KR20040103017A - Memory system including an on chip temperature sensor for controlling the refresh rate of a memory device - Google Patents

Memory system including an on chip temperature sensor for controlling the refresh rate of a memory device Download PDF

Info

Publication number
KR20040103017A
KR20040103017A KR1020030034898A KR20030034898A KR20040103017A KR 20040103017 A KR20040103017 A KR 20040103017A KR 1020030034898 A KR1020030034898 A KR 1020030034898A KR 20030034898 A KR20030034898 A KR 20030034898A KR 20040103017 A KR20040103017 A KR 20040103017A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
memory device
memory
temperature sensing
refresh
Prior art date
Application number
KR1020030034898A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
최종현
서동일
장현순
손한구
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030034898A priority Critical patent/KR20040103017A/en
Publication of KR20040103017A publication Critical patent/KR20040103017A/en

Links

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
    • G11C11/40626Temperature related aspects of refresh operations
    • 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
    • G11C2211/4065Low level details of refresh operations

Abstract

PURPOSE: A memory system having a temperature sensing device to control refresh period is provided to reduce power consumption and required time during the refresh operation by effectively controlling the refresh period in response to the inner temperature of the memory device. CONSTITUTION: A memory system having a temperature sensing device(180) to control refresh period includes a memory device(100) and a controller(200). The memory device is provided with a temperature sensing device to detect the inner temperature. And, the controller controls the refresh operation of the memory device by receiving the temperature information from the temperature sensing device.

Description

리프레시 주기를 제어하기 위해 온도 감지 장치를 내장한 메모리 시스템 {MEMORY SYSTEM INCLUDING AN ON CHIP TEMPERATURE SENSOR FOR CONTROLLING THE REFRESH RATE OF A MEMORY DEVICE}MEMORY SYSTEM INCLUDING AN ON CHIP TEMPERATURE SENSOR FOR CONTROLLING THE REFRESH RATE OF A MEMORY DEVICE}

본 발명은 메모리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리프레시 주기를 효과적으로 제어하기 위한 메모리 시스템 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a memory system, and more particularly to a memory system and apparatus for effectively controlling the refresh cycle.

일반적으로, 메모리 장치(예를 들면, Dynamic Random Access Memory;DRAM)의 경우, 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터로 기본 셀이 구성되고, 커패시터에 데이타가 저장된다. 그런데 반도체 기판 위에 형성되는 커패시터는 주변과 완전히 전기적으로 분리되지 않아 저장된 데이타 즉 전하가 보존되지 않고 방전된다. 즉 누설 전류가 발생하여 메모리 셀의 데이타가 손상될 수 있다. 따라서, 메모리 장치는 정기적으로 커패시터에 저장된 전하를 유지하기 위해 리프레시 동작을 수행한다.In general, in the case of a memory device (eg, a dynamic random access memory (DRAM)), a basic cell is composed of one transistor and one capacitor, and data is stored in the capacitor. However, the capacitor formed on the semiconductor substrate is not completely electrically separated from the surroundings, and thus the stored data, that is, the charge is discharged without being preserved. In other words, leakage current may occur and damage data of the memory cell. Thus, the memory device periodically performs a refresh operation to maintain the charge stored in the capacitor.

리프레시 동작 모드를 갖는 메모리 장치는 외부 커맨드에 의하여, 자체적으로 내부 어드레스를 순차적으로 변화시키면서 리프레시 동작을 수행한다. 즉 외부 커맨드에 의해 리프레시 동작 모드로 진입하면, 일정 주기마다 로우 어드레스가 순차적으로 증가되면서 메모리 셀의 워드라인이 선택된다. 워드라인에 대응하는 커패시터에 저장된 전하는 감지 증폭수단에 의하여 증폭되어 다시 커패시터에 저장된다. 이러한 일련의 리프레시 과정을 통하여 저장된 데이타가 손상없이 보존된다.The memory device having the refresh operation mode performs the refresh operation by sequentially changing its internal address by an external command. That is, when the refresh operation mode is entered by an external command, the row address is sequentially increased at predetermined intervals and the word line of the memory cell is selected. The charge stored in the capacitor corresponding to the word line is amplified by the sense amplifying means and stored in the capacitor again. Through this series of refresh processes, the stored data is preserved intact.

그러나 메모리 장치 내에 저장된 정보의 보존을 위해 종래 사용하던 리프레시 동작은 메모리 장치 내부의 온도와는 무관하게 일정한 주기로 행해졌다. 이렇게 하면 온도가 올라갈수록 리프레시 특성이 취약해져서 리프레시 동작 주기를 빠르게 해야 한다. 따라서 회로 설계자는 높은 온도를 기준으로 리프레시 동작 주기를 설정하게 된다.However, the refresh operation conventionally used for preserving information stored in the memory device is performed at regular intervals regardless of the temperature inside the memory device. This makes the refresh characteristic weaker as the temperature rises, and the refresh operation cycle must be accelerated. Therefore, the circuit designer sets the refresh operation cycle based on the high temperature.

이런 이유로 저온 상태에서 메모리 셀 내에 저장된 정보가 유지되는 시간이 길어져도, 고온을 기준으로 설정된 주기로 리프레시 동작을 수행하기 때문에 낮은 온도에서는 불필요한 리프레시 동작으로 인해 소모되는 전력 및 이를 수행함에 따른 동작 시간을 낭비하게 되는 문제가 있다.For this reason, even when the information stored in the memory cell is maintained in a low temperature state, the refresh operation is performed at a set period based on the high temperature, and thus wastes power consumed by unnecessary refresh operation at a low temperature and operation time according to the same. There is a problem done.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 칩 내부에 온도 감지 장치를 내장하여 효과적으로 리프레시 동작을 수행하는 메모리 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a memory system that effectively performs a refresh operation by embedding a temperature sensing device inside a chip.

도 1은 본 발명에 따른 온도 감지 장치가 내장된 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a memory system incorporating a temperature sensing device according to the present invention.

도 2는 도 1의 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a memory device of FIG. 1.

도 3은 도 1의 메모리 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a memory controller of FIG. 1.

도 4는 도 1의 메모리 장치에 대한 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating another exemplary embodiment of the memory device of FIG. 1.

도 5는 도 1의 메모리 컨트롤러에 대한 다른 실시예를 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating another embodiment of the memory controller of FIG. 1.

도 6은 도 2 또는 도 4의 온도 감지 장치를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating the temperature sensing device of FIG. 2 or 4.

도 7은 도 6의 온도 감지 장치의 온도 특성을 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is a graph illustrating temperature characteristics of the temperature sensing device of FIG. 6.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 메모리 장치 101, 301 : 어드레스 패드100: memory device 101, 301: address pad

102, 302 : 커맨드 패드 103, 303 : 전원 패드102, 302: command pad 103, 303: power pad

104, 304 : 데이타 입출력 패드 105 : 온도 출력 패드104, 304: data input / output pad 105: temperature output pad

110, 310 : 메모리 셀 어레이 120, 320 : 주변 회로110, 310: memory cell array 120, 320: peripheral circuit

130 : 데이타 입출력 회로 140, 340 : 로우 어드레스 버퍼130: data input / output circuit 140, 340: row address buffer

150, 350 : 로우 디코더 160, 360 : 컬럼 어드레스 버퍼150, 350: row decoder 160, 360: column address buffer

170, 370 : 컬럼 디코더 180, 380 : 온도 감지 장치170, 370: column decoder 180, 380: temperature sensing device

201, 401 : 커맨드 패드 202, 402 : 데이타 입출력 패드201 and 401: command pad 202 and 402: data input / output pad

203 : 온도 입력 패드 210, 410 : 온도 해석 장치203: temperature input pad 210, 410: temperature analysis device

220, 420 : 리프레시 주기 제어 발생기220, 420: refresh cycle control generator

230, 430 : 리프레시 주기 발생기 240, 440 : 리프레시 커맨드 발생기230, 430: refresh cycle generator 240, 440: refresh command generator

250, 450 : 데이타 메모리부 330 : 데이타 입출력 증폭회로250 and 450: data memory section 330: data input / output amplification circuit

390 : 데이타 입출력 레지스터390: data input and output register

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 메모리 시스템은,내부 온도를 감지하는 온도 감지 장치를 포함하며, 데이타를 저장하는 메모리 장치와 상기 온도 감지 장치로부터 온도 정보를 입력받아 상기 메모리 장치의 리프레시 동작을 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a memory system including a temperature sensing device for sensing an internal temperature, and receiving temperature information from a memory device for storing data and the temperature sensing device. And a control device for controlling the refresh operation.

이 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치는 상기 온도 정보를 송신하기 위한 송신 수단을 구비하며, 상기 제어 장치는 상기 온도 정보를 수신하기 위한 수신 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the memory device is provided with transmitting means for transmitting the temperature information, and the control device is provided with receiving means for receiving the temperature information.

이 실시예에 있어서, 상기 송신 수단 및 상기 수신 수단은 각각 상기 메모리 장치 및 상기 제어 장치 내에 별도로 구비된 패드인 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the transmitting means and the receiving means are characterized in that each of the pads provided separately in the memory device and the control device.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 송신 수단 및 상기 수신 수단은 각각 상기 메모리 장치 및 상기 제어 장치 내에 구비된 데이타 입출력 패드인 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the transmitting means and the receiving means are data input / output pads provided in the memory device and the control device, respectively.

또한 본 발명에 따른 메모리 장치는, 데이타를 저장하는 메모리 셀 어레이와; 상기 메모리 셀 어레이의 행들과 열들을 선택하는 선택 회로와; 내부 온도를 감지하여 온도 정보를 나타내는 전기적인 신호로 변환하는 온도 감지 수단과; 상기 온도 감지 수단의 전기적 신호를 외부로 송신하기 위한 송신 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the memory device according to the present invention comprises: a memory cell array for storing data; Selection circuitry for selecting rows and columns of the memory cell array; Temperature sensing means for sensing an internal temperature and converting the internal temperature into an electrical signal representing temperature information; And transmission means for transmitting the electrical signal of the temperature sensing means to the outside.

이 실시예에 있어서, 상기 송신 수단은 상기 메모리 장치 내에 별도로 구비된 패드인 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the transmitting means is a pad provided separately in the memory device.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 송신 수단은 상기 메모리 장치 내에 구비된데이타 입출력 패드인 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the transmitting means is a data input / output pad provided in the memory device.

또한 본 발명에 따른 메모리 장치를 제어하는 제어 장치는, 상기 메모리 장치로부터 제공되는 온도 신호를 수신하기 위한 수신 수단과; 상기 수신 수단에서 제공된 온도 신호를 해석하는 해석 수단과; 상기 해석 수단에 의해 해석된 온도 신호에 따라 상기 메모리 장치의 리프레시 주기를 조절하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, a control device for controlling a memory device according to the present invention comprises: receiving means for receiving a temperature signal provided from the memory device; Analysis means for analyzing a temperature signal provided by said receiving means; And control means for adjusting the refresh cycle of the memory device in accordance with the temperature signal analyzed by the analyzing means.

이 실시예에 있어서, 상기 수신 수단은 상기 제어 장치 내에 별도로 구비된 패드인 것을 특징으로 한다.In this embodiment, the receiving means is characterized in that the pad provided separately in the control device.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 수신 수단은 상기 제어 장치 내에 구비된 데이타 입출력 패드인 것을 특징으로 한다.In another embodiment, the receiving means is a data input / output pad provided in the control device.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 메모리 장치(예를들면, DRAM)의 리프레시 동작을 제어하기 위한 메모리 시스템으로, 메모리 장치(100)와 메모리 컨트롤러(200)의 상호 연결 구조를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an interconnection structure of a memory device 100 and a memory controller 200 as a memory system for controlling a refresh operation of a memory device (eg, DRAM) according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 메모리 시스템은 메모리 장치(100)와 메모리 컨트롤러(200)로 구성된다. 상기 메모리 장치(100)에는 내부 온도를 감지할 수 있는 온도 감지 장치(180)가 내장되어 있다. 상기 온도 감지 장치(180)는 상기 메모리 장치(100)의 내부 온도를 감지하여 상기 메모리 컨트롤러(200)에 온도 정보를 보낸다. 상기 메모리 컨트롤러(200)에는 온도 해석 장치(210)가 포함되어 있다. 상기 온도 해석 장치(210)는 상기 메모리 장치(100)에서 제공되는 온도 정보를 해석하여 상기 메모리 장치(100)에 입력되는 리프레시 명령 주기를 가변시켜 리프레시 동작 주기를 제어하게 된다. 상기 메모리 장치(100)에 대한 구체적인 설명은 후술하는 도 2 또는 도 4 를 참조하여 상세히 기술된다. 그리고 상기 메모리 컨트롤러(200)에 대한 구체적인 설명은 후술하는 도 3 또는 도 5 를 참조하여 상세히 기술된다.Referring to FIG. 1, a memory system according to the present invention includes a memory device 100 and a memory controller 200. The memory device 100 has a temperature sensing device 180 that can sense an internal temperature. The temperature sensing device 180 senses an internal temperature of the memory device 100 and sends temperature information to the memory controller 200. The memory controller 200 includes a temperature analyzer 210. The temperature analysis device 210 analyzes temperature information provided from the memory device 100 to control a refresh operation cycle by varying a refresh command cycle input to the memory device 100. A detailed description of the memory device 100 is described in detail with reference to FIG. 2 or FIG. 4 to be described later. A detailed description of the memory controller 200 will be described in detail with reference to FIG. 3 or FIG. 5 to be described later.

도 2는 도 1의 메모리 장치(100)를 구체적으로 나타내는 블록도이다. 상기 메모리 장치(100)에는 상기 온도 감지 장치(180)와 온도 출력 패드(105)가 포함되어 있다. 도 2를 참조하여, 상기 메모리 장치(100)의 구성 및 동작을 기술하면 다음과 같다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the memory device 100 of FIG. 1 in detail. The memory device 100 includes the temperature sensing device 180 and a temperature output pad 105. Referring to FIG. 2, the configuration and operation of the memory device 100 are described as follows.

본 발명에 따른 상기 메모리 장치(100)는 패드부(101, 102, 103, 104, 105), 메모리 셀 어레이(110), 주변 회로(120), 데이타 입출력 회로(130), 선택회로(140, 150, 160, 170), 온도 감지 장치(180)들로 구성된다.The memory device 100 according to the present invention may include a pad unit 101, 102, 103, 104, 105, a memory cell array 110, a peripheral circuit 120, a data input / output circuit 130, and a selection circuit 140. 150, 160, 170, and a temperature sensing device 180.

상기 패드부는 동작명령 정보를 받아들이는 커맨드 패드(102), 메모리 셀을 지정하기 위한 어드레스가 인가되는 어드레스 패드(101), 데이타 입출력을 위한 데이타 입출력 패드(104), 전원을 공급하는 전원 패드(104)들로 구성되어 있으며, 본 발명에서는 온도 감지 정보를 출력하기 위한 온도 출력 패드(105)가 부가적으로 포함된다.The pad unit includes a command pad 102 for receiving operation command information, an address pad 101 for applying an address for designating a memory cell, a data input / output pad 104 for data input / output, and a power pad 104 for supplying power. In the present invention, the temperature output pad 105 for outputting the temperature sensing information is additionally included.

상기 메모리 셀 어레이(110)는 각각 행들과 열들에 배열되는 복수개의 메모리 셀들을 가지며, 로우 디코더(150)와 칼럼 디코더(170)에 의해 메모리 셀이 선택된다. 도 2에서는 본 명세서의 설명의 편의를 위하여 복수개의 메모리 셀 중 일부만을 예로서 간단히 도시한다.The memory cell array 110 has a plurality of memory cells arranged in rows and columns, respectively, and memory cells are selected by the row decoder 150 and the column decoder 170. In FIG. 2, only some of the plurality of memory cells are simply illustrated as an example for convenience of description herein.

상기 주변 회로(120)는 상기 명령 패드로 입력되는 정보를 해석하여 상기 메모리 장치(100)를 동작시킨다. 상기 주변 회로(120)에는 상기 메모리 장치(100)를 동작시키기 위한 제어 회로, 내부 어드레스 가산기, 리프레시 제어회로 등이 포함되어 있다. 상기 주변 회로(120)에 있는 회로들 및 동작 원리는 당업자에게 잘 알려진 사실이다.The peripheral circuit 120 interprets the information input to the command pad to operate the memory device 100. The peripheral circuit 120 includes a control circuit for operating the memory device 100, an internal address adder, a refresh control circuit, and the like. The circuits and operating principles in the peripheral circuit 120 are well known to those skilled in the art.

상기 선택 회로(140, 150, 160, 170)는 상기 어드레스 패드로 입력되는 정보에 의해 상기 메모리 셀 어레이(110)에 있는 특정 셀을 선택하기 위한 회로들로 구성된다. 로우 어드레스 버퍼(140)와 로우 디코더(150)는 상기 메모리 셀 어레이(110)에서 행을 선택하며, 칼럼 어드레스 버퍼(160)와 칼럼 디코더(170)는 열을 선택한다.The selection circuits 140, 150, 160, and 170 are circuits for selecting a specific cell in the memory cell array 110 based on information input to the address pad. The row address buffer 140 and the row decoder 150 select rows in the memory cell array 110, and the column address buffer 160 and the column decoder 170 select columns.

상기 데이타 입출력 회로(130)는 명령(command)에 의해 메모리 셀에 데이타를 입력 또는 출력하는 회로이다.The data input / output circuit 130 is a circuit for inputting or outputting data to a memory cell by a command.

계속해서 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 메모리 장치(100)는 종래의 메모리 장치(예를 들면, DRAM)를 구성하는 요소와 동일하나 내부에 온도 감지 장치(180)가 추가된 것이 특징이다. 상기 온도 감지 장치(180)에 대한 구체적인 설명은 후술하는 도 6을 참조하여 기술된다.2, the memory device 100 according to the present invention has the same elements as a conventional memory device (for example, DRAM), but a temperature sensing device 180 is added therein. . A detailed description of the temperature sensing device 180 is described with reference to FIG. 6 to be described later.

도 3은 도 1의 메모리 컨트롤러(200)를 구체적으로 나타내는 블록도이다. 도 3에 도시된 상기 메모리 컨트롤러(200)의 구성은 개략도이며, 본 발명과 관련하여 필요한 부분만 도시하였고, 나머지 구성에 관한 부분은 생략한다. 도 3을 참조하여상기 메모리 컨트롤러(200)의 구성 및 동작을 기술하면 다음과 같다.3 is a block diagram illustrating in detail the memory controller 200 of FIG. 1. The configuration of the memory controller 200 shown in FIG. 3 is a schematic diagram, and only parts necessary for the present invention are shown, and parts related to the remaining components are omitted. The configuration and operation of the memory controller 200 will be described with reference to FIG. 3.

상기 메모리 컨트롤러는 도 1에 도시된 상기 온도 출력 패드(105)를 통하여 출력되는 온도 정보를 온도 입력 패드(203)를 통하여 받아들인다. 상기 온도 입력 패드(203)로 입력된 온도 정보를 온도 해석 장치(210)로 해석한 다음, 리프레시 주기 제어 발생기(220)에 해석한 정보를 제공한다. 상기 리프레시 주기 제어 발생기(220)는 받아들인 정보를 리프레시 주기 발생기(230)에 보낸다. 상기 리프레시 주기 발생기(230)는 상기 메모리 장치(100)의 리프레시 명령 주기를 제어하는 리프레시 커맨드 발생기(240)에 받아들인 정보를 제공하여 상기 메모리 장치(100)의 리프레시 명령 주기를 내부 주기와 연동하여 가변시키면서 상기 메모리 장치(100)의 리프레시 주기를 제어한다.The memory controller receives temperature information output through the temperature output pad 105 shown in FIG. 1 through the temperature input pad 203. The temperature information input to the temperature input pad 203 is analyzed by the temperature analyzer 210, and then the analyzed information is provided to the refresh cycle control generator 220. The refresh period control generator 220 sends the received information to the refresh period generator 230. The refresh period generator 230 provides information received to the refresh command generator 240 that controls the refresh command cycle of the memory device 100 to link the refresh command cycle of the memory device 100 with an internal cycle. The refresh cycle of the memory device 100 is controlled while being variable.

도 4 와 도 5 는 도 1의 메모리 시스템에 대한 다른 실시예를 나타내는 블록도이다. 도 2 와 도 3 의 메모리 장치 및 메모리 컨트롤러와 비교하여 다른 점은, 상기 온도 감지 장치(180)의 온도 정보를 상기 온도 출력 패드(105) 또는 상기 온도 입력 패드(203)를 통하여 입출력하는 것이 아니라 기존에 있던 데이타 입출력 패드(202)를 통하여 입출력한다는 점이다.4 and 5 are block diagrams illustrating another example of the memory system of FIG. 1. Compared with the memory device and the memory controller of FIGS. 2 and 3, the temperature information of the temperature sensing device 180 is not inputted or outputted through the temperature output pad 105 or the temperature input pad 203. The input / output is performed through the existing data input / output pad 202.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 장치(300)를 구체적으로 나타내는 블록도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 컨트롤러(400)를 구체적으로 나타낸 블록도이다. 도 4와 도 5를 참조하여 상기 메모리 시스템의 동작을 기술하면 다음과 같다.4 is a block diagram illustrating a memory device 300 according to another exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a memory controller 400 according to another exemplary embodiment of the present invention. The operation of the memory system will now be described with reference to FIGS. 4 and 5.

상기 메모리 컨트롤러(400)에서 상기 메모리 장치(300)에 내장된 온도 감지장치(380)의 출력이 필요한 경우, 상기 메모리 커트롤러(400)가 상기 메모리 장치(300)에 특정 커맨드를 인가하면, 상기 메모리 장치(300)는 데이타를 출력하는 것이 아니라 상기 온도 감지 장치(380)의 온도 정보를 출력한다. 상기 메모리 컨트롤러(400)는 온도 정보를 받아들여 상기 메모리 장치(300)의 온도를 해석하고 리프레시 주기를 변경 또는 유지한다. 이렇게 하는 이유는 패드의 추가 배치에 따른 패드 및 핀을 줄이기 위함이다.When the memory controller 400 needs the output of the temperature sensing device 380 embedded in the memory device 300, when the memory controller 400 applies a specific command to the memory device 300, the The memory device 300 does not output data but outputs temperature information of the temperature sensing device 380. The memory controller 400 receives temperature information, analyzes the temperature of the memory device 300, and changes or maintains a refresh cycle. The reason for this is to reduce pads and pins due to the additional placement of the pads.

도 6은 도 2 또는 도 4 의 메모리 장치(100, 300)에 내장된 온도 감지 장치(180, 380)의 내부 회로도이다. 도 6을 참조하여 상기 온도 감지 장치(180, 380)의 구성 및 동작을 기술하면 다음과 같다. 도 6의 온도 감지 장치(180, 380)는 일반적인 밴드갭 레퍼런스 회로를 이용하는 온도 감지 회로를 예로 든 것이다.6 is an internal circuit diagram of the temperature sensing devices 180 and 380 embedded in the memory devices 100 and 300 of FIG. 2 or 4. The configuration and operation of the temperature sensing apparatuses 180 and 380 will now be described with reference to FIG. 6. The temperature sensing devices 180 and 380 of FIG. 6 are examples of a temperature sensing circuit using a general bandgap reference circuit.

도 6을 참조하면, 다이오드 D1(189)과 다이오드 D2(190)는 동일한 접합 다이오드라고 가정하고, Mp1:Mp2:Mp3:Mp4 와 Mn1:Mn2:Mn3:Mn4 의 종행비(W/L)를 M:1:M:M 이라고 가정한다. 그러면 Mp1과 Mp2 , Mn1과 Mn2 의 전류 미러의 동작에 의해 Io:Ir = M:1 의 전류가 흐르게 되고, A와 B의 노드 전압이 동일하게 된다. 다이오드 전류식은 턴-온 구간에서 I=Is{e(VD/VT)-1}≒Is{e(VD/VT)} 이다. 여기서, Is 는 역포화 전류이고, VD는 다이오드 전압이고, VT=kT/q 로서 열전압을 의미한다.Referring to FIG. 6, it is assumed that diode D1 189 and diode D2 190 are the same junction diode, and the aspect ratio (W / L) of Mp1: Mp2: Mp3: Mp4 and Mn1: Mn2: Mn3: Mn4 is M Assume that: 1: M: M Then, the current of Io: Ir = M: 1 flows by the operation of the current mirrors of Mp1 and Mp2 and Mn1 and Mn2, and the node voltages of A and B become equal. The diode current expression is I = Is {e (VD / VT) -1} ≒ Is {e (VD / VT)} in the turn-on period. Here, Is is a reverse saturation current, VD is a diode voltage, and VT = kT / q means a thermal voltage.

도 6에서 VA = VB = VD1 = VD2+(Ir*R) 이다. 그런데 Io=Is*e(VD1/VT) 이므로 VD1=VT*ln(Io/Is) 이고, Ir=Is*e(VD2/VT) 이므로 VD2=VT*ln(Ir/Is)=VT*ln(M*Io/Is) 이 된다. 따라서 VT*ln(Io/Is) = VT*ln(M*Io/Is) + Ir*R 이 된다. 여기서 양변을 R로 나누면, Ir = VT*ln(M)/R 이 되어 온도에 비례하는 전류가 흐르게 된다. 또한 I1, I2, Io 는 비슷한 영역의 전류가 흐르도록 맞추어주면, VC와 VD는 VB의 값과 거의 같게 되고, VB=VD1=VT*ln(Io/Is) 이다. 보통 VT도 온도 증가에 따라 증가하지만 Is가 훨씬 크게 증가한다. 따라서 일반적으로 다이오드 전압은 온도에 따라 감소하는 특성을 갖는다. 결국 저항 R1(192)과 저항 R2(193)의 튜닝을 통해 특정 온도에서 Io와 I1, Io와 I2의 값이 크로스되게 설계할 수 있으므로 이를 이용하여 특정 온도를 감지 할 수 있다.In FIG. 6, VA = VB = VD1 = VD2 + (Ir * R). However, since Io = Is * e (VD1 / VT), VD1 = VT * ln (Io / Is), and Ir = Is * e (VD2 / VT), VD2 = VT * ln (Ir / Is) = VT * ln ( M * Io / Is). Therefore, VT * ln (Io / Is) = VT * ln (M * Io / Is) + Ir * R. If both sides are divided by R, Ir = VT * ln (M) / R, and a current proportional to temperature flows. In addition, if I1, I2, and Io are set to flow a current in a similar region, VC and VD become almost equal to the value of VB, and VB = VD1 = VT * ln (Io / Is). Usually VT also increases with temperature, but Is increases much more. Therefore, diode voltage generally has a characteristic of decreasing with temperature. Eventually, the tuning of the resistor R1 192 and the resistor R2 193 can be designed to cross the values of Io and I1, Io and I2 at a specific temperature, so that a specific temperature can be detected using this.

도 7은 도 6의 회로도에 대한 온도 특성을 도시한 그래프이다. 온도 구간을 보다 세밀화 할 수 있으나 설명의 편의를 위해 45℃ 와 85℃에 대해서만 예로서 표시한다. 45℃에 대한 온도 감지는 I1이 Ir과 크로스 또는 작아지는 지점에서 T1이 출력되고, 마찬가지로 85℃는 I2가 Ir과 크로스 또는 작아지는 지점에서 T2가 출력된다.7 is a graph illustrating temperature characteristics of the circuit diagram of FIG. 6. The temperature range can be further refined, but for convenience of explanation, only 45 ° C and 85 ° C are shown as an example. Temperature sensing at 45 ° C. outputs T1 at the point where I 1 crosses or decreases with Ir. Similarly, 85 ° C. outputs T 2 at the point where I 2 crosses or decreases with Ir.

본 발명의 온도 감지 장치가 내장된 메모리 시스템에 의하여, 종래 기술의 메모리 장치에서와 같이 온도와 무관하게 리프레시 주기를 제어하는 대신에, 메모리 장치의 내부 온도에 따라 리프레시 주기를 효과적으로 제어함으로써,리프레시 동작시 소모하는 전력 및 소요시간을 줄일 수 있다.By the memory system incorporating the temperature sensing device of the present invention, instead of controlling the refresh cycle irrespective of temperature as in the memory device of the prior art, by effectively controlling the refresh cycle in accordance with the internal temperature of the memory device, the refresh operation It can reduce power consumption and time required.

Claims (10)

내부 온도를 감지하는 온도 감지 장치를 포함하는 메모리 장치와;A memory device including a temperature sensing device for sensing an internal temperature; 상기 온도 감지 장치로부터 온도 정보를 입력받아 상기 메모리 장치의 리프레시 동작을 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 메모리 시스템.And a control device which receives temperature information from the temperature sensing device and controls a refresh operation of the memory device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 메모리 장치는 상기 온도 정보를 송신하기 위한 송신 수단을 구비하며,The memory device has transmission means for transmitting the temperature information, 상기 제어 장치는 상기 온도 정보를 수신하기 위한 수신 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리 시스템.And the control device comprises a receiving means for receiving the temperature information. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 송신 수단 및 상기 수신 수단은 각각 상기 메모리 장치 및 상기 제어 장치 내에 별도로 구비된 패드인 것을 특징으로 하는 메모리 시스템.And the transmitting means and the receiving means are pads provided separately in the memory device and the control device, respectively. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 송신 수단 및 상기 수신 수단은 각각 상기 메모리 장치 및 상기 제어 장치 내에 구비된 데이타 입출력 패드인 것을 특징으로 하는 메모리 시스템.And the transmitting means and the receiving means are data input / output pads provided in the memory device and the control device, respectively. 데이타를 저장하는 메모리 셀 어레이와;A memory cell array for storing data; 상기 메모리 셀 어레이의 행들과 열들을 선택하는 선택 회로와;Selection circuitry for selecting rows and columns of the memory cell array; 내부 온도를 감지하여 온도 정보를 나타내는 전기적 신호로 변환하는 온도 감지 수단과;Temperature sensing means for sensing an internal temperature and converting the internal temperature into an electrical signal representing temperature information; 상기 온도 감지 수단의 전기적 신호를 외부로 송신하기 위한 송신 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치.And transmission means for transmitting the electrical signal of the temperature sensing means to the outside. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 송신 수단은 상기 메모리 장치 내에 별도로 구비된 패드인 것을 특징으로 하는 메모리 장치.And the transmitting means is a pad provided separately in the memory device. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 송신 수단은 상기 메모리 장치 내에 구비된 데이타 입출력 패드인 것을 특징으로 하는 메모리 장치.And the transmitting means is a data input / output pad provided in the memory device. 제 5 항의 메모리 장치를 제어하는 제어 장치에 있어서:A control device for controlling the memory device of claim 5, comprising: 상기 메모리 장치로부터 제공되는 온도 신호를 수신하기 위한 수신 수단과;Receiving means for receiving a temperature signal provided from said memory device; 상기 수신 수단에서 제공된 온도 신호를 해석하는 해석 수단과;Analysis means for analyzing a temperature signal provided by said receiving means; 상기 해석 수단에 의해 해석된 온도 신호에 따라 상기 메모리 장치의 리프레시 주기를 조절하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 메모리 제어 장치.And control means for adjusting a refresh cycle of the memory device in accordance with the temperature signal analyzed by the analyzing means. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 수신 수단은 상기 제어 장치 내에 별도로 구비된 패드인 것을 특징으로 하는 메모리 제어 장치.And the receiving means is a pad provided separately in the control device. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 수신 수단은 상기 제어 장치 내에 구비된 데이타 입출력 패드인 것을 특징으로 하는 메모리 제어 장치.And the receiving means is a data input / output pad provided in the control device.
KR1020030034898A 2003-05-30 2003-05-30 Memory system including an on chip temperature sensor for controlling the refresh rate of a memory device KR20040103017A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030034898A KR20040103017A (en) 2003-05-30 2003-05-30 Memory system including an on chip temperature sensor for controlling the refresh rate of a memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030034898A KR20040103017A (en) 2003-05-30 2003-05-30 Memory system including an on chip temperature sensor for controlling the refresh rate of a memory device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040103017A true KR20040103017A (en) 2004-12-08

Family

ID=37379197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030034898A KR20040103017A (en) 2003-05-30 2003-05-30 Memory system including an on chip temperature sensor for controlling the refresh rate of a memory device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040103017A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100611505B1 (en) * 2004-12-17 2006-08-11 삼성전자주식회사 Memory module having capability of dynamic temperature monitoring, and operation method thereof
KR100725992B1 (en) * 2005-11-04 2007-06-08 삼성전자주식회사 Appatus for controlling refresh of semiconductor memory device, and method there-of
KR100810612B1 (en) * 2006-06-16 2008-03-06 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device and method of executing refresh and addition function simultaneously using it
KR100816051B1 (en) * 2005-06-01 2008-03-21 인피니언 테크놀로지스 아게 Electronic memory apparatus and method for operating an electronic memory apparatus
KR100832029B1 (en) * 2006-09-28 2008-05-26 주식회사 하이닉스반도체 Memory device with on-die thermal sensor
KR100832006B1 (en) * 2006-09-29 2008-05-26 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor memory device with self-refresh-period generator and there for operation method
US7843752B2 (en) 2007-04-30 2010-11-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Circuit and method for controlling refresh periods in semiconductor memory devices

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100611505B1 (en) * 2004-12-17 2006-08-11 삼성전자주식회사 Memory module having capability of dynamic temperature monitoring, and operation method thereof
KR100816051B1 (en) * 2005-06-01 2008-03-21 인피니언 테크놀로지스 아게 Electronic memory apparatus and method for operating an electronic memory apparatus
KR100725992B1 (en) * 2005-11-04 2007-06-08 삼성전자주식회사 Appatus for controlling refresh of semiconductor memory device, and method there-of
KR100810612B1 (en) * 2006-06-16 2008-03-06 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device and method of executing refresh and addition function simultaneously using it
KR100832029B1 (en) * 2006-09-28 2008-05-26 주식회사 하이닉스반도체 Memory device with on-die thermal sensor
US7965571B2 (en) 2006-09-28 2011-06-21 Hynix Semiconductor Inc. On die thermal sensor
KR100832006B1 (en) * 2006-09-29 2008-05-26 주식회사 하이닉스반도체 Semiconductor memory device with self-refresh-period generator and there for operation method
US7843752B2 (en) 2007-04-30 2010-11-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Circuit and method for controlling refresh periods in semiconductor memory devices
US8218137B2 (en) 2007-04-30 2012-07-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of operating DRAM devices having adjustable internal refresh cycles that vary in response to on-chip temperature changes
US8537633B2 (en) 2007-04-30 2013-09-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of operating DRAM devices having adjustable internal refresh cycles that vary in response to on-chip temperature changes
US8675438B2 (en) 2007-04-30 2014-03-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of operating DRAM devices having adjustable internal refresh cycles that vary in response to on-chip temperature changes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101596281B1 (en) Semiconductor memory device having shared temperature control circuit
US7554869B2 (en) Semiconductor memory device having internal circuits responsive to temperature data and method thereof
US6756856B2 (en) Clock generation circuits and integrated circuit memory devices for controlling a clock period based on temperature and methods for using the same
US7443754B2 (en) Semiconductor memory device
KR100543659B1 (en) Active driver for generating internal voltage
US9134183B2 (en) Temperature sensor
US8545095B2 (en) Temperature sensing circuit and semiconductor memory device using the same
US8330476B2 (en) Dynamic voltage and power management by temperature monitoring
KR20030011257A (en) Dram refresh timing adjustment device, system, and method
JP2006004612A (en) Temperature sensing circuit having hysteresis characteristic
JP2008099032A (en) Semiconductor integrated circuit device
KR100610024B1 (en) Semiconductor memory device having self refresh mode and method for operating the same
US6768693B2 (en) Integrated dynamic memory with control circuit for controlling a refresh mode of memory cells, and method for driving the memory
US6404690B2 (en) Refresh drive circuit for a DRAM
KR20040103017A (en) Memory system including an on chip temperature sensor for controlling the refresh rate of a memory device
KR20080066249A (en) Refresh frequency control circuit of semiconductor memory device
JP4495854B2 (en) Semiconductor memory device and reading method thereof
KR100353538B1 (en) Voltage generator control circuit of semiconductor device
KR20090066037A (en) Auto refresh controlling apparatus
KR100518565B1 (en) Semiconductor temperature detector, semiconductor memory device providing for reduced self-refresh current by the detector and self-refresh method thereof
JPH04154212A (en) Output circuit for semiconductor memory device
JP2007220233A (en) Semiconductor memory device and semiconductor device and electronic device
KR20010004581A (en) Self refresh current reduction scheme with temperature detector
KR20000042478A (en) Device for detecting leakage current of cell
JP2004295946A (en) Temperature detection circuit and storage device

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination