KR20210019188A - Memory system and operation method of memory system - Google Patents
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Abstract
Description
본 특허 문헌은 메모리 시스템에 관한 것이다.This patent document relates to a memory system.
메모리의 집적도가 증가하면서 메모리에 포함된 다수의 워드라인 사이의 간격이 줄어들고 있다. 워드라인 사이의 간격이 줄어들면서 인접한 워드라인 사이의 커플링 효과가 증가하고 있다. As the density of the memory increases, the spacing between a plurality of word lines included in the memory is decreasing. As the spacing between word lines decreases, the coupling effect between adjacent word lines increases.
한편, 메모리 셀에 데이터가 입출력될 때마다 워드라인이 활성화(액티브) 상태와 비활성화 상태 사이에서 토글하게 되는데 상술한 바와 같이 인접한 워드라인 사이의 커플링 효과가 커지면서 자주 활성화되는 워드라인에 인접한 워드라인에 연결된 메모리 셀의 데이터가 손상되는 현상이 발생하고 있다. 이러한 현상을 로우 해머링(Row Hammering)이라고 하는데, 워드라인 디스터번스로 인해 메모리 셀이 리프레시되기 전에 메모리 셀의 데이터가 손상되는 현상이 발생하여 문제가 되고 있다.On the other hand, whenever data is input or output to a memory cell, the word line is toggled between the active (active) state and the inactive state. As described above, as the coupling effect between adjacent word lines increases, the word line adjacent to the frequently activated word line Data in the memory cell connected to the device is damaged. This phenomenon is called row hammering, and a phenomenon in which data of a memory cell is damaged before the memory cell is refreshed due to word line disturbance has been a problem.
도 1은 로우 해머링 현상을 설명하기 위한 도면으로 메모리 장치에 포함된 셀 어레이의 일부를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a row hammering phenomenon and is a diagram illustrating a part of a cell array included in a memory device.
도 1에서 'WLL'은 활성화 횟수가 많은 워드라인에 해당하며 'WLL-1', 'WLL+1'은 각각 'WLL'에 인접하게 배치된 워드라인, 즉 활성화 횟수가 워드라인에 인접한 워드라인에 해당한다. 그리고 'CL'은 'WLL'에 연결된 메모리셀, 'CL-1'은 'WLL-1'에 연결된 메모리 셀, 'CL+1'은 'WLL+1'에 연결된 메모리 셀을 나타낸다. 각각의 메모리 셀은 셀 트랜지스터(TL, TL-1, TL+1) 및 셀 캐패시터(CAPL, CAPL-1, CAPL+1)를 포함한다.In FIG. 1,'WLL' corresponds to a word line with a large number of activations, and'WLL-1' and'WLL+1' are word lines disposed adjacent to'WLL', that is, word lines with the number of activations adjacent to the word line. Corresponds to. In addition,'CL' denotes a memory cell connected to'WLL','CL-1' denotes a memory cell connected to'WLL-1', and'CL+1' denotes a memory cell connected to'WLL+1'. Each memory cell includes cell transistors TL, TL-1, and TL+1 and cell capacitors CAPL, CAPL-1, and CAPL+1.
도 1에서 'WLL'이 활성화되거나 비활성화되면 'WLL'과 'WLL-1' 및 'WLL+1' 사이에 발생하는 커플링 현상으로 인해 'WLL-1' 및 'WLL+1'의 전압이 상승하거나 하강하면서 셀 캐패시터(CL-1, CL+1)의 전하량에도 영향을 미친다. 따라서 'WLL'의 활성화가 빈번하게 일어나서 'WLL'이 활성화 상태와 비활성화 상태 사이에서 토글하는 경우 'CL-1' 및 'CL+1'에 포함된 셀 캐패시터(CAPL-1, CAPL+1)에 저장된 전하의 양의 변화가 증가하고 메모리 셀의 데이터가 열화될 수 있다.In FIG. 1, when'WLL' is activated or deactivated, the voltage of'WLL-1' and'WLL+1' rises due to the coupling phenomenon occurring between'WLL' and'WLL-1' and'WLL+1'. The amount of charge in the cell capacitors CL-1 and CL+1 is also affected while falling or falling. Therefore, if'WLL' is frequently activated and'WLL' toggles between the activated and deactivated states, the cell capacitors (CAPL-1, CAPL+1) included in'CL-1' and'CL+1' The change in the amount of stored charge increases and data in the memory cell may be deteriorated.
또한 워드라인이 활성화 상태와 비활성화 상태를 토글하면서 발생한 전자기파가 인접한 워드라인에 연결된 메모리 셀의 셀 캐패시터에 전자를 유입시키거나 셀 캐패시터로부터 전자를 유출 시킴으로써 데이터를 손상시킨다.In addition, the electromagnetic wave generated while the word line toggles between the active and inactive states damages data by introducing electrons into the cell capacitor of a memory cell connected to the adjacent word line or releasing electrons from the cell capacitor.
로우 해머링을 해결하기 위한 방법으로는, 여러 번 액티브된 로우를 찾고 여러 번 액티브된 로우의 주변 로우들을 리프레시하는 방법이 주로 사용된다. 여러 번 액티브된 로우를 찾는 방법으로는 일정 시간 동안 액티브된 모든 로우들의 액티브 횟수를 카운팅하는 방법이 주로 사용되는데, 이 경우 오버헤드가 지나치기 커지는 문제점이 있다.As a method for solving row hammering, a method of finding a row that has been active multiple times and refreshing the surrounding rows of the row that has been active multiple times is mainly used. As a method of finding a row that has been active multiple times, a method of counting the number of actives of all active rows for a certain period of time is mainly used, and in this case, there is a problem that the overhead is excessively large.
본 발명의 실시예들은, 로우 해머링에 의해 리프레시가 필요한 로우들을 효율적으로 선정하는 기술을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a technique for efficiently selecting rows that need to be refreshed by row hammering.
본 발명의 일실시예에 따른 메모리 시스템은, 메모리 장치와 메모리 콘트롤러를 포함하고, 상기 메모리 장치는 추가 리프레시 동작이 필요한 로우들을 관리하기 위한 테이블을 포함하고, 상기 메모리 콘트롤러는 상기 메모리의 테이블과 동일하게 관리되는 레플리카 테이블; 상기 메모리 장치의 에러 이력을 저장하기 위한 에러 이력 저장 회로; 및 상기 레플리카 테이블에서 상기 추가 리프레시 동작 없이 축출될 로우가 발생하는 경우에, 상기 에러 이력을 이용해 상기 축출될 로우와 관련된 액티브 동작의 수행 여부를 판단하는 판단 회로를 포함할 수 있다.A memory system according to an embodiment of the present invention includes a memory device and a memory controller, wherein the memory device includes a table for managing rows requiring an additional refresh operation, and the memory controller is the same as the table of the memory. A replica table that is easily managed; An error history storage circuit for storing an error history of the memory device; And a determination circuit that determines whether or not an active operation related to the row to be eviction is performed using the error history when a row to be eviction is generated in the replica table without the additional refresh operation.
본 발명의 일실시예에 따른 메모리 시스템의 동작 방법은, 메모리 장치가 다수의 추가 리프레시 동작이 필요한 로우들을 저장하는 테이블을 관리하는 단계; 메모리 콘트롤러가 상기 테이블과 동일한 레플리카 테이블을 상기 테이블과 동일한 규칙으로 관리하는 단계; 상기 메모리 콘트롤러가 상기 레플리카 테이블로부터 상기 추가 리프레시 동작 없이 축출될 로우를 선별해 축출하는 단계; 상기 메모리 콘트롤러가 상기 축출된 로우의 에러 이력을 확인하는 단계; 상기 메모리 콘트롤러가 상기 축출된 로우의 에러 이력이 존재한다고 확인한 것에 응답해, 상기 축출된 로우에 대한 액티브 동작의 수행을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A method of operating a memory system according to an embodiment of the present invention includes the steps of: managing, by a memory device, a table storing rows requiring a plurality of additional refresh operations; Managing, by a memory controller, the same replica table as the table with the same rules as the table; Selecting, by the memory controller, a row to be removed without the additional refresh operation from the replica table and eviction; Checking, by the memory controller, an error history of the ejected row; In response to the memory controller confirming that an error history of the eviction row exists, determining to perform an active operation on the eviction row.
본 발명의 실시예들에 의하면, 로우 해머링에 의해 리프레시가 필요한 로우들을 효율적으로 선정할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, rows requiring refreshing can be efficiently selected by row hammering.
도 1은 로우 해머링 현상을 설명하기 위한 도면으로 메모리 장치에 포함된 셀 어레이의 일부를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 메모리 시스템(200)의 구성도.
도 3은 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)의 일실시예 구성도.
도 4는 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템(500)의 구성도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 메모리 시스템(600)의 구성도.
도 7은 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)의 일실시예 구성도.1 is a view for explaining a row hammering phenomenon and showing a part of a cell array included in a memory device.
2 is a block diagram of a
3 is a configuration diagram of an embodiment of a refresh target
4 is a diagram for explaining the operation of the refresh target
5 is a block diagram of a
6 is a configuration diagram of a
7 is a configuration diagram of a replica refresh target
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, in order to describe in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement the technical idea of the present invention, a most preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, known configurations irrelevant to the gist of the present invention may be omitted. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that only the same elements have the same number as possible, even if they are indicated on different drawings.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 메모리 시스템(200)의 구성도이다.2 is a block diagram of a
도 2를 참조하면, 메모리 시스템(200)은 메모리 콘트롤러(210)와 메모리 장치(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
메모리 콘트롤러(210)는 호스트(HOST)의 요청에 따라 메모리 장치(220)의 동작을 제어할 수 있다. 호스트(HOST)에는 CPU(Centrl Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit), AP(Application Processor) 등이 있을 수 있다. 메모리 콘트롤러(210)는 호스트 인터페이스(211), 스케쥴러(212), 커맨드 생성기(213), 리프레시 대상 로우 선정 회로(214) 및 메모리 인터페이스(215)를 포함할 수 있다.The
호스트 인터페이스(211)는 메모리 콘트롤러(210)와 호스트(HOST) 간의 인터페이스를 위한 것일 수 있다. 호스트 인터페이스(211)를 통해 호스트(HOST)의 요청들이 수신될 수 있으며, 요청의 처리 결과들이 호스트(HOST)로 전송될 수 있다.The
스케쥴러(212)는 호스트(HOST)로부터의 요청들 중 메모리 장치(220)에 지시할 요청의 순서를 정할 수 있다. 스케쥴러(212)는 메모리 장치(220)의 퍼포먼스 향상을 위해 호스트(HOST)로부터 요청들이 수신된 순서와 메모리 장치(220)로 지시할 동작의 순서를 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 호스트(HOST)가 메모리 장치(220)의 리드 동작을 먼저 요청하고 라이트 동작을 이후에 요청했다고 하더라도, 라이트 동작이 리드 동작보다 먼저 수행되도록 순서를 조절할 수 있다. The
스케쥴러(212)는 메모리 장치(220)의 데이터가 유실되는 것을 방지하기 위해 호스트(HOST)로부터 요청된 동작들 사이사이에 리프레시 동작을 스케쥴링할 수 있다. 스케쥴러(212)의 스케쥴링에 의해 메모리 콘트롤러(210)로부터 메모리 장치(220)로 리프레시 커맨드가 인가될 때마다 메모리 장치(220)는 내부의 로우들(rows, 즉 워드라인들)을 순차적으로 액티브할 수 있다. The
한편, 스케쥴러(212)는 일반적인 리프레시 동작 이외에 로우 해머링(row hammering)에 의해 데이터 유실을 방지하기 위한 추가(additional) 리프레시 동작을 스케쥴링할 수 있다. 추가 리프레시 동작은 메모리 장치들(220)의 로우들을 순차적으로 리프레시하는 것이 아니라, 로우 해머링에 의해 데이터가 유실될 가능성이 높다고 판단된 로우를 액티브하는 것에 의해 수행될 수 있다. 즉, 추가 리프레시 동작시에는 액티브 커맨드와 함께 로우 해머링에 의해 데이터가 유실될 가능성이 높다고 판단된 로우의 어드레스가 메모리 콘트롤러(210)로부터 메모리 장치(220)로 인가될 수 있다. 로우 해머링에 의해 데이터가 유실될 가능성이 높은 로우는 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)에 의해 선정될 수 있다. 스케쥴러(212)는 추가 리프레시 동작을 주기적으로 스케쥴링할 수 있다. 예를 들어, 리프레시 동작이 10번 수행될 때마다 추가 리프레시 동작이 1회 수행되거나 리프레시 동작이 100번 수행될 때마다 추가 리프레시 동작이 1회 수행될 수 있다.Meanwhile, the
리프레시 대상 로우 선정 회로(214)는 메모리 콘트롤러(210)로부터 메모리 장치(220)로 인가되는 액티브 커맨드와 어드레스를 모니터링해, 로우 해머링에 의해 데이터가 유실될 가능성이 높은 로우를 선정하고, 이를 스케쥴러(212)에 제공해 로우 해머링에 의해 데이터가 유실될 가능성이 높은 로우에 대한 추가 리프레시 동작이 수행되도록 할 수 있다.The refresh target
커맨드 생성기(213)는 스케쥴러(212)에 의해 정해진 동작의 순서에 맞게 메모리 장치(220)로 인가할 커맨드를 생성할 수 있다.The
메모리 인터페이스(215)는 메모리 콘트롤러(210)와 메모리 장치(220) 간의 인터페이스를 위한 것일 수 있다. 메모리 인터페이스(215)를 통해 메모리 콘트롤러(210)로부터 메모리 장치(220)로 커맨드(CMD)와 어드레스(ADD)가 전달되고 데이터(DATA)가 송/수신될 수 있다. 메모리 인터페이스(215)를 PHY 인터페이스라고도 한다.The
메모리 장치(220)는 메모리 콘트롤러(210)에 의해 지시되는 동작을 수행할 수 있다. 메모리 장치(220)는 리프레시 동작이 필요한 메모리 장치(220)일 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(220)는 DRAM일 수 있으며, 리프레시 동작이 요구되는 다른 종류의 메모리 장치일 수도 있다.The
도 3은 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)의 일실시예 구성도이다.3 is a configuration diagram of a refresh target
도 3을 참조하면, 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)는 콜드 테이블(311), 핫 테이블(312), 입력부(320), 승진부(330) 및 축출부(340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the refresh target
콜드(cold) 테이블(311)은 다수의 콜드 로우들을 저장할 수 있다. 여기서 콜드 로우들은 해머드(hammered) 로우로 선정된 로우들 중 콜드 테이블(311) 및 핫 테이블(312)에 저장되어 있지 않던 로우들을 의미할 수 있다. 콜드 테이블(311)에 저장된 콜드 로우들에는 랭크(rank)가 부여될 수 있다.The cold table 311 may store a plurality of cold rows. Here, the cold rows may mean rows that have not been stored in the cold table 311 and the hot table 312 among the rows selected as hammered rows. A rank may be assigned to cold rows stored in the cold table 311.
핫(hot) 테이블(312)은 다수의 핫 로우들을 저장할 수 있다. 여기서 핫 로우들은 해머드 로우로 선정된 로우들 중 콜드 테이블(311) 또는 핫 테이블(312)에 저장되어 있던 로우들을 의미할 수 있다. 핫 테이블(312)에 저장된 핫 로우들에는 랭크가 부여될 수 있다. 추가 리프레시 동작시에는 핫 로우들 중 하나가 리프레시될 수 있는데, 여기에는 (1)과 (2)의 2가지의 방식 중 하나가 사용될 수 있다. (1)추가 리프레시 동작시에 핫 테이블(312)의 최상위 랭크의 핫 로우, 즉 랭크0의 핫 로우, 가 추가 리프레시 대상이 될 수 있다. 만약에 핫 테이블(312)의 최상위 랭크가 비어있는 경우에, 즉 랭크0이 비어있는 경우에, 추가 리프레시 동작은 수행되지 않을 수 있다. (2)추가 리프레시 동작시에 핫테이블(312)의 핫 로우들 중 가장 높은 랭크의 핫 로우가 추가 리프레시 대상이 될 수 있다. 예를 들어, 랭크0이 비어있고 랭크1의 핫 로우가 존재하는 경우에 랭크1의 핫 로우에 대한 추가 리프레시 동작이 수행될 수 있다. 핫 테이블(312)에 핫 로우가 아예 존재하지 않는 경우에는 추가 리프레시 동작이 수행되지 않을 수 있다.The hot table 312 may store a plurality of hot rows. Here, the hot rows may refer to rows stored in the cold table 311 or the hot table 312 among rows selected as hammered rows. A rank may be assigned to the hot rows stored in the hot table 312. During the additional refresh operation, one of the hot rows may be refreshed, and one of two methods of (1) and (2) may be used. (1) During the additional refresh operation, a hot row of the highest rank of the hot table 312, that is, a hot row of rank 0, may be an additional refresh target. If the highest rank of the hot table 312 is empty, that is, if rank 0 is empty, an additional refresh operation may not be performed. (2) During the additional refresh operation, the hot row of the highest rank among the hot rows of the hot table 312 may be an additional refresh target. For example, when rank 0 is empty and there is a
입력(insertion)부(320)는 해머드 로우를 선정하고, 선정된 해머드 로우를 콜드 테이블(311)에 삽입할 수 있다. 입력부(320)가 해머드 로우를 선정하는 방법에는 (A)과 (B)의 2가지 방식 중 하나가 사용될 수 있다. (A)입력부(320)는 액티브된 로우의 인접 로우들을 모두 해머드 로우로 선정할 수 있다. 예를 들어, 3번 로우가 액티브되는 경우에 2번 로우가 해머드 로우로 선정되고, 4번 로우가 해머드 로우로 선정될 수 있다. (B)입력부(320)는 액티브된 로우의 인접 로우들 중 랜덤하게 선택된 로우들만을 해머드 로우로 선정할 수 있다. 예를 들어, 액티브된 로우에 인접한 로우들 중 10%의 확률로 선택된 로우만을 해머드 로우로 선정할 수 있다. 상세하게, 입력부(320)는 3번 로우가 액티브되는 경우에 3번 로우가 10%의 확률로 선택되면 3번 로우의 인접 로우들인 2번 로우와 4번 로우를 해머드 로우들로 선정할 수 있다. 만약에 3번 로우가 10%의 확률로 선택되지 못하는 경우에는 2번 로우와 4번 로우는 해머드 로우로 선정되지 않을 수 있다. 여기서 액티브된 3번 로우를 10%확률로 선택하는 것은, 난수 발생기(random number generator)를 이용해 1~100중 하나의 난수를 생성하고 생성된 난수가 1~10의 범위이면 10%확률로 선택 그렇지 않으면 비선택과 같은 방법으로 수행될 수 있다. 로우 해머링에 의해 데이터가 유실되는 현상은 특정 로우가 짧은 시간 동안 적어도 1000번 이상 활성화되는 것에 의해 발생하므로, 액티브된 로우에 인접한 로우들 중 10%의 로우들만을 해머드 로우로 선정한다고 하더라도 데이터가 유실될 가능성이 있는 로우를 알아내는데에는 아무런 문제가 없을 수 있다. (A)의 방식처럼 액티브된 로우의 인접 로우들을 모두 해머드 로우로 선정하는 경우보다, (B)의 방식처럼 액티브된 로우들 중 랜덤하게 선택된 로우의 인접 로우들을 해머드 로우들로 선정하는 경우에, 콜드 테이블 및 핫 테이블의 크기를 줄일 수 있다.The
입력부(320)는 선정된 해머드 로우가 콜드 테이블(311) 및 핫 테이블(312)에 저장되어 있지 않던 로우인 경우에는, 선정된 해머드 로우를 콜드 테이블(311)의 최상위 랭크, 즉 랭크0, 의 콜드 로우로 저장할 수 있다. 선정된 해머드 로우가 콜드 테이블(311)의 최상위 랭크로 저장되는 경우에, 콜드 테이블(311)에 이미 저장되어 있던 콜드 로우들의 랭크들은 1단계씩 낮아질 수 있다.When the selected hammered row is a row that has not been stored in the cold table 311 and the hot table 312, the
승진(promotion)부(330)는 입력부(320)에 의해 선정된 해머드 로우가 콜드 테이블(311)에 저장되어 있던 콜드 로우들 중 하나인 경우에, 해당 로우를 콜드 테이블(312)에서 삭제하고, 핫 테이블(312)의 최하위 랭크의 핫 로우로 승진시킬 수 있다. 이때 이미 핫 테이블(312)의 최하위 랭크에 있던 핫 로우는 콜드 테이블(311)의 최상위 랭크로 이동될 수 있다. 또한, 승진부(330)는 입력부(320)에 의해 선정된 해머드 로우가 핫 테이블(312)에 저장되어 있던 핫 로우들 중 하나인 경우에, 해당 핫 로우의 랭크를 1단계 높일 수 있다. 핫 로우의 랭크가 1단계 높아지면서, 1단계 더 높은 랭크에 있던 핫 로우의 랭크는 1단계 낮아질 수 있다. 예를 들어, 랭크2의 핫 로우가 랭크1로 높아지면서, 랭크1의 핫 로우의 랭크는 랭크2로 낮아질 수 있다.When the hammered row selected by the
축출(eviction)부(340)는 핫 테이블(312)의 핫 로우들 중 추가 리프레시 동작이 수행된 핫 로우를 핫 테이블(312)로부터 삭제할 수 있다. 또한, 축출부(340)는 새로운 콜드 로우가 콜드 테이블(311)에 저장되는 경우에, 콜드 테이블(311)이 가득차 있으면 콜드 테이블(311)의 콜드 로우들 중 하나를 삭제할 수 있다. 축출부(340)가 콜드 테이블(311)의 콜드 로우들 중 하나를 삭제하는 방법에는 (I)과 (II)의 2가지 방식 중 하나가 사용될 수 있다. (I)축출부(340)는 새로운 콜드 로우가 콜드 테이블(311)에 저장되는 경우에, 콜드 테이블(311)이 가득차 있으면 콜드 테이블(311)에서 가장 낮은 랭크의 콜드 로우를 삭제할 수 있다. (II)축출부(340)는 새로운 콜드 로우가 콜드 테이블(311)에 저장되는 경우에, 콜드 로우들의 랭크 별로 부여된 축출 확률에 따라 선택된 1개의 콜드 로우를 삭제할 수 있다. 예를 들어, 콜드 테이블(311)에 0~3의 랭크를 가지는 4개의 콜드 로우들이 존재하고, 이들 각각에는 10%, 20%, 20%, 50%의 축출 확률이 부여되고, 이 확률에 따라 선택된 1개의 콜드 로우가 삭제될 수 있다. 여기서 확률에 따라 선택하는 것은, 난수 발생기를 이용해 1~100 중 하나의 난수를 생성하고 생성된 난수가 1~10의 번위이면 랭크0의 콜드 로우를 삭제, 생성된 난수가 11~30이면 랭크1의 콜드 로우를 삭제, 생성된 난수가 31~50이면 랭크2의 콜드 로우를 삭제, 생성된 난수가 51~100이면 랭크3의 콜드 로우를 삭제하는 방법으로 수행될 수 있다. 축출부(340)가 (II)와 같은 방식을 사용하는 것은, 리프레시 대상 로우 선정 방식에 약간의 의외성을 부여하기 위해서다.The
리프레시 대상 로우 선정 회로(214)는 간단한 구성과 방법으로, 액티브된 로우의 히스토리를 기반으로 로우 해머링에 의해 데이터가 유실될 가능성이 높은 로우를 선정할 수 있다. The refresh target
도 4는 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 핫 테이블(312)의 핫 로우들 중 하나를 리프레시하는 방식에는 (1)의 방식이 사용되고, 입력부(320)가 해머드 로우를 선정하는 방식으로는 (A)의 방식이 사용되고, 축출부(340)가 콜드 로우를 삭제하는 방식으로는 (I)의 방식이 사용되는 것을 예시하기로 한다. 또한, 콜드 테이블(311)은 4개의 콜드 로우들을 저장하고, 핫 테이블(312)은 3개의 핫 로우들을 저장하는 것을 예시하기로 한다. 또한, 로우들은 0~255까지 256개가 존재하는 것을 예시하기로 한다.4 is a diagram for explaining the operation of the refresh target
도 4를 참조하면, 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)이 (a)와 같이 기록되어 있는 상태에서 11번 로우가 액티브될 수 있다. 11번 로우의 액티브에 의해 11번 로우와 인접한 10번 로우와 12번 로우가 해머드 로우로 선정될 수 있다. 10번 로우는 이미 핫 테이블(312)에 핫 로우로 저장되어 있었으므로 10번 로우의 랭크가 1에서 0으로 올라가 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)은 (b)와 같은 상태가 될 수 있다. 12번 로우는 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)에 기록되어 있지 않은 상태이므로 12번 로우는 콜드 테이블(311)의 최상위 랭크인 랭크0으로 진입하고, 107번 로우와 4번 로우는 랭크가 내려가고 89번 로우는 콜드 테이블(311)에서 삭제되어 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)은 (c)와 같은 상태가 될 수 있다.Referring to FIG. 4, while the hot table 312 and the cold table 311 are recorded as shown in (a), row 11 may be active.
핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)이 (c)와 같은 상태에서, 추가 리프레시 동작이 수행되면, 핫 테이블(312)의 랭크0인 10번 로우에 대한 추가 리프레시 동작이 수행될 수 있다. 즉, 메모리 장치(220)에서 10번 로우에 대한 추가 리프레시 동작이 수행될 수 있다. 추가 리프레시 동작의 수행 이후에 핫 테이블(312)에서 10번 로우가 삭제되어 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)은 (d)와 같은 상태가 될 수 있다.When an additional refresh operation is performed in the state of the hot table 312 and the cold table 311 as shown in (c), an additional refresh operation for
핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)이 (d)와 같은 상태에서, 25번 로우가 액티브될 수 있다. 25번 로우의 액티브에 의해 25번 로우와 인접한 24번 로우와 26번 로우가 해머드 로우로 선정될 수 있다. 24번 로우는 이미 콜드 테이블(311)에 저장되어 있으므로, 24번 로우는 핫 테이블(312)의 최하위 랭크인 랭크2로 이동될 수 있다. 그리고 핫 테이블(312)의 랭크2에 있던 216번 로우는 콜드 테이블의 랭크0으로 이동될 수 있다. 이에 의해 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)은 (e)와 같은 상태가 될 수 있다. 26번 로우는 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)에 존재하지 않았던 로우이므로, 26번 로우가 콜드 테이블(311)의 랭크0에 저장되고 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)은 (f)와 같은 상태가 될 수 있다.In the state of the hot table 312 and the cold table 311 as shown in (d), row 25 may be activated.
핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)이 (f)와 같은 상태에서, 0번 로우가 액티브될 수 있다. 0번 로우의 액티브에 의해 0번 로우와 인접한 1번 로우가 해머드 로우로 선정될 수 있다. 1번 로우는 이미 핫 테이블(311)에 저장되어 있으므로, 1번 로우의 랭크가 1에서 0으로 올라가 핫 테이블(311)은 (g)와 같은 상태가 될 수 있다.When the hot table 312 and the cold table 311 are in the same state as (f), row 0 may be activated.
핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)이 (g)와 같은 상태에서, 25번 로우가 액티브될 수 있다. 25번 로우의 액티브에 의해 25번 로우와 인접한 24번 로우와 26번 로우가 해머드 로우로 선정될 수 있다. 24번 로우는 이미 핫 테이블(311)에 저장되어 있으므로, 24번 로우의 랭크가 2에서 1로 올라가 핫 테이블(311)은 (h)와 같은 상태가 될 수 있다. 26번 로우는 콜드 테이블(311)에 이미 존재하므로, 26번 로우는 핫 테이블(312)의 랭크3으로 이동하고 콜드 테이블(311)에서 삭제되어, 핫 테이블과 콜드 테이블은 (i)와 같은 상태가 될 수 있다.When the hot table 312 and the cold table 311 are in the same state as (g), row 25 may be activated.
핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)이 (i)와 같은 상태에서, 255번 로우가 액티브될 수 있다. 255번 로우의 액티브에 의해 255번 로우와 인접한 254번 로우가 해머드 로우로 선정될 수 있다. 254번 로우는 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)에 존재하지 않던 로우이므로, 254번 로우는 콜드 테이블(311)의 랭크0에 저장되고, 핫 테이블(312)과 콜드 테이블(311)은 (j)와 같은 상태가 될 수 있다.In the state of the hot table 312 and the cold table 311 as shown in (i), row 255 may be activated. Row 254 adjacent to row 255 may be selected as a hammered row by the active of row 255. Row 254 is a row that did not exist in the hot table 312 and the cold table 311, so
도 4를 참조하면, 여러 번 액티브된 로우의 인접 로우 일수록 핫 테이블(312)에서 높은 랭크에 저장되고, 액티브된 이후에 오랜 시간이 지난 로우의 인접 로우는 랭크가 점점 내려가 콜드 테이블(311)에서 삭제되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, as adjacent rows of rows that are active several times are stored in a higher rank in the hot table 312, the rank of adjacent rows of rows that have passed a long time after being activated gradually decreases in the cold table 311. You can see that it is deleted.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메모리 시스템(500)의 구성도이다.5 is a block diagram of a
도 5를 참조하면, 메모리 시스템(500)은 메모리 콘트롤러(510)와 메모리 장치(520)를 포함할 수 있다. 도 5의 메모리 시스템(500)에서는 리프레시 대상 로우 선정 회로(522)가 메모리 콘트롤러(510)가 아닌 메모리 장치(520)에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
메모리 콘트롤러(510)는 호스트(HOST)의 요청에 따라 메모리 장치(520)의 동작을 제어할 수 있다. 호스트(HOST)에는 CPU(Centrl Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit), AP(Application Processor) 등이 있을 수 있다. 메모리 콘트롤러(510)는 호스트 인터페이스(511), 스케쥴러(512), 커맨드 생성기(513) 및 메모리 인터페이스(515)를 포함할 수 있다.The
호스트 인터페이스(511)는 메모리 콘트롤러(510)와 호스트(HOST) 간의 인터페이스를 위한 것일 수 있다. 호스트 인터페이스(511)를 통해 호스트(HOST)의 요청들이 수신될 수 있으며, 요청의 처리 결과들이 호스트(HOST)로 전송될 수 있다.The
스케쥴러(512)는 호스트(HOST)로부터의 요청들 중 메모리 장치(520)에 지시할 요청의 순서를 정할 수 있다. 스케쥴러(512)는 메모리 장치(520)의 퍼포먼스 향상을 위해 호스트(HOST)로부터 요청들이 수신된 순서와 메모리 장치(520)로 지시할 동작의 순서를 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 호스트(HOST)가 메모리 장치(520)의 리드 동작을 먼저 요청하고 라이트 동작을 이후에 요청했다고 하더라도, 라이트 동작이 리드 동작보다 먼저 수행되도록 순서를 조절할 수 있다. The
스케쥴러(512)는 메모리 장치(520)의 데이터가 유실되는 것을 방지하기 위해 호스트(HOST)로부터 요청된 동작들 사이사이에 리프레시 동작을 스케쥴링할 수 있다. 스케쥴러(512)의 스케쥴링에 의해 메모리 콘트롤러(510)로부터 메모리 장치(520)로 리프레시 커맨드가 인가될 때마다 메모리 장치(520)는 내부의 로우들(rows, 즉 워드라인들)을 순차적으로 액티브할 수 있다. The
한편, 스케쥴러(512)는 일반적인 리프레시 동작 이외에 로우 해머링(row hammering)에 의해 데이터 유실을 방지하기 위한 추가(additional) 리프레시 동작을 스케쥴링할 수 있다. 도 5의 실시예에서는 추가 리프레시 동작이 수행되어야할 로우를 선정하는 리프레시 대상 로우 선정 회로(522)가 메모리 장치(520)에 포함되므로, 메모리 콘트롤러(510)는 추가 리프레시 커맨드를 메모리 장치(520)로 인가하는 것에 의해 추가 리프레시 동작을 지시할 수 있다. 스케쥴러(512)는 추가 리프레시 동작을 주기적으로 스케쥴링할 수 있다. 예를 들어, 리프레시 동작이 10번 수행될 때마다 추가 리프레시 동작이 1회 수행되거나 리프레시 동작이 100번 수행될 때마다 추가 리프레시 동작이 1회 수행될 수 있다.Meanwhile, the
커맨드 생성기(513)는 스케쥴러(512)에 의해 정해진 동작의 순서에 맞게 메모리 장치(520)로 인가할 커맨드를 생성할 수 있다.The
메모리 인터페이스(515)는 메모리 콘트롤러(510)와 메모리 장치(520) 간의 인터페이스를 위한 것일 수 있다. 메모리 인터페이스(515)를 통해 메모리 콘트롤러(510)로부터 메모리 장치(520)로 커맨드(CMD)와 어드레스(ADD)가 전달되고 데이터(DATA)가 송/수신될 수 있다. 메모리 인터페이스(515)를 PHY 인터페이스라고도 한다.The
메모리 장치(520)는 메모리 콘트롤러(510)에 의해 지시되는 동작을 수행할 수 있다. 메모리 장치(520)는 커맨드 디코더(521), 리프레시 대상 로우 선정 회로(522), 어드레스 카운터(523) 및 메모리 어레이(524)를 포함할 수 있다.The
커맨드 디코더(521)는 메모리 콘트롤러(510)로부터 전달된 커맨드(CMD)를 디코딩해 내부 커맨드 신호들(ACT, PCG, RD, WT, REF, ADD_REF)을 생성할 수 있다. 내부 커맨드 신호들에는 액티브 신호(ACT), 프리차지 신호(PCG), 리드 신호(RF), 라이트 신호(WT), 리프레시 신호(REF) 및 추가 리프레시 신호(ADD_REF) 등이 있을 수 있다.The
리프레시 대상 로우 선정 회로(522)는 메모리 어레이(524)로 전달되는 액티브 신호(ACT)와 어드레스(ADD)를 이용해 여러번 액티브되는 로우의 인접 로우, 즉 추가 리프레시 동작이 수행되어야 하는 로우, 를 선정할 수 있다. 리프레시 대상 로우 선정 회로(522)는 도 3 내지 도 4에서 설명한 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)와 동일하게 구성되고 동작할 수 있다. 리프레시 대상 로우 선정 회로(522)로부터 출력되는 추가 리프레시 어드레스(ADD_REF_ADD)는, 추가 리프레시 동작이 수행되어야 할 로우를 나타내는 어드레스로 핫 테이블(312)의 최상위 랭크의 로우를 나타내는 어드레스일 수 있다.The refresh target
어드레스 카운터(523)는 리프레시 신호(REF)가 활성화될 때마다 리프레시 어드레스(REF_ADD)를 변경시킬 수 있다. 어드레스 카운터(523)에서 생성된 리프레시 어드레스(REF_ADD)는 추가 리프레시 동작이 아닌 노멀 리프레시 동작에서 사용될 수 있다.The
메모리 어레이(524)는 내부 커맨드 신호들(ACT, PCG, RD, WT, REF, ADD_REF)에 의해 지시되는 동작을 수행할 수 있다. 추가 리프레시 신호(ADD_REF)가 활성화된 추가 리프레시 동작시에 메모리 어레이(524)는 추가 리프레시 어드레스(ADD_REF_ADD)에 의해 선택된 로우에 대한 리프레시 동작을 수행할 수 있다. 또한, 리프레시 신호(REF)가 활성화된 리프레시 동작시에 메모리 어레이(524)는 리프레시 어드레스(REF_ADD)에 의해 선택된 로우에 대한 리프레시 동작을 수행할 수 있다. 또한, 메모리 어레이(524)의 액티브, 리드 및 라이트 동작시에는 메모리 콘트롤러(510)로부터 전달된 어드레스(ADD)가 사용될 수 있다. 메모리 어레이(524)는 셀 어레이, 셀 어레이의 로우를 활성화/비활성화하기 위한 로우 회로, 셀 어레이로부터 데이터를 입/출력하기 위한 컬럼 회로 등 액티브, 프리차지, 리드, 라이트, 리프레시 및 추가 리프레시 등의 동작을 위한 구성들을 포함할 수 있다.The
도 2의 실시예에서는 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)가 메모리 콘트롤러(210)에 포함되는 것을 예시했으며, 도 5의 실시예에서는 리프레시 대상 로우 선정 회로(522)가 메모리 장치(520)에 포함되는 것을 예시했는데, 이는 예시일 뿐이며, 리프레시 대상 로우 선정 회로는 메모리 장치와 메모리 콘트롤러가 아닌 다른 곳에 위치할 수도 있다. 예를 들어, 리프레시 대상 로우 선정 회로가 별도의 칩으로 구성되어 메모리 장치와 메모리 콘트롤러 사이에 존재할 수도 있다.In the embodiment of FIG. 2, it is illustrated that the refresh target
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 메모리 시스템(600)의 구성도이다.6 is a block diagram of a
도 6을 참조하면, 메모리 시스템(600)은 메모리 콘트롤러(610)와 메모리 장치(620)를 포함할 수 있다. 도 6의 메모리 시스템(600)에서는 도 5에서와 마찬가지로 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)가 메모리 장치(620)에 포함되어 추가 리프레시 동작이 필요한 로우를 선정하는데 사용될 수 있다. 그리고 메모리 콘트롤러(610)에도 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)를 모사한 레플리카(replica) 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)가 포함될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
메모리 장치(620)는 메모리 콘트롤러(610)에 의해 지시되는 동작을 수행할 수 있다. 메모리 장치(620)는 커맨드 디코더(621), 리프레시 대상 로우 선정 회로(622), 어드레스 카운터(623) 및 메모리 어레이(624)를 포함할 수 있다.The
커맨드 디코더(621)는 메모리 콘트롤러(610)로부터 전달된 커맨드(CMD)를 디코딩해 내부 커맨드 신호들(ACT, PCG, RD, WT, REF, ADD_REF)을 생성할 수 있다. 내부 커맨드 신호들에는 액티브 신호(ACT), 프리차지 신호(PCG), 리드 신호(RF), 라이트 신호(WT), 리프레시 신호(REF) 및 추가 리프레시 신호(ADD_REF) 등이 있을 수 있다.The
리프레시 대상 로우 선정 회로(622)는 메모리 어레이(624)로 전달되는 액티브 신호(ACT)와 어드레스(ADD)를 이용해 여러번 액티브되는 로우의 인접 로우, 즉 추가 리프레시 동작이 수행되어야 하는 로우, 를 선정할 수 있다. 리프레시 대상 로우 선정 회로(522)는 도 3 내지 도 4에서 설명한 리프레시 대상 로우 선정 회로(214)와 동일하게 구성되고 동작할 수 있다. 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)로부터 출력되는 추가 리프레시 어드레스(ADD_REF_ADD)는, 추가 리프레시 동작이 수행되어야 할 로우를 나타내는 어드레스로 핫 테이블(312)의 최상위 랭크의 로우를 나타내는 어드레스일 수 있다.The refresh target
어드레스 카운터(623)는 리프레시 신호(REF)가 활성화될 때마다 리프레시 어드레스(REF_ADD)를 변경시킬 수 있다. 어드레스 카운터(623)에서 생성된 리프레시 어드레스(REF_ADD)는 추가 리프레시 동작이 아닌 노멀 리프레시 동작에서 사용될 수 있다.The
메모리 어레이(624)는 내부 커맨드 신호들(ACT, PCG, RD, WT, REF, ADD_REF)에 의해 지시되는 동작을 수행할 수 있다. 추가 리프레시 신호(ADD_REF)가 활성화된 추가 리프레시 동작시에 메모리 어레이(624)는 추가 리프레시 어드레스(ADD_REF_ADD)에 의해 선택된 로우에 대한 리프레시 동작을 수행할 수 있다. 또한, 리프레시 신호(REF)가 활성화된 리프레시 동작시에 메모리 어레이(624)는 리프레시 어드레스(REF_ADD)에 의해 선택된 로우에 대한 리프레시 동작을 수행할 수 있다. 또한, 메모리 어레이(624)의 액티브, 리드 및 라이트 동작시에는 메모리 콘트롤러(610)로부터 전달된 어드레스(ADD)가 사용될 수 있다. 메모리 어레이(624)는 셀 어레이, 셀 어레이의 로우를 활성화/비활성화하기 위한 로우 회로, 셀 어레이로부터 데이터를 입/출력하기 위한 컬럼 회로 등 액티브, 프리차지, 리드, 라이트, 리프레시 및 추가 리프레시 등의 동작을 위한 구성들을 포함할 수 있다.The
메모리 콘트롤러(610)는 호스트(HOST)의 요청에 따라 메모리 장치(620)의 동작을 제어할 수 있다. 호스트(HOST)에는 CPU(Centrl Processing Unit), GPU(Graphic Processing Unit), AP(Application Processor) 등이 있을 수 있다. 메모리 콘트롤러(610)는 호스트 인터페이스(611), 스케쥴러(612), 커맨드 생성기(613), 메모리 인터페이스(615), ECC 회로(616), 에러 이력 저장 회로(617), 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618) 및 판단 회로(619)를 포함할 수 있다.The
호스트 인터페이스(611)는 메모리 콘트롤러(610)와 호스트(HOST) 간의 인터페이스를 위한 것일 수 있다. 호스트 인터페이스(611)를 통해 호스트(HOST)의 요청들이 수신될 수 있으며, 요청의 처리 결과들이 호스트(HOST)로 전송될 수 있다.The
스케쥴러(612)는 호스트(HOST)로부터의 요청들 중 메모리 장치(620)에 지시할 요청의 순서를 정할 수 있다. 스케쥴러(612)는 메모리 장치(620)의 퍼포먼스 향상을 위해 호스트(HOST)로부터 요청들이 수신된 순서와 메모리 장치(620)로 지시할 동작의 순서를 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 호스트(HOST)가 메모리 장치(620)의 리드 동작을 먼저 요청하고 라이트 동작을 이후에 요청했다고 하더라도, 라이트 동작이 리드 동작보다 먼저 수행되도록 순서를 조절할 수 있다. The
스케쥴러(612)는 메모리 장치(620)의 데이터가 유실되는 것을 방지하기 위해 호스트(HOST)로부터 요청된 동작들 사이사이에 리프레시 동작을 스케쥴링할 수 있다. 스케쥴러(612)의 스케쥴링에 의해 메모리 콘트롤러(610)로부터 메모리 장치(620)로 리프레시 커맨드가 인가될 때마다 메모리 장치(620)는 내부의 로우들(rows, 즉 워드라인들)을 순차적으로 액티브할 수 있다.The
한편, 스케쥴러(612)는 일반적인 리프레시 동작 이외에 로우 해머링(row hammering)에 의해 데이터 유실을 방지하기 위한 추가(additional) 리프레시 동작을 스케쥴링할 수 있다. 도 6의 실시예에서는 추가 리프레시 동작이 수행되어야할 로우를 선정하는 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)가 메모리 장치(620)에 포함되므로, 메모리 콘트롤러(610)는 추가 리프레시 커맨드를 메모리 장치(620)로 인가하는 것에 의해 추가 리프레시 동작을 지시할 수 있다. 스케쥴러(612)는 추가 리프레시 동작을 주기적으로 스케쥴링할 수 있다. 예를 들어, 리프레시 동작이 10번 수행될 때마다 추가 리프레시 동작이 1회 수행되거나 리프레시 동작이 100번 수행될 때마다 추가 리프레시 동작이 1회 수행될 수 있다.Meanwhile, the
커맨드 생성기(613)는 스케쥴러(612)에 의해 정해진 동작의 순서에 맞게 메모리 장치(620)로 인가할 커맨드를 생성할 수 있다.The
메모리 인터페이스(615)는 메모리 콘트롤러(610)와 메모리 장치(620) 간의 인터페이스를 위한 것일 수 있다. 메모리 인터페이스(615)를 통해 메모리 콘트롤러(610)로부터 메모리 장치(620)로 커맨드(CMD)와 어드레스(ADD)가 전달되고 데이터(DATA)가 송/수신될 수 있다. 메모리 인터페이스(615)를 PHY 인터페이스라고도 한다.The
ECC(Error Correcting Code) 회로(616)는 라이트 동작시에는 데이터를 이용해 에러 정정 코드를 생성할 수 있다. 라이트 동작시에 에러 정정 코드는 데이터와 함께 메모리 장치(620)로 전달되어 저장될 수 있다. 도 6의 데이터(DATA)는 로(raw) 데이터와 에러 정정 코드를 합한 데이터를 나타낼 수 있다. 그리고 리드 동작시에는 메모리 장치(620)로부터 리드된 에러 정정 코드를 이용해 메모리 장치(620)로부터 리드된 데이터의 에러를 정정할 수 있다.The ECC (Error Correcting Code)
에러 이력 저장 회로(617)는 ECC 회로(616)에 의해 에러가 발견된, 즉 에러가 정정된, 에러 이력을 저장할 수 있다. 예를 들어, 에러 이력 저장 회로(617)는 에러가 발견된 로우들에 관한 정보를 에러 이력으로 저장할 수 있다.The error
레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)는 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)를 모사한 회로로 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)와 동일하게 구성되고 동작할 수 있다. 도 7에 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)를 도시했는데, 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)는 레플리카 테이블(710), 입력부(720), 승진부(730) 및 축출부(740)를 포함할 수 있다. 레플리카 테이블(710)은 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)의 테이블과 마찬가지로 콜드 테이블(711)과 핫 테이블(712)을 포함할 수 있다. 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)의 입력부(720), 승진부(730) 및 축출부(740)는 리프레시 대상 로우 선정(622)의 입력부(320), 승진부(330) 및 축출부(340)와 동일하게 동작할 수 있다. 따라서 레플리카 테이블(710)은 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)의 테이블, 즉 콜드 테이블(311) 및 핫 테이블(312),과 동일하게 관리될 수 있다.The replica refresh target
판단 회로(619)는 레플리카 테이블(710)로부터 추가 리프레시 동작 없이 삭제(축출)되는 로우가 발생하는 경우에, 예를 들어 콜드 테이블(711)로부터 로우가 삭제되는 경우에, 에러 이력 저장 회로(617)에 축출될 로우의 에러 이력이 존재하는지를 확인할 수 있다. 예를 들어, 레플리카 테이블(710)로부터 4번 로우가 추가 리프레시 동작 없이 삭제(축출)되는 경우에, 4번 로우에 대한 에러 이력이 에러 이력 저장 회로(617)에 존재하는지를 확인할 수 있다. 축출될 로우의 에러 이력이 존재하는 경우에 판단 회로(619)는 축출될 로우(예, 4번 로우)에 대한 액티브 동작이 수행될 수 있도록 스케쥴러(612)에 이를 통보할 수 있다. 그러면 스케쥴러(612)는 축출될 로우에 대한 액티브 동작을 스케쥴링할 수 있다. 축출될 로우의 에러 이력이 존재하지 않는 경우에는 판단 회로(619)는 축출될 로우에 대한 액티브 동작은 스케쥴링되지 않을 수 있다.The
이제 메모리 시스템(600)의 동작에 대해 살펴보기로 한다.Now, the operation of the
우선, 메모리 장치(620)의 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)는 추가 리프레시 동작이 필요한 로우들을 관리할 수 있다. 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)에 의해 추가 리프레시 동작이 필요하다고 판단된 로우, 예 핫 테이블(312)의 최상위 랭크의 로우, 는 해당 로우에 대한 추가 리프레시 동작의 수행과 함께 핫 테이블(312)로부터 삭제될 수 있다. 또한, 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)에 의해 추가 리프레시 동작이 필요 없다고 판단된 로우, 예 콜드 테이블(311)의 최하위 랭크의 로우, 는 해당 로우에 대한 추가 리프레시 동작의 수행 없이 콜드 테이블(312)로부터 삭제될 수 있다.First, the refresh target
메모리 콘트롤러(610)의 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)는 메모리 장치(620)의 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)의 테이블과 동일하게 레플리카 테이블(710)을 관리할 수 있다. 예를 들어, 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)가 핫 테이블(312)에 저장된 45번 로우에 대한 추가 리프레시 동작과 함께 45번 로우를 핫테이블(312)로부터 삭제하는 경우에, 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)도 45번 로우를 레플리카 테이블(710)의 핫 테이블(712)로부터 삭제할 수 있다. 또한, 예를 들어, 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)가 콜드 테이블(311)로부터 4번 로우를 삭제하는 경우에, 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)도 4번 로우를 레플리카 테이블(710)의 콜드 테이블(711)로부터 삭제할 수 있다.The replica refresh target
레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)는 추가 리프레시 동작 없이 레플리카 테이블(710)로부터 삭제되는 로우, 예 4번 로우, 의 발생시 이를 판단 회로(619)에게 통보할 수 있다. 판단 회로(619)는 추가 리프레시 동작 없이 레플리카 테이블(710)로부터 삭제되는 로우, 예 4번 로우, 에 대한 에러 이력이 존재하는지를 에러 이력 저장 회로(617)를 이용해 확인할 수 있다. The replica refresh target
4번 로우에 대한 에러 이력이 존재하지 않는 경우에, 판단 회로(619)는 4번 로우에 대한 추가 리프레시 동작 없이 레플리카 테이블(710)로부터 삭제하는 것이 안전하다고 판단할 수 있다.When there is no error history for the fourth row, the
그러나 4번 로우에 대한 에러 이력이 존재하는 경우에, 판단 회로(619)는 4번 로우에 대한 추가 리프레시 동작 없이 레플리카 테이블(710)로부터 삭제하는 것이 안전하지 않다고 판단할 수 있다. 즉, 4번 로우에 대한 추가 리프레시 동작이 필요하지만, 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618) 및 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)가 이를 잘못 판단해 4번 로우에 대한 추가 리프레시 동작없이 4번 로우를 삭제하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 판단 회로(619)는 이를 스케쥴러(612)에 통보하고, 스케쥴러(612)는 4번 로우에 대한 액티브 동작을 스케쥴링할 수 있다. 스케쥴러(612)에 의해 4번 로우에 대한 액티브 동작이 스케쥴링되면, 메모리 콘트롤러(610)로부터 메모리 장치(620)로 액티브 커맨드와 함께 4번 로우에 대응하는 어드레스가 전달되고, 메모리 장치(620)에서 4번 로우가 액티브될 수 있다. 액티브 동작의 효과는 리프레시 동작의 효과와 동일하므로, 결국 4번 로우에 대한 추가 리프레시 동작이 수행된 것과 동일한 효과가 발생할 수 있다.However, when there is an error history for the fourth row, the
도 6의 메모리 시스템(600)에서는 메모리 콘트롤러(610)가 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)를 이용해 메모리 장치(620)의 리프레시 대상 로우 선정 회로(622)가 추가 리프레시 동작 없이 테이블로부터 삭제하는 로우가 발생하는 것을 모니터링할 수 있다. 그리고 추가 리프레시 동작 없이 테이블로부터 삭제되는 로우에 대해 에러 이력 저장 회로(617)와 판단 회로(619)를 이용해 검증하고, 해당 로우를 삭제하는 것이 안전하지 않다고 판단되는 경우에는 해당 로우에 대한 액티브 동작을 스케쥴링하는 것에 의해 위험성을 제거할 수 있다.In the
도 6의 메모리 시스템(600)에서는 메모리 장치(620)의 추가 리프레시 동작을 메모리 콘트롤러(610)가 스케쥴링하는 것으로 예시했다. 즉, 메모리 콘트롤러(610)의 지시가 있는 경우에 메모리 장치(620)가 추가 리프레시 동작을 수행하는 것을 예시했다. 그러나 실시예에 따라 메모리 콘트롤러(610)의 지시 없이 메모리 장치(620)가 자체적으로 추가 리프레시 동작을 수행하는 경우가 있을 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(620)가 여유 시간에 추가 리프레시 동작을 메모리 콘트롤러(610) 모르게 히든(hidden)으로 수행하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우에는 메모리 콘트롤러(610)의 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)가 추가 리프레시 동작의 수행 여부를 알 수 없으므로, 메모리 장치(620)가 메모리 콘트롤러(610)로 추가 리프레시 동작이 수행되었음을 통보해줄 수 있으며, 추가 리프레시 동작이 수행되었다는 통보가 있는 경우에 레플리카 리프레시 대상 로우 선정 회로(618)의 핫 테이블(712)의 최상위 랭크의 로우가 삭제될 수 있다.In the
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여아 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiments, it should be noted that the above embodiments are for the purpose of explanation and not limitation. In addition, any expert in the technical field of the present invention will recognize that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
600: 메모리 시스템
610: 메모리 콘트롤러
620: 메모리 장치600: memory system
610: memory controller
620: memory device
Claims (16)
상기 메모리 장치는
추가 리프레시 동작이 필요한 로우들을 관리하기 위한 테이블을 포함하고,
상기 메모리 콘트롤러는
상기 메모리의 테이블과 동일하게 관리되는 레플리카 테이블;
상기 메모리 장치의 에러 이력을 저장하기 위한 에러 이력 저장 회로; 및
상기 레플리카 테이블에서 상기 추가 리프레시 동작 없이 축출될 로우가 발생하는 경우에, 상기 에러 이력을 이용해 상기 축출될 로우와 관련된 액티브 동작의 수행 여부를 판단하는 판단 회로를 포함하는
메모리 시스템.
A memory system comprising a memory device and a memory controller,
The memory device is
Includes a table for managing rows that need additional refresh operations,
The memory controller is
A replica table managed in the same way as the memory table;
An error history storage circuit for storing an error history of the memory device; And
In the case where a row to be ejected without the additional refresh operation occurs in the replica table, a determination circuit for determining whether or not an active operation related to the row to be ejected is performed using the error history
Memory system.
상기 테이블은
다수의 추가 리프레시 후보 로우들을 저장하고,
상기 후보 로우들 중 추가 리프레시 동작이 필요하다고 판단된 로우는 해당 로우에 대한 상기 추가 리프레시 동작의 수행과 함께 상기 테이블에서 삭제되고,
상기 후보 로우들 중 추가 리프레시 동작이 필요 없다고 판단된 로우는 상기 추가 리프레시 동작 없이 상기 테이블에서 삭제되는
메모리 시스템.
The method of claim 1,
The table above is
Store a number of additional refresh candidate rows,
Among the candidate rows, a row determined to require an additional refresh operation is deleted from the table together with the execution of the additional refresh operation for the corresponding row,
Among the candidate rows, a row determined that an additional refresh operation is not necessary is deleted from the table without the additional refresh operation.
Memory system.
상기 메모리 장치는 상기 추가 리프레시 동작의 수행시에 이를 상기 메모리 콘트롤러에게 통지하는
메모리 시스템.
The method of claim 2,
The memory device notifies the memory controller when the additional refresh operation is performed.
Memory system.
상기 메모리 콘트롤러는
상기 메모리 장치로부터 상기 추가 리프레시 동작의 수행을 통지받으면, 상기 레플리카 테이블에서 추가 리프레시 동작이 필요하다고 판단된 로우를 삭제하는
메모리 시스템.
The method of claim 3,
The memory controller is
When notified of the execution of the additional refresh operation from the memory device, a row determined to require an additional refresh operation is deleted from the replica table.
Memory system.
상기 판단 회로에 의해 상기 축출될 로우에 대한 액티브 동작의 수행이 결정되면, 상기 메모리 콘트롤러는 상기 메모리로 액티브 커맨드와 상기 축출될 로우에 대응하는 어드레스를 전달하는
메모리 시스템.
The method of claim 1,
When it is determined by the determination circuit to perform an active operation on the row to be ejected, the memory controller transmits an active command and an address corresponding to the row to be ejected to the memory.
Memory system.
상기 테이블은
해머드(hammered) 로우로 선정된 로우가 콜드 테이블에 저장된 콜드 로우들 및 핫 테이블에 저장된 핫 로우들 중 하나가 아닌 경우에 상기 해머드 로우로 선정된 로우를 콜드 로우로 저장하기 위한 상기 콜드 테이블; 및
상기 해머드 로우로 선정된 로우가 상기 콜드 테이블에 저장된 콜드 로우들 중 하나인 경우에 상기 해머드 로우로 선정된 로우를 핫 로우로 저장하기 위한 상기 핫 테이블을 포함하는
메모리 시스템.
The method of claim 1,
The table above is
The cold table for storing the row selected as the hammered row as a cold row when the row selected as the hammered row is not one of the cold rows stored in the cold table and the hot rows stored in the hot table ; And
And the hot table for storing the row selected as the hammered row as a hot row when the row selected as the hammered row is one of the cold rows stored in the cold table.
Memory system.
상기 해머드 로우로 선정된 로우가 상기 콜드 로우들 중 하나인 경우에 상기 해머드 로우로 전달된 로우는 상기 콜드 테이블에서 삭제되는
메모리 시스템.
The method of claim 6,
When the row selected as the hammered row is one of the cold rows, the row transferred to the hammered row is deleted from the cold table.
Memory system.
상기 핫 테이블에 저장된 핫 로우들에는 랭크가 부여되고,
상기 핫 테이블에 새롭게 저장되는 핫 로우에는 최하위 랭크가 부여되고,
상기 해머드 로우로 선정된 로우가 상기 핫 로우들 중 하나인 경우에 상기 해머드 로우로 선정된 로우의 랭크가 올라가는
메모리 시스템.
The method of claim 7,
A rank is assigned to the hot rows stored in the hot table,
The lowest rank is given to the hot row newly stored in the hot table,
When the row selected as the hammered row is one of the hot rows, the rank of the row selected as the hammered row is increased.
Memory system.
상기 콜드 테이블에 저장된 콜드 로우들에는 랭크가 부여되고,
상기 콜드 테이블에 새롭게 저장되는 콜드 로우에는 최상위 랭크가 부여되는
메모리 시스템.
The method of claim 8,
A rank is assigned to the cold rows stored in the cold table,
The highest rank is given to a cold row newly stored in the cold table.
Memory system.
상기 핫 테이블에 새로운 핫 로우가 저장되는 경우에 기존의 최하위 랭크의 핫 로우는 상기 콜드 테이블에 최상위 랭크의 콜드 로우로 저장되고, 상기 새로운 핫 로우에 대응하는 콜드 로우는 상기 콜드 테이블에서 삭제되는
메모리 시스템.
The method of claim 9,
When a new hot row is stored in the hot table, an existing hot row of the lowest rank is stored as a cold row of the highest rank in the cold table, and a cold row corresponding to the new hot row is deleted from the cold table.
Memory system.
새로운 콜드 로우가 상기 콜드 테이블에 저장되는 경우에, 상기 콜드 테이블이 가득차 있으면 상기 콜드 테이블의 최하위 랭크의 콜드 로우는 상기 추가 리프레시 동작 없이 삭제되는
메모리 시스템.
The method of claim 10,
When a new cold row is stored in the cold table, if the cold table is full, the cold row of the lowest rank of the cold table is deleted without the additional refresh operation.
Memory system.
액티브된 로우에 인접한 로우가 상기 해머드 로우로 선정되는
메모리 시스템.
The method of claim 6,
A row adjacent to the active row is selected as the hammered row.
Memory system.
액티브된 로우들 중 일정 확률로 선택된 로우에 인접한 로우가 상기 해머드 로우로 선정되는
메모리 시스템.
The method of claim 6,
Among the active rows, a row adjacent to the row selected with a certain probability is selected as the hammered row.
Memory system.
메모리 콘트롤러가 상기 테이블과 동일한 레플리카 테이블을 상기 테이블과 동일한 규칙으로 관리하는 단계;
상기 메모리 콘트롤러가 상기 레플리카 테이블로부터 상기 추가 리프레시 동작 없이 축출될 로우를 선별해 축출하는 단계;
상기 메모리 콘트롤러가 상기 축출된 로우의 에러 이력을 확인하는 단계;
상기 메모리 콘트롤러가 상기 축출된 로우의 에러 이력이 존재한다고 확인한 것에 응답해, 상기 축출된 로우에 대한 액티브 동작의 수행을 결정하는 단계
를 포함하는 메모리 시스템의 동작 방법.
Managing, by the memory device, a table storing rows requiring a plurality of additional refresh operations;
Managing, by a memory controller, the same replica table as the table with the same rules as the table;
Selecting, by the memory controller, a row to be removed without the additional refresh operation from the replica table and eviction;
Checking, by the memory controller, an error history of the ejected row;
In response to the memory controller confirming that the error history of the eviction row exists, determining to perform an active operation on the eviction row
A method of operating a memory system comprising a.
상기 메모리 콘트롤러가 상기 레플리카 테이블로부터 상기 추가 리프레시 동작 없이 축출될 또 다른 로우를 선별해 축출하는 단계;
상기 메모리 콘트롤러가 상기 축출된 또 다른 로우의 에러 이력을 확인하는 단계; 및
상기 메모리 콘트롤러가 상기 축출된 또 다른 로우의 에러 이력이 존재하지 않는다고 확인한 것에 응답해, 상기 축출된 또 다른 로우에 대한 액티브 동작이 필요하지 않음을 확인하는 단계
를 더 포함하는 메모리 시스템의 동작 방법.
The method of claim 14,
Selecting, by the memory controller, another row to be ejected without the additional refresh operation from the replica table and ejecting it;
Checking, by the memory controller, an error history of the ejected another row; And
In response to the memory controller confirming that the error history of the other evited row does not exist, confirming that an active operation for the eviction other row is not required.
The method of operating a memory system further comprising.
상기 메모리 장치가 상기 추가 리프레시 동작을 수행하는 경우에 이를 상기 메모리 콘트롤러에게 통지하는 단계; 및
상기 메모리 콘트롤러가 상기 통지에 응답해 상기 레플리카 테이블에서 상기 추가 리프레시 동작이 필요하다고 판단된 로우를 삭제하는 단계
를 더 포함하는 메모리 시스템의 동작 방법.
The method of claim 14,
Notifying the memory controller when the memory device performs the additional refresh operation; And
Deleting, by the memory controller, a row determined to require the additional refresh operation from the replica table in response to the notification
The method of operating a memory system further comprising.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190098019A KR20210019188A (en) | 2019-08-12 | 2019-08-12 | Memory system and operation method of memory system |
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