JP6556957B2 - ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(dram)及びセルフリフレッシュ方法 - Google Patents

ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(dram)及びセルフリフレッシュ方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6556957B2
JP6556957B2 JP2018541400A JP2018541400A JP6556957B2 JP 6556957 B2 JP6556957 B2 JP 6556957B2 JP 2018541400 A JP2018541400 A JP 2018541400A JP 2018541400 A JP2018541400 A JP 2018541400A JP 6556957 B2 JP6556957 B2 JP 6556957B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refresh
sub
user
subarray
array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2018541400A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019508808A (ja
Inventor
ボー リュウ
ボー リュウ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Xingmem Technology Corp
Original Assignee
Shenzhen Xingmem Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Xingmem Technology Corp filed Critical Shenzhen Xingmem Technology Corp
Publication of JP2019508808A publication Critical patent/JP2019508808A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6556957B2 publication Critical patent/JP6556957B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles
    • G11C11/40603Arbitration, priority and concurrent access to memory cells for read/write or refresh operations
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles
    • G11C11/40615Internal triggering or timing of refresh, e.g. hidden refresh, self refresh, pseudo-SRAMs
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/406Management or control of the refreshing or charge-regeneration cycles
    • G11C11/40618Refresh operations over multiple banks or interleaving
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/4074Power supply or voltage generation circuits, e.g. bias voltage generators, substrate voltage generators, back-up power, power control circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/4076Timing circuits
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4096Input/output [I/O] data management or control circuits, e.g. reading or writing circuits, I/O drivers or bit-line switches 
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/02Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters
    • G11C29/022Detection or location of defective auxiliary circuits, e.g. defective refresh counters in I/O circuitry
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/04Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
    • G11C29/08Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
    • G11C29/12Built-in arrangements for testing, e.g. built-in self testing [BIST] or interconnection details
    • G11C29/44Indication or identification of errors, e.g. for repair
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C29/00Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
    • G11C29/70Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring
    • G11C29/78Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices
    • G11C29/783Masking faults in memories by using spares or by reconfiguring using programmable devices with refresh of replacement cells, e.g. in DRAMs
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1006Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store
    • G11C8/18Address timing or clocking circuits; Address control signal generation or management, e.g. for row address strobe [RAS] or column address strobe [CAS] signals
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C2211/00Indexing scheme relating to digital stores characterized by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C2211/401Indexing scheme relating to cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C2211/406Refreshing of dynamic cells
    • G11C2211/4062Parity or ECC in refresh operations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Memory System (AREA)
  • For Increasing The Reliability Of Semiconductor Memories (AREA)

Description

本発明は、主に半導体メモリの技術分野に属す。より具体的には、本発明は、メモリアレイ構成及びダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)のリフレッシュ方法に関する。
ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)は、データを小さなキャパシタに記憶するものである。小さなキャパシタにおいて電荷は様々な異なる漏洩ルートで漏洩するため、メモリのセルキャパシタに対して周期的にリフレッシュを実行することが必要である。このため、該メモリは静的なものではない。セルフリフレッシュの操作期間内に、ユーザ操作は、DRAMにアクセスできず、リフレッシュ操作が完了するまで待つ必要がある。よって、リフレッシュ期間は、メモリ及びシステムの性能に影響を及ぼしている。DRAMの高密度化、その最小加工寸法(feature size)のコンパクト化に伴い、リフレッシュの操作時間がより長くなる恐れがある。リフレッシュによる損失を抑えるため、従来の解決方法では、比較器によってユーザアドレスとリフレッシュアドレスの衝突状況をチェックしている。ユーザ操作とリフレッシュ操作とが異なるバンク又は異なる行アドレスで行われる場合、両方を同時に進行することができる。一方、両方が完全一致するアドレスで行われ、且つアドレス衝突が発生した場合、リフレッシュ操作を中止する、又はユーザ読取操作を待機する必要がある。このような場合、メモリへのユーザ読取性能が低下し、アドレス範囲内において、ユーザ読取速度を一定に確保することができなくなる。
このため、アクセスアドレスの衝突がなく且つユーザに感知されないリフレッシュを実行するダイナミック・ランダム・アクセス・メモリが必要になる。
本発明は、Nビットのユーザデータを複数のサブアレイに分配することにより、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのバンクにデータを記憶する方法を記載した。特定のユーザ行アドレス及び列アドレスに対して、各サブアレイに少なくとも1つのビットデータが記憶される。
該方法は、コードビット発生器回路により生成された少なくとも1つのコードビットをNビットのユーザデータに加えて、新たなコードデータを形成するステップを有する。該新たなコードデータは、内部バンクバスを介して複数のユーザサブアレイ及び少なくとも1つのコードビットサブアレイに分配される。前記ユーザデータを記憶する複数のサブアレイがユーザサブアレイであり、前記コードビットを記憶するサブアレイがコードビットサブアレイである。ユーザ読取/書込操作又はセルフリフレッシュ操作は、サブアレイ単位で行われるので、少なくとも1つのサブアレイがセルフリフレッシュ操作を実行しているとき、その他のサブアレイが読取/書込操作を同時に実行している。
本発明の局面において、複数のサブアレイでは、ユーザが読取操作を実行している期間において、いつでもユーザサブアレイからNビットのデータを読み取ることができ、残りのリフレッシュを実行しているサブアレイは、アクセス不可となっている。
本発明のもう1つの局面において、読取操作の1つの実施例では、リフレッシュを実行しているサブアレイに少なくとも1ビットのユーザデータが記憶され、該サブアレイがアクセス不可となり、未知のビットをインナデータバスに提供する可能性がある。その他のビットはその他のサブアレイから読み取ることができる。本発明のメモリは、さらに誤り検出訂正回路を有している。リフレッシュを実行するサブアレイがアクセス不可となっている場合、該誤り検出訂正回路が誤りビットを生成することができる。該誤りビットは、リフレッシュを実行するサブアレイからのものであり、且つこの特定のビットが変換されるので、読み出されたデータが正確なものになる。
本発明のその他の局面において、誤りが発生しなかった場合、読み出されたデータが正確なものであると判断される。
もう1つの実施例において、該コードビットサブアレイがセルフリフレッシュ操作を実行し、Nビットデータがユーザデータサブアレイから読み出される。このため、このNビットデータは正確なユーザデータである。
本発明のその他の局面において、サブアレイが読取操作を実行しているとき、セルフリフレッシュ操作は、読取操作が完了するまで待つ必要がある。この場合、ユーザ読取操作のタイミングに影響を及ぼさない。
本発明の局面において、ユーザ書込操作により、バンクのN個のユーザサブアレイにNビットのユーザデータが提供されるとともに、コードビット発生器回路がコードビットを生成し、コードビットサブアレイに書き込むようになる。
本発明のその他の局面において、ユーザ書込操作時間には、I/Oパッドによる遅延時間と、アドレス解析と、ユーザのI/Oからバンクの内部のサブアレイまでのバス転送とが含まれている。このため、ユーザ書込操作の周期が内部サブアレイリフレッシュ又は書込操作の時間より長い。
リフレッシュ操作を実行しているサブアレイに対して、サブアレイ書込操作は、リフレッシュ操作が完了するまで遅延される。
本発明において、DRAMに用いられる、セルフリフレッシュ上の衝突がなくユーザに感知されない方法を記載した。ユーザ操作とリフレッシュ操作とは、1つのサブアレイと1つのビットを個別にコントロールすることができる。付加コードビットを利用することにより、1つのサブアレイ又は1つのビットが読取不可となる場合であっても、メモリがすぐにデータを読み取ることができる。
以下の詳細な記載をよりよく理解するために、上記のように本発明の特徴及び技術的利点を広範且つ概略に説明する。以下、本発明のより多くの特徴及び利点を説明する。当業者は、本発明を、その他の構成に変更又は設計し且つ本発明と同様の目的を実現するための基礎とすることができると理解すべきである。当業者は、これらの均等、類似の構成が、本願の特許請求の範囲において記載された本発明の示唆から逸脱していないと理解すべきである。本発明の新しい特徴、構成、操作方式及び更なる目標、利点について、図面及び以下の記載により、よりよく理解できる。なお、各図面は、説明するためのものに過ぎず、本発明を限定するものではないのは無論である。
以下の詳細説明及び図面により、本発明の本質及び利点をより良く理解できる。
本発明の一実施例によるDRAM及びサブアレイ構成のブロック図である。 本発明のデータを複数のサブアレイに分配し且つ各サブアレイに複数のビットのうちの1つのビットを記憶させるデータ記憶方法のブロック図である。 8ビットのユーザデータに対して偶数パリティビットを用いた幾つかの例を示す表である。 付加コードビットを使用するときのDRAM読取操作の機能ブロック図である。 ユーザ読取操作とセルフリフレッシュ操作とが同時に進行することを例示するタイミングチャートである。
以下、詳細な記載及び図面は、本願の構想を実現できる構成だけを示すものではなく、各種構成を説明するためのものである。
本願において、複数の実施例を記載及び説明した。一局面では、本発明において、メモリ(特にDRAM)に用いられ且つメモリの性能を向上させるユーザデータ記憶方法を記載した。
そして、データへのアクセス時間を縮減させ且つ性能を向上させるために、ユーザ読取操作とインナセルフリフレッシュとを同時に進行することができる。
図1は、本発明の一実施例によるダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)のブロック図を示している。この例において、メモリは、バンク101と、ユーザコントローラ102と、セルフリフレッシュコントローラ103と、デコーダ104と、コードビット発生器105と、誤り検出訂正回路106とを有する。バンク101には、MUX110と、サブアレイ120と、インナバス130とを有する。
ユーザコントローラ102は、ユーザコマンド信号を受信してサブアレイのコントロール信号を生成し、複数のサブアレイに読取又は書込操作を実行させるように構成されている。
セルフリフレッシュコントローラ103は、チップ内セルフリフレッシュ信号を受信してサブアレイコントロール信号を生成し、少なくとも1つの特定のサブアレイにリフレッシュ操作を実行させるように構成されている。
MUX110Aは、コントローラ102、103からのコントロール信号を受信するとともに、デコーダ104からの選択信号sel[0]も受信するように構成されている。MUX110Aによる出力は、サブアレイ120Aをコントロールする。例示する一実施例において、sel[0]=0の場合、ユーザコントロール信号は、MUX110Aを介してサブアレイ120Aをコントロールし、サブアレイ120Aにユーザの読取又は書込操作を実行させる。sel[0]=1の場合、セルフリフレッシュコントロール信号は、MUX110Aを介してサブアレイ120Aをコントロールし、サブアレイ120Aにセルフリフレッシュ操作を実行させる。
バンク101には、N+1個のサブアレイがある。各サブアレイは、それぞれに対応するMUX回路を有し、対応するコントロール信号が入力されるように構成されている。セルフリフレッシュコントローラ103は、サブアレイを選択してリフレッシュ操作を実行するために、リフレッシュアドレスを生成する。
デコーダ104は、リフレッシュコントローラ103からのサブアレイのリフレッシュアドレスを受信し、サブアレイ選択信号sel[N:0]を生成するように構成されている。これらの選択信号は、ワンホットコード(one hot code)信号であり、少なくとも1つのサブアレイをリフレッシュ操作を実行するためのものとするとともに、その他のサブアレイをユーザ読取/書込操作を行うためのものとするように設けられている。例えば、sel[8:0]=「000000001」の場合、9つのサブアレイにおいて、サブアレイ#0だけがリフレッシュ操作を実行するためのものとして選択され、その他の8つのサブアレイがユーザ操作を行うためのものとして選択される。
従来のバンク設計において、Nビットのユーザデータが1つのサブアレイに書き込まれ、その他のサブアレイはアイドル状態(idle)にある。
本発明の実施例の一局面において、1つのユーザアドレスにつき、サブアレイのそれぞれに少なくとも1ビットが記憶される。NビットのユーザデータがN個のサブアレイに分配され、サブアレイごとに1ビットが記憶される。各サブアレイは、複数のワード線と複数のビット線とにより構成されている。サブアレイは、特定の行アドレス及び列アドレスを利用することによりアクセスすることができる。
本発明の実施例のもう1つの局面において、バンク101におけるN+1個のサブアレイのうち、特定のサブアレイはコードビットを記憶するためのものであり、その以外のサブアレイはユーザデータだけを記憶するユーザサブアレイである。
本発明の一実施例において、120Dは、コードビット発生器105からのコードビットを記憶するコードビットサブアレイである。
コードビット発生器105は、ユーザ書込操作により入力されたNビットのデータを有するとともに、付加的な(もう1つの)1つのコードビットを生成するように構成されている。該コードビットは、コードビットサブアレイ120Dに記憶される。
元のNビットのユーザデータと新たなコードビットとにより新たなコードデータが生成され、該新たなコードデータを、サブアレイごとに1ビットだけ記憶するように、インナバス130を介してN+1個のサブアレイにフィードする。バス130は、バンク101におけるN+1ビットのバスである。バス130は、N+1個のサブアレイとの間でコードビット及び元のN個のビットのユーザデータを送受信するためのものである。
バス130は、さらに誤り検出訂正回路106と接続している。回路106は、バンク101におけるN+1個のサブアレイから入力されたN+1ビットを有するとともに、ユーザが読み取るNビットのデータを生成するように構成されている。回路106は、リフレッシュを実行するサブアレイからのビットを識別するためのリフレッシュアドレス情報をさらに有する。該サブアレイにおいてリフレッシュ操作が実行されているとき、リフレッシュを実行しているビットが不正確である可能性がある。回路106は、該読み出されたN+1ビットのデータに誤りがあるか否かをチェックする。
誤りが検出された場合、リフレッシュを実行しているビットが不正確であると判断され、該ビットを変換する。誤りが検出されなかった場合、リフレッシュを実行している該ビットが正確であると判断され、不変に維持される。
セルフリフレッシュ操作とユーザ読取操作とが同時に進行することを例示する実施例において、ユーザによる読取又は書込操作或いはインナセルフリフレッシュ操作は、サブアレイ単位で行われるので、少なくとも1つのサブアレイがリフレッシュ操作を実行しているとき、ユーザコントローラのコントロールによりその他のサブアレイが読取又は書込操作を実行している。
本発明の一局面において、ユーザは、ユーザ読取操作期間において、N個のサブアレイからNビットのデータを読み取ることができる。これらのN個のサブアレイは、MUX110からのコントロール信号に基づいてユーザの読取操作を実行する。リフレッシュ操作を実行している残りのサブアレイは、読取不可となっている。リフレッシュを実行しているサブアレイが読取不可となっているが、インナバス130は、依然としてリフレッシュを実行しているサブアレイと接続し、回路106に1ビットを提供している。その他のサブアレイからその他のN個のビットが読み取られる。
本発明の一実施例において、回路106は、N+1ビットの入力に基づいて誤りを検出するとともに、リフレッシュを実行するサブアレイのアドレスを受信する。この誤りのビットは、リフレッシュを実行するサブアレイからのものであり、当該特定されたビットが変換される。
本発明のその他の局面において、回路106が誤りを検出しなかった場合、全てのビットが正確であると判断される。
もう1つの実施例において、コードビットサブアレイ120Dがリフレッシュ操作を実行しているとともに、ユーザが複数のユーザサブアレイからNビットのデータを読み取るようになる。該Nビットのデータがユーザデータである。このため、リフレッシュを実行するビットを変換する必要がない。
本発明のその他の局面において、サブアレイが読取操作を実行しているとき、セルフリフレッシュ操作は、読取操作が完了するまで待つ必要がある。この場合、ユーザ読取操作のタイミングに影響を及ぼさない。
本発明の局面において、ユーザ書込操作の時間には、I/Oパッドによる遅延と、アドレス解析と、I/Oから内部サブアレイまでのバス転送(bus routing)とが含まれている。ユーザ書込操作の周期は内部サブアレイのリフレッシュ又は書込操作の周期より長い。
本発明の局面において、ユーザ書込操作により、Nビットのユーザデータがバンクのユーザサブアレイに提供され、コードビット発生器回路がコードビットを生成し、コードビットサブアレイに書き込むようになる。リフレッシュ操作を実行しているサブアレイに対して、書込操作は、リフレッシュ操作が完了するまで遅延される。
図2は、複数のサブアレイ及びバンクの内部における接続状況の詳細なブロック図を示している。各サブアレイは、複数のワード線と複数のビット線により構成されている。従来の設計において、1つのユーザアドレスにつき、1つのサブアレイはN個のビットデータを読み取る。これに対して、本発明において、1つのユーザアドレスにつき、複数のサブアレイはN個のビットデータを読み取るようになっている。バンクにおいて、各サブアレイは、同一の行及び列を共用している。
図3の表は、偶数パリティ(even parity)によるコードビットの例を示している。該表には、8ビットの偶数パリティの3つの例が示されている。パリティビットと8ビットのデータとにより新たな9ビットのデータを形成する。例示した偶数パリティにおいて、新たな9ビットのデータにおいて「1」で表されるビットの数が偶数となる。該図では、例1に「1」で表されるビットが6つ存在し、例2に「1」で表されるビットが4つ存在し、例3に「1」で表されるビットが2つ存在している。これらは、いずれも偶数パリティの規定を満たしている。そのうちの1つのビットに対してリフレッシュ操作を実行する場合、読み出されたビットが不正確になる可能性があり、誤りが発生する場合がある。該実施例におけるパリティビットは、コードビットの一例にすぎず、各ユーザアドレスの誤りビット識別によって誤りビットを特定できるその他の各種機能的に同等なコードビットであってもよい。コードビットの機能は、本発明の特許請求の範囲により限定される特徴に該当する。
図4は、ユーザ読取操作を実行するときのDRAMの機能を示している。ブロック401において、DRAMがユーザからの読取操作コマンドを受信する。そして、図1におけるユーザコントローラ102により、ユーザコントロール信号を生成するとともに、N個のサブアレイの読取操作を実行する。図2におけるユーザが入力した行アドレス及び列アドレスに基づいて、Nビットのデータが読み取られる。
同時に、1つのサブアレイがリフレッシュ操作を実行し、出力されたビットが不正確になる可能性がある。ブロック402において、コードデータの誤りがあるか否かをチェックする。誤りが検出されなかった場合、ブロック403に示すように、ユーザサブアレイは、Nビットのデータを直接出力する。誤りが検出された場合、リフレッシュを実行しているサブアレイから読み出されたビットが不正確であると表示され、ブロック404に示すように、それを変換し、その他のNビットのデータが不変に維持される。変換後、新たなコードデータは正確なものになる。該Nビットのデータは、図1におけるユーザサブアレイと指定されたN個のユーザサブアレイからのものである。
図5は、読取操作とリフレッシュ操作とが同時に進行するタイミングチャートを示している。t1のときに、ユーザ読取操作とインナセルフリフレッシュ操作とが同時に開始される。読取操作がN個のサブアレイで実行されると同時に、リフレッシュ操作が残りのサブアレイで実行される。上記の誤り検出訂正方法により、該Nビットのユーザデータを読み出すことができる。
もう1つの場合において、セルフリフレッシュ操作を実行したあとにユーザコマンドを受信する。t2のときに、1つのサブアレイがセルフリフレッシュ操作を実行し、その他のN個のサブアレイがアイドル状態にある。t3のときに、ユーザは、読取操作のコマンドを入力する。従来の設計において、リフレッシュ操作を停止するか、又は読取操作を待つか、又は他の内部回路を追加してリフレッシュアドレスと読取アドレスとの衝突をチェックするかをしている。これに対して、本発明においては、読取操作は、ユーザが読取コマンドを入力したあとすぐに実行され、N個のサブアレイが読取操作を実行し始める。
上記の誤り検出訂正の方法によれば、1つのサブアレイがリフレッシュ操作を実行している場合であっても、依然としてNビットのユーザデータを読み出すことができる。
本願に記載された発明思想を、その他の数のサブアレイ構成からなるメモリ回路に適用しても良いことは無論である。
上記のような本発明に対する説明により、当業者は、本発明を実行又は使用することができる。当業者にとって、本発明に対する各種の変更が容易に想到されるものであるとともに、本願で限定された一般原理をその他の各種の変形に適用することができる。これらも本発明の主旨又は範囲から逸脱していない。このため、本発明は、本願に記載された実施例及び設計に限定されるものではなく、本発明に開示された原理及び新しい特徴で表される最大範囲に該当する。

Claims (3)

  1. a)複数のサブアレイを備え、前記複数のサブアレイに分配されるNビットのユーザデータを記憶するバンクと、
    b)少なくとも1つのコードビットを生成し、前記コードビットをNビットのユーザデータに加えることにより、新たなコードデータを形成するコードビット発生器回路と、
    c)コードデータにおける衝突ビットを検出・変換するための衝突ビット検出訂正回路と、
    d)リフレッシュコントロール信号を生成するセルフリフレッシュコントローラと、
    e)読取コントロール信号を生成するユーザ読取コントローラと、
    f)セルフリフレッシュコントローラからのサブアレイのリフレッシュアドレスを受信し、常時リフレッシュ操作のみに利用でき読取操作に利用できない1つのサブアレイを選択するワンホットコードであるサブアレイ選択信号を生成するデコーダと、
    g)前記ユーザ読取コントローラからの読取コントロール信号、前記セルフリフレッシュコントローラからのリフレッシュコントロール信号及び前記デコーダからのサブアレイ選択信号を受信するMUXと、
    を有し、
    各前記サブアレイは、それぞれ対応するMUX回路を有し、対応する前記読取コントロール信号、前記リフレッシュコントロール信号及び前記サブアレイ選択信号が入力されるように構成され、
    前記バンクのMUXは、前記セルフリフレッシュコントローラからの前記リフレッシュコントロール信号及び前記デコーダからのサブアレイ選択信号を受信し、前記サブアレイ選択信号により選択された前記サブアレイが前記読取コントロール信号を受信した場合に前記読取操作を実行せず前記リフレッシュコントロール信号を受信した場合に前記リフレッシュ操作を実行し、ユーザ読取操作と同時に前記リフレッシュ操作を行わせることができる
    ことを特徴とするダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ。
  2. 請求項1に記載のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリに使用するダイナミック・ランダム・アクセス・メモリの読取及びリフレッシュを同時に進行させる方法であって、
    前記デコーダが前記セルフリフレッシュコントローラからの前記サブアレイのリフレッシュアドレスを受信してワンホットコードである前記サブアレイ選択信号を生成し、
    前記MUXが前記デコーダからの前記サブアレイ選択信号を受信し、前記サブアレイ選択信号により常時リフレッシュ操作のみに利用でき読取操作に利用できない1つのサブアレイが選択され、その他のサブアレイが読取操作に利用され、
    前記ユーザ読取コントローラがユーザコマンド信号を受信し、前記その他のサブアレイに読取操作をさせるための前記サブアレイの前記読取コントロール信号を生成し、
    前記セルフリフレッシュコントローラがセルフリフレッシュ信号を受信し、前記1つの選択されたサブアレイをリフレッシュさせるためのサブアレイコントロール信号を生成し、
    前記MUXが前記ユーザ読取コントローラからの前記読取コントロール信号及び前記セルフリフレッシュコントローラからの前記サブアレイコントロール信号を受信し、前記サブアレイ選択信号により選択された前記サブアレイが前記読取コントロール信号を受信した場合に前記読取操作を実行せず前記リフレッシュコントロール信号を受信した場合に前記リフレッシュ操作を実行し、ユーザ読取操作と同時に前記リフレッシュ操作を行わせるようにサブアレイごとにコントロールする
    ことを含むことを特徴とするダイナミック・ランダム・アクセス・メモリの読取及びリフレッシュを同時に進行させる方法。
  3. 請求項1に記載のダイナミック・ランダム・アクセス・メモリに適用する、電子システムにおいてリフレッシュ操作が不要なダイナミック・ランダム・アクセス・メモリを使用する方法であって、
    該方法は、
    外部ユーザのコントロールによるリフレッシュコマンドが不要であり、
    リフレッシュが不要なダイナミック・ランダム・アクセス・メモリがメモリ内部の回路を利用して、セルフリフレッシュ操作を制御し
    ユーザは、インナセルフリフレッシュ操作による遅延時間及び衝突なしの読取コマンドを出力することができ、
    該方法として、
    前記コードビット発生器回路を利用して少なくとも1つのコードビットを生成し、Nビットのユーザデータに加えて新たなN+1ビットのコードデータを形成し、
    前記デコーダが前記セルフリフレッシュコントローラからの前記サブアレイのリフレッシュアドレスを受信してワンホットコードである前記サブアレイ選択信号を生成し、
    前記MUXが前記デコーダからの前記サブアレイ選択信号を受信し、前記サブアレイ選択信号により常時リフレッシュ操作のみに利用でき読取操作に利用できない1つのサブアレイが選択され、その他のサブアレイが読取操作に利用され、
    前記ユーザ読取コントローラがユーザコマンド信号を受信し、前記その他のサブアレイに読取操作をさせるための前記サブアレイの前記読取コントロール信号を生成し、
    前記セルフリフレッシュコントローラがセルフリフレッシュ信号を受信し、前記1つの選択されたサブアレイをリフレッシュさせるためのサブアレイコントロール信号を生成し、
    前記MUXが前記ユーザ読取コントローラからの前記読取コントロール信号及び前記セルフリフレッシュコントローラからの前記サブアレイコントロール信号を受信し、前記サブアレイ選択信号により選択された前記サブアレイが前記読取コントロール信号を受信した場合に前記読取操作を実行せず前記リフレッシュコントロール信号を受信した場合に前記リフレッシュ操作を実行し、ユーザ読取操作と同時に前記リフレッシュ操作を行わせるようにサブアレイごとにコントロールし、
    前記サブアレイ選択信号に従って前記1つの選択されたサブアレイをリフレッシュさせるとき、前記衝突ビット検出訂正回路により、偶数パリティを利用して前記N+1ビットのコードデータにおける衝突ビットを特定、変換し、前記ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリにおけるコードデータを訂正する
    ことを含むことを特徴とする電子システムにおいてリフレッシュ操作が不要なダイナミック・ランダム・アクセス・メモリを使用する方法。
JP2018541400A 2016-03-26 2016-11-30 ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(dram)及びセルフリフレッシュ方法 Expired - Fee Related JP6556957B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/081,849 US9514800B1 (en) 2016-03-26 2016-03-26 DRAM and self-refresh method
US15/081,849 2016-03-26
PCT/CN2016/107914 WO2017166842A1 (en) 2016-03-26 2016-11-30 Dynamic random access memory (dram) and self-refresh method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019508808A JP2019508808A (ja) 2019-03-28
JP6556957B2 true JP6556957B2 (ja) 2019-08-07

Family

ID=57399964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018541400A Expired - Fee Related JP6556957B2 (ja) 2016-03-26 2016-11-30 ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(dram)及びセルフリフレッシュ方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9514800B1 (ja)
JP (1) JP6556957B2 (ja)
KR (1) KR101853608B1 (ja)
CN (1) CN106782633B (ja)
DE (1) DE112016006657T5 (ja)
TW (1) TWI626650B (ja)
WO (1) WO2017166842A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10127967B1 (en) * 2017-11-09 2018-11-13 Nanya Technology Corporation DRAM and method for operating the same
CN108647161B (zh) * 2018-04-17 2020-07-14 北京控制工程研究所 一种记录访存地址历史的硬件监测电路
CN110781100B (zh) * 2019-10-23 2021-09-21 新华三信息安全技术有限公司 一种数据检测方法、逻辑芯片及网络设备
US11670356B2 (en) 2021-07-16 2023-06-06 Micron Technology, Inc. Apparatuses and methods for refresh address masking
CN117636991A (zh) * 2022-08-10 2024-03-01 长鑫存储技术有限公司 地址刷新校验方法及装置、存储介质及电子设备

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0612613B2 (ja) * 1986-03-18 1994-02-16 富士通株式会社 半導体記憶装置
JPH0440697A (ja) * 1990-06-06 1992-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体記憶装置
JPH04132093A (ja) * 1990-09-21 1992-05-06 Toshiba Corp 半導体記憶装置
US5432743A (en) * 1992-06-30 1995-07-11 Nec Corporation Semiconductor dynamic RAM for image processing
US6560725B1 (en) * 1999-06-18 2003-05-06 Madrone Solutions, Inc. Method for apparatus for tracking errors in a memory system
JP4082553B2 (ja) * 2000-10-10 2008-04-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ Dram制御装置及び制御方法
JP3860436B2 (ja) * 2001-07-09 2006-12-20 富士通株式会社 半導体記憶装置
JP4768163B2 (ja) * 2001-08-03 2011-09-07 富士通セミコンダクター株式会社 半導体メモリ
US6618314B1 (en) * 2002-03-04 2003-09-09 Cypress Semiconductor Corp. Method and architecture for reducing the power consumption for memory devices in refresh operations
US7234099B2 (en) * 2003-04-14 2007-06-19 International Business Machines Corporation High reliability memory module with a fault tolerant address and command bus
US6853602B2 (en) * 2003-05-09 2005-02-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Hiding error detecting/correcting latency in dynamic random access memory (DRAM)
JP4664208B2 (ja) * 2003-08-18 2011-04-06 富士通セミコンダクター株式会社 半導体メモリおよび半導体メモリの動作方法
KR100666928B1 (ko) * 2004-02-19 2007-01-10 주식회사 하이닉스반도체 온도변화에 따라 최적의 리프레쉬 주기를 가지는 반도체메모리 장치
US20050268022A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-01 Pelley Perry H Cache line memory and method therefor
JP4237109B2 (ja) * 2004-06-18 2009-03-11 エルピーダメモリ株式会社 半導体記憶装置及びリフレッシュ周期制御方法
US7653862B2 (en) * 2005-06-15 2010-01-26 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Error detection and correction for encoded data
US7313047B2 (en) 2006-02-23 2007-12-25 Hynix Semiconductor Inc. Dynamic semiconductor memory with improved refresh mechanism
JP2009181666A (ja) * 2008-01-31 2009-08-13 Sony Corp 半導体メモリ装置およびその動作方法
CN102067232A (zh) * 2008-06-17 2011-05-18 Nxp股份有限公司 包括同时刷新和读取或写入的动态随机存取存储器(dram)的电路、以及在这样的存储器中执行同时刷新和读取或写入的方法
US8880970B2 (en) * 2008-12-23 2014-11-04 Conversant Intellectual Property Management Inc. Error detection method and a system including one or more memory devices
US8386867B2 (en) * 2009-07-02 2013-02-26 Silicon Image, Inc. Computer memory test structure
KR20110030779A (ko) * 2009-09-18 2011-03-24 삼성전자주식회사 메모리 장치, 이를 구비하는 메모리 시스템 및 이의 제어 방법
CN102024490B (zh) * 2009-09-23 2012-12-05 北京兆易创新科技有限公司 伪静态存储器及其读操作与刷新操作的控制方法
US8310893B2 (en) 2009-12-16 2012-11-13 Micron Technology, Inc. Techniques for reducing impact of array disturbs in a semiconductor memory device
KR101190741B1 (ko) * 2010-08-30 2012-10-12 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 메모리 장치의 셀프 리프레시 제어회로 및 제어 방법
KR101750215B1 (ko) * 2012-03-31 2017-06-22 인텔 코포레이션 지연 보상 에러 표시 신호
TWI502601B (zh) * 2013-04-24 2015-10-01 Ind Tech Res Inst 混合式錯誤修復方法及其記憶體裝置
US8982654B2 (en) * 2013-07-05 2015-03-17 Qualcomm Incorporated DRAM sub-array level refresh
US9524771B2 (en) * 2013-07-12 2016-12-20 Qualcomm Incorporated DRAM sub-array level autonomic refresh memory controller optimization

Also Published As

Publication number Publication date
KR101853608B1 (ko) 2018-06-08
WO2017166842A1 (en) 2017-10-05
KR20170113115A (ko) 2017-10-12
DE112016006657T5 (de) 2018-12-27
US9514800B1 (en) 2016-12-06
CN106782633A (zh) 2017-05-31
TW201802811A (zh) 2018-01-16
CN106782633B (zh) 2019-12-17
JP2019508808A (ja) 2019-03-28
TWI626650B (zh) 2018-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6556957B2 (ja) ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(dram)及びセルフリフレッシュ方法
TWI735727B (zh) 記憶體裝置以及其刷新方法及記憶體系統
JP5063041B2 (ja) 向上されたリフレッシュメカニズムを有するダイナミック半導体メモリ
US7675800B2 (en) Semiconductor memory, memory controller, system, and operating method of semiconductor memory
US20150213871A1 (en) Semiconductor memory device and method for refreshing memory cells
US8358554B2 (en) Semiconductor memory device performing partial self refresh and memory system including same
US7483331B2 (en) Semiconductor memory, memory system, and operation method of memory system
CN1992075B (zh) 地址转换器半导体器件和具有它的半导体存储器件
TW201619832A (zh) 半導體裝置及包含該半導體裝置的記憶體系統
JPWO2018163252A1 (ja) 半導体記憶システム
JP6370528B2 (ja) メモリデバイス群間でのチェックビットメモリデバイスの共有
JP6975298B1 (ja) 半導体記憶装置
JP3705276B2 (ja) 半導体メモリ装置におけるリフレッシュ制御および内部電圧の生成
JP5212100B2 (ja) 半導体メモリおよびメモリシステム
CN107369473B (zh) 存储系统及其操作方法
US11651812B2 (en) Semiconductor memory device for performing target refresh operation and hidden refresh operation in response to normal refresh command and determining row hammer risk level
US8255668B2 (en) Interface, memory system, and access control method
US11901025B2 (en) Semiconductor memory device and method of operating semiconductor memory device
US11321232B2 (en) Method for simultaneously accessing first DRAM device and second DRAM device and associated memory controller
JP5533696B2 (ja) 半導体メモリおよび半導体メモリの動作方法
JP4207905B2 (ja) 半導体メモリ装置におけるリフレッシュ制御および内部電圧の生成
JP4100403B2 (ja) 半導体メモリ装置におけるリフレッシュ制御および内部電圧の生成
JPH04326140A (ja) メモリ制御装置
KR20070069879A (ko) 반도체 메모리 장치
JP2012221534A (ja) 半導体記憶装置および半導体記憶装置のリフレッシュ方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190326

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190619

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190710

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6556957

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees