KR20140067878A - Memory devices and memory systems having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 메모리 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메모리 장치 및 메모리 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a memory field, and more particularly, to a memory device and a memory system.
DRAM(Dynamic Random Access Memory)과 같은 메모리 장치의 제조 공정이 점점 스케일링-다운되면서 상기 DRAM의 기입 회복 시간(tWR)에 관한 사양을 만족시키기가 점점 어려워지고 있다. As the manufacturing process of a memory device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) is gradually scaled-down, it becomes increasingly difficult to satisfy the specifications regarding the write recovery time (tWR) of the DRAM.
스케일링-다운이 향후에도 계속되는 경우, DRAM 셀의 스토리지 커패시터와 액세스 트랜지스터 사이를 연결하는 컨택 저항의 값이 증가하게 되고, 상기 액세스 트랜지스터의 온-전류(On-current)도 감소하게 된다. 따라서, 비트라인으로부터 스토리지 셀까지의 전체 저항이 점점 증가하게 되어 주어진 기입 회복 시간(tWR) 동안에 스토리지 셀을 완전히 충전시키기가 점점 더 어려워진다.If the scaling-down continues in the future, the value of the contact resistance connecting between the storage capacitor of the DRAM cell and the access transistor increases, and the on-current of the access transistor also decreases. Thus, the total resistance from the bit line to the storage cell gradually increases, making it more and more difficult to fully charge the storage cell during a given write recovery time tWR.
또한, 스토리지 커패시턴스 또한 비트라인 커패시턴스에 비하여 점점 더 감소하게 되어, 차지 공유 전압의 레벨이 낮아지므로 센싱 마진이 감소하게 된다. 따라서, 기입 회복 시간(tWR)에 의한 메모리 셀의 페일(fail)이 점점 더 증가하게 되는 문제점이 있다. 결과적으로 상기 메모리 장치의 신뢰성이 감소하는 문제점이 있다. In addition, the storage capacitance is further reduced as compared with the bit line capacitance, and the level of the charge sharing voltage is lowered, thereby reducing the sensing margin. Therefore, there is a problem that the failures of the memory cells due to the write recovery time tWR gradually increase. As a result, the reliability of the memory device is reduced.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 기입 회복 시간의 스펙을 지키면서 메모리 장치의 신뢰성을 증가시킬 수 있는 메모리 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a memory device capable of increasing the reliability of a memory device while keeping the specification of a write recovery time.
본 발명의 다른 목적은 상기 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a memory system including the memory device.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 장치는 셀 어레이 및 스토리지 유닛을 포함한다. 상기 셀 어레이는 기입 커맨드에 응답하여 어드레스에 데이터를 수신한다. 상기 스토리지 유닛은 상기 기입 커맨드에 응답하여 상기 어드레스 및 상기 데이터를 수신하고, 재 기입 커맨드에 응답하여 상기 데이터를 상기 셀 어레이의 상기 어드레스에 출력한다. In order to accomplish one aspect of the present invention, a memory device according to an embodiment of the present invention includes a cell array and a storage unit. The cell array receives data at an address in response to a write command. The storage unit receives the address and the data in response to the write command and outputs the data to the address of the cell array in response to a rewrite command.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치는 상기 스토리지 유닛에 기입된 데이터의 저장 시간이 상기 셀 어레이의 기입 회복 시간(tWR) 미만인 경우 상기 저장 시간이 상기 기입 회복 시간(tWR) 미만인 데이터를 위반 데이터로 판단하고, 상기 위반 데이터의 개수를 카운트하는 위반 판단 유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, when the storage time of the data written to the storage unit is less than the write recovery time (tWR) of the cell array, the memory device stores the data whose storage time is less than the write recovery time (tWR) And a violation judgment unit for judging the violation data and counting the number of violation data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 위반 판단 유닛은 상기 위반 데이터의 개수가 스레스홀드 값 이상인 경우에 주의 신호(ALERT)를 출력할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the violation determining unit may output a warning signal (ALERT) when the number of violation data is equal to or greater than the threshold value.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스레스홀드 값은 상기 스토리지 유닛의 크기와 동일할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the threshold value may be equal to the size of the storage unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스토리지 유닛은 상기 위반 데이터를 모두 상기 셀 어레이에 재 기입할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the storage unit may rewrite all of the violation data in the cell array.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스토리지 유닛은 상기 위반 데이터 중 일부 데이터를 상기 셀 어레이에 재 기입할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the storage unit may rewrite some data among the violation data in the cell array.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치는 상기 위반 데이터의 어드레스에 대한 독출 커맨드를 수신하면, 상기 스토리지 유닛에 저장된 데이터를 출력할 수 있다. 상기 메모리 장치는 상기 위반 데이터가 아닌 어드레스에 대한 독출 커맨드를 수신하면, 상기 셀 어레이에 저장된 데이터를 출력할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the memory device may output the data stored in the storage unit upon receiving the read command for the address of the violation data. The memory device may output the data stored in the cell array upon receiving a read command for an address other than the violation data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스토리지 유닛의 크기는 상기 셀 어레이의 크기보다 작을 수 있다. In an embodiment of the present invention, the size of the storage unit may be smaller than the size of the cell array.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스토리지 유닛의 크기는 상기 셀 어레이의 기입 회복 시간(tWR)에서 상기 기입 커맨드의 최소 주기로 나눈 값보다 작은 최대 정수일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the size of the storage unit may be a maximum integer smaller than a value obtained by dividing the write recovery time (tWR) of the cell array by a minimum cycle of the write command.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스토리지 유닛의 데이터 기록 속도는 상기 셀 어레이의 데이터 기록 속도보다 빠를 수 있다.In one embodiment of the present invention, the data recording rate of the storage unit may be faster than the data recording rate of the cell array.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템은 메모리 장치 및 메모리 컨트롤러를 포함한다. 상기 메모리 장치는 기입 커맨드에 응답하여 어드레스에 데이터를 수신하는 셀 어레이 및 상기 기입 커맨드에 응답하여 상기 어드레스 및 상기 데이터를 수신하고, 재 기입 커맨드에 응답하여 상기 데이터를 상기 셀 어레이의 상기 어드레스에 출력하는 스토리지 유닛을 포함한다. 상기 메모리 컨트롤러는 상기 메모리 장치에 상기 기입 커맨드, 상기 재 기입 커맨드를 출력하고, 상기 어드레스 및 상기 데이터를 상기 셀 어레이 및 상기 스토리지 유닛에 제공한다.In order to accomplish one aspect of the present invention, a memory system according to an embodiment of the present invention includes a memory device and a memory controller. The memory device comprising: a cell array for receiving data in an address in response to a write command; and a memory array for receiving the address and the data in response to the write command and outputting the data to the address of the cell array in response to a rewrite command And a storage unit. The memory controller outputs the write command and the rewrite command to the memory device, and provides the address and the data to the cell array and the storage unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리 시스템은 상기 스토리지 유닛에 기입된 데이터의 저장 시간이 상기 셀 어레이의 기입 회복 시간(tWR) 미만인 경우 상기 저장 시간이 상기 기입 회복 시간(tWR) 미만인 데이터를 위반 데이터로 판단하고, 상기 위반 데이터의 개수를 카운트하는 위반 판단 유닛을 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, when the storage time of the data written to the storage unit is less than the write recovery time (tWR) of the cell array, the memory system stores the data whose storage time is less than the write recovery time (tWR) And a violation judgment unit for judging the violation data and counting the number of violation data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치는 상기 위반 판단 유닛을 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the memory device may include the violation determining unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리 컨트롤러는 상기 위반 판단 유닛을 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the memory controller may include the violation determining unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 메모리 장치는 상기 위반 데이터의 어드레스에 대한 독출 커맨드를 수신하면, 상기 스토리지 유닛에 저장된 데이터를 출력할 수 있다. 상기 메모리 장치는 상기 위반 데이터가 아닌 어드레스에 대한 독출 커맨드를 수신하면, 상기 셀 어레이에 저장된 데이터를 출력할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the memory device may output the data stored in the storage unit upon receiving the read command for the address of the violation data. The memory device may output the data stored in the cell array upon receiving a read command for an address other than the violation data.
본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치는 데이터를 기입하는 셀 어레이 및 스토리지 유닛을 포함한다. 상기 스토리지 유닛은 상기 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 데이터와 그 어드레스를 저장한다. 상기 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 어드레스에 대한 독출 커맨드가 오면 상기 셀 어레이로부터 데이터를 독출하지 않고, 상기 스토리지 유닛으로부터 데이터를 독출한다. 따라서, 상기 메모리 장치의 셀 어레이가 상기 기입 회복 시간(tWR)의 사양을 만족하지 못하더라도 상기 메모리 장치는 정확한 데이터를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 메모리 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. A memory device according to embodiments of the present invention includes a cell array and a storage unit for writing data. The storage unit stores data that violates the write recovery time (tWR) and its address. Reads data from the storage unit without reading data from the cell array when a read command for an address violating the write recovery time (tWR) arrives. Therefore, even if the cell array of the memory device does not satisfy the specification of the write recovery time tWR, the memory device can output correct data. Therefore, the reliability of the memory device can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 메모리 장치를 나타내는 상세 블록도이다.
도 3은 위반 판단 유닛의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위반 판단 유닛의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 도 1의 메모리 장치의 독출 커맨드에 대한 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치를 포함하는 메모리 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 모듈이 모바일 시스템에 응용된 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 모듈이 컴퓨팅 시스템에 응용된 예를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with one embodiment of the present invention.
2 is a detailed block diagram illustrating the memory device of FIG.
3 is a timing chart showing the operation of the violation judgment unit.
4 is a timing chart showing the operation of the violation determination unit according to another embodiment of the present invention.
5 is a timing chart showing an operation for a read command of the memory device of FIG.
6 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with another embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a memory module including a memory device in accordance with embodiments of the present invention.
8 is a diagram illustrating an example in which a memory module according to embodiments of the present invention is applied to a mobile system.
9 is a diagram illustrating an example in which a memory module according to embodiments of the present invention is applied to a computing system.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, 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.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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 in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
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 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 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 commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with one embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 메모리 시스템은 메모리 컨트롤러(100) 및 메모리 장치(200)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a memory system includes a
상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 메모리 장치(200)의 동작을 제어한다. 상기 메모리 컨트롤러(100)는 커맨드 신호(CMD)를 생성하여 상기 메모리 장치(200)에 출력한다. 예를 들어, 상기 커맨드 신호(CMD)는 기입 커맨드, 독출 커맨드, 프리차지 커맨드, 재 기입 커맨드 등을 포함한다. The
상기 메모리 컨트롤러(100)는 어드레스(ADDR)와 데이터(DATA)를 상기 메모리 장치(200)에 출력한다. 상기 어드레스(ADDR)는 상기 데이터(DATA)가 저장되는 셀 어레이(220) 내의 주소를 의미한다. 상기 어드레스(ADDR)는 뱅크 어드레스, 로우 어드레스 및 컬럼 어드레스를 포함할 수 있다. The
실시예에 따라, 상기 메모리 장치(200)는 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory), LPDDR(Low Power Double Data Rate) SDRAM, GDDR(Graphics Double Data Rate) SDRAM, RDRAM(Rambus Dynamic Random Access Memory) 등과 같은 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory; DRAM) 일 수 있다.According to an embodiment, the
상기 메모리 장치(200)는 셀 어레이(220), 스토리지 유닛(240) 및 위반 판단 유닛(260)을 포함한다. The
상기 셀 어레이(220)는 제1 방향으로 연장되는 복수의 워드 라인 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 복수의 비트 라인을 포함한다. 상기 셀 어레이(220)는 상기 워드 라인 및 상기 비트 라인과 연결되는 복수의 셀들을 포함한다. The
상기 셀은 상기 워드 라인 및 상기 비트 라인에 연결되는 스위칭 소자 및 상기 스위칭 소자에 연결되는 스토리지 커패시터를 포함한다. 예를 들어, 상기 스위칭 소자는 액세스 트랜지스터일 수 있다. 구체적으로, 상기 워드 라인은 상기 액세스 트랜지스터의 게이트 전극에 연결될 수 있다. 상기 비트 라인은 상기 액세스 트랜지스터의 소스 전극에 연결될 수 있다. 상기 액세스 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 스토리지 커패시터의 제1 전극에 연결될 수 있다. The cell includes a switching device coupled to the word line and the bit line, and a storage capacitor coupled to the switching device. For example, the switching element may be an access transistor. Specifically, the word line may be connected to the gate electrode of the access transistor. The bit line may be connected to a source electrode of the access transistor. A drain electrode of the access transistor may be coupled to a first electrode of the storage capacitor.
상기 셀 어레이(220)는 상기 메모리 컨트롤러(100)로부터 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 수신한다. 상기 셀 어레이(220)는 상기 어드레스(ADDR)에 상기 데이터(DATA)를 저장한다. 도시하지 않았으나, 상기 메모리 장치(200)는 상기 셀 어레이(220)에 인접하여 뱅크 어드레스를 분석하는 뱅크 디코더, 로우 어드레스를 분석하는 로우 디코더 및 컬럼 어드레스를 분석하는 컬럼 디코더를 더 포함할 수 있다. The
상기 스토리지 유닛(240)은 상기 메모리 컨트롤러(100)로부터 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 수신한다. 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 저장한다. 예를 들어, 상기 스토리지 유닛(240)은 기입 버퍼일 수 있다. The
상기 스토리지 유닛(240)은 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 저장한다. 기입 커맨드에 따라 기입할 데이터가 메모리 셀에 충분히 기입되기 전에 프리차지 커맨드에 의해 워드 라인이 디스에이블 될 수 있다. 이 경우, 상기 기입할 데이터는 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 위반 데이터가 된다. The
상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 데이터가 상기 셀 어레이(220)의 상기 기입 회복 시간(tWR) 이내에 있는 경우 상기 기입 회복 시간(tWR) 이내에 있는 데이터를 위반 데이터로 판단한다. The
상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 위반 데이터의 개수를 카운트할 수 있다. 상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 위반 데이터의 개수가 스레스홀드 값 이상인 경우에 주의 신호(ALERT)를 출력할 수 있다. The
상기 메모리 장치의 구성 및 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 후술한다. The configuration and operation of the memory device will be described later in detail with reference to FIG.
상기 메모리 컨트롤러(100)와 상기 메모리 장치(200)는 각각 대응하는 커맨드 핀, 어드레스 핀, 및 데이터 핀을 통하여 서로 연결될 수 있다. 커맨드 핀들은 커맨드 전송선을 통하여 커맨드 신호(CMD)를 전송하고, 어드레스 핀들은 어드레스 전송선을 통하여 어드레스(ADDR)를 전송하고, 데이터 핀들은 데이터 전송선을 통하여 데이터(DATA)를 교환할 수 있다. 상기 메모리 컨트롤러(100)와 상기 메모리 장치(200)는 주의 신호(ALERT)를 전송하기 위한 별도의 핀 및 전송선을 더 포함할 수 있다.The
도 2는 도 1의 메모리 장치를 나타내는 상세 블록도이다. 2 is a detailed block diagram illustrating the memory device of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 메모리 장치는 상기 셀 어레이(220), 상기 스토리지 유닛(240) 및 상기 위반 판단 유닛(260)을 포함한다. 상기 메모리 장치는 현재 시간을 나타내는 카운터를 더 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the memory device includes the
상기 셀 어레이(220)는 기입 커맨드에 응답하여 상기 메모리 컨트롤러(100)로부터 상기 어드레스(ADDR)에 상기 데이터(DATA)를 수신한다. 상기 셀 어레이(220)는 독출 커맨드에 응답하여 상기 어드레스(ADDR)에 저장된 상기 데이터(DATA)를 상기 메모리 컨트롤러(100)로 출력한다. The
상기 스토리지 유닛(240)은 기입 커맨드에 응답하여 상기 메모리 컨트롤러(100)로부터 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 수신한다. 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 카운터로부터 상기 데이터(DATA)의 저장 시점(CO)을 더 수신할 수 있다. 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 저장한다. 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 데이터(DATA)의 저장 시점(CO)을 저장할 수 있다. 상기 스토리지 유닛(240)은 재 기입 신호에 응답하여 상기 데이터(DATA)를 상기 셀 어레이(220)의 상기 어드레스(ADDR)에 출력한다. 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 데이터(DATA)의 저장 시점(CO)을 상기 위반 판단 유닛(260)에 출력할 수 있다.The
상기 스토리지 유닛(240)은 독출 커맨드에 응답하여 상기 어드레스(ADDR)에 대응하는 상기 데이터(DATA)를 상기 메모리 컨트롤러(100)로 출력할 수 있다. The
상기 스토리지 유닛(240)의 재 기입 커맨드에 따른 동작은 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.The operation according to the rewrite command of the
상기 스토리지 유닛(240)의 독출 커맨드에 따른 동작은 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. The operation according to the read command of the
상기 스토리지 유닛(240)의 크기는 상기 셀 어레이(220)의 크기보다 작다. 예를 들어, 상기 스토리지 유닛(240)의 크기는 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)에서 상기 기입 커맨드의 최소 주기로 나눈 값보다 작은 최대 정수로 결정될 수 있다. The size of the
예를 들어, 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)이 50ns이고, 상기 메모리 장치(200)의 스펙에 따른 기입 커맨드의 최소 반복 주기가 6ns라고 하면, 상기 기입 회복 시간(tWR)에서 상기 기입 커맨드의 최소 주기로 나눈 값은 8.3333이고, 상기 스토리지 유닛(240)의 크기는 8일 수 있다. 연속적으로 기입 커맨드가 반복된다고 할 때, 현재 시간으로부터 인접한 8개의 기입 커맨드에 대응하는 데이터들은 모두 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 위반 데이터가 되고, 현재 시간으로부터 9번째 기입 커맨드에 대응하는 데이터는 정상 데이터가 된다. 따라서, 상기 스토리지 유닛(240)의 크기를 8로 정하는 것이 적합할 수 있다. For example, if the write recovery time tWR of the
이와는 달리, 상기 스토리지 유닛(240)의 크기는 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)에서 상기 기입 커맨드의 최소 주기로 나눈 값보다 작을 수 있다. 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)이 50ns이고, 상기 메모리 장치(200)의 스펙에 따른 기입 커맨드의 최소 반복 주기가 6ns인 예에서, 상기 기입 커맨드가 연속적으로 반복되는 경우가 많지 않음을 고려할 때, 상기 스토리지 유닛(240)의 크기는 8보다 작은 정수로 설정될 수 있다. Alternatively, the size of the
상기 스토리지 유닛(240)의 데이터 기록 속도는 상기 셀 어레이(220)의 데이터 기록 속도보다 빠르다. 상기 스토리지 유닛(240)의 데이터 기록 속도는 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)보다 빠르다. 상기 스토리지 유닛(240)의 데이터 기록 속도가 상기 셀 어레이(220)에 비해 상대적으로 빠르므로, 상기 스토리지 유닛(240)을 이용하여 상기 셀 어레이(220)의 write latency를 보상할 수 있다. The data recording speed of the
상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 데이터(DATA)의 기입 회복 시간(tWR)의 위반 여부를 판단한다. The
예를 들어, 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 데이터(DATA)의 저장 시간이 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR) 미만인 경우 상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 저장 시간이 상기 기입 회복 시간(tWR) 미만인 데이터를 위반 데이터로 판단한다. For example, when the storage time of the data (DATA) written in the
상기 스토리지 유닛(240)에 데이터(DATA)가 기입된 때로부터 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)이 지나지 않은 경우, 상기 데이터(DATA)는 상기 셀 어레이(220)에 완전히 충전된 상태라고 볼 수 없다. 따라서, 상기 저장 시간이 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR) 미만인 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 데이터(DATA)는 위반 데이터가 된다. When the write recovery time tWR of the
반면, 상기 스토리지 유닛(240)에 데이터(DATA)가 기입된 때로부터 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)을 지난 경우, 상기 데이터(DATA)는 상기 셀 어레이(220)에 완전히 충전된 상태라고 할 수 있다. 따라서, 상기 저장 시간이 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR) 이상인 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 데이터(DATA)는 위반 데이터가 아니다. On the other hand, when the write recovery time tWR of the
예를 들어, 상기 셀 어레이(220)의 기입 회복 시간(tWR)이 50ns라고 할 때, 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 데이터(DATA)의 저장 시간이 50ns 미만인 경우에는 상기 데이터(DATA)는 아직 상기 셀 어레이(220)에 완전히 충전된 상태라고 볼 수 없으므로, 위반 데이터에 해당한다. 반면, 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 데이터(DATA)의 저장 시간이 50ns 이상인 경우에는 상기 데이터(DATA)는 상기 셀 어레이(220)에 완전히 충전된 상태라고 볼 수 있으므로, 위반 데이터에 해당하지 않는다. For example, when the write recovery time tWR of the
상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 스토리지 유닛(240)으로부터 수신한 상기 데이터(DATA)가 상기 스토리지 유닛(240)에 기입된 저장 시점(CO) 및 상기 카운터로 수신한 현재 시간을 이용하여 상기 데이터(DATA)의 저장 시간을 판단할 수 있다. 현재 시간을 기준으로 상기 데이터(DATA)의 저장 시점(CO)이 상기 기입 회복 시간(tWR) 미만인 데이터는 위반 데이터에 해당하고, 현재 시간을 기준으로 상기 데이터(DATA)의 저장 시점(CO)이 상기 기입 회복 시간(tWR) 이상인 데이터는 위반 데이터가 아닌 것으로 판단될 수 있다. The
예를 들어, 상기 위반 판단 유닛(260)은 매 클럭마다 상기 위반 데이터를 판단할 수 있다. 이와는 달리, 상기 위반 판단 유닛(260)은 수개의 클럭에 대응하여 상기 위반 데이터를 판단할 수 있다. For example, the
상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 위반 데이터의 개수를 카운트한다. 상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 위반 데이터의 개수가 스레스홀드 값 이상인 경우에 상기 메모리 컨트롤러(100)로 주의 신호(ALERT)를 출력할 수 있다. The
예를 들어, 상기 스레스홀드 값은 상기 스토리지 유닛(240)의 크기와 동일할 수 있다. 즉, 상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 스토리지 유닛(240)이 모두 찼을 때, 상기 메모리 컨트롤러(100)로 주의 신호(ALERT)를 출력할 수 있다.For example, the threshold value may be equal to the size of the
상기 위반 판단 유닛(260)은 플래그(FL)를 이용하여 상기 스토리지 유닛(260)에 저장된 데이터(DATA)가 위반 데이터인지 여부를 관리할 수 있다. The
예를 들어, 상기 위반 데이터로 판단되는 데이터(DATA)는 1의 플래그(FL)를 갖고, 상기 위반 데이터가 아닌 것으로 판단되는 데이터(DATA)는 0의 플래그(FL)를 가질 수 있다. For example, the data (DATA) determined as the violation data has a flag (FL) of 1 and the data (DATA) determined to be not the violation data may have a flag (FL) of 0.
상기 위반 데이터 판단 시점에서, 상기 데이터(DATA)의 저장 시간이 상기 기입 회복 시간(tWR) 이상이 되는 경우, 상기 데이터(DATA)의 플래그(FL)가 1에서 0으로 바뀐다. When the storage time of the data DATA becomes equal to or greater than the write recovery time tWR at the time of the violation data determination, the flag FL of the data DATA is changed from 1 to 0.
새로운 데이터(DATA)가 상기 스토리지 유닛(260)에 입력될 때, 상기 플래그(FL)가 0인 데이터의 저장 공간에 상기 새로운 데이터(DATA)를 덮어씌운다. 반면, 상기 플래그(FL)가 1인 데이터의 저장 공간에는 상기 새로운 데이터(DATA)를 덮어씌우지 않는다. When the new data DATA is input to the
상기 위반 판단 유닛(260)은 상기 위반 데이터의 개수를 카운트할 때, 상기 데이터(DATA)의 플래그(FL)가 1인 데이터의 개수를 카운트할 수 있다. The
도 3은 도 2의 위반 판단 유닛의 동작을 나타내는 타이밍도이다.3 is a timing chart showing the operation of the violation determining unit of Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 최초 기입 커맨드(WR0), 제1 기입 커맨드(WR1), 제2 기입 커맨드(WR2), , 제N 기입 커맨드(WRN)가 상기 메모리 컨트롤러(100)로부터 상기 메모리 장치(200)로 연속적으로 입력된다. 이후 상기 메모리 컨트롤러(100)로부터 상기 메모리 장치(200)로 프리차지 커맨드(Pre)가 입력된다. 1 to 3, the first write command WR0, the first write command WR1, the second write command WR2, and the Nth write command WRN are transferred from the
상기 프리차지 커맨드(Pre)가 입력된 시점에서 볼 때, 상기 최초 기입 커맨드(WR0)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터는 상기 기입 회복 시간(tWR)보다 긴 저장 시간을 갖는다. 따라서, 상기 최초 기입 커맨드(WR0)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터는 위반 데이터가 아니다. The data stored in the
반면, 상기 프리차지 커맨드(Pre)가 입력된 시점에서 볼 때, 상기 제1 내지 제N 기입 커맨드(WR1 내지 WRN)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터는 상기 기입 회복 시간(tWR)보다 짧은 저장 시간을 갖는다. 따라서, 상기 제1 내지 제N 기입 커맨드(WR1 내지 WRN)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터는 위반 데이터에 해당한다.On the other hand, when the precharge command Pre is inputted, the data stored in the
상기 위반 데이터의 스레스홀드 값이 N이라고 가정하면, 상기 프리차지 커맨드(Pre)가 입력된 시점에서 상기 주의 신호(ALERT)가 상기 메모리 장치(200)로부터 상기 메모리 컨트롤러(100)로 출력된다. Assuming that the threshold value of the violation data is N, the alert signal ALERT is output from the
상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 주의 신호(ALERT)에 응답하여 상기 재 기입 커맨드(REWRITE)를 상기 메모리 장치(200)로 출력한다. The
상기 스토리지 유닛(240)은 상기 재 기입 신호에 응답하여 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 상기 데이터(DATA)를 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 상기 어드레스(ADDR)를 기초로 상기 셀 어레이(220)의 상기 어드레스에 출력한다. The
본 실시예에서, 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 위반 데이터를 모두 상기 셀 어레이(220)에 재 기입할 수 있다. In the present embodiment, the
예를 들어, 상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 위반 데이터의 스레스홀드 값에 해당하는 N개의 재 기입 커맨드를 상기 메모리 장치(200)로 출력할 수 있다. 이에 따라, 상기 스토리지 유닛(240)은 제1 내지 제N 기입 커맨드(WR1 내지 WRN)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터를 제1 내지 제N 재 기입 커맨드(REWR1 내지 REWRN)에 응답하여 상기 셀 어레이(220)로 재 기입한다. For example, the
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위반 판단 유닛의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 4 is a timing chart showing the operation of the violation determination unit according to another embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 위반 판단 유닛의 동작은 상기 위반 데이터의 스레스홀드 값이 N일 때, 상기 주의 신호(ALERT)에 응답하여 K개의 재 기입 커맨드를 수신하는 것을 제외하면, 도 3의 위반 판단 유닛의 동작과 실질적으로 동일하므로 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.The operation of the violation determining unit according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that K rewrite commands are received in response to the alert signal ALERT when the threshold value of the violation data is N, The same reference numerals are used for the same or similar components, and redundant explanations are omitted.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 프리차지 커맨드(Pre)가 입력된 시점에서 볼 때, 상기 제1 내지 제N 기입 커맨드(WR1 내지 WRN)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터는 상기 기입 회복 시간(tWR)보다 짧은 저장 시간을 갖는다. 따라서, 상기 제1 내지 제N 기입 커맨드(WR1 내지 WRN)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터는 위반 데이터에 해당한다.Referring to FIGS. 1, 2 and 4, when viewed from the point in time when the precharge command Pre is inputted, the first to Nth write commands WR1 to WRN are stored in the
상기 위반 데이터의 스레스홀드 값이 N이라고 가정하면, 상기 프리차지 커맨드(Pre)가 입력된 시점에서 상기 주의 신호(ALERT)가 상기 메모리 장치(200)로부터 상기 메모리 컨트롤러(100)로 출력된다. Assuming that the threshold value of the violation data is N, the alert signal ALERT is output from the
상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 주의 신호(ALERT)에 응답하여 상기 재 기입 커맨드(REWRITE)를 상기 메모리 장치(200)로 출력한다. The
상기 스토리지 유닛(240)은 상기 재 기입 신호에 응답하여 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 상기 데이터(DATA)를 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 상기 어드레스(ADDR)를 기초로 상기 셀 어레이(220)의 상기 어드레스에 출력한다. The
본 실시예에서, 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 위반 데이터 중 일부 데이터를 상기 셀 어레이(220)에 재 기입할 수 있다. In this embodiment, the
예를 들어, 상기 메모리 컨트롤러(100)는 상기 위반 데이터의 스레스홀드 값에 해당하는 N보다 작은 K개의 재 기입 커맨드를 상기 메모리 장치(200)로 출력할 수 있다. 이에 따라, 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 제1 내지 제K 기입 커맨드(WR1 내지 WRK)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터를 제1 내지 제K 재 기입 커맨드(REWR1 내지 REWRK)에 응답하여 상기 셀 어레이(220)로 재 기입한다. For example, the
이에 따라, 재 기입 동작에 의해 기입 및 독출 동작이 중지되는 시간을 줄여, 상기 메모리 장치의 성능을 상대적으로 향상시킬 수 있다. Thus, the time for stopping the write and read operations by the rewrite operation can be reduced, and the performance of the memory device can be relatively improved.
상기한 바와 달리, 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 프리차지 커맨드(Pre)로부터 가까운 K개의 기입 커맨드(WRN 내지 WR(N-K+1)에 의해 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터를 제1 내지 제K 재 기입 커맨드(REWR1 내지 REWRK)에 응답하여 상기 셀 어레이(220)로 재 기입할 수 있다.Unlike the above, the
도 5는 도 1의 메모리 장치(200)의 독출 커맨드에 대한 동작을 나타내는 타이밍도이다.5 is a timing chart showing the operation of the read command of the
도 1 내지 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 메모리 장치(200)가 독출 커맨드를 수신하면, 상기 독출 커맨드의 어드레스(ADDR)가 상기 스토리지 유닛(240)의 상기 위반 데이터에 대응하는지를 판단한다.Referring to FIGS. 1 to 3 and 5, when the
상기 독출 커맨드의 어드레스(ADDR)가 상기 위반 데이터에 해당하는 경우, 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터가 상기 메모리 컨트롤러(100)로 출력된다. 반면, 상기 독출 커맨드의 어드레스(ADDR)가 상기 위반 데이터에 해당하지 않는 경우, 상기 셀 어레이(220)에 저장된 데이터가 상기 메모리 컨트롤러(100)로 출력된다.If the address ADDR of the read command corresponds to the violation data, the data stored in the
상기 위반 데이터는 상기 셀 어레이(220)에 정상적으로 데이터가 충전되지 않은 것을 의미하므로, 상기 셀 어레이(220)로부터 데이터를 독출할 경우, 부정확한 데이터가 독출되어 상기 메모리 장치(200)의 신뢰성이 감소된다. When the data is read from the
상기 위반 데이터의 어드레스에 대한 독출 커맨드가 수신되면, 상기 셀 어레이(220)보다 저장 속도가 빠른 보조 기억 공간인 상기 스토리지 유닛(240)의 정확한 데이터가 독출될 수 있다. 따라서, 상기 메모리 장치(200)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. When the read command for the address of the violation data is received, accurate data of the
도 5에서, 제1 독출 커맨드(RD1)는 상기 위반 데이터의 어드레스(ADDR)를 가리킨다고 할 때, 상기 스토리지 유닛(240)에 저장된 데이터가 출력된다. In FIG. 5, when the first read command RD1 indicates the address ADDR of the violation data, the data stored in the
본 실시예에 따르면, 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 데이터와 그 어드레스를 저장한다. 상기 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 어드레스에 대한 독출 커맨드가 오면 상기 셀 어레이(220)로부터 데이터를 독출하지 않고, 상기 스토리지 유닛(240)으로부터 데이터를 독출한다. 따라서, 상기 메모리 장치(200)의 셀 어레이(220)가 상기 기입 회복 시간(tWR)의 사양을 만족하지 못하더라도 상기 메모리 장치(200)는 정확한 데이터를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 메모리 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present embodiment, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a memory system in accordance with another embodiment of the present invention.
본 실시예에 따른 메모리 시스템은 상기 위반 판단 유닛이 상기 메모리 컨트롤러에 포함되는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 5의 메모리 시스템과 실질적으로 동일하므로 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.The memory system according to the present embodiment is substantially the same as the memory system of FIGS. 1 to 5 except that the violation determining unit is included in the memory controller, so that the same reference numerals are used for the same or similar components, Duplicate description is omitted.
도 6을 참조하면, 상기 메모리 시스템은 메모리 컨트롤러(300) 및 메모리 장치(400)를 포함한다. Referring to FIG. 6, the memory system includes a
상기 메모리 컨트롤러(300)는 상기 메모리 장치(400)의 동작을 제어한다. 상기 메모리 컨트롤러(300)는 커맨드 신호(CMD)를 생성하여 상기 메모리 장치(400)에 출력한다. The
상기 메모리 컨트롤러(300)는 어드레스(ADDR)와 데이터(DATA)를 상기 메모리 장치(400)에 출력한다. 상기 어드레스(ADDR)는 상기 데이터(DATA)가 저장되는 셀 어레이(420) 내의 주소를 의미한다. The
상기 메모리 장치(400)는 셀 어레이(420) 및 스토리지 유닛(440)을 포함한다. The
상기 셀 어레이(420)는 상기 메모리 컨트롤러(300)로부터 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 수신한다. 상기 셀 어레이(420)는 상기 어드레스(ADDR)에 상기 데이터(DATA)를 저장한다. The
상기 스토리지 유닛(440)은 상기 메모리 컨트롤러(300)로부터 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 수신한다. 상기 스토리지 유닛(440)은 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 저장한다. The
상기 스토리지 유닛(440)은 상기 셀 어레이(420)의 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 상기 어드레스(ADDR) 및 상기 데이터(DATA)를 저장한다. The
본 실시예에서, 위반 판단 유닛(320)은 상기 메모리 컨트롤러(300)에 포함된다. 상기 위반 판단 유닛(320)은 상기 스토리지 유닛(440)에 기입된 데이터가 상기 셀 어레이(420)의 상기 기입 회복 시간(tWR) 이내에 있는 경우 상기 기입 회복 시간(tWR) 이내에 있는 데이터를 위반 데이터로 판단한다. In this embodiment, the
상기 위반 판단 유닛(320)은 상기 위반 데이터의 개수를 카운트할 수 있다. 상기 위반 판단 유닛(320)은 상기 위반 데이터의 개수가 스레스홀드 값 이상인 경우에 상기 메모리 컨트롤러(300)는 재 기입 커맨드를 상기 메모리 장치(400)에 출력한다. The
본 실시예에 따르면, 상기 스토리지 유닛(240)은 상기 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 데이터와 그 어드레스를 저장한다. 상기 기입 회복 시간(tWR)을 위반하는 어드레스에 대한 독출 커맨드가 오면 상기 셀 어레이(220)로부터 데이터를 독출하지 않고, 상기 스토리지 유닛(240)으로부터 데이터를 독출한다. 따라서, 상기 메모리 장치(200)의 셀 어레이(220)가 상기 기입 회복 시간(tWR)의 사양을 만족하지 못하더라도 상기 메모리 장치(200)는 정확한 데이터를 출력할 수 있다. 따라서, 상기 메모리 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present embodiment, the
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 장치를 포함하는 메모리 모듈을 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a memory module including a memory device in accordance with embodiments of the present invention.
도 7을 참조하면, 메모리 모듈(700)은 복수의 메모리 장치들(720)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 메모리 모듈(700)은 UDIMM(Unbuffered Dual In-line Memory Module), RDIMM(Registered Dual In-line Memory Module), FBDIMM(Fully Buffered Dual In-line Memory Module), LRDIMM(Load Reduced Dual In-line Memory Module) 또는 다른 메모리 모듈일 수 있다.Referring to FIG. 7, the
메모리 모듈(700)은 메모리 컨트롤러로부터 복수의 신호선들을 통하여 커맨드, 어드레스, 및 데이터를 수신하고, 상기 커맨드, 어드레스, 및 데이터를 버퍼링하여 메모리 장치들(720)에 제공하는 버퍼(710)를 더 포함할 수 있다.The
버퍼(710)와 메모리 장치들(720) 사이의 데이터 전송선들은 포인트-투-포인트 방식으로 연결될 수 있다. 또한, 버퍼(710)와 메모리 장치들(720) 사이의 커맨드/어드레스 전송선들은 멀티-드롭 방식, 데이지-체인 방식, 또는 플라이-바이 데이지-체인 방식으로 연결될 수 있다. 버퍼(710)가 상기 커맨드, 어드레스, 및 데이터를 모두 버퍼링하므로, 상기 메모리 컨트롤러는 버퍼(710)의 로드만을 구동함으로써 메모리 모듈(700)과 인터페이스 할 수 있다. 이에 따라, 메모리 모듈(700)은 보다 많은 수의 메모리 장치들(720) 및 메모리 랭크들을 포함할 수 있고, 메모리 시스템은 보다 많은 수의 메모리 모듈들(700)을 포함할 수 있다.The data transmission lines between the
메모리 장치(720)는 복수의 리프레시 인터벌에 해당하는 모니터링 구간 이후에 리프레시될 예정인 페이지에 상응하는 리프레시 후보 어드레스를 미리 생성하고, 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 액티브 명령이 수행되는지 여부를 모니터링하고, 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 상기 액티브 명령이 한번 이상 수행된 경우 상기 리프레시 후보 어드레스에 상응하는 페이지를 리프레시하지 않고 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 상기 액티브 명령이 한번도 수행되지 않은 경우에 한해 상기 리프레시 후보 어드레스에 상응하는 페이지를 리프레시할 수 있다. 따라서 메모리 장치(720)는 리프레시가 필요한 페이지들에 대해서만 선별적으로 리프레시 동작을 수행함으로써 리프레시 동작 수행에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다. 메모리 장치(720)는 도 1 또는 도 6에 도시된 메모리 장치(200 또는 400)로 구현될 수 있다. 도 1 또는 도 6의 메모리 장치(200 또는 400)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 6을 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서는 메모리 장치(720)에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 모바일 시스템에 응용된 예를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating an example in which a memory system according to embodiments of the present invention is applied to a mobile system.
도 8을 참조하면, 모바일 시스템(800)은 어플리케이션 프로세서(810), 통신(Connectivity)부(820), 사용자 인터페이스(830), 비휘발성 메모리 장치(NVM)(840), 휘발성 메모리 장치(VM)(850) 및 파워 서플라이(860)를 포함한다. 실시예에 따라, 모바일 시스템(800)은 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(Portable Multimedia Player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 네비게이션(Navigation) 시스템 등과 같은 임의의 모바일 시스템일 수 있다.8, the
어플리케이션 프로세서(810)는 인터넷 브라우저, 게임, 동영상 등을 제공하는 어플리케이션들을 실행할 수 있다. 실시예에 따라, 어플리케이션 프로세서(810)는 하나의 프로세서 코어(Single Core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들(Multi-Core)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 어플리케이션 프로세서(810)는 듀얼 코어(Dual-Core), 쿼드 코어(Quad-Core), 헥사 코어(Hexa-Core) 등의 멀티 코어(Multi-Core)를 포함할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 어플리케이션 프로세서(810)는 내부 또는 외부에 위치한 캐시 메모리(Cache Memory)를 더 포함할 수 있다.The
통신부(820)는 외부 장치와 무선 통신 또는 유선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(820)는 이더넷(Ethernet) 통신, 근거리 자기장 통신(Near Field Communication; NFC), 무선 식별(Radio Frequency Identification; RFID) 통신, 이동 통신(Mobile Telecommunication), 메모리 카드 통신, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 통신 등을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(820)는 베이스밴드 칩 셋(Baseband Chipset)을 포함할 수 있고, GSM, GPRS, WCDMA, HSxPA 등의 통신을 지원할 수 있다.The
휘발성 메모리 장치(850)는 어플리케이션 프로세서(810)에 의해 처리되는 데이터를 저장하거나, 동작 메모리(Working Memory)로서 작동할 수 있다. 휘발성 메모리 장치(850)는 복수의 리프레시 인터벌에 해당하는 모니터링 구간 이후에 리프레시될 예정인 페이지에 상응하는 리프레시 후보 어드레스를 미리 생성하고, 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 액티브 명령이 수행되는지 여부를 모니터링하고, 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 상기 액티브 명령이 한번 이상 수행된 경우 상기 리프레시 후보 어드레스에 상응하는 페이지를 리프레시하지 않고 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 상기 액티브 명령이 한번도 수행되지 않은 경우에 한해 상기 리프레시 후보 어드레스에 상응하는 페이지를 리프레시할 수 있다. 따라서 휘발성 메모리 장치(850)는 리프레시가 필요한 페이지들에 대해서만 선별적으로 리프레시 동작을 수행함으로써 리프레시 동작 수행에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다. 휘발성 메모리 장치(850)는 도 1 또는 도 6에 도시된 메모리 장치(200 또는 400)로 구현될 수 있다. 도 1 또는 도 6의 메모리 장치(200 또는 400)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 6을 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서는 휘발성 메모리 장치(850)에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
비휘발성 메모리 장치(840)는 모바일 시스템(800)을 부팅하기 위한 부트 이미지를 저장할 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리 장치(840)는 EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 또는 이와 유사한 메모리로 구현될 수 있다.
사용자 인터페이스(830)는 키패드, 터치 스크린과 같은 하나 이상의 입력 장치, 및/또는 스피커, 디스플레이 장치와 같은 하나 이상의 출력 장치를 포함할 수 있다. 파워 서플라이(860)는 모바일 시스템(800)의 동작 전압을 공급할 수 있다. The
또한, 실시예에 따라, 모바일 시스템(800)은 이미지 프로세서를 더 포함할 수 있고, 메모리 카드(Memory Card), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등과 같은 저장 장치를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the
모바일 시스템(800) 또는 모바일 시스템(800)의 구성요소들은 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있는데, 예를 들어, PoP(Package on Package), BGAs(Ball grid arrays), CSPs(Chip scale packages), PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier), PDIP(Plastic Dual In-Line Package), Die in Waffle Pack, Die in Wafer Form, COB(Chip On Board), CERDIP(Ceramic Dual In-Line Package), MQFP(Plastic Metric Quad Flat Pack), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SOIC(Small Outline Integrated Circuit), SSOP(Shrink Small Outline Package), TSOP(Thin Small Outline Package), TQFP(Thin Quad Flat-Pack), SIP(System In Package), MCP(Multi Chip Package), WFP(Wafer-level Fabricated Package), WSP(Wafer-Level Processed Stack Package) 등과 같은 패키지들을 이용하여 실장될 수 있다.The components of the
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 컴퓨팅 시스템에 응용된 예를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating an example in which a memory system according to embodiments of the present invention is applied to a computing system.
도 9를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(900)은 프로세서(910), 입출력 허브(IOH)(920), 입출력 컨트롤러 허브(ICH)(930), 적어도 하나의 메모리 모듈(940) 및 그래픽 카드(950)를 포함한다. 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템(900)은 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 서버 컴퓨터(Server Computer), 워크스테이션(Workstation), 노트북(Laptop), 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 디지털 TV(Digital Television), 셋-탑 박스(Set-Top Box), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(Navigation) 시스템 등과 같은 임의의 컴퓨팅 시스템일 수 있다.9, the
프로세서(910)는 특정 계산들 또는 태스크들을 실행하는 특정 소프트웨어를 실행하는 것과 같이 다양한 컴퓨팅 기능들을 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(910)는 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU)일 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(910)는 하나의 프로세서 코어를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(910)는 듀얼 코어(Dual-Core), 쿼드 코어(Quad-Core), 헥사 코어(Hexa-Core) 등의 멀티 코어(Multi-Core)를 포함할 수 있다. 또한, 도 9에는 하나의 프로세서(910)를 포함하는 컴퓨팅 시스템(900)이 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템(900)은 복수의 프로세서들을 포함할 수 있다.The
프로세서(910)는 메모리 모듈(940)의 동작을 제어하는 메모리 컨트롤러(911)를 포함할 수 있다. 프로세서(910)에 포함된 메모리 컨트롤러(911)는 집적 메모리 컨트롤러(Integrated Memory Controller; IMC)라 불릴 수 있다. 메모리 컨트롤러(911)와 메모리 모듈(940) 사이의 메모리 인터페이스는 복수의 신호선들을 포함하는 하나의 채널로 구현되거나, 복수의 채널들로 구현될 수 있다. 또한, 각 채널에는 하나 이상의 메모리 모듈(940)이 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리 컨트롤러(911)는 입출력 허브(920) 내에 위치할 수 있다. 메모리 컨트롤러(911)를 포함하는 입출력 허브(920)는 메모리 컨트롤러 허브(Memory Controller Hub; MCH)라 불릴 수 있다.The
메모리 모듈(940)은 메모리 컨트롤러(911)로부터 제공된 데이터를 저장하는 복수의 메모리 장치들(MEM)(941)을 포함할 수 있다. 메모리 장치(941)는 복수의 리프레시 인터벌에 해당하는 모니터링 구간 이후에 리프레시될 예정인 페이지에 상응하는 리프레시 후보 어드레스를 미리 생성하고, 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 액티브 명령이 수행되는지 여부를 모니터링하고, 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 상기 액티브 명령이 한번 이상 수행된 경우 상기 리프레시 후보 어드레스에 상응하는 페이지를 리프레시하지 않고 상기 모니터링 구간 동안 상기 리프레시 후보 어드레스에 대해 상기 액티브 명령이 한번도 수행되지 않은 경우에 한해 상기 리프레시 후보 어드레스에 상응하는 페이지를 리프레시할 수 있다. 따라서 메모리 장치(941)는 리프레시가 필요한 페이지들에 대해서만 선별적으로 리프레시 동작을 수행함으로써 리프레시 동작 수행에 따른 소비전력을 감소시킬 수 있다. 메모리 장치(941)는 도 1 또는 도 6에 도시된 메모리 장치(200 또는 400)로 구현될 수 있다. 도 1 또는 도 6의 메모리 장치(200 또는 400)의 구성 및 동작에 대해서는 도 1 내지 6을 참조하여 상세히 설명하였으므로, 여기서는 메모리 장치(941)에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
입출력 허브(920)는 그래픽 카드(950)와 같은 장치들과 프로세서(910) 사이의 데이터 전송을 관리할 수 있다. 입출력 허브(920)는 다양한 방식의 인터페이스를 통하여 프로세서(910)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 입출력 허브(920)와 프로세서(910)는, 프론트 사이드 버스(Front Side Bus; FSB), 시스템 버스(System Bus), 하이퍼트랜스포트(HyperTransport), 라이트닝 데이터 트랜스포트(Lightning Data Transport; LDT), 퀵패스 인터커넥트(QuickPath Interconnect; QPI), 공통 시스템 인터페이스(Common System Interface; CSI) 등의 다양한 표준의 인터페이스로 연결될 수 있다. 입출력 허브(920)는 장치들과의 다양한 인터페이스들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 입출력 허브(920)는 가속 그래픽 포트(Accelerated Graphics Port; AGP) 인터페이스, 주변 구성요소 인터페이스-익스프레스(Peripheral Component Interface-Express; PCIe), 통신 스트리밍 구조(Communications Streaming Architecture; CSA) 인터페이스 등을 제공할 수 있다. 도 9에는 하나의 입출력 허브(920)를 포함하는 컴퓨팅 시스템(900)이 도시되어 있으나, 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템(900)은 복수의 입출력 허브들을 포함할 수 있다.The input /
그래픽 카드(950)는 AGP 또는 PCIe를 통하여 입출력 허브(920)와 연결될 수 있다. 그래픽 카드(950)는 영상을 표시하기 위한 디스플레이 장치를 제어할 수 있다. 그래픽 카드(950)는 이미지 데이터 처리를 위한 내부 프로세서 및 내부 메모리 장치를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 그래픽 카드(950)는 입출력 허브(920) 외부에 위치할 수도 있고 입출력 허브(920)의 내부에 위치할 수도 있다. 입출력 허브(920)에 포함된 그래픽 장치는 집적 그래픽(Integrated Graphics)이라 불릴 수 있다. 또한, 메모리 컨트롤러 및 그래픽 장치를 포함하는 입출력 허브(920)는 그래픽 및 메모리 컨트롤러 허브(Graphics and Memory Controller Hub; GMCH)라 불릴 수 있다.
입출력 컨트롤러 허브(930)는 다양한 시스템 인터페이스들이 효율적으로 동작하도록 데이터 버퍼링 및 인터페이스 중재를 수행할 수 있다. 입출력 컨트롤러 허브(930)는 내부 버스를 통하여 입출력 허브(920)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 입출력 허브(920)와 입출력 컨트롤러 허브(930)는 다이렉트 미디어 인터페이스(Direct Media Interface; DMI), 허브 인터페이스, 엔터프라이즈 사우스브릿지 인터페이스(Enterprise Southbridge Interface; ESI), PCIe 등을 통하여 연결될 수 있다.The input /
입출력 컨트롤러 허브(930)는 주변 장치들과의 다양한 인터페이스들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 입출력 컨트롤러 허브(930)는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 포트, 직렬 ATA(Serial Advanced Technology Attachment; SATA) 포트, 범용 입출력(General Purpose Input/Output; GPIO), 로우 핀 카운트(Low Pin Count; LPC) 버스, 직렬 주변 인터페이스(Serial Peripheral Interface; SPI), PCI, PCIe 등을 제공할 수 있다.The I /
실시예에 따라, 프로세서(910), 입출력 허브(920) 및 입출력 컨트롤러 허브(930)는 각각 분리된 칩셋들 또는 집적 회로들로 구현될 수도 있고, 프로세서(910), 입출력 허브(920) 및 입출력 컨트롤러 허브(930) 중에서 둘 이상의 구성요소들이 하나의 칩셋으로 구현될 수도 있다.The
본 발명은 메모리 장치를 구비하는 임의의 전자 장치에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 서버 컴퓨터(Server Computer), 워크스테이션(Workstation), 노트북(Laptop), 디지털 TV(Digital Television), 셋-탑 박스(Set-Top Box), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 네비게이션(Navigation) 시스템 등에 적용될 수 있다.The present invention can be usefully used in any electronic device having a memory device. For example, the present invention may be applied to a mobile phone, a smart phone, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a digital camera, A personal computer (PC), a server computer, a workstation, a laptop, a digital television, a set-top box, a music player, , A portable game console (Portable Game Console), a navigation system, and the like.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the invention may be modified and varied without departing from the scope of the invention.
Claims (10)
상기 기입 커맨드에 응답하여 상기 어드레스 및 상기 데이터를 수신하고, 재 기입 커맨드에 응답하여 상기 데이터를 상기 셀 어레이의 상기 어드레스에 출력하는 스토리지 유닛; 및
상기 스토리지 유닛에 기입된 데이터의 저장 시간이 상기 셀 어레이의 기입 회복 시간(tWR) 미만인 경우 상기 저장 시간이 상기 기입 회복 시간(tWR) 미만인 데이터를 위반 데이터로 판단하고, 상기 위반 데이터의 개수를 카운트하는 위반 판단 유닛을 포함하는 메모리 장치.A cell array for receiving data in an address in response to a write command; And
A storage unit which receives the address and the data in response to the write command and outputs the data to the address of the cell array in response to a rewrite command; And
(TWR) when the storage time of the data written to the storage unit is less than the write recovery time (tWR) of the cell array, and counts the number of violation data The violation judgment unit.
상기 위반 데이터가 아닌 어드레스에 대한 독출 커맨드를 수신하면, 상기 셀 어레이에 저장된 데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 메모리 장치.The apparatus according to claim 1, further comprising: a storage unit for storing data stored in said storage unit upon receiving a read command for an address of said violation data;
And outputs the data stored in the cell array upon receiving a read command for an address other than the violation data.
상기 메모리 장치에 상기 기입 커맨드, 상기 재 기입 커맨드를 출력하고, 상기 어드레스 및 상기 데이터를 상기 셀 어레이 및 상기 스토리지 유닛에 제공하는 메모리 컨트롤러; 및
상기 스토리지 유닛에 기입된 데이터의 저장 시간이 상기 셀 어레이의 기입 회복 시간(tWR) 미만인 경우 상기 저장 시간이 상기 기입 회복 시간(tWR) 미만인 데이터를 위반 데이터로 판단하고, 상기 위반 데이터의 개수를 카운트하는 위반 판단 유닛을 포함하는 메모리 시스템.
A storage unit for receiving the address and the data in response to the write command and outputting the data to the address of the cell array in response to the rewrite command, A memory device including; And
A memory controller for outputting the write command and the rewrite command to the memory device and providing the address and the data to the cell array and the storage unit; And
(TWR) when the storage time of the data written in the storage unit is less than the write recovery time (tWR) of the cell array, and counts the number of violation data And a violation judgment unit for detecting a violation of the violation.
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