KR20120049031A - Senucibductir memory device and refresh method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 디바이스 및 그 리프레시 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀프 리프레시 전력 소모를 감소하기 위한 반도체 메모리 디바이스 및 그 리프레시 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 스마트 폰 등을 포함하는 모바일 전자 제품에서 대용량 DRAM의 수요가 존재한다. 일반적으로, DRAM과 같은 반도체 메모리 장치는 메모리 셀에 저장된 데이터가 누설전류에 의하여 변경될 수 있다. 따라서, 메모리 셀에 저장된 데이터를 주기적으로 재충전하기 위하여 리프레시(Refresh) 동작이 요구된다Recently, there is a demand for large-capacity DRAM in mobile electronic products including smart phones. In general, in a semiconductor memory device such as a DRAM, data stored in a memory cell may be changed by a leakage current. Therefore, a refresh operation is required to periodically recharge the data stored in the memory cell.
하지만, 수요가 존재하더라도, 스탠바이(Standby) 모드에서 DRAM 내 리프레시(Refresh) 동작에 따른 전력 소모의 증가로 인하여 DRAM 채용이 어려운 상황이 발생하고 있다. However, even when demand exists, it is difficult to employ DRAM due to an increase in power consumption due to refresh operation in DRAM in a standby mode.
따라서, DRAM 채용을 위해서 DRAM 내 리프레시(Refresh) 동작에 따른 전력 소모를 감소시킬 필요가 있다.Therefore, in order to employ DRAM, it is necessary to reduce power consumption due to refresh operation in the DRAM.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 셀프 리프레시 전력 소모를 감소하기 위한 반도체 메모리 디바이스 및 그 리프레시 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem to be achieved by the present invention is to provide a semiconductor memory device and a refresh method thereof for reducing self refresh power consumption.
본 발명에 따른 반도체 메모리 디바이스는 복수의 워드 라인들을 포함하는 메모리 셀 어레이; 및 상기 메모리 셀 어레이의 셀프 리프레시 동작을 제어하는 셀프 리프레시 컨트롤러를 포함하고, 상기 복수의 워드 라인들은 적어도 하나의 더미 워드 라인을 포함하며, 상기 적어도 하나의 더미 워드 라인은 상기 복수의 워드 라인들 중 리프레시를 수행할 워드 라인에 관한 리프레시 정보를 저장하며, 상기 리프레시 정보를 이용하여, 상기 복수의 워드 라인들 중 일부의 상기 셀프 리프레시 동작을 선택적으로 수행할 수 있다.A semiconductor memory device according to the present invention comprises a memory cell array comprising a plurality of word lines; And a self refresh controller for controlling a self refresh operation of the memory cell array, wherein the plurality of word lines includes at least one dummy word line, wherein the at least one dummy word line is selected from among the plurality of word lines. Refresh information regarding a word line to be refreshed may be stored, and the self-refresh operation of some of the plurality of word lines may be selectively performed using the refresh information.
또한, 상기 셀프 리프레시 컨트롤러는 리프레시 어드레스를 생성하는 셀프 리프레시 어드레스 발생 블락; 및 상기 리프레시 어드레스를 입력받아 셀프 리프레시 주기를 결정하는 셀프 리프레시 주기 결정 블락을 포함할 수 있다.The self refresh controller may further include a self refresh address generation block configured to generate a refresh address; And a self refresh period determination block configured to receive the refresh address and determine a self refresh period.
또한, 상기 반도체 메모리 디바이스는 상기 리프레시 정보를 입력받아 저장하는 버퍼 레지스터를 더 포함할 수 있다.The semiconductor memory device may further include a buffer register configured to receive and store the refresh information.
또한, 상기 리프레시 정보는 비트맵화된 리프레시 정보에 해당할 수 있다.The refresh information may correspond to bitmapped refresh information.
또한, 상기 셀프 리프레시 주기 결정 블락은 상기 비트맵화된 리프레시 정보를 이용하여 셀프 리프레시 주기를 결정할 수 있다.The self refresh period determination block may determine the self refresh period by using the bitmapped refresh information.
또한, 상기 적어도 하나의 더미 워드 라인은 상기 복수의 워드 라인들 중 가장 외곽에 위치할 수 있다.The at least one dummy word line may be positioned at the outermost of the plurality of word lines.
본 발명에 따른 메모리 모듈은 상기 반도체 메모리 디바이스; 및 상기 반도체 메모리 디바이스를 제어하기 위한 메모리 컨트롤러를 포함할 수 있다.A memory module according to the present invention comprises: the semiconductor memory device; And a memory controller for controlling the semiconductor memory device.
또한, 본 발명에 따른 전자 시스템은 상기 메모리 모듈; 및 시스템 OS 및 어플리케이션을 저장하는 저장 디바이스를 포함할 수 있다.In addition, the electronic system according to the present invention includes the memory module; And a storage device that stores system OS and applications.
또한, 상기 저장 디바이스는 대용량 저장 장치 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.In addition, the storage device may include a mass storage device or a nonvolatile memory.
또한, 상기 대용량 저장 장치는 HDD, SSD 및 NAS를 포함할 수 있다.In addition, the mass storage device may include an HDD, SSD, and NAS.
또한, 상기 비휘발성 메모리는 플래시 메모리, PRAM 및 MRAM을 포함할 수 있다.In addition, the nonvolatile memory may include flash memory, PRAM, and MRAM.
본 발명에 따른 반도체 메모리 디바이스 리프레시 방법은 각 워드 라인별로 리프레시를 수행할지 여부에 대한 정보인 리프레시 정보를 비트맵화하는 단계; 상기 비트맵화된 리프레시 정보를 적어도 하나의 더미 워드 라인에 저장하는 단계; 및 셀프 리프레시 동작시, 로우 어드레스와 상기 리프레시 정보를 비교하여 셀프 리프레시를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of refreshing a semiconductor memory device, the method including: bitmaping refresh information that is information on whether to perform refresh for each word line; Storing the bitmapped refresh information in at least one dummy word line; And performing a self refresh by comparing a row address with the refresh information during the self refresh operation.
또한, 상기 리프레시 정보는 리프레시가 필요한 워드 라인들에 대한 정보 및 리프레시가 필요없는 워드 라인들에 대한 정보를 포함할 수 있다.In addition, the refresh information may include information about word lines that require refresh and information about word lines that do not require refresh.
또한, 상기 셀프 리프레시를 수행하는 단계는 상기 비교결과, 상기 로우 어드레스와 상기 리프레시가 필요한 워드 라인들에 대한 정보가 매칭하는 경우, 해당 워드 라인의 셀프 리프레시를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The performing of the self refresh may include performing a self refresh of the word line when the row address and the information about the word lines requiring the refresh match as a result of the comparison.
또한, 상기 셀프 리프레시를 수행하는 단계는 상기 비교결과, 상기 로우 어드레스와 상기 리프레시가 필요없는 워드 라인들에 대한 정보가 매칭하는 경우, 해당 워드 라인의 셀프 리프레시를 스킵하는 단계를 포함할 수 있다.The performing of the self refresh may include skipping the self refresh of the word line when the row address and the information about the word lines that do not need the refresh match as a result of the comparison.
또한, 상기 셀프 리프레시를 수행하는 단계는 셀프 리프레시 주기를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the performing of the self refresh may include determining a self refresh cycle.
본 발명의 일 예에 따른 반도체 메모리 디바이스 및 그 리프레시 방법에 따르면 셀프 리프레시 전력을 감소시킬 수 있어, 스마트 폰 등과 같은 모바일 전자 제품에서 DRAM을 채용할 수 있는 효과가 있다.According to the semiconductor memory device and the refresh method according to an embodiment of the present invention it is possible to reduce the self refresh power, there is an effect that the DRAM can be employed in mobile electronic products such as smart phones.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 디바이스를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 셀프 리프레시 컨트롤러를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 상기 반도체 메모리 디바이스의 비트맵화된 정보를 저장하는 더미 워드 라인의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 비교 예에 따른 셀프 리프레시 주기를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 리프레시 주기를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 리프레시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 시스템을 나타내는 도면이다.The detailed description of each drawing is provided in order to provide a thorough understanding of the drawings cited in the detailed description of the invention.
1 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating in detail the self-refresh controller shown in FIG. 1.
3 is a diagram illustrating an embodiment of a dummy word line that stores bitmapped information of the semiconductor memory device.
4A is a diagram for describing a self refresh cycle according to a comparative example of the present invention.
4B is a diagram for describing a self refresh cycle according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a memory refresh method according to an embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating a memory module according to an example embodiment.
7 illustrates an electronic system according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the inventive concept disclosed herein are provided for the purpose of describing the embodiments according to the inventive concept only. It may be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the inventive concept may be variously modified and have various forms, so embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the invention to the specific forms disclosed, it includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 디바이스(100)를 나타내는 블록도이다. 도 1을 참고하면, 반도체 메모리 디바이스(100)는 메모리 셀 어레이(110), 로우 디코더(120), 센스앰프(130), 컬럼 디코더(140), 셀프 리프레시 컨트롤러(150), 커맨드 디코더(160), MRS/EMRS(Mode Register Set/Extended Mode Register Set) 회로(170), 어드레스 버퍼(180), 데이터 입출력 회로(190) 및 버퍼 레지스터(195)를 구비한다. 상기 반도체 메모리 디바이스(100)의 개략적인 동작은 다음과 같다. 1 is a block diagram illustrating a
메모리 셀 어레이(110)는 수많은 메모리 셀들이 로우(row) 방향과 컬럼(column) 방향으로 배열되어 있는 데이터 저장 장소이다. 센스 앰프(130)는 메모리 셀의 데이터를 감지 증폭하고 또한 메모리 셀로 데이터를 저장한다. 도 1의 메모리 셀 어레이(110)는 4개의 메모리 뱅크(예컨대, 제1 메모리 뱅크 내지 제4 메모리 뱅크)를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 반도체 메모리 디바이스(100)는 리프레시를 수행할 워드 라인과 리프레시를 수행하지 않을 워드 라인을 고려하여, 각 워드 라인별로 해당 워드 라인을 리프레시를 수행할지에 관한 정보인 리프레시 정보를 비트맵화할 수 있다. 상기 비트맵화된 리프레시 정보는 더미 워드 라인(112)에 저장될 수 있다. 이때, 상기 더미 워드 라인(112)은 메모리 셀 어레이(110)에 포함될 수 있다.The
상기 제1메모리 뱅크 내지 제4메모리 뱅크는 상기 비트맵화된 리프레시 정보에 기초하여 워드라인별 리프레시 동작이 수행될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 워드라인은 리프레시 동작이 수행되지 않지만, 제3 워드라인은 리프레시 동작이 수행될 수 있다.Each of the first to fourth memory banks may perform a refresh operation for each word line based on the bitmapped refresh information. For example, although the refresh operation is not performed on the first and second word lines, the refresh operation may be performed on the third word line.
데이터 입출력 회로(190)를 통하여 입력된 데이터(DQ)는 어드레스 신호(ADD)에 기초하여 메모리 셀 어레이(110)에 기입되고, 어드레스 신호(ADD)에 기초하여 메모리 셀 어레이(110)로부터 독출된 데이터(DQ)는 데이터 입출력 회로(190)를 통하여 외부로 출력된다. The data DQ input through the data input /
데이터가 기입되거나 혹은 독출될 메모리셀을 지정하기 위하여 어드레스 신호(ADD)가 어드레스 버퍼(180)로 입력된다. 어드레스 버퍼(180)는 외부에서 입력되는 어드레스 신호(ADD)를 일시적으로 저장한다. The address signal ADD is input to the
상기 버퍼 레지스터(195)는 상기 비트맵화된 리프레시 정보를 상기 데이터 입출력 회로(190)를 통해 입력받아 저장한다. 상기 버퍼 레지스터(195)는 상기 비트맵화된 리프레시 정보를 로우 디코더(120) 또는 셀프 리프레시 컨트롤러(150)로 출력할 수 있다.The
로우 디코더(120)는 데이터가 입력 혹은 출력될 메모리셀과 연결된 워드라인을 지정하기 위하여 어드레스 버퍼(180)로부터 출력된 어드레스 신호(ADD) 중 로우 어드레스(row address)를 디코딩한다. The
즉, 로우 디코더(120)는 데이터 기입 혹은 독출 모드에서는 어드레스 버퍼(180)로부터 출력된 로우 어드레스를 디코딩하여 해당 워드라인을 인에이블한다. 또한, 로우 디코더(120)는 셀프 리프레시 모드에서는 셀프 리프레시 컨트롤러(150)로부터 발생되는 로우 어드레스 및 상기 비트맵화된 리프레시 정보에 기초하여 해당 워드라인을 리프레시 하도록 한다.That is, the
컬럼 디코더(140)는 데이터가 입력 혹은 출력될 메모리셀과 연결된 비트라인을 지정하기 위하여, 어드레스 버퍼(180)로부터 출력된 어드레스 신호(ADD) 중 컬럼 어드레스(column address)를 디코딩한다.The
메모리 셀 어레이(110)는 로우 및 칼럼 어드레스에 의해 지정된 메모리셀로부터 데이터를 출력하거나 혹은 메모리셀로 데이터를 기입한다. The
커맨드 디코더(160)는 외부로부터 인가되는 명령 신호(CMD)를 수신하고, 이 신호들을 디코딩하여 디코딩된 명령 신호(예컨대, 셀프 리프레시 진입 명령, 셀프 리프레시 종료 명령)를 내부적으로 발생한다. The
셀프 리프레시 컨트롤러(150)는 커맨드 디코더(160)로부터 상기 디코딩된 명령 신호를 입력받고 메모리 셀 어레이(110)의 셀프 리프레시에 관한 동작을 제어한다. 상기 셀프 리프레시 컨트롤러(150)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 2에서 하기로 한다.The
MRS/EMRS 회로(170)는 반도체 메모리 디바이스(100)의 동작 모드를 지정하기 위한 MRS/EMRS 명령 및 어드레스 신호(ADD)에 응답하여 내부의 모드 레지스터를 설정한다. The MRS /
또한 도 1에는 도시되지는 않았지만, 반도체 메모리 디바이스(100)는 클럭 신호를 발생하기 위한 클럭 회로(미도시), 외부로부터 인가되는 전원 전압을 수신하여 내부전압을 생성하거나 분배하는 전원 회로(미도시) 등을 더 구비할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 1, the
셀프 리프레시 컨트롤러(150)는 커맨드 디코더(160)에서 출력되는 명령에 응답하여 반도체 메모리 디바이스(100)의 셀프 리프레시 동작을 제어한다.The
도 2는 도 1에 도시된 셀프 리프레시 컨트롤러를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참고하면, 상기 셀프 리프레시 컨트롤러(150)는 셀프 리프레시 주기 결정 블락(152), 로우 어드레스 카운터(154), 셀프 리프레시 어드레스 발생 블락(156) 및 컬럼 어드레스 카운터(158)를 포함한다.FIG. 2 is a diagram illustrating in detail the self-refresh controller shown in FIG. 1. Referring to FIG. 2, the
셀프 리프레시 어드레스 발생 블락(156)은 커맨드 디코더(160)로부터 셀프 리프레시 진입 명령을 입력받는 경우, 리프레시 어드레스를 생성하여 셀프 리프레시 주기 결정 블락(152)에 출력한다. When the self refresh
셀프 리프레시 주기 결정 블락(152)는 상기 리프레시 어드레스를 입력받아 셀프 리프레시 주기를 결정한다. The self refresh
예컨대, 상기 리프레시 주기 결정 블락(152)은 로우 어드레스 카운터(154)에 의해 증가되는 로우 어드레스 정보, 및 상기 버퍼 레지스터(195)의 비트맵화된 리프레시 정보(또는 더미 워드 라인(112)에 저장된 상기 비트맵화된 리프레시 정보)를 비교하여 각 워드 라인별로 셀프 리프레시 주기를 결정할 수 있다. For example, the refresh
따라서, 각 워드 라인별로 셀프 리프레시 주기가 결정되는 경우, 워드 라인들 중 리프레시가 수행될 워드 라인이 결정될 수 있다. Therefore, when the self refresh period is determined for each word line, a word line to be refreshed among the word lines may be determined.
보다 구체적으로, 상기 비트맵화된 리프레시 정보는 리프레시가 필요한 워드 라인에 대한 정보나 리프레시가 필요없는 워드 라인에 대한 정보를 포함하므로, 상기 비교에 따라 리프레시가 필요한 워드 라인들만 리프레시가 수행될 수 있다.More specifically, since the bitmapped refresh information includes information about a word line that needs to be refreshed or information about a word line that does not require refresh, refreshing may be performed on only word lines that require refresh according to the comparison.
로우 어드레스 카운터(154)는 리프레시가 수행될 워드 라인 정보를 포함하는 로우 어드레스를 로우 디코더(120)로 출력한다. The row address counter 154 outputs a row address including the word line information to be refreshed to the
컬럼 어드레스 카운터(158)는 칼럼 어드레스를 증가시키고, 상기 더미 워드 라인(112)에 저장된 상기 비트맵화된 리프레시 정보를 상기 버퍼 레지스터(195)에 입/출력하도록 할 수 있다.The
도 3은 상기 반도체 메모리 디바이스의 비트맵화된 정보를 저장하는 더미 워드 라인의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 3을 참고하면, 도 3에 도시된 상기 더미 워드 라인(112)은 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 개념적 블록에 해당할 수 있다.3 is a diagram illustrating an embodiment of a dummy word line that stores bitmapped information of the semiconductor memory device. Referring to FIG. 3, the
상기 더미 워드 라인(112)은 상기 메모리 셀 어레이(110)에 포함되는 일종의 워드 라인에 해당하며, 워드 라인 배열에서 가장 외곽에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
상기 더미 워드 라인(112)은 각 워드 라인별로 셀프 리프레시의 필요성이 있는지 여부를 나타내는 플래그를 저장하는 영역에 해당한다. 예컨대, 제1 플래그(FL_1)에 해당하는 경우, 즉, 플래그가 1에 해당하는 경우에는 셀프 리프레시를 수행해야할 워드 라인을 의미할 수 있으며, 제2 플래그(FL_2)에 해당하는 경우, 즉, 플래그가 0에 해당하는 경우에는 셀프 리프레시를 수행하지 않아야할 워드 라인을 의미한다. The
하지만, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 2개 이상의 플래그(ex. 10 또는 100)가 하나의 페이지(예컨대, 하나 또는 그 이상의 워드 라인에 해당)의 셀프 리프레시 수행 여부를 결정하는 기준에 해당할 수도 있다. However, the scope of the present invention is not limited thereto. For example, two or more flags (eg, 10 or 100) may correspond to a criterion for determining whether to perform self refresh of one page (eg, one or more word lines).
도 4a는 본 발명의 비교 예에 따른 셀프 리프레시 주기를 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 리프레시 주기를 설명하기 위한 도면이다.4A is a diagram illustrating a self refresh cycle according to a comparative example of the present invention, and FIG. 4B is a diagram illustrating a self refresh cycle according to an embodiment of the present invention.
도 1, 도 4a 및 도 4b를 참고하면, 도 1의 버퍼 레지스터(195)는 예컨대, 도 4a 및 도 4b와 같은 형태의 복수의 블록들(211 내지 21n)을 포함하고, 상기 복수의 블록들(211 내지 21n)에는 셀프 리프레시의 필요성이 있는지 여부를 나타내는 플래그(예컨대, 0 또는 1)가 저장될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 4A, and 4B, the
도 4a의 본 발명의 비교 예에 따른 셀프 리프레시 주기인 제1 주기(T_1)는 리프레시가 필요한 워드 라인에 대한 정보나 리프레시가 필요없는 워드 라인에 대한 정보에 관계없이 모든 워드 라인을 리프레시한 주기에 해당한다. A first period T_1, which is a self refresh period according to the comparative example of FIG. 4A, is a period in which all word lines are refreshed regardless of information on word lines that require refresh or information about word lines that do not require refresh. Corresponding.
이때, 상기 복수의 블록들(211 내지 21n)은 리프레시가 필요한 워드 라인에 대한 정보를 포함하는 블록들(213 및 215) 및 리프레시가 필요없는 워드 라인에 대한 정보를 포함하는 블록들(211, 212, 214, 및 216 내지 21n)을 포함한다.In this case, the plurality of
도 4a와 달리, 도 4b의 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 리프레시 주기는 제2 주기(T_2)와 제3 주기(T_3)를 합한 값에 해당할 수 있다. 상기 제2 주기(T_2) 및 제3 주기(T_3)는 리프레시가 필요한 워드 라인에 대한 정보를 포함하는 각 블록들(213 및 215)에 상응하는 각 워드 라인의 리프레시를 수행하는 데 걸린 시간에 해당한다.Unlike FIG. 4A, the self refresh period according to the exemplary embodiment of FIG. 4B may correspond to the sum of the second period T_2 and the third period T_3. The second period T_2 and the third period T_3 correspond to the time taken to perform the refresh of each word line corresponding to each of the
리프레시가 필요없는 워드 라인에 대한 정보를 포함하는 각 블록들(211, 212, 214, 및 216 내지 21n)에 상응하는 각 워드 라인은 다음 회에 리프레시가 필요한 워드 라인에 해당되는 경우 리프레시가 수행될 수 있다. Each word line corresponding to each of the
예컨대, 다음 회에 각 블록들(211, 212, 214, 및 216 내지 21n)에 상응하는 워드 라인들이 모두 리프레시가 필요한 경우, 연속된 블록들(211 및 212, 및 216 내지 21n)에 상응하는 워드 라인들은 한꺼번에 리프레시가 수행된다. 따라서, 도 4b의 경우, 다음 회에, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀프 리프레시 주기는 제4 주기(T_4), 제5 주기(T_5)와 제6주기(T_6)를 합한 값에 해당할 수 있다.For example, if the word lines corresponding to each of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 리프레시 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 상기 메모리 리프레시 방법은 도 1에 도시된 반도체 메모리 디바이스(100)에 의해 수행될 수 있다.5 is a flowchart illustrating a memory refresh method according to an embodiment of the present invention. The memory refresh method may be performed by the
도 5를 참고하면, 상기 반도체 메모리 디바이스(100)는 각 워드 라인별로 리프레시 수행할지 여부에 대한 정보인 리프레시 정보를 비트맵화(S110)한다. 상기 리프레시 정보는 리프레시가 필요한 워드 라인들에 대한 정보 및 리프레시가 필요없는 워드 라인들에 대한 정보를 포함한다.Referring to FIG. 5, the
상기 반도체 메모리 디바이스(100)는 상기 비트맵화된 리프레시 정보를 상기 반도체 메모리 디바이스(100)의 메모리 셀 어레이(110)에 포함된 더미 워드 라인에 저장(S120)한다.The
상기 반도체 메모리 디바이스(100)는 셀프 리프레시 동작시 로우 어드레스와 상기 리프레시 정보를 비교(S130)하고, 비교결과, 제1 결과인 경우, 즉, 해당 로우 어드레스와 상기 리프레시 정보, 예컨대, 리프레시가 필요한 워드 라인들에 대한 정보가 매칭되면, 리프레시 수행(S140)한다.The
비교결과, 제2 결과인 경우, 즉, 해당 로우 어드레스에 상기 리프레시 정보, 예컨대, 리프레시가 필요없는 워드 라인들에 대한 정보가 매칭되면, 리프레시 스킵(S150)한다.When the comparison result is the second result, that is, when the refresh information, for example, information about word lines that do not need refresh is matched with the corresponding row address, the refresh skip S150 is performed.
이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 리프레시 방법에 따르면, 리프레시가 필요한 워드 라인들만 리프레시를 수행할 수 있기 때문에 리프레시 전력을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 리프레시 방법에 따르면, 워드 라인의 특성에 따라 메모리 리프레시 주기를 워드 라인별로 확장할 수 있어, 리프레시 전력을 감소시킬 수 있다.Thus, according to the memory refresh method according to the embodiment of the present invention, since only the word lines requiring refresh can be performed, there is an advantage in that the refresh power can be reduced. In addition, according to the memory refresh method according to an embodiment of the present invention, the memory refresh period can be extended for each word line according to the characteristics of the word line, thereby reducing the refresh power.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 모듈(500)을 나타내는 블록도이다. 메모리 모듈(500)은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 디바이스(100)와 상기 반도체 메모리 디바이스(100)를 제어하는 메모리 컨트롤러(510)를 구비한다. 6 is a block diagram illustrating a
상기 반도체 메모리 디바이스(100)의 구성 및 동작은 도 1 내지 도 5에서 상술한 반도체 메모리 디바이스(100)와 동일/유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the configuration and operation of the
본 발명의 실시예에 따른 메모리 디바이스(100) 그리고/또는 메모리 컨트롤러(510)는 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 메모리 장치 그리고/또는 메모리 컨트롤러는 PoP(Package on Package), Ball grid arrays(BGAs), Chip scale packages(CSPs), Plastic Leaded Chip Carrier(PLCC), Plastic Dual In-Line Package(PDIP), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, Chip On Board(COB), Ceramic Dual In-Line Package(CERDIP), Plastic Metric Quad Flat Pack(MQFP), Thin Quad Flatpack(TQFP), Small Outline(SOIC), Shrink Small Outline Package(SSOP), Thin Small Outline(TSOP), Thin Quad Flatpack(TQFP), System In Package(SIP), Multi Chip Package(MCP), Wafer-level Fabricated Package(WFP), Wafer-Level Processed Stack Package(WSP) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.The
메모리 디바이스(100)와 메모리 컨트롤러(510)는 메모리 카드를 구성할 수 있다. 이러한 경우, 메모리 컨트롤러(510)는 USB(Universal Serial Bus), MMC(multi-media card), PCI-E(peripheral component interconnect - express), SATA(serial ATA), PATA(parallel ATA), SCSI(small computer system interface), ESDI(enhanced small disk interface), 그리고 IDE(Integrated Drive Electronics) 등과 같은 다양한 인터페이스 프로토콜들 중 하나를 통해 외부(예를 들면, 호스트)와 통신하도록 구성될 수 있다. The
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 시스템을 나타내는 도면이다. 도 7을 참고하면, 상기 전자 시스템(700)은 메모리 모듈(500), 비휘발성 메모리(NVM, 710), 대용량 저장장치(720), CPU(730) 및 I/O 인터페이스(740)를 포함하며, 이들은 버스(800)를 통해 서로 연결될 수 있다. 7 illustrates an electronic system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the
상기 비휘발성 메모리(710)는 플래시 메모리, PRAM 및 MRAM을 포함하며, 상기 대용량 저장장치(720)는 SSD, HDD 및 NAS 등을 포함한다. 상기 비휘발성 메모리(710) 또는 대용량 저장장치(720)는 시스템 OS 및 기타 어플리케이션들의 파일을 저장할 수 있다.The
상기 I/O 인터페이스(740)는 네트워크에 접속할 수 있는 네트워크 포트 또는 네트워크에 직접 연결될 수 있다. The I /
상기 전자 시스템(700)의 동작 동안, CPU(730)가 메모리 모듈(500)을 통제할 수 있으며, 이를 통해 반도체 메모리 디바이스(100)는 리프레시가 필요한 워드 라인들만 리프레시 시킬 수 있다.During operation of the
여기서, 상기 전자 시스템(700) 내의 특정 컴포넌트들이 변경될 수 있다. 예를 들어, CPU(730)는 다양한 타입의 CPU 중 어느 하나일 수 있고, 반도체 메모리 디바이스(100)는 DRAM 또는 리프레시를 필요로 하는 다른 타입의 메모리를 포함하는 다양한 타입의 메모리 중 임의의 메모리일 수 있다. 또한, 상기 전자 시스템(700)의 실시예들은 또한 도 7에 도시된 장치들에 한정되지 않으며, 추가 장치들을 포함할 수 있다.Here, certain components in the
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 본 발명에 따른 객체 정보 추정 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드는 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 전송될 수도 있다. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like. (E.g., transmission over the Internet).
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. And functional programs, codes and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
반도체 메모리 디바이스(100)
메모리 셀 어레이(110)
더미 워드 라인(112)
로우 디코더(120)
센스앰프(130)
컬럼 디코더(140)
셀프 리프레시 컨트롤러(150)
셀프 리프레시 주기 결정 블락(152)
로우 어드레스 카운터(154)
셀프 리프레시 어드레스 발생 블락(156)
컬럼 어드레스 카운터(158)
커맨드 디코더(160)
MRS/EMRS 회로(170)
어드레스 버퍼(180)
데이터 입출력 회로(190)
버퍼 레지스터(195)
Dummy Word Line (112)
Sense Amplifier (130)
Self Refresh Controller (150)
Self Refresh Cycle Decision Block (152)
Self Refresh Address Generation Block (156)
MRS / EMRS Circuit (170)
Address buffer (180)
Data input /
Buffer registers (195)
Claims (10)
상기 메모리 셀 어레이의 셀프 리프레시 동작을 제어하는 셀프 리프레시 컨트롤러를 포함하고,
상기 복수의 워드 라인들은 적어도 하나의 더미 워드 라인을 포함하며,
상기 적어도 하나의 더미 워드 라인은 상기 복수의 워드 라인들 중 리프레시를 수행할 워드 라인에 관한 리프레시 정보를 저장하며,
상기 리프레시 정보를 이용하여, 상기 복수의 워드 라인들 중 적어도 하나의 워드 라인에 대해 상기 셀프 리프레시 동작을 수행하는 반도체 메모리 디바이스.A memory cell array including a plurality of word lines; And
A self refresh controller for controlling a self refresh operation of the memory cell array;
The plurality of word lines includes at least one dummy word line,
The at least one dummy word line stores refresh information regarding a word line to be refreshed among the plurality of word lines,
And performing the self refresh operation on at least one word line of the plurality of word lines using the refresh information.
리프레시 어드레스를 생성하는 셀프 리프레시 어드레스 발생 블락; 및
상기 리프레시 어드레스를 입력받아 셀프 리프레시 주기를 결정하는 셀프 리프레시 주기 결정 블락을 포함하는 반도체 메모리 디바이스.The method of claim 1, wherein the self-refresh controller
A self refresh address generation block for generating a refresh address; And
And a self refresh period determination block configured to receive the refresh address and determine a self refresh period.
상기 리프레시 정보를 입력받아 저장하는 버퍼 레지스터를 더 포함하는 반도체 메모리 디바이스.The semiconductor memory device of claim 1, wherein the semiconductor memory device comprises:
And a buffer register configured to receive and store the refresh information.
상기 리프레시 정보는 각 워드 라인에 대해 리프레시를 수행할지 여부에 관한 정보에 해당하는 반도체 메모리 디바이스.The method of claim 1,
And the refresh information corresponds to information on whether or not to perform refresh for each word line.
상기 비트맵화된 리프레시 정보를 이용하여 셀프 리프레시 주기를 결정하는 반도체 메모리 디바이스.The method of claim 4, wherein the self refresh period determination block is
And a self refresh cycle is determined using the bitmapped refresh information.
상기 적어도 하나의 더미 워드 라인은 상기 복수의 워드 라인들 중 가장 외곽에 위치하는 반도체 메모리 디바이스.The method of claim 1,
And the at least one dummy word line is located at the outermost of the plurality of word lines.
상기 반도체 메모리 디바이스를 제어하기 위한 메모리 컨트롤러를 포함하는 메모리 모듈.The semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 6; And
And a memory controller for controlling the semiconductor memory device.
시스템 OS 및 어플리케이션을 저장하는 저장 디바이스를 포함하는 전자 시스템.A memory module of claim 7; And
An electronic system comprising a storage device for storing a system OS and an application.
상기 저장 디바이스는 대용량 저장 장치 또는 비휘발성 메모리를 포함하는 전자 시스템.The method of claim 8,
The storage device comprises a mass storage device or a nonvolatile memory.
상기 대용량 저장 장치는 HDD, SSD 및 NAS를 포함하는 전자 시스템.10. The method of claim 9,
The mass storage device comprises an HDD, SSD and NAS.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100110588A KR20120049031A (en) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Senucibductir memory device and refresh method thereof |
US13/241,977 US8705302B2 (en) | 2010-09-24 | 2011-09-23 | Semiconductor memory devices having self-refresh capability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100110588A KR20120049031A (en) | 2010-11-08 | 2010-11-08 | Senucibductir memory device and refresh method thereof |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120049031A true KR20120049031A (en) | 2012-05-16 |
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ID=46267081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020100110588A KR20120049031A (en) | 2010-09-24 | 2010-11-08 | Senucibductir memory device and refresh method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20120049031A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9311985B2 (en) | 2013-12-18 | 2016-04-12 | SK Hynix Inc. | Memory and memory system for periodic targeted refresh |
US10032503B2 (en) | 2016-06-27 | 2018-07-24 | SK Hynix Inc. | Semiconductor memory device performing refresh operation based on weak cell information stored in memory array region and operating method thereof |
-
2010
- 2010-11-08 KR KR1020100110588A patent/KR20120049031A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9311985B2 (en) | 2013-12-18 | 2016-04-12 | SK Hynix Inc. | Memory and memory system for periodic targeted refresh |
US10032503B2 (en) | 2016-06-27 | 2018-07-24 | SK Hynix Inc. | Semiconductor memory device performing refresh operation based on weak cell information stored in memory array region and operating method thereof |
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