の結果が不一致を示す場合、ステップS11において、半導体記憶装置は、エラーの発生したアドレスを記憶し、処理はステップS12に移動する。   If the result of the address comparison indicates a mismatch, in step S11, the semiconductor memory device stores the address where the error occurred, and the process moves to step S12.

アドレス比較の結果が一致を示す場合、処理はステップS12に移動する。   If the result of the address comparison indicates a match, the process moves to step S12.

ステップS12において、半導体記憶装置は、全てのデータが読み出されたか否か判断する。   In step S12, the semiconductor memory device determines whether all data has been read.

全てのデータが読み出されていない場合、ステップS13において、半導体記憶装置は、次のデータに対する読み出しを行う。   If all the data has not been read, the semiconductor memory device reads the next data in step S13.

全てのデータが読み出し済みの場合、ステップS14において、半導体記憶装置は、アドレス比較で不一致があったか否か判断する。   If all the data has been read, in step S14, the semiconductor memory device determines whether or not there is a mismatch in the address comparison.

アドレス比較で不一致がなかった場合、半導体記憶装置は、読み出し完了として読み出し処理を終了する。   If there is no mismatch in the address comparison, the semiconductor memory device ends the read process as read completion.

アドレス比較で不一致があった場合、ステップS15において、半導体記憶装置は、インタフェースクロック周波数及び/又は出力バッファサイズを変更する。   If there is a mismatch in the address comparison, in step S15, the semiconductor memory device changes the interface clock frequency and / or the output buffer size.

ステップS16において、半導体記憶装置は、記憶されたエラーアドレスに対するデータの読み出しを実行する。   In step S <b> 16, the semiconductor memory device executes data reading for the stored error address.

ステップS17において、半導体記憶装置は、エラーアドレスと、このエラーアドレスに対応するタイミングに読み出されたデータに関係付けられているアドレス情報とを比較し、一致するか否か判断する。   In step S17, the semiconductor memory device compares the error address with the address information associated with the data read at the timing corresponding to the error address, and determines whether they match.

エラーアドレスに関する比較の結果が一致を示す場合、読み出し完了として読み出し処理を終了する。   When the comparison result regarding the error address indicates coincidence, the reading process is terminated as the reading is completed.

エラーアドレスに関する比較の結果が不一致を示す場合、ステップS18において、半導体記憶装置は、不一致の発生したエラーアドレスにより、記憶されているエラーアドレスを更新する。   If the comparison result regarding the error address indicates a mismatch, the semiconductor memory device updates the stored error address with the error address at which the mismatch occurred in step S18.

ステップS19において、半導体記憶装置は、再読み出しが予め設定されている最大回数行われたか否か判断する。   In step S19, the semiconductor memory device determines whether or not rereading has been performed a preset maximum number of times.

再読み出しが最大回数行われた場合、半導体記憶装置は、読み出しNGとして読み出し処理を終了する。   When the re-read is performed the maximum number of times, the semiconductor memory device ends the read process as read NG.

再読み出しが最大回数行われていない場合、処理はステップS15に移動する。   If rereading has not been performed the maximum number of times, the process moves to step S15.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1,11,14…半導体記憶装置、2,12…メモリコントローラ、3,15…メモリ部、4…信号発生部、5…コマンド提供部、6…アドレス比較部、7…クロック発生部、8…コマンド解釈部、9…アドレス関係付け部、10…メモリセルアレイ、13…周波数調整部、16…出力バッファ調整部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11,14 ... Semiconductor memory device, 2,12 ... Memory controller, 3,15 ... Memory part, 4 ... Signal generation part, 5 ... Command provision part, 6 ... Address comparison part, 7 ... Clock generation part, 8 ... Command interpreting unit, 9 ... address correlation unit, 10 ... memory cell array, 13 ... frequency adjustment unit, 16 ... output buffer adjustment unit.

Claims (6)

メモリ部と、
前記メモリ部を制御するコントローラと、
前記コントローラから前記メモリ部へ読み出しアドレスを提供する提供部と、
前記読み出しアドレスで指定されているデータをメモリ部から読み出し、前記データと当該データに対応するアドレス情報とを関係付け、前記読み出しアドレスに対応するクロックにそって、前記データと前記アドレス情報とを前記メモリ部から前記コントローラへ提供する関係付け部と、
前記読み出しアドレスと、前記読み出しアドレスに対応するクロックにおいて読み出されたデータと関係付けられているアドレス情報とを比較し、エラー検出を行う比較部と
を具備する、ストレージデバイス。
A memory section;
A controller for controlling the memory unit;
A providing unit for providing a read address from the controller to the memory unit;
The data specified by the read address is read from the memory unit, the data and the address information corresponding to the data are related, and the data and the address information are transferred along the clock corresponding to the read address. An associating unit provided from the memory unit to the controller;
A storage device comprising: a comparison unit that compares the read address with address information associated with data read at a clock corresponding to the read address and detects an error.
前記提供部は、前記比較部による比較結果が一致しない場合に、前記読み出しアドレスの読み出しをリトライすることを特徴とする請求項1記載のストレージデバイス。   The storage device according to claim 1, wherein the providing unit retries reading of the read address when a comparison result by the comparison unit does not match. 読み出しのリトライ時に、前記メモリ部及び前記コントローラの周波数を低下させる周波数調整部をさらに具備する、請求項2記載のストレージデバイス。   The storage device according to claim 2, further comprising a frequency adjusting unit that reduces the frequencies of the memory unit and the controller when retrying reading. 読み出しのリトライ時に、前記メモリ部から前記コントローラへ提供される前記クロックと前記データとの出力値を大きくする出力値調整部をさらに具備する、請求項2又は請求項3のいずれか1項に記載のストレージデバイス。   4. The apparatus according to claim 2, further comprising an output value adjustment unit that increases an output value of the clock and the data provided from the memory unit to the controller when a read retry is performed. Storage devices. 前記関係付け部は、データ出力の間に、スクランブルされた前記アドレス情報を出力することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のストレージデバイス。   The storage device according to claim 1, wherein the association unit outputs the scrambled address information during data output. ストレージデバイスの制御方法において、
前記ストレージデバイスのコントローラから前記ストレージデバイスのメモリ部へ読み出しアドレスを提供することと、
前記読み出しアドレスで指定されているデータをメモリ部から読み出し、前記データと当該データに対応するアドレス情報とを関係付け、前記読み出しアドレスに対応するクロックにそって、前記データと前記アドレス情報とを前記メモリ部から前記コントローラへ提供することと、
前記読み出しアドレスと、前記読み出しアドレスに対応するクロックにおいて読み出されたデータと関係付けられているアドレス情報とを比較し、エラー検出を行うことと
を具備する、制御方法。
In the storage device control method,
Providing a read address from a controller of the storage device to a memory unit of the storage device;
The data specified by the read address is read from the memory unit, the data and the address information corresponding to the data are related, and the data and the address information are transferred along the clock corresponding to the read address. Providing from the memory unit to the controller;
A control method comprising: comparing the read address with address information associated with data read in a clock corresponding to the read address and performing error detection.
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