KR20070091638A - 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스의 확장된 리프레시 기간동안의 전력 소비 감축을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (32)
- 주기적 리프레시를 요구하는 메모리 셀들의 어레이를 갖는 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 동작시키는 방법으로서, 상기 메모리 셀들의 각각이 복수의 메모리 셀들의 커패시터들에 공통인 셀 플레이트에 의해 형성된 메모리 셀 커패시터를 포함하는, 상기 방법에 있어서,정규 동작 모드에서, 상기 셀 플레이트를 제 1 전압으로 바이어스하는 단계;정적 리프레시 모드에서, 상기 어레이 내 메모리 셀들이 리프레시되어야 할 때를 제외하고 상기 셀 플레이트를 제 2 전압으로 바이어스하는 단계; 및상기 정적 리프레시 모드에서, 상기 어레이 내 메모리 셀들이 리프레시되어야 할 때 상기 셀 플레이트를 상기 제 1 전압으로 바이어스하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 정적 리프레시 모드는 자체-리프레시 모드를 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 어레이 내 메모리 셀들이 상기 정적 리프레시 모드에서 리프레시되어야 할 때, 버스트로 상기 어레이 내 메모리 셀들을 리프레시하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 전압은 실질적으로 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반과 같고, 상기 제 2 전압은 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반의 미만인, 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 정규 동작 모드에서 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들을 리프레시하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 주기적 리프레시를 요구하는 메모리 셀들의 어레이를 갖는 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 동작시키는 방법으로서, 상기 메모리 셀들의 각각이 복수의 메모리 셀들의 커패시터들에 공통인 셀 플레이트에 의해 형성된 메모리 셀 커패시터를 포함하는, 상기 방법에 있어서,정규 동작 모드에서, 상기 셀 플레이트를 제 1 전압으로 바이어스하는 단계;상기 정규 모드에서의 동작으로부터 정적 리프레시 모드에서의 동작으로 상기 메모리 디바이스를 전환한 후에, 상기 셀 플레이트를 제 2 전압으로 바이어스하는 단계;상기 정적 리프레시 모드에서, 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들 중 어느 것도 리프레시되고 있지 않은 정지 기간을 갖고 산재된 리프레시 기간 동안 상기 어 레이 내 상기 메모리 셀들을 주기적으로 리프레시하는 단계로서, 상기 정지 기간은 실질적으로 상기 리프레시 기간보다 긴, 상기 정적 리프레시 모드에서의 상기 주기적 리프레시 단계;상기 정적 리프레시 모드에서, 상기 정지 기간 동안 상기 셀 플레이트를 상기 제 2 전압으로 바이어스하는 단계;상기 정적 리프레시 모드에서, 상기 리프레시 기간 동안 상기 셀 플레이트를 상기 제 1 전압으로 바이어스하는 단계; 및상기 정적 리프레시 모드에서의 동작으로부터 상기 정규 모드에서의 동작으로 상기 메모리 디바이스를 전환한 후에, 상기 셀 플레이트를 상기 제 1 전압으로 바이어스하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 정적 리프레시 모드는 자체-리프레시 모드를 포함하는, 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 전압은 실질적으로 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반과 같고, 상기 제 2 전압은 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반의 미만인, 방법.
- 주기적 리프레시를 요구하는 메모리 셀들의 어레이를 갖는 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스에서, 상기 메모리 셀들의 각각은 복수의 메모리 셀들의 커패시터들에 공통인 셀 플레이트에 의해 형성된 메모리 셀 커패시터를 포함하고, 상기 메모리 디바이스가 정규 동작 모드에서 동작하고 있을 때 상기 메모리 디바이스에 의해 소비되는 전력에 비교하여 상기 메모리 디바이스가 정적 리프레시 모드에서 동작하고 있을 때 상기 메모리 디바이스에 의해 소비되는 전력을 감소시키는 시스템에 있어서,상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 상기 정규 동작 모드 및 상기 정적 리프레시 모드에서 리프레시되게 하는 제어 신호들을 발생하는 리프레시 제어기로서, 상기 리프레시 제어기는 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스가 상기 정규 동작 모드에서 동작하고 있을 때 또는 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스가 상기 정적 동작 모드에서 동작하고 상기 리프레시 제어기가 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 리프레시되게 하는 제어 신호들을 생성할 때 제 1 제어 신호를 발생하도록 동작가능하며, 상기 리프레시 제어기는 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스가 상기 정적 리프레시 모드에서 동작하고 상기 리프레시 제어기가 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 리프레시되게 하는 제어 신호들을 발생시키지 않을 때 제 2 제어 신호를 발생하도록 동작가능한, 상기 리프레시 제어기, 및리프레시 제어기 및 상기 어레이의 셀 플레이트에 결합되는 셀 플레이트 전압 선택기로서, 상기 셀 플레이트 전압 선택기는 상기 제 1 제어 신호에 응답하여 정규 바이어스 전압을 상기 셀 플레이트에 인가하고 상기 제 2 제어 신호에 응답하여 정적 리프레시 바이어스 전압을 상기 셀 플레이트에 인가하도록 동작가능한, 상 기 셀 플레이트 전압 선택기를 포함하는, 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 리프레시 제어기에 의해 상기 셀 플레이트 전압 선택기에 결합된 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들은 상보 신호들을 포함하는, 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 리프레시 제어기가 상기 제 2 제어 신호를 발생하도록 동작가능한 정적 리프레시 모드는 자체 리프레시 모드를 포함하는, 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 셀 플레이트 전압 선택기는,입력 단자 및 출력 단자를 갖는 증폭기로서, 상기 증폭기의 출력 단자는 상기 셀 플레이트에 결합되고, 상기 증폭기는 상기 입력 단자에 인가되는 전압의 크기에 비례하는 크기를 갖는 전압을 상기 출력 단자에 인가하는, 상기 증폭기; 및제 1 전압 및 제 2 전압을 수신하는 선택기 회로로서, 상기 선택기 회로는 상기 리프레시 제어기로부터 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들을 수신하도록 결합되고, 상기 선택기 회로는 상기 제 1 제어 신호에 응답하여 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 상기 제 1 전압을 결합하도록 동작가능하고, 상기 제 2 제어 신호에 응답하여 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 상기 제 2 전압을 결합하도록 동작가능한, 상 기 선택기 회로를 포함하는, 시스템.
- 제 12 항에 있어서,상기 증폭기는 상기 제 1 전압이 실질적으로 상기 정규 바이어스 전압과 같도록 단위 이득을 가지며, 상기 제 2 전압은 상기 정적 리프레시 바이어스 전압과 실질적으로 동일한, 시스템.
- 제 12 항에 있어서,상기 리프레시 제어기에 의해 상기 셀 플레이트 전압 선택기에 결합된 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들은 상보 신호들을 포함하며, 상기 선택기는 상기 제 1 및 제 2 신호들에 의해 제어되는 한 쌍의 교차 결합된 통과 게이트들을 포함하고, 상기 통과 게이트들은 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 각각 상기 제 1 및 제 2 전압들을 번갈아 결합하도록 동작가능한, 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 정규 바이어스 전압은 실질적으로 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반과 같으며, 상기 정적 리프레시 바이어스 전압은 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반의 미만인, 시스템.
- 제 9 항에 있어서,상기 리프레시 제어기는 상기 정적 리프레시 모드에서 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 버스트로 리프레시되게 하고 이어서 상기 메모리 셀들이 리프레시되었던 기간보다 실질적으로 더 긴 정지 기간이 오게 하는 제어 신호들을 발생하도록 동작하는, 시스템.
- 동적 랜덤 액세스 메모리("DRAM") 디바이스에 있어서,상기 메모리 디바이스의 외부 어드레스 단자들에 인가되는 행 어드레스 신호들을 수신 및 디코딩하도록 동작가능한 행 어드레스 회로;상기 외부 어드레스 단자들에 인가되는 열 어드레스 신호들을 수신하여 디코딩하도록 동작가능한 열 어드레스 회로;메모리 셀들의 어레이로서, 상기 메모리 셀들 각각은 상기 어레이 내 복수의 상기 메모리 셀들의 커패시터들에 공통인 셀 플레이트에 의해 형성된 메모리 셀 커패시터를 포함하고, 상기 메모리 셀들은 상기 디코딩된 행 어드레스 신호들 및 상기 디코딩된 열 어드레스 신호들에 의해 결정된 위치에서 상기 어레이에 기록되고 이로부터 판독되는 데이터를 저장하도록 동작가능한 상기 메모리 셀들의 어레이;상기 어레이로부터의 판독 데이터 신호들을 상기 메모리 디바이스의 외부 데이터 단자들에 결합하도록 동작가능한 판독 데이터 경로 회로;상기 메모리 디바이스의 상기 외부 데이터 단자들로부터 기록 데이터 신호들을 결합하고 상기 기록 데이터 신호들을 상기 어레이에 결합하도록 동작가능한 기록 데이터 경로 회로;상기 메모리 디바이스의 각각의 외부 명령 단자들에 인가되는 복수의 명령 신호들을 디코딩하도록 동작가능한 명령 디코더로서, 상기 디코딩된 명령 신호들에 대응하는 제어 신호들을 발생하도록 동작가능한, 상기 명령 디코더;상기 명령 디코더 및 상기 메모리 셀들의 어레이에 결합된 리프레시 제어기로서, 상기 명령 디코더로부터의 제어 신호들에 응답하여 정규 리프레시 모드 또는 정적 리프레시 모드에서 동작가능하고, 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 상기 정규 리프레시 모드에서 및 상기 정적 리프레시 모드에서 리프레시되게 동작가능하며, 또한, 상기 리프레시 제어기가 상기 정규 동작 모드에서 동작하고 있을 때 또는 상기 리프레시 제어기가 상기 정적 동작 모드에서 동작하고 상기 리프레시 제어기가 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 리프레시되게 할 때 제 1 제어 신호를 발생하도록 동작가능하며, 상기 리프레시 제어기가 상기 정적 리프레시 모드에서 동작하고 상기 리프레시 제어기가 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 리프레시되게 하지 않을 때 제 2 제어 신호를 발생하도록 동작가능한, 상기 리프레시 제어기; 및상기 리프레시 제어기 및 상기 메모리 셀들의 상기 어레이의 상기 셀 플레이트에 결합된 셀 플레이트 전압 선택기로서, 상기 제 1 제어 신호에 응답하여 상기 셀 플레이트에 정규 바이어스 전압을 인가하고 상기 제 2 제어 신호에 응답하여 상기 셀 플레이트에 정적 리프레시 바이어스 전압을 인가하도록 동작가능한, 상기 셀 플레이트 전압 선택기를 포함하는, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 제 17 항에 있어서,상기 리프레시 제어기에 의해 상기 셀 플레이트 전압 선택기에 결합된 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들은 상보 신호들을 포함하는, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 제 17 항에 있어서,상기 리프레시 제어기가 상기 제 2 제어 신호를 발생하도록 동작가능한 정적 리프레시 모드는 자체 리프레시 모드를 포함하는, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 제 17 항에 있어서,상기 셀 플레이트 전압 선택기는,입력 단자 및 출력 단자를 갖는 증폭기로서, 상기 증폭기의 출력 단자는 상기 셀 플레이트에 결합되고, 상기 증폭기는 상기 입력 단자에 인가된 전압의 크기에 비례하는 크기를 갖는 전압을 상기 출력 단자에 인가하는, 상기 증폭기; 및제 1 전압 및 제 2 전압을 수신하는 선택기 회로로서, 상기 선택기 회로는 상기 리프레시 제어기로부터 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들을 수신하도록 결합되며, 상기 선택기 회로는 상기 제 1 제어 신호에 응답하여 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 상기 제 1 전압을 결합하도록 동작가능하고 상기 제 2 제어 신호에 응답하여 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 상기 제 2 전압을 결합하도록 동작가능한, 상기 선택기 회로를 포함하는, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 제 20 항에 있어서,상기 증폭기는 상기 제 1 전압이 실질적으로 상기 정규 바이어스 전압과 같도록 단위 이득을 가지며, 상기 제 2 전압은 상기 정적 리프레시 바이어스 전압과 실질적으로 동일한, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 제 20 항에 있어서,상기 리프레시 제어기에 의해 상기 셀 플레이트 전압 선택기에 결합된 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들은 상보 신호들을 포함하며, 상기 선택기는 상기 제 1 및 제 2 신호들에 의해 제어된 한 쌍의 교차 결합된 통과 게이트들을 포함하고, 상기 통과 게이트들은 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 각각 상기 제 1 및 제 2 전압들을 번갈아 결합하도록 동작가능한, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 제 17 항에 있어서,상기 정규 바이어스 전압은 실질적으로 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반과 같으며, 상기 정적 리프레시 바이어스 전압은 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반의 미만인, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 제 17 항에 있어서,상기 리프레시 제어기는 상기 정적 리프레시 모드에서 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 버스트로 리프레시되게 하고 이어서 상기 메모리 셀들의 리프레시되었던 기간보다 실질적으로 더 긴 정지 기간이 오게 하는 제어 신호들을 발생하도록 동작하는, 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스.
- 프로세서 기반 시스템에 있어서,프로세서 버스를 갖는 프로세서;상기 프로세서 버스를 통해 상기 프로세서에 결합되고 데이터가 상기 컴퓨터 시스템에 입력되도록 적응된 입력 디바이스;상기 프로세서 버스를 통해 상기 프로세서에 결합되고 데이터가 상기 컴퓨터 시스템으로부터 출력되도록 적응된 출력 디바이스; 및상기 프로세서 버스에 결합되고 데이터가 저장되도록 적응된 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 포함하고, 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스는,상기 메모리 디바이스의 외부 어드레스 단자들에 인가된 행 어드레스 신호들을 수신 및 디코딩하도록 동작가능한 행 어드레스 회로;상기 외부 어드레스 단자들에 인가된 열 어드레스 신호들을 수신하여 디코딩하도록 동작가능한 열 어드레스 회로;메모리 셀들의 어레이로서, 상기 메모리 셀들의 각각은 상기 어레이 내 복수의 상기 메모리 셀들의 커패시터들에 공통인 셀 플레이트에 의해 형성된 메모리 셀 커패시터를 포함하고, 상기 메모리 셀들은 상기 디코딩된 행 어드레스 신 호들 및 상기 디코딩된 열 어드레스 신호들에 의해 결정된 위치에서 상기 어레이에 기록되고 이로부터 판독되는 데이터를 저장하도록 동작가능한, 상기 메모리 셀들의 어레이;상기 어레이로부터의 데이터 신호들을 상기 메모리 디바이스의 외부 데이터 단자에 결합하도록 동작가능한 판독 데이터 경로 회로;상기 메모리 디바이스의 상기 외부 데이터 단자들로부터 기록 데이터 신호들을 상기 어레이에 결합하도록 동작가능한 기록 데이터 경로 회로;상기 메모리 디바이스의 각각의 외부 어드레스 단자들에 인가된 복수의 명령 신호들을 디코딩하도록 동작가능한 명령 디코더로서, 상기 디코딩된 명령 신호들에 대응하는 제어 신호들을 발생하도록 동작가능한, 상기 명령 디코더;상기 명령 디코더 및 상기 메모리 셀의 상기 어레이에 결합된 리프레시 제어기로서, 상기 명령 디코더로부터의 제어 신호들에 응답하여 정규 리프레시 모드 또는 정적 리프레시 모드에서 동작하고, 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 상기 정규 리프레시 모드에서 및 상기 정적 리프레시 모드에서 레프레시되도록 동작가능하며, 또한, 상기 리프레시 제어기가 상기 정규 동작 모드에서 동작하고 있을 때 또는 상기 리프레시 제어기가 상기 정적 동작 모드에서 동작하고 상기 리프레시 제어기가 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 리프레시되게 할 때 제 1 제어 신호를 발생하도록 동작가능하고, 상기 리프레시 제어기가 상기 정적 리프레시 모드에서 동작하고 상기 리프레시 제어기가 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 리프레시되게 하지 않을 때 제 2 제어 신호를 발생하도록 동작가능한, 상기 리프레시 제어기; 및상기 리프레시 제어기 및 상기 메모리 셀들의 상기 어레이의 상기 셀 플레이트에 결합된 셀 플레이트 전압 선택기로서, 상기 제 1 제어 신호에 응답하여 상기 셀 플레이트에 정규 바이어스 전압을 인가하고 상기 제 2 제어 신호에 응답하여 상기 셀 플레이트에 정적 리프레시 바이어스 전압을 인가하도록 동작가능한, 상기 셀 플레이트 전압 선택기를 포함하는, 프로세서 기반 시스템.
- 제 25 항에 있어서,상기 리프레시 제어기에 의해 상기 셀 플레이트 전압 선택기에 결합된 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들은 상보 신호들을 포함하는, 프로세서 기반 시스템.
- 제 25 항에 있어서,상기 리프레시 제어기가 상기 제 2 제어 신호를 발생하도록 동작가능한 정적 리프레시 모드는 자체 리프레시 모드를 포함하는, 프로세서 기반 시스템.
- 제 25 항에 있어서,상기 셀 플레이트 전압 선택기는,입력 단자 및 출력 단자를 갖는 증폭기로서, 상기 증폭기의 출력 단자는 상기 셀 플레이트에 결합되고, 상기 증폭기는 상기 입력 단자에 인가된 전압의 크기에 비례하는 크기를 갖는 전압을 상기 출력 단자에 인가하는, 상기 증폭기; 및제 1 전압 및 제 2 전압을 수신하는 선택기 회로로서, 상기 선택기 회로는 상기 리프레시 제어기로부터 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들을 수신하도록 결합되고, 상기 선택기 회로는 상기 제 1 제어 신호에 응답하여 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 상기 제 1 전압을 결합하도록 동작가능하고 상기 제 2 제어 신호에 응답하여 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 상기 제 2 전압을 결합하도록 동작가능한, 상기 선택기 회로를 포함하는, 프로세서 기반 시스템.
- 제 28 항에 있어서,상기 증폭기는 상기 제 1 전압이 실질적으로 상기 정규 바이어스 전압과 같도록 단위 이득을 가지며, 상기 제 2 전압은 상기 정적 리프레시 바이어스 전압과 실질적으로 동일한, 프로세서 기반 시스템.
- 제 28 항에 있어서,상기 리프레시 제어기에 의해 상기 셀 플레이트 전압 선택기에 결합된 상기 제 1 및 제 2 제어 신호들은 상보 신호들을 포함하며, 상기 선택기는 상기 제 1 및 제 2 신호들에 의해 제어되는 한 쌍의 교차 결합된 통과 게이트들을 포함하고, 상기 통과 게이트들은 상기 증폭기의 상기 입력 단자에 각각 상기 제 1 및 제 2 전압들을 번갈아 결합하게 동작하는, 프로세서 기반 시스템.
- 제 25 항에 있어서,상기 정규 바이어스 전압은 실질적으로 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반과 같으며, 상기 정적 리프레시 바이어스 전압은 상기 동적 랜덤 액세스 메모리 디바이스를 위한 공급 전압의 반의 미만인, 프로세서 기반 시스템.
- 제 25 항에 있어서,상기 리프레시 제어기는 상기 정적 리프레시 모드에서 상기 어레이 내 상기 메모리 셀들이 버스트로 리프레시되게 하고 이어서 상기 메모리 셀들의 리프레시되었던 기간보다 실질적으로 더 긴 정지 기간이 오게 하는 제어 신호들을 발생하도록 동작하는, 프로세서 기반 시스템.
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