KR20240014439A - A semiconductor memory device and a memory system - Google Patents

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KR20240014439A
KR20240014439A KR1020230089566A KR20230089566A KR20240014439A KR 20240014439 A KR20240014439 A KR 20240014439A KR 1020230089566 A KR1020230089566 A KR 1020230089566A KR 20230089566 A KR20230089566 A KR 20230089566A KR 20240014439 A KR20240014439 A KR 20240014439A
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김기흥
오태영
김종철
이경호
황형렬
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삼성전자주식회사
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Abstract

반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 로우 해머 관리 회로 및 제어 로직 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 각각이 복수의 메모리 셀들을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함한다. 상기 로우 해머 관리 회로는 외부의 메모리 컨트롤러로부터의 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운팅 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고, 제1 시점에 수신된 상기 액티브 커맨드 이후에 인가되며 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 메모리 동작을 지시하는 제1 커맨드 이후에 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행한다. 상기 제어 로직 회로는 제1 커맨드에 기초하여 상기 타겟 메모리 셀 로우에 상기 메모리 동작을 수행하며, 상기 로우 해머 관리 회로를 제어한다.The semiconductor memory device includes a memory cell array, a row hammer management circuit, and a control logic circuit. The memory cell array includes a plurality of memory cell rows, each having a plurality of memory cells. The row hammer management circuit counts the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on an active command from an external memory controller and stores the counting values as count data in count cells of each of the plurality of memory cell rows. and the plurality of memory cell rows based on a precharge command applied after the active command received at a first time and applied at a second time after the first command instructing a memory operation for the target memory cell row. Among them, internal read - reading the count data stored in the count cells of a target memory cell row, updating the read count data, and rewriting the updated count data to the count cells of the target memory cell row - Perform a edit-write operation. The control logic circuit performs the memory operation on the target memory cell row based on a first command and controls the row hammer management circuit.

Description

반도체 메모리 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템{A semiconductor memory device and a memory system}A semiconductor memory device and a memory system including the same {A semiconductor memory device and a memory system}

본 발명은 메모리 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로우 해머 공격을 방어하는 반도체 메모리 장치 및 이를 포함하는 메모리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to the field of memory, and more specifically, to a semiconductor memory device that protects against low hammer attacks and a memory system including the same.

반도체 메모리 장치는 크게 휘발성 메모리 장치(Volatile memory device)와 비휘발성 메모리 장치(Nonvolatile memory device)로 구분될 수 있다. 휘발성 메모리 장치는 전원 공급이 차단되면 저장하고 있던 데이터가 소멸되는 메모리 장치이다. 휘발성 메모리 장치 중 동적 랜덤 엑세스 메모리(DRAM; dynamic random access memory)는 모바일 시스템, 서버, 그래픽 장치 등 다양한 분야에서 사용되고 있다.Semiconductor memory devices can be largely divided into volatile memory devices and nonvolatile memory devices. A volatile memory device is a memory device in which the stored data is lost when the power supply is cut off. Among volatile memory devices, dynamic random access memory (DRAM) is used in various fields such as mobile systems, servers, and graphics devices.

디램 등의 휘발성 메모리 장치에서는 누설 전류에 의해 메모리 셀에 저장된 셀 전하가 소실될 수 있다. 또한 워드라인이 액티브 상태와 프리차지 상태 사이에서 빈번하게 천이하는 경우에, 즉 워드라인 또는 행이 집중적으로 액세스되는 경우에 인접 워드라인에 연결된 메모리 셀들에 영향을 미쳐 셀 전하가 소실될 수 있다. 셀 전하가 소실되어 데이터가 완전히 손상되기 전에 다시 메모리 셀의 전하를 재충전해야 하고, 이러한 셀 전하의 재충전을 리프레쉬 동작이라고 한다. 이러한 리프레쉬 동작은 셀 전하가 소실되기 전에 반복적으로 수행되어야 한다.In volatile memory devices such as DRAM, cell charges stored in memory cells may be lost due to leakage current. Additionally, when a word line frequently transitions between an active state and a precharge state, that is, when a word line or row is accessed intensively, memory cells connected to adjacent word lines may be affected, causing cell charge to be lost. Before the cell charge is lost and the data is completely damaged, the charge of the memory cell must be recharged again, and this recharging of the cell charge is called a refresh operation. This refresh operation must be performed repeatedly before the cell charge is lost.

본 발명의 일 목적은 전용 커맨드 없이 프리차지 커맨드에 기초하여 카운트 데이터를 갱신하여 로우 해머 공격을 방어할 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can defend against a row hammer attack by updating count data based on a precharge command without a dedicated command.

본 발명의 일 목적은 전용 커맨드 없이 프리차지 커맨드에 기초하여 카운트 데이터를 갱신하여 로우 해머 공격을 방어할 수 있는 반도체 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a memory system including a semiconductor memory device capable of preventing a row hammer attack by updating count data based on a precharge command without a dedicated command.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 로우 해머 관리 회로 및 제어 로직 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 각각이 복수의 메모리 셀들을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함한다. 상기 로우 해머 관리 회로는 외부의 메모리 컨트롤러로부터의 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운팅 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고, 제1 시점에 수신된 상기 액티브 커맨드 이후에 인가되며 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 메모리 동작을 지시하는 제1 커맨드 이후에, 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행한다. 상기 제어 로직 회로는 상기 제1 커맨드에 기초하여 상기 타겟 메모리 셀 로우에 상기 메모리 동작을 수행하며, 상기 로우 해머 관리 회로를 제어한다.A semiconductor memory device according to embodiments of the present invention for achieving the above object includes a memory cell array, a row hammer management circuit, and a control logic circuit. The memory cell array includes a plurality of memory cell rows, each having a plurality of memory cells. The row hammer management circuit counts the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on an active command from an external memory controller and stores the counting values as count data in count cells of each of the plurality of memory cell rows. and the plurality of memory cells based on a precharge command applied at a second time after the first command that is applied after the active command received at a first time and instructing a memory operation for the target memory cell row. Internal read for reading the count data stored in the count cells of a target memory cell row among rows, updating the read count data, and rewriting the updated count data to the count cells of the target memory cell row. -Perform the edit-write operation. The control logic circuit performs the memory operation on the target memory cell row based on the first command and controls the row hammer management circuit.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 로우 해머 관리 회로 및 제어 로직 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 각각이 복수의 메모리 셀들을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함한다. 상기 로우 해머 관리 회로는 외부의 메모리 컨트롤러로부터의 연속적으로 수신되는 제1 액티브 커맨드 및 제2 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운팅 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고, 제1 시점에 수신된 상기 제1 액티브 커맨드 및 상기 제2 액티브 커맨드 이후에 인가되며 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 메모리 동작을 지시하는 제1 커맨드 이후에, 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행한다. 상기 제어 로직 회로는 상기 제1 커맨드에 기초하여 상기 타겟 메모리 셀 로우에 상기 메모리 동작을 수행하며, 상기 로우 해머 관리 회로를 제어한다.A semiconductor memory device according to embodiments of the present invention for achieving the above object includes a memory cell array, a row hammer management circuit, and a control logic circuit. The memory cell array includes a plurality of memory cell rows, each having a plurality of memory cells. The row hammer management circuit counts the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on the first active command and the second active command continuously received from an external memory controller and stores the counting values as count data. Stored in each count cell of memory cell rows, applied after the first active command and the second active command received at a first time, and after a first command instructing a memory operation for the target memory cell row In, based on a precharge command applied at a second time, the count data stored in the count cells of a target memory cell row among the plurality of memory cell rows is read, the read count data is updated, and the update is performed. An internal read-modify-write operation is performed to rewrite the stored count data into the count cells of the target memory cell row. The control logic circuit performs the memory operation on the target memory cell row based on the first command and controls the row hammer management circuit.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템은 반도체 메모리 장치 및 상기 반도체 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함한다. 상기 반도체 메모리 장치는 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 로우 해머 관리 회로 및 제어 로직 회로를 포함한다. 상기 메모리 셀 어레이는 각각이 복수의 메모리 셀들을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함한다. 상기 로우 해머 관리 회로는 상기 메모리 컨트롤러로부터의 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운팅 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고, 제1 시점에 수신된 상기 액티브 커맨드 이후에 인가되며 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 메모리 동작을 지시하는 제1 커맨드 이후에 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행한다. 상기 제어 로직 회로는 상기 제1 커맨드에 기초하여 상기 타겟 메모리 셀 로우에 상기 메모리 동작을 수행하며, 상기 로우 해머 관리 회로를 제어한다.A memory system according to embodiments of the present invention for achieving the above object includes a semiconductor memory device and a memory controller that controls the semiconductor memory device. The semiconductor memory device includes a memory cell array, a row hammer management circuit, and a control logic circuit. The memory cell array includes a plurality of memory cell rows, each having a plurality of memory cells. The row hammer management circuit counts the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on an active command from the memory controller and stores the counting values as count data in count cells of each of the plurality of memory cell rows. , the plurality of memory cell rows based on a precharge command applied after the active command received at a first time and applied at a second time after the first command instructing a memory operation for the target memory cell row. Internal read-modification for reading the count data stored in the count cells of a target memory cell row, updating the read count data, and rewriting the updated count data to the count cells of the target memory cell row. -Perform writing operation. The control logic circuit performs the memory operation on the target memory cell row based on the first command and controls the row hammer management circuit.

본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 로우들 각각의 액세스 횟수를 카운트 데이터로서 각각의 카운트 셀들에 저장하면서, 별도의 커맨드 없이 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 카운트 데이터에 대한 내부 독출-수정-기입 동작을 자동으로 수행하여 로우 해머를 방어하면서 커맨드 발행을 감소시킬 수 있으므로 성능을 향상시킬 수 있다. A semiconductor memory device according to embodiments of the present invention stores the number of accesses to each memory cell row as count data in each count cell, and performs internal read-out of the count data based on a precharge command without a separate command. By automatically performing edit-write operations, command issuance can be reduced while protecting against low hammer, thereby improving performance.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 메모리 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 제1 뱅크 어레이를 나타낸다.
도 5는 본 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 리프레쉬 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 도 6의 리프레쉬 제어 회로에서 리프레쉬 클럭 생성기의 일 예를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 도 6의 리프레쉬 제어 회로에서 리프레쉬 클럭 생성기의 일 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 도 10의 로우 해머 관리 회로에서 랜덤 시드 생성기의 예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로에서 해머 어드레스 큐의 예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 해머 어드레스 큐의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 14는 도 12의 해머 어드레스 큐의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로에서 해머 어드레스 큐의 예를 나타내는 블록도이다.
도 16은 기입 동작에서 도 3의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.
도 17은 독출 동작에서 도 3의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.
도 18은 발명의 실시예들에 따른 도 16 및 도 17의 반도체 메모리 장치에서 ECC 엔진의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 제1 뱅크 어레이의 예를 나타내는 블록도이다.
도 20 내지 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템의 커맨드들을 나타낸다.
도 23 및 도 24는 각각 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.
도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 카운트 데이터의 갱신을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.
도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 29는 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 30은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 31은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 32는 해머 어드레스에 대하여 해머 리프레쉬 어드레스를 생성하는 것을 설명하기 위해 메모리 셀 어레이의 일부를 나타낸다.
도 33은 해머 어드레스에 대하여 해머 리프레쉬 어드레스를 생성하는 것을 설명하기 위해 메모리 셀 어레이의 일부를 나타낸다.
도 34a, 도 34b 및 도 35는 본 발명의 실시예들에 따른 도 6의 리프레쉬 제어 회로의 동작 예들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 36은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 보여주는 예시적인 블록도이다.
도 37은 본 발명의 실시예들에 따른 스택형 메모리 장치를 포함하는 반도체 패키지의 예를 나타내는 구조도이다.
도 38은 본 발명의 실시예들에 따른 쿼드 랭크 메모리 모듈을 갖는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 39는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 40은 본 발명의 실시예들에 따른 도 39의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 41은 본 발명의 실시예들에 따른 도 40의 메모리 셀 어레이에 포함되는 메모리 셀들을 나타낸다.
도 42a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 40의 반도체 메모리 장치에서 타이밍 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 42b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 42a의 타이밍 제어 회로에서 레이턴시 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 43은 본 발명의 실시예들에 따른 도 40의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 44는 본 발명의 실시예들에 따른 도 43의 로우 해머 관리 회로에서 해머 어드레스 큐의 예를 나타내는 블록도이다.
도 45 및 도 46은 각각 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.
도 47 및 도 48은 각각 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.
도 49는 본 발명의 실시예들에 따른 로우 해머 관리 회로가 클럭 신호의 주파수에 기초하여 액티브 카운트 갱신 구간을 확보하는 것을 나타낸다.
1 is a block diagram showing a memory system according to embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a memory controller in the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.
FIG. 4 shows a first bank array in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a refresh control circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.
FIG. 6 shows an example of a refresh clock generator in the refresh control circuit of FIG. 6 according to embodiments of the present invention.
FIG. 7 shows an example of a refresh clock generator in the refresh control circuit of FIG. 6 according to embodiments of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a random seed generator in the row hammer management circuit of FIG. 10 according to embodiments of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a hammer address queue in the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
FIG. 13 is a timing diagram showing the operation of the hammer address queue of FIG. 12.
FIG. 14 is a timing diagram showing the operation of the hammer address queue of FIG. 12.
FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of a hammer address queue in the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
Figure 16 shows a portion of the semiconductor memory device of Figure 3 in a write operation.
FIG. 17 shows a portion of the semiconductor memory device of FIG. 3 in a read operation.
FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of an ECC engine in the semiconductor memory device of FIGS. 16 and 17 according to embodiments of the present invention.
FIG. 19 is a block diagram illustrating an example of the first bank array of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.
20 to 22 show commands of the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.
Figures 23 and 24 respectively show command protocols of a memory system when the memory system according to embodiments of the present invention performs an internal read-modify-write operation using a precharge command.
Figure 25 shows a command protocol of a memory system when the memory system updates count data using a precharge command according to embodiments of the present invention.
Figure 26 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of Figures 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
FIG. 27 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
FIG. 28 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
Figure 29 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of Figures 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
Figure 30 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of Figures 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
Figure 31 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of Figures 8 to 10 according to embodiments of the present invention.
Figure 32 shows a portion of a memory cell array to illustrate generating a hammer refresh address for a hammer address.
FIG. 33 shows a portion of a memory cell array to illustrate generating a hammer refresh address for a hammer address.
FIGS. 34A, 34B, and 35 are timing diagrams showing examples of operation of the refresh control circuit of FIG. 6 according to embodiments of the present invention.
Figure 36 is an example block diagram showing a semiconductor memory device according to embodiments of the present invention.
Figure 37 is a structural diagram showing an example of a semiconductor package including a stacked memory device according to embodiments of the present invention.
Figure 38 is a block diagram showing a memory system having a quad-rank memory module according to embodiments of the present invention.
Figure 39 is a block diagram showing a memory system according to embodiments of the present invention.
FIG. 40 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 39 according to embodiments of the present invention.
FIG. 41 shows memory cells included in the memory cell array of FIG. 40 according to embodiments of the present invention.
FIG. 42A is a block diagram showing the configuration of a timing control circuit in the semiconductor memory device of FIG. 40 according to embodiments of the present invention.
FIG. 42B is a block diagram showing the configuration of a latency controller in the timing control circuit of FIG. 42A according to embodiments of the present invention.
FIG. 43 is a block diagram showing the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 40 according to embodiments of the present invention.
FIG. 44 is a block diagram illustrating an example of a hammer address queue in the row hammer management circuit of FIG. 43 according to embodiments of the present invention.
Figures 45 and 46 respectively show command protocols of a memory system when the memory system according to embodiments of the present invention performs an internal read-modify-write operation using a precharge command.
Figures 47 and 48 respectively show command protocols of a memory system when the memory system according to embodiments of the present invention performs an internal read-modify-write operation using a precharge command.
Figure 49 shows that the row hammer management circuit according to embodiments of the present invention secures an active count update period based on the frequency of the clock signal.

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 more detail with reference to the attached drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions for the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram showing a memory system according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 메모리 시스템(20)은 메모리 컨트롤러(30) 및 반도체 메모리 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the memory system 20 may include a memory controller 30 and a semiconductor memory device 200.

메모리 컨트롤러(Memory Controller; 30)는 메모리 시스템(Memory System; 20)의 동작을 전반적으로 제어하며, 외부의 호스트와 반도체 메모리 장치(200) 사이의 전반적인 데이터 교환을 제어한다. 예컨대, 메모리 컨트롤러(100)는 호스트의 요청에 따라 반도체 메모리 장치(200)를 제어하여 데이터를 기입하거나 데이터를 독출한다.The memory controller (Memory Controller) 30 generally controls the operation of the memory system (Memory System) 20 and overall data exchange between the external host and the semiconductor memory device 200. For example, the memory controller 100 controls the semiconductor memory device 200 to write data or read data according to a host's request.

또한, 메모리 컨트롤러(30)는 반도체 메모리 장치(200)를 제어하기 위한 동작 커맨드(command)들을 인가하여, 반도체 메모리 장치(200)의 동작을 제어한다. 실시예에 따라, 반도체 메모리 장치(200)는 휘발성 메모리 셀들을 구비하는 DRAM(dynamic random access), DDR5(double data rate 5) SDRAM(synchronous DRAM) 또는 DDR6 SDRAM일 수 있다. Additionally, the memory controller 30 controls the operation of the semiconductor memory device 200 by applying operation commands to control the semiconductor memory device 200. Depending on the embodiment, the semiconductor memory device 200 may be dynamic random access (DRAM), double data rate 5 (DDR5) synchronous DRAM (SDRAM), or DDR6 SDRAM having volatile memory cells.

메모리 컨트롤러(30)는 반도체 메모리 장치(200)에 클럭 신호(CK, 또는, 커맨드 클럭 신호)와 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)를 전송할 수 있다. 메모리 컨트롤러(30)는 반도체 메모리 장치(200)에 데이터 신호(DQ)를 기입할 때 또는 반도체 메모리 장치(200)로부터 데이터 신호(DQ)를 독출할 때, 데이터 스트로브 신호(DQS)를 반도체 메모리 장치(200)와 교환할 수 있다. 어드레스(ADDR)는 커맨드(CMD)에 수반될 수 있고, 본 명세서에서 어드레스(ADDR)는 액세스 어드레스라 호칭될 수 있다.The memory controller 30 may transmit a clock signal (CK, or command clock signal), a command (CMD), and an address (ADDR) to the semiconductor memory device 200. When writing a data signal (DQ) to the semiconductor memory device 200 or reading a data signal (DQ) from the semiconductor memory device 200, the memory controller 30 sends a data strobe signal (DQS) to the semiconductor memory device 200. It can be exchanged with (200). The address (ADDR) may be accompanied by the command (CMD), and in this specification, the address (ADDR) may be called an access address.

메모리 컨트롤러(30)는 메모리 컨트롤러(30)의 전반적인 동작을 제어하는 중앙 처리 장치(central processing unit, 'CPU')(35) 및 반도체 메모리 장치(200)의 메모리 셀 로우들 중 로우 해머와 관련된 리프레쉬 관리(refresh management, RFM) 커맨드를 생성하는 RFM 제어 로직(100)을 포함할 수 있다. The memory controller 30 includes a central processing unit (CPU) 35 that controls the overall operation of the memory controller 30 and a refresh function related to a row hammer among the memory cell rows of the semiconductor memory device 200. It may include RFM control logic 100 that generates a refresh management (RFM) command.

반도체 메모리 장치(200)는 데이터 신호(DQ)가 저장되는 메모리 셀 어레이(310), 제어 로직 회로(210) 및 로우 해머 관리 회로(RH management circuit, 500)를 포함할 수 있다. The semiconductor memory device 200 may include a memory cell array 310 in which the data signal DQ is stored, a control logic circuit 210, and a row hammer management circuit (RH management circuit 500).

제어 로직 회로(210)는 반도체 메모리 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 메모리 셀 어레이(310)는 각각이 워드라인(WL)과 비트라인(BL)에 연결되는 복수의 휘발성 메모리 셀(MC)을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함할 수 있다. The control logic circuit 210 may control the operation of the semiconductor memory device 200. The memory cell array 310 may include a plurality of memory cell rows each having a plurality of volatile memory cells (MC) connected to a word line (WL) and a bit line (BL).

로우 해머 관리 회로(500)는 메모리 컨트롤러(30)로부터의 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운트 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장할 수 있다. 로우 해머 관리 회로(500)는 상기 카운팅 값들과 제1 기준 횟수의 비교에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 집중적으로 액세스되는 하나 이상의 후보 해머 어드레스들을 선입-선출(first-in first-out, FIFO) 방식으로 제1 수만큼 저장하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들의 수가 상기 제1 수에 도달하는 경우, 메모리 컨트롤러(30)에 제공되는 얼러트 신호(ALRT)의 로직 레벨을 변경하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들 중 하나를 해머 어드레스로 출력하는 해머 어드레스 큐(600)를 포함할 수 있다. The row hammer management circuit 500 counts the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on an active command from the memory controller 30 and uses the count values as count data for each of the plurality of memory cell rows. It can be stored in cells. The row hammer management circuit 500 first-in-first-out (first-in-first-out) one or more candidate hammer addresses that are intensively accessed among the plurality of memory cell rows based on a comparison of the counting values and a first reference number. A first number is stored in a FIFO) manner, and when the number of stored candidate hammer addresses reaches the first number, the logic level of the alert signal (ALRT) provided to the memory controller 30 is changed, and the stored It may include a hammer address queue 600 that outputs one of the candidate hammer addresses as a hammer address.

로우 해머 관리 회로(500)는 또한 액티브 커맨드 이후에 인가되는 프리차지 커맨드와 같은 제1 커맨드에 응답하여 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다. The row hammer management circuit 500 also reads the count data stored in count cells of a target memory cell row among memory cell rows in response to a first command such as a precharge command applied after the active command, and reads the read count data. An internal read-modify-write operation may be performed to update count data and write the updated count data to the count cells of the target memory cell row.

실시예에 있어서, 로우 해머 관리 회로(500)는 액티브 커맨드 이후에 인가되는 프리차지 커맨드의 플래그에 기초하여 상기 내부 독출-기입-수정 동작을 수행하고, 상기 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다.In an embodiment, the row hammer management circuit 500 may perform the internal read-write-modify operation based on a flag of a precharge command applied after an active command and precharge the target memory cell row.

로우 해머 관리 회로(500)는 해머 어드레스 큐(600)의 상태 변화를 나타내는 이벤트 신호에 기초하여 갱신된 카운트 데이터를 랜덤하게 변화시켜 랜덤화된 카운트 데이터를 생성하고, 랜덤화된 카운트 데이터를 카운트 셀들에 저장할 수 있다.The row hammer management circuit 500 generates randomized count data by randomly changing updated count data based on an event signal indicating a change in the state of the hammer address queue 600, and stores the randomized count data in count cells. It can be saved in .

제어 로직 회로(210)는 메모리 셀 어레이(310)에 대한 액세스를 제어하고, 로우 해머 관리 회로(500)를 제어할 수 있다.The control logic circuit 210 may control access to the memory cell array 310 and the row hammer management circuit 500.

반도체 메모리 장치(200)는 데이터를 저장하는 메모리 셀의 전하 누설(charge leakage) 때문에 주기적으로 리프레쉬를 해야 한다. 디램(DRAM)의 공정 미세화에 따라서 메모리 셀의 저장 커패시턴스가 작아지고 리프레쉬 주기가 짧아지고 있다. 또한 반도체 메모리 장치(200)의 전체 메모리 용량이 증가함에 따라서 반도체 메모리 장치(200) 전체를 리프레쉬하기 위해 소요되는 시간이 길어지므로 리프레쉬 주기가 더욱 짧아지고 있다.The semiconductor memory device 200 must be periodically refreshed due to charge leakage of memory cells that store data. As DRAM processes become more refined, the storage capacitance of memory cells is becoming smaller and the refresh cycle is becoming shorter. Additionally, as the total memory capacity of the semiconductor memory device 200 increases, the time required to refresh the entire semiconductor memory device 200 increases, and thus the refresh cycle becomes shorter.

특정 메모리 셀 로우에 대한 집중적인 액세스에 의한 인접 셀의 열화(degradation)을 보상하기 위해 종래에는 TRR(Target Row Refresh) 방식을 채용하였고, 그 이후 시스템의 부담(burden)을 줄이기 위해 인-메모리 리프레쉬(In-memory refresh) 방식이 개발되어 사용되고 있다. TRR 방식은 집중적으로 액세스되는 해머 어드레스에 관한 해머 리프레쉬 동작에 관한 부담을 전적으로 메모리 컨트롤러가 책임지는 것이고, 인-메모리 리프레쉬 방식은 상기 부담을 전적으로 반도체 메모리 장치가 책임지는 것이다. Conventionally, the TRR (Target Row Refresh) method was adopted to compensate for the degradation of adjacent cells due to intensive access to a specific memory cell row, and then in-memory refresh was used to reduce the system burden. (In-memory refresh) method has been developed and is being used. In the TRR method, the memory controller is entirely responsible for the hammer refresh operation for the hammer address that is accessed intensively, and in the in-memory refresh method, the semiconductor memory device is entirely responsible for the burden.

장래에 반도체 메모리 장치가 더욱 고용량화, 저전력화가 되면서 인-메모리 리프레쉬를 위한 칩 사이즈 오버헤드(chip size overhead) 그리고 특정 메모리 셀 로우가 집중되지 않은 상황임에도 이를 고려(care)하기 위한 전력 소모 증가의 문제가 발생할 수 있다. 또한 메모리 셀 로우들에서 선택된 일부 메모리 셀 로우들에 대하여 로우 해머를 관리하였다.In the future, as semiconductor memory devices become more high-capacity and low-power, there will be problems of chip size overhead for in-memory refresh and increased power consumption to take care of specific memory cell rows even when they are not concentrated. may occur. Additionally, row hammer was managed for some memory cell rows selected from the memory cell rows.

본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템(20)에서는 해커에 의한 의도적인 메모리 셀 로우들에 대한 반복적인 액세스로 인하여 로우 해머 관리 회로(500)의 해머 어드레스 큐(600)가 가득차서 메모리 시스템(20)이 성능이 저하되는 것을 방지하기 위하여 해머 어드레스 큐(600)의 이벤트가 발생하거나 또는 불특정하게 카운트 셀들에 저장되는 카운트 데이터를 랜덤화하여 상기 카운트 셀들에 저장함으로써 해머 어드레스 큐(600)의 오버플로우를 방지하여, 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운트 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고, 상기 카운팅 값들에 기초하여 메모리 셀 로우들 전체에 모두에 대한 로우 해머를 관리할 수 있다. In the memory system 20 according to embodiments of the present invention, the hammer address queue 600 of the row hammer management circuit 500 becomes full due to repeated access to memory cell rows intentionally by a hacker, and the memory system ( 20) In order to prevent this performance from being degraded, an event in the hammer address queue 600 occurs or unspecified count data stored in the count cells is randomized and stored in the count cells, thereby overloading the hammer address queue 600. To prevent flow, the number of activations of each of the plurality of memory cell rows is counted, the count values are stored as count data in each count cell of the plurality of memory cell rows, and all memory cell rows are stored based on the counting values. You can manage a low hammer for everyone.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 메모리 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a memory controller in the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 메모리 컨트롤러(30)는 버스(31)를 통하여 서로 연결되는 CPU(35), RFM 제어 로직(100), 리프레쉬 로직(40), 호스트 인터페이스(50), 스케쥴러(55) 및 메모리 인터페이스(60)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the memory controller 30 includes a CPU 35, RFM control logic 100, refresh logic 40, host interface 50, scheduler 55, and It may include a memory interface 60.

CPU(35)는 메모리 컨트롤러(30)의 제반 동작을 제어한다. CPU(35)는 RFM 제어 로직(100), 리프레쉬 로직(40), 호스트 인터페이스(50), 스케쥴러(55) 및 메모리 인터페이스(60)를 제어할 수 있다.The CPU 35 controls overall operations of the memory controller 30. The CPU 35 can control the RFM control logic 100, refresh logic 40, host interface 50, scheduler 55, and memory interface 60.

리프레쉬 로직(40)은 복수의 메모리 셀 로우들을 순차적으로 리프레쉬하기 위한 오토 리프레쉬 커맨드를 리프레쉬 주기에 따라 생성할 수 있다. The refresh logic 40 may generate an auto refresh command to sequentially refresh a plurality of memory cell rows according to the refresh cycle.

호스트 인터페이스(50)는 호스트와 인터페이싱을 수행할 수 있다. 메모리 인터페이스(60)는 반도체 메모리 장치(200)와 인터페이싱을 수행할 수 있다. The host interface 50 may perform interfacing with a host. The memory interface 60 may perform interfacing with the semiconductor memory device 200.

스케쥴러(55)는 메모리 컨트롤러(30) 내에서 생성된 커맨드들의 시퀀스들의 스케쥴링 및 전송을 관리할 수 있다. 특히 스케쥴러(55)는 액티브 커맨드와 프리차지 커맨드를 메모리 인터페이스(60)를 통하여 반도체 메모리 장치(200)에 제공하고, 반도체 메모리 장치(200)는 프리차지 커맨드에 응답하여 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 갱신하여 메모리 셀 로우들 전체에 모두에 대한 로우 해머를 관리하도록 할 수 있다. The scheduler 55 may manage scheduling and transmission of sequences of commands generated within the memory controller 30. In particular, the scheduler 55 provides an active command and a precharge command to the semiconductor memory device 200 through the memory interface 60, and the semiconductor memory device 200 responds to the precharge command to activate the active command of each memory cell row. By updating the count, row hammers can be managed for all memory cell rows.

RFM 제어 로직(100)은 메모리 인터페이스(60)를 통하여 반도체 메모리 장치(200)로부터 수신되는 얼러트 신호(ALRT)의 천이에 응답하여 리프레쉬 관리 커맨드를 메모리 인터페이스(60)를 통하여 반도체 메모리 장치(200)에 인가하여 반도체 메모리 장치(200)가 해머 어드레스에 인접한 빅팀 메모리 셀 로우들에 해머 리프레쉬 동작을 수행하도록 할 수 있다. The RFM control logic 100 sends a refresh management command to the semiconductor memory device 200 through the memory interface 60 in response to the transition of the alert signal (ALRT) received from the semiconductor memory device 200 through the memory interface 60. ) can be applied to cause the semiconductor memory device 200 to perform a hammer refresh operation on big memory cell rows adjacent to the hammer address.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.

도 3을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 제어 로직 회로(210), 어드레스 레지스터(220), 뱅크 제어 로직(230), 리프레쉬 제어 회로(400), 로우 어드레스 멀티플렉서(240), 컬럼 어드레스 래치(250), 로우 디코더(260), 컬럼 디코더(270), 메모리 셀 어레이(310), 감지 증폭부(285), 입출력 게이팅 회로(290), ECC 엔진(350), 클럭 버퍼(225), 스트로브 신호 생성기(235), 전압 생성기(385), 로우 해머 관리 회로(500) 및 데이터 입출력 버퍼(320)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the semiconductor memory device 200 includes a control logic circuit 210, an address register 220, a bank control logic 230, a refresh control circuit 400, a row address multiplexer 240, and a column address latch. (250), row decoder 260, column decoder 270, memory cell array 310, sense amplifier 285, input/output gating circuit 290, ECC engine 350, clock buffer 225, strobe. It may include a signal generator 235, a voltage generator 385, a row hammer management circuit 500, and a data input/output buffer 320.

상기 메모리 셀 어레이(310)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 로우 디코더(260)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 각각 연결된 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s)을 포함하고, 상기 컬럼 디코더(270)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 각각 연결된 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s)을 포함하며, 상기 감지 증폭부(285)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 각각 연결된 제1 내지 제16 감지 증폭기들(285a~285s)을 포함할 수 있다. The memory cell array 310 may include first to sixteenth bank arrays 310a to 310s. In addition, the row decoder 260 includes first to sixteenth row decoders (260a to 260s) respectively connected to first to sixteenth bank arrays (310a to 310s), and the column decoder 270 is It includes first to sixteenth column decoders (270a to 270s) respectively connected to the first to sixteenth bank arrays (310a to 310s), and the sense amplifier 285 is connected to the first to sixteenth bank arrays (310a to 310a). ~310s) may include first to sixteenth sense amplifiers (285a to 285s) respectively connected to each other.

제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s), 제1 내지 제16 감지 증폭기들(285a~285s), 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s) 및 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s)은 제1 내지 제16 뱅크들을 각각 구성할 수 있다. 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s) 각각은 복수의 워드라인(WL)들과 복수의 비트라인(BL)들 및 워드라인(WL)들과 비트라인(BL)들이 교차하는 지점에 형성되는 복수의 메모리 셀(MC)들을 포함할 수 있다.First to sixteenth bank arrays (310a to 310s), first to sixteenth sense amplifiers (285a to 285s), first to sixteenth column decoders (270a to 270s), and first to sixteenth row decoders (260a to 260s) may respectively constitute the first to sixteenth banks. Each of the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s is located at a plurality of word lines (WL) and a plurality of bit lines (BL) and at intersections of the word lines (WL) and the bit lines (BL). It may include a plurality of memory cells (MC) being formed.

어드레스 레지스터(220)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 뱅크 어드레스(BANK_ADDR), 로우 어드레스(ROW_ADDR) 및 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 포함하는 어드레스(ADDR)를 수신할 수 있다. 어드레스 레지스터(220)는 수신된 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)를 뱅크 제어 로직(230)에 제공하고, 수신된 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 로우 어드레스 멀티플렉서(240)에 제공하며, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 컬럼 어드레스 래치(250)에 제공할 수 있다. 또한, 어드레스 레지스터(220)는 뱅크 어드레스(BANK_ADDR) 및 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 로우 해머 관리 회로(500)에 제공할 수 있다.The address register 220 may receive an address (ADDR) including a bank address (BANK_ADDR), a row address (ROW_ADDR), and a column address (COL_ADDR) from the memory controller 30. The address register 220 provides the received bank address (BANK_ADDR) to the bank control logic 230, the received row address (ROW_ADDR) to the row address multiplexer 240, and the received column address (COL_ADDR). It can be provided to the column address latch 250. Additionally, the address register 220 may provide a bank address (BANK_ADDR) and a row address (ROW_ADDR) to the row hammer management circuit 500.

뱅크 제어 로직(230)은 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 응답하여 뱅크 제어 신호들을 생성할 수 있다. 상기 뱅크 제어 신호들에 응답하여, 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 로우 디코더가 활성화되고, 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 컬럼 디코더가 활성화될 수 있다. The bank control logic 230 may generate bank control signals in response to the bank address (BANK_ADDR). In response to the bank control signals, the row decoder corresponding to the bank address (BANK_ADDR) among the first to sixteenth row decoders (260a to 260s) is activated, and the first to sixteenth column decoders (270a to 270s) The column decoder corresponding to the middle bank address (BANK_ADDR) may be activated.

로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 어드레스 레지스터(220)로부터 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 수신하고, 리프레쉬 카운터(245)로부터 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 수신할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 로우 어드레스(ROW_ADDR) 또는 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 로우 어드레스(SRA)로서 선택적으로 출력할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(SRA)는 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s)에 각각 인가될 수 있다.The row address multiplexer 240 may receive a row address (ROW_ADDR) from the address register 220 and a refresh row address (REF_ADDR) from the refresh counter 245. The row address multiplexer 240 can selectively output a row address (ROW_ADDR) or a refresh row address (REF_ADDR) as a row address (SRA). The row address (SRA) output from the row address multiplexer 240 may be applied to the first to sixteenth row decoders 260a to 260s, respectively.

리프레쉬 제어 회로(400)는 제어 로직 회로(210)로부터의 리프레쉬 신호들(IREF1, IREF2)에 응답하여 노멀 리프레쉬 모드에서는 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 순차적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 리프레쉬 제어 회로(400)는 해머 리프레쉬 모드에서는 해머 어드레스(HADDR)을 수신하고, 해머 어드레스(HADDR)에 해당하는 메모리 셀 로우에 물리적으로 인접하는 메모리 셀 로우들의 어드레스들인 해머 리프레쉬 어드레스를 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)로 출력할 수 있다.The refresh control circuit 400 may sequentially increase or decrease the refresh row address REF_ADDR in normal refresh mode in response to the refresh signals IREF1 and IREF2 from the control logic circuit 210. In the hammer refresh mode, the refresh control circuit 400 receives a hammer address (HADDR) and converts the hammer refresh address, which is the addresses of memory cell rows physically adjacent to the memory cell row corresponding to the hammer address (HADDR), into a refresh row address ( REF_ADDR).

제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 로우 디코더는 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(SRA)를 디코딩하여 상기 로우 어드레스(SRA)에 상응하는 워드라인을 활성화할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성화된 로우 디코더는 로우 어드레스(SRA)에 상응하는 워드라인에 워드라인 구동 전압을 인가할 수 있다. Among the first to sixteenth row decoders 260a to 260s, the row decoder activated by the bank control logic 230 decodes the row address (SRA) output from the row address multiplexer 240 to You can activate the corresponding word line. For example, the activated row decoder may apply a word line driving voltage to the word line corresponding to the row address (SRA).

컬럼 어드레스 래치(250)는 어드레스 레지스터(220)로부터 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 수신하고, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 일시적으로 저장할 수 있다. 또한, 컬럼 어드레스 래치(250)는, 버스트 모드에서, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 컬럼 어드레스 래치(250)는 일시적으로 저장된 또는 점진적으로 증가된 컬럼 어드레스(COL_ADDR')를 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s)에 각각 인가할 수 있다.The column address latch 250 may receive the column address (COL_ADDR) from the address register 220 and temporarily store the received column address (COL_ADDR). Additionally, the column address latch 250 may gradually increase the received column address (COL_ADDR) in burst mode. The column address latch 250 may apply the temporarily stored or gradually increased column address COL_ADDR' to the first to sixteenth column decoders 270a to 270s, respectively.

제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 컬럼 디코더는 상응하는 입출력 게이팅 회로(290)를 통하여 뱅크 어드레스(BANK_ADDR) 및 컬럼 어드레스(COL_ADDR)에 상응하는 감지 증폭기를 활성화시킬 수 있다. Among the first to sixteenth column decoders 270a to 270s, the column decoder activated by the bank control logic 230 corresponds to the bank address (BANK_ADDR) and the column address (COL_ADDR) through the corresponding input/output gating circuit 290. This can activate the sense amplifier.

입출력 게이팅 회로(290)는 입출력 데이터를 게이팅하는 회로들과 함께, 입력 데이터 마스크 로직, 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)로부터 출력된 코드워드를 저장하기 위한 독출 데이터 래치들, 및 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 데이터를 기입하기 위한 기입 드라이버들을 포함할 수 있다.The input/output gating circuit 290 includes circuits for gating input/output data, input data mask logic, read data latches for storing codewords output from the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s, and It may include write drivers for writing data to the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s.

제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s) 중 하나의 뱅크 어레이에서 독출된 코드워드(CW)는 상기 하나의 뱅크 어레이에 상응하는 감지 증폭기에 의해 감지되고, 상기 독출 데이터 래치들에 저장될 수 있다. 상기 독출 데이터 래치들에 저장된 코드워드(CW)는 ECC 엔진(350)에 의하여 ECC 디코딩이 수행되어 데이터(DTA)로서 데이터 입출력 버퍼(320)에 제공되고, 데이터 입출력 버퍼(320)는 데이터(DTA)를 데이터 신호(DQ)로 변환하고 데이터 신호(DQ)를 스트로브 신호(DQS)와 함께 메모리 컨트롤러(30)로 제공할 수 있다. A codeword (CW) read from one of the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s is sensed by a sense amplifier corresponding to the one bank array and stored in the read data latches. You can. The codeword (CW) stored in the read data latches is ECC decoded by the ECC engine 350 and provided as data (DTA) to the data input/output buffer 320, and the data input/output buffer 320 is converted to data (DTA). ) can be converted into a data signal (DQ) and provided to the memory controller 30 together with a strobe signal (DQS).

제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s) 중 하나의 뱅크 어레이에 기입될 데이터 신호(DQ)는 스트로브 신호(DQS)와 함께 데이터 입출력 버퍼(320)에 의하여 수신된다. 데이터 입출력 버퍼(320)는 데이터 신호(DQ)를 데이터(DTA)로 변환하여 ECC 엔진(350)에 제공하고, ECC 엔진(350)은 데이터(DTA)에 기초하여 패리티 비트들(또는 패리티 데이터)을 생성하고, 상기 데이터(DTA)와 상기 패리티 비트들을 포함하는 코드워드(CW)를 입출력 게이팅 회로(290)에 제공할 수 있다. 입출력 게이팅 회로(290)는 상기 기입 드라이버들을 통하여 상기 코드워드(CW)를 상기 하나의 뱅크 어레이의 타겟 페이지에 기입할 수 있다. The data signal DQ to be written in one of the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s is received by the data input/output buffer 320 together with the strobe signal DQS. The data input/output buffer 320 converts the data signal (DQ) into data (DTA) and provides it to the ECC engine 350, and the ECC engine 350 generates parity bits (or parity data) based on the data (DTA). may be generated, and a codeword (CW) including the data (DTA) and the parity bits may be provided to the input/output gating circuit 290. The input/output gating circuit 290 may write the codeword (CW) to the target page of the one bank array through the write drivers.

데이터 입출력 버퍼(320)는 기입 동작에서는 데이터 신호(DQ)를 데이터(DTA)로 변환하여 ECC 엔진(350)에 제공하고, 독출 동작에서는 ECC 엔진(350)으로부터 제공되는 데이터(DTA)를 데이터 신호(DQ)로 변환하고, 데이터 신호(DQ)와 스트로브 신호(DQS)를 메모리 컨트롤러(30)에 제공할 수 있다. In a write operation, the data input/output buffer 320 converts the data signal (DQ) into data (DTA) and provides it to the ECC engine 350, and in a read operation, the data (DTA) provided from the ECC engine 350 is converted into a data signal. (DQ), and the data signal (DQ) and strobe signal (DQS) can be provided to the memory controller 30.

ECC 엔진(350)은 제어 로직 회로(210)로부터의 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 데이터(DTA)에 대한 ECC 인코딩과 코드워드(CW)에 대한 ECC 디코딩을 수행할 수 있다. 또한 ECC 엔진(350)은 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 로우 해머 관리 회로(500)로부터 제공되는 랜덤 카운트 데이터(RCNTD) 및/또는 카운트 데이터(CNTD)에 대한 ECC 인코딩과 ECC 디코딩을 수행할 수 있다.The ECC engine 350 may perform ECC encoding for the data (DTA) and ECC decoding for the codeword (CW) based on the second control signal (CTL2) from the control logic circuit 210. Additionally, the ECC engine 350 performs ECC encoding and ECC decoding on the random count data (RCNTD) and/or count data (CNTD) provided from the row hammer management circuit 500 based on the second control signal (CTL2). can do.

클럭 버퍼(225)는 클럭 신호(CK)를 수신하고, 클럭 신호(CK)를 버퍼링하여 내부 클럭 신호(ICK)를 생성하고, 내부 클럭 신호(ICK)는 커맨드(CMD)와 어드레스(ADDR)를 처리하는 구성 요소들에 제공할 수 있다.The clock buffer 225 receives the clock signal (CK), buffers the clock signal (CK) to generate an internal clock signal (ICK), and the internal clock signal (ICK) generates a command (CMD) and an address (ADDR). It can be provided to processing components.

스트로브 신호 생성기(235)는 클럭 신호(CK)를 수신하고, 클럭 신호(CK)에 기초하여 스트로브 신호(DQS)를 생성하고, 스트로브 신호(DQS)를 데이터 입출력 버퍼(320)에 제공할 수 있다. The strobe signal generator 235 may receive the clock signal CK, generate a strobe signal DQS based on the clock signal CK, and provide the strobe signal DQS to the data input/output buffer 320. .

전압 생성기(385)는 외부로부터 입력되는 전원 전압(VDD)를 기초로 동작 전압(VDD1)을 생성하되, 전원 전압(VDD)의 레벨이 기준 전압 레벨에 도달하였음을 나타내는 전원 안정화 신호(PVCCH)를 생성하고, 전원 안정화 신호(PVCCH)를 로우 해머 관리 회로(500)에 제공하고, 동작 전압(VDD1)을 메모리 셀 어레이(310)에 제공할 수 있다.The voltage generator 385 generates an operating voltage (VDD1) based on the power supply voltage (VDD) input from the outside, and generates a power stabilization signal (PVCCH) indicating that the level of the power supply voltage (VDD) has reached the reference voltage level. A power stabilization signal (PVCCH) may be generated and provided to the row hammer management circuit 500, and an operating voltage (VDD1) may be provided to the memory cell array 310.

로우 해머 관리 회로(500)는 메모리 컨트롤러(30)로부터의 액티브 커맨드에 수반되는 로우 어드레스(ROW_ADDR)와 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)를 구비하는 액세스 어드레스(ADDR)에 기초하여 메모리 셀 어레이(310)의 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운트 값들을 카운트 데이터(CNTD)로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장할 수 있다. 로우 해머 관리 회로(500)는 상기 카운팅 값들과 제1 기준 횟수의 비교에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 집중적으로 액세스되는 하나 이상의 후보 해머 어드레스들을 선입-선출(first-in first-out, FIFO) 방식으로 제1 수만큼 저장하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들의 수가 상기 제1 수에 도달하는 경우, 얼러트 핀(201)을 통하여 메모리 컨트롤러(30)에 제공되는 얼러트 신호(ALRT)의 로직 레벨을 변경하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들 중 하나를 해머 어드레스(HADDR)로 리프레쉬 제어 회로(400)에 제공할 수 있다.The row hammer management circuit 500 manages a plurality of memory cell arrays 310 based on an access address (ADDR) including a row address (ROW_ADDR) and a bank address (BANK_ADDR) accompanying an active command from the memory controller 30. The number of activations of each of the memory cell rows may be counted and the count values may be stored as count data (CNTD) in the count cells of each of the plurality of memory cell rows. The row hammer management circuit 500 first-in-first-out (first-in-first-out) one or more candidate hammer addresses that are intensively accessed among the plurality of memory cell rows based on a comparison of the counting values and a first reference number. A first number is stored in a FIFO) manner, and when the number of stored candidate hammer addresses reaches the first number, the alert signal (ALRT) provided to the memory controller 30 through the alert pin 201 is The logic level may be changed, and one of the stored candidate hammer addresses may be provided to the refresh control circuit 400 as a hammer address (HADDR).

로우 해머 관리 회로(500)는 또한 해머 어드레스 큐(600)의 상태 변화와 관련된 이벤트 신호에 기초하여 갱신되는 카운트 데이터를 랜덤화게 변화시켜 랜덤 카운트 데이터를 카운트 셀들에 저장할 수 있다.The row hammer management circuit 500 may also randomly change updated count data based on an event signal related to a change in the state of the hammer address queue 600 and store the random count data in count cells.

제어 로직 회로(210)는 반도체 메모리 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 로직 회로(210)는 반도체 메모리 장치(200)가 기입 동작, 독출 동작, 노멀 리프레쉬 동작 및 해머 리프레쉬 동작을 수행하도록 제어 신호들을 생성할 수 있다. 제어 로직 회로(210)는 상기 메모리 컨트롤러(30)로부터 수신되는 커맨드(CMD)를 디코딩하는 커맨드 디코더(211) 및 반도체 메모리 장치(200)의 동작 모드를 설정하기 위한 모드 레지스터(212)를 포함할 수 있다. The control logic circuit 210 may control the operation of the semiconductor memory device 200. For example, the control logic circuit 210 may generate control signals so that the semiconductor memory device 200 performs a write operation, a read operation, a normal refresh operation, and a hammer refresh operation. The control logic circuit 210 may include a command decoder 211 for decoding the command (CMD) received from the memory controller 30 and a mode register 212 for setting the operation mode of the semiconductor memory device 200. You can.

예를 들어, 커맨드 디코더(211)는 칩 선택 신호 및 커맨드/어드레스 신호 등을 디코딩하여 커맨드(CMD)에 상응하는 상기 제어 신호들을 생성할 수 있다. 특히 제어 로직 회로(210)는 커맨드(CMD)를 디코딩하여 입출력 게이팅 회로(290)를 제어하는 제1 제어 신호(CTL1), ECC 엔진(350)을 제어하는 제2 제어 신호(CTL2) 및 로우 해머 관리 회로(500)를 제어하는 제3 제어 신호(CTL3)를 생성할 수 있다. 또한 커맨드 디코더(211)는 커맨드(CMD)를 디코딩하여 제1 리프레쉬 신호(IREF1), 제2 리프레쉬 신호(IREF2), 액티브 신호(IACT1), 프리차지 신호(IPRE), 독출 신호(IRD), 기입 신호(IWR) 등과 같은 내부 커맨드 신호들을 생성할 수 있다.For example, the command decoder 211 may decode a chip select signal and a command/address signal to generate the control signals corresponding to a command (CMD). In particular, the control logic circuit 210 decodes the command (CMD) and decodes the first control signal (CTL1) to control the input/output gating circuit 290, the second control signal (CTL2) to control the ECC engine 350, and the row hammer A third control signal CTL3 that controls the management circuit 500 may be generated. In addition, the command decoder 211 decodes the command (CMD) to generate a first refresh signal (IREF1), a second refresh signal (IREF2), an active signal (IACT1), a precharge signal (IPRE), a read signal (IRD), and a write signal (IREF1). Internal command signals such as signal (IWR) can be generated.

도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 제1 뱅크 어레이를 나타낸다. FIG. 4 shows a first bank array in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.

도 4를 참조하면, 제1 뱅크 어레이(310a)는 도 3을 참조하면, 제1 뱅크 어레이(310)는 복수개의 워드라인들(WL0~WLm-1, m은 2이상의 짝수인 정수), 복수개의 비트라인들(BL0~BLn-1, n은 2이상의 짝수인 정수), 그리고 워드라인들(WL0~WLm-1)과 비트라인들(BL0~BLn-1) 사이의 교차점에 배치되는 복수개의 메모리 셀들(MCs)을 포함한다. 각 메모리 셀(MC)은 DRAM 셀 구조를 갖는다. 또한, 짝수 워드라인(WL0) 각각과 홀수 워드라인(WL1)에 연결되는 메모리 셀들(MCs)의 배치가 서로 다름을 알 수 있다. 메모리 셀들(MCs) 각각은 워드라인들 워드라인들(WL0~WLm-1) 각각과 비트라인들(BL0~BLn-1) 각각에 연결되는 셀 트랜지스터 및 상기 셀 트랜지스터에 연결되는 셀 커패시터를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the first bank array 310a, referring to FIG. 3, has a plurality of word lines (WL0 to WLm-1, m is an even integer of 2 or more), a plurality of word lines (WL0 to WLm-1, m is an even integer of 2 or more), bit lines (BL0 to BLn-1, n is an even integer of 2 or more), and a plurality of bit lines (WL0 to WLm-1) and a plurality of bit lines (BL0 to BLn-1) Contains memory cells (MCs). Each memory cell (MC) has a DRAM cell structure. In addition, it can be seen that the arrangement of the memory cells (MCs) connected to each of the even word lines (WL0) and the odd word lines (WL1) are different. Each of the memory cells (MCs) may include a cell transistor connected to each of the word lines (WL0 to WLm-1) and each of the bit lines (BL0 to BLn-1) and a cell capacitor connected to the cell transistor. You can.

메모리 셀들(MCs)이 연결되는 제1 방향(D1)으로 연장된 워드라인들(WL0~WLm-1)을 제1 뱅크 어레이(310a)의 로우들(rows)이라고 정의하고, 메모리 셀들(MCs)이 연결되는 제2 방향(D2)으로 연장된 비트라인들(BL0~BLn-1)을 제1 뱅크 어레이(310a)의 컬럼들(columns)이라고 정할 수 있다.The word lines (WL0 to WLm-1) extending in the first direction (D1) where the memory cells (MCs) are connected are defined as rows of the first bank array (310a), and the memory cells (MCs) The connected bit lines BL0 to BLn-1 extending in the second direction D2 may be referred to as columns of the first bank array 310a.

도 5는 본 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 리프레쉬 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a refresh control circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.

도 5를 참조하면, 리프레쉬 제어 회로(400)는 리프레쉬 제어 로직(410), 리프레쉬 클럭 생성기(420), 리프레쉬 카운터(430) 및 해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5 , the refresh control circuit 400 may include a refresh control logic 410, a refresh clock generator 420, a refresh counter 430, and a hammer refresh address generator 440.

리프레쉬 제어 로직(410)은 리프레쉬 관리 신호(RFMS)에 응답하여 모드 신호(MS)를 리프레쉬 클럭 생성기(420)에 제공할 수 있다. 리프레쉬 제어 로직(410)은 제1 리프레쉬 신호(IREF1)와 제2 리프레쉬 신호(IREF) 중 하나에 기초하여 해머 어드레스의 출력 타이밍을 제어하는 해머 리프레쉬 신호(HREF)를 해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)에 제공할 수 있다.The refresh control logic 410 may provide the mode signal MS to the refresh clock generator 420 in response to the refresh management signal RFMS. The refresh control logic 410 sends a hammer refresh signal (HREF), which controls the output timing of the hammer address, to the hammer refresh address generator 440 based on one of the first refresh signal (IREF1) and the second refresh signal (IREF). can be provided.

리프레쉬 관리 신호(RFMS)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 제공되는 리프레쉬 관리 커맨드에 응답하여 도 3의 제어 로직 회로(210)가 리프레쉬 제어 회로(400)에 제공할 수 있다.The refresh management signal RFMS may be provided by the control logic circuit 210 of FIG. 3 to the refresh control circuit 400 in response to a refresh management command provided from the memory controller 30.

리프레쉬 클럭 생성기(420)는 제1 리프레쉬 제어 신호(IREF1), 제2 리프레쉬 제어 신호(IREF2) 및 모드 신호(MS)에 기초하여 노멀 리프레쉬 동작의 타이밍을 나타내는 리프레쉬 클럭 신호(RCK)를 생성할 수 있다. 리프레쉬 클럭 생성기(420)는 제1 리프레쉬 제어 신호(IREF1)가 인가될 때마다 또는 제2 리프레쉬 제어 신호(IREF2)가 활성화되는 동안에 리프레쉬 클럭 신호(RCK)를 생성할 수 있다. The refresh clock generator 420 may generate a refresh clock signal (RCK) indicating the timing of the normal refresh operation based on the first refresh control signal (IREF1), the second refresh control signal (IREF2), and the mode signal (MS). there is. The refresh clock generator 420 may generate the refresh clock signal RCK whenever the first refresh control signal IREF1 is applied or while the second refresh control signal IREF2 is activated.

도 3의 제어 로직 회로(210)는 메모리 컨트롤러(30)로부터의 커맨드(CMD)가 오토 리프레쉬 커맨드인 경우에, 오토 리프레쉬 커맨드가 인가될 때마다 제1 리프레쉬 제어 신호(IREF1)를 리프레쉬 제어 회로(400)에 인가할 수 있다. 제어 로직 회로(210)는 메모리 컨트롤러(30)로부터의 커맨드(CMD)가 셀프 리프레쉬 진입 커맨드인 경우에, 셀프 리프레쉬 진입 커맨드의 수신 후 셀프 리프레쉬 탈출 커맨드가 인가될 때까지 활성화되는 제2 리프레쉬 제어 신호(IREF2)를 리프레쉬 제어 회로(400)에 인가할 수 있다.When the command (CMD) from the memory controller 30 is an auto refresh command, the control logic circuit 210 of FIG. 3 generates the first refresh control signal (IREF1) whenever the auto refresh command is applied to the refresh control circuit ( 400). When the command (CMD) from the memory controller 30 is a self-refresh entry command, the control logic circuit 210 generates a second refresh control signal that is activated after receiving the self-refresh entry command until a self-refresh exit command is applied. (IREF2) can be applied to the refresh control circuit 400.

리프레쉬 카운터(420)는 리프레쉬 클럭 신호(RCK)의 주기마다 카운팅 동작을 수행하여 메모리 셀 로우들 각각을 지정하는 카운터 리프레쉬 어드레스(CREF_ADDR)를 생성하고, 카운터 리프레쉬 어드레스(CREF_ADDR)를 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)로서 도 3의 로우 어드레스 멀티플렉서(240)에 제공할 수 있다. The refresh counter 420 performs a counting operation for each cycle of the refresh clock signal (RCK) to generate a counter refresh address (CREF_ADDR) designating each memory cell row, and sets the counter refresh address (CREF_ADDR) to a refresh row address (REF_ADDR). ) can be provided to the row address multiplexer 240 of FIG. 3.

해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)는 해머 어드레스 스토리지(445) 및 맵퍼(450)를 포함할 수 있다.The hammer refresh address generator 440 may include a hammer address storage 445 and a mapper 450.

해머 어드레스 스토리지(445)는 해머 어드레스(HADDR)을 저장하고, 해머 리프레쉬 신호(HREF)에 기초하여 저장된 해머 어드레스(HADDR)를 맵퍼(450)에 출력할 수 있다. 맵퍼(450)는 해머 어드레스(HADDR)에 상응하는 메모리 셀 로우에 물리적으로 인접한 빅팀 메모리 셀 로우들의 어드레스들을 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스들(HREF_ADDR)을 생성할 수 있다. The hammer address storage 445 may store the hammer address (HADDR) and output the stored hammer address (HADDR) to the mapper 450 based on the hammer refresh signal (HREF). The mapper 450 may generate hammer refresh addresses (HREF_ADDR) that represent addresses of big memory cell rows physically adjacent to the memory cell row corresponding to the hammer address (HADDR).

예를 들어, 맵퍼(450)는 해머 어드레스(HADDR)에 상응하는 메모리 셀 로우에 물리적으로 인접한 하나 이상의 빅팀 메모리 셀 로우들의 어드레스들을 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스들(HREF_ADDR)을 생성할 수 있다. For example, the mapper 450 may generate hammer refresh addresses (HREF_ADDR) that represent addresses of one or more victim memory cell rows physically adjacent to the memory cell row corresponding to the hammer address (HADDR).

해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)는 해머 리프레쉬 어드레스들(HREF_ADDR)을 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)로서 도 3의 로우 어드레스 멀티플렉서(240)에 제공할 수 있다.The hammer refresh address generator 440 may provide the hammer refresh addresses (HREF_ADDR) as refresh row addresses (REF_ADDR) to the row address multiplexer 240 of FIG. 3.

도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 도 5의 리프레쉬 제어 회로에서 리프레쉬 클럭 생성기의 일 예를 나타낸다. FIG. 6 shows an example of a refresh clock generator in the refresh control circuit of FIG. 5 according to embodiments of the present invention.

도 6을 참조하면, 리프레쉬 클럭 생성기(420a)는 복수의 발진기들(421, 422, 423), 멀티플렉서(424) 및 디코더(425a)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the refresh clock generator 420a may include a plurality of oscillators 421, 422, and 423, a multiplexer 424, and a decoder 425a.

디코더(425a)는 제1 리프레쉬 제어 신호(IREF1), 제2 리프레쉬 제어 신호(IREF2) 및 모드 신호(MS)를 디코딩하여 클럭 제어 신호(RCS1)를 출력할 수 있다. 복수의 발진기들(421, 422, 423)은 서로 다른 주기를 가지는 리프레쉬 클럭 신호들(RCK1, RCK2, RCK3)을 발생한다. 멀티플렉서(424)는 클럭 제어 신호(RCS1)에 응답하여 복수의 리프레쉬 클럭 신호들(RCK1, RCK2, RCK3) 중에서 어느 하나를 선택하여, 리프레쉬 클럭 신호(RCK)로서 출력한다. The decoder 425a may output a clock control signal RCS1 by decoding the first refresh control signal IREF1, the second refresh control signal IREF2, and the mode signal MS. A plurality of oscillators (421, 422, and 423) generate refresh clock signals (RCK1, RCK2, and RCK3) having different periods. The multiplexer 424 selects one of the plurality of refresh clock signals RCK1, RCK2, and RCK3 in response to the clock control signal RCS1 and outputs it as the refresh clock signal RCK.

모드 신호(MS)는 리프레쉬 관리 신호(RFMS)가 수신되었음을(즉, 로우 해머 이벤트가 발생하였음을) 나타낼 수 있으므로, 리프레쉬 클럭 생성기(420a)는 클럭 제어 신호(RCS1)에 응답하여 복수의 리프레쉬 클럭 신호들(RCK1, RCK2, RCK3) 중에서 어느 하나를 선택함으로써 리프레쉬 사이클을 조절할 수 있다.Since the mode signal MS may indicate that the refresh management signal RFMS has been received (i.e., a row hammer event has occurred), the refresh clock generator 420a generates a plurality of refresh clocks in response to the clock control signal RCS1. The refresh cycle can be adjusted by selecting one of the signals (RCK1, RCK2, and RCK3).

도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 도 5의 리프레쉬 제어 회로에서 리프레쉬 클럭 생성기의 일 예를 나타낸다. FIG. 7 shows an example of a refresh clock generator in the refresh control circuit of FIG. 5 according to embodiments of the present invention.

도 7을 참조하면, 리프레쉬 클럭 생성기(420b)는 디코더(425b), 바이어스부(426) 및 발진기(427)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the refresh clock generator 420b may include a decoder 425b, a bias unit 426, and an oscillator 427.

디코더(425b)는 제1 리프레쉬 제어 신호(IREF1), 제2 리프레쉬 제어 신호(IREF2) 및 모드 신호(MS)를 디코딩하여 클럭 제어 신호(RCS2)를 출력할 수 있다. 바이어스부(426)는 클럭 제어 신호(RCS2)에 응답하여 제어 전압(VCON)을 발생할 수 있다. 발진기(427)는 제어 전압(VCON)에 따라, 그 주기가 가변되는 리프레쉬 클럭 신호(RCK)를 발생할 수 있다.The decoder 425b may output a clock control signal RCS2 by decoding the first refresh control signal IREF1, the second refresh control signal IREF2, and the mode signal MS. The bias unit 426 may generate a control voltage (VCON) in response to the clock control signal (RCS2). The oscillator 427 may generate a refresh clock signal (RCK) whose period varies depending on the control voltage (VCON).

모드 신호(MS)는 리프레쉬 관리 신호(RFMS)가 수신되었음을(즉, 로우 해머 이벤트가 발생하였음을) 나타낼 수 있으므로, 리프레쉬 클럭 생성기(420b)는 클럭 제어 신호(RCS1)에 응답하여 리프레쉬 클럭 신호(RCK)의 주기를 가변하여 리프레쉬 사이클을 조절할 수 있다.Since the mode signal (MS) may indicate that the refresh management signal (RFMS) has been received (i.e., that a row hammer event has occurred), the refresh clock generator 420b generates a refresh clock signal (i.e., a low hammer event) in response to the clock control signal (RCS1). The refresh cycle can be adjusted by varying the cycle of RCK).

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.

도 8을 참조하면, 로우 해머 관리 회로(500a)는 가산기(510), 비교기(520), 레지스터(530), 랜덤 값 생성기(540a), 보수 생성기(550), 멀티플렉서(560) 및 해머 어드레스 큐(600)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the row hammer management circuit 500a includes an adder 510, a comparator 520, a register 530, a random value generator 540a, a complement generator 550, a multiplexer 560, and a hammer address queue. It may include (600).

가산기(510)는 타겟 메모리 셀 로우로부터 독출되어 ECC 엔진(350)에서 ECC 디코딩이 수행된 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시켜 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)를 제공할 수 있다. 즉, 가산기(510)는 카운트 데이터(CNTD)를 갱신할 수 있다. 가산기(510)는 업-카운터로 구현될 수 있다.The adder 510 may increase the count data (CNTD), which is read from the target memory cell row and ECC decoded by the ECC engine 350, by 1 to provide updated count data (UCNTD). That is, the adder 510 can update the count data (CNTD). The adder 510 may be implemented as an up-counter.

갱신된 카운트 데이터(UCNTD)는 ECC 엔진(350)에 제공되고, ECC 엔진(350)은 카운트 데이터(UCNTD)에 대하여 ECC 인코딩을 수행할 수 있다.The updated count data (UCNTD) is provided to the ECC engine 350, and the ECC engine 350 may perform ECC encoding on the count data (UCNTD).

레지스터(530)는 제1 기준 횟수(NTH1)를 저장할 수 있다. 비교기(520)는 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 제1 기준 횟수(NTH1)와 비교하고, 상기 비교의 결과를 나타내는 스토어 신호(STR)를 출력할 수 있다. 즉, 독출된 카운트 데이터(CNTD)가 제1 기준 횟수(NTH1)보다 크거나 제1 기준 횟수(NTH1)와 동일한 경우, 비교기(520)는 스토어 신호(STR)를 활성화시킬 수 있다.The register 530 may store the first reference number (NTH1). The comparator 520 may compare the read count data CNTD with the first reference number NTH1 and output a store signal STR indicating the result of the comparison. That is, when the read count data CNTD is greater than or equal to the first reference number NTH1, the comparator 520 may activate the store signal STR.

제1 기준 횟수(NTH1)는 디폴트 기준 횟수와 디폴트 키준 횟수의 배수들을 포함할 수 있고, 따라서, 스토어 신호(STR)는 복수의 비트들을 포함할 수 있다.The first reference number NTH1 may include multiples of the default reference number and the default key number, and therefore, the store signal STR may include a plurality of bits.

해머 어드레스 큐(600)는 스토어 신호(STR)가 독출된 카운트 데이터(CNTD) 또는 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)가 제1 기준 횟수(NTH) 이상임을 나타내는 것에 응답하여 타겟 메모리 셀 로우를 지정하는 타겟 로우 어드레스(T_ROW_ADDR)를 후보 해머 어드레스로서 저장하고, 저장된 후보 해머 어드레스들 중 하나를 해머 어드레스(HADDR)로서, 도 3의 리프레쉬 제어 회로(400)에 제공할 수 있다. 해머 어드레스 큐(600)는 제1 기준 횟수(NTH1) 이상만큼 액세스되는 타겟 로우 어드레스(T_ROW_ADDR)들을 후보 해머 어드레스들로 저장하고, 저장된 후보 해머 어드레스들의 수에 따라 해머 어드레스 큐(600)의 상태를 얼러트 신호(ALRT)의 로직 레벨로서 나타낼 수 있다.The hammer address queue 600 is a target designating a target memory cell row in response to the store signal (STR) indicating that the read count data (CNTD) or the updated count data (UCNTD) is greater than or equal to the first reference number (NTH). The row address (T_ROW_ADDR) may be stored as a candidate hammer address, and one of the stored candidate hammer addresses may be provided as a hammer address (HADDR) to the refresh control circuit 400 of FIG. 3. The hammer address queue 600 stores target row addresses (T_ROW_ADDR) that are accessed more than the first reference number of times (NTH1) as candidate hammer addresses, and adjusts the state of the hammer address queue 600 according to the number of stored candidate hammer addresses. It can be expressed as the logic level of the alert signal (ALRT).

랜덤 값 생성기(540a)는 얼러트 신호(ALRT)의 활성화에 응답하여 랜덤 값(RV)을 생성할 수 있다. 보수 생성기(550)는 랜덤 값(RV)의 보수에 해당하는 랜덤 보수(CRV)를 생성할 수 있다. 멀티플렉서(560)는 선택 신호(SS1)에 응답하여 랜덤 값(RV) 및 랜덤 보수(CRV) 중 하나를 가산기(510)에 제공할 수 있다. The random value generator 540a may generate a random value RV in response to activation of the alert signal ALRT. The complement generator 550 may generate a random complement (CRV) corresponding to the complement of the random value (RV). The multiplexer 560 may provide one of a random value (RV) and a random complement (CRV) to the adder 510 in response to the selection signal (SS1).

따라서, 가산기(510)는 얼러트 신호(ALRT)가 활성화되는 동안, 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV) 및 랜덤 보수(CRV) 중 하나를 합산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다. 즉, 가산기(510)는 얼러트 신호(ALRT)가 활성화되는 동안, 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 감산하거나 감산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다.Therefore, while the alert signal (ALRT) is activated, the adder 510 increases the count data (CNTD) by 1 and adds one of the random value (RV) and the random complement (CRV) to an updated count value. (UCNTD) can be changed randomly. That is, while the alert signal (ALRT) is activated, the adder 510 subtracts or subtracts the random value (RV) from the value that increases the count data (CNTD) by 1 to randomly generate the updated count value (UCNTD). It can change.

랜덤 값 생성기(540a)는 타이머(555)를 포함할 수 있고, 타이머(555)는 얼러트 신호(ALRT)가 활성화 된 후 제1 구간 동안 활성화될 수 있다. 이 경우에, 랜덤 값 생성기(540a)는 얼러트 신호(ALRT)가 활성화 된 후 제1 구간 동안 랜덤 값(RV)를 생성할 수 있고, 가산기(510)는 얼러트 신호(ALRT)가 활성화된 후 제1 구간 동안 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 감산하거나 감산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다.The random value generator 540a may include a timer 555, and the timer 555 may be activated during a first period after the alert signal ALRT is activated. In this case, the random value generator 540a may generate a random value (RV) during the first period after the alert signal (ALRT) is activated, and the adder 510 may generate the random value (RV) during the first period after the alert signal (ALRT) is activated. Afterwards, the updated count value (UCNTD) may be randomly changed by subtracting or subtracting the random value (RV) from the value obtained by increasing the count data (CNTD) by 1 during the first section.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.

도 9를 참조하면, 로우 해머 관리 회로(500b)는 가산기(510), 비교기(520), 레지스터(530), 랜덤 값 생성기(540b), 보수 생성기(550), 멀티플렉서(560) 및 해머 어드레스 큐(600)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9, the row hammer management circuit 500b includes an adder 510, a comparator 520, a register 530, a random value generator 540b, a complement generator 550, a multiplexer 560, and a hammer address queue. It may include (600).

도 9에서 도 8과 중복되는 설명은 생략한다.Descriptions of FIG. 9 that overlap with those of FIG. 8 are omitted.

랜덤 값 생성기(540b)는 스토어 신호(ALRT)의 활성화에 응답하여 랜덤 값(RV)을 생성할 수 있다. 보수 생성기(550)는 랜덤 값(RV)의 보수에 해당하는 랜덤 보수(CRV)를 생성할 수 있다. 멀티플렉서(560)는 선택 신호(SS1)에 응답하여 랜덤 값(RV) 및 랜덤 보수(CRV) 중 하나를 가산기(510)에 제공할 수 있다. The random value generator 540b may generate a random value RV in response to activation of the store signal ALRT. The complement generator 550 may generate a random complement (CRV) corresponding to the complement of the random value (RV). The multiplexer 560 may provide one of a random value (RV) and a random complement (CRV) to the adder 510 in response to the selection signal (SS1).

따라서, 가산기(510)는 스토어 신호(STR)의 활성화에 응답하여, 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV) 및 랜덤 보수(CRV) 중 하나를 합산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다. 즉, 가산기(510)는 스토어 신호(STR)의 활성화에 응답하여, 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 감산하거나 감산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다.Therefore, in response to activation of the store signal (STR), the adder 510 increases the count data (CNTD) by 1 and adds one of the random value (RV) and the random complement (CRV) to an updated count value. (UCNTD) can be changed randomly. That is, in response to activation of the store signal (STR), the adder 510 subtracts or subtracts the random value (RV) from the value that increases the count data (CNTD) by 1 to randomly generate the updated count value (UCNTD). It can change.

랜덤 값 생성기(540b)는 타이머(555)를 포함할 수 있고, 타이머(555)는 스토어 신호(STR)가 활성화 된 후 제1 구간 동안 활성화될 수 있다. 이 경우에, 랜덤 값 생성기(540b)는 스토어 신호(STR)가 활성화 된 후 제1 구간 동안 랜덤 값(RV)를 생성할 수 있고, 가산기(510)는 스토어 신호(STR)가 활성화된 후 제1 구간 동안 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 감산하거나 감산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다.The random value generator 540b may include a timer 555, and the timer 555 may be activated during a first period after the store signal STR is activated. In this case, the random value generator 540b may generate a random value (RV) during the first section after the store signal (STR) is activated, and the adder 510 may generate the random value (RV) during the first section after the store signal (STR) is activated. The updated count value (UCNTD) can be randomly changed by subtracting or subtracting a random value (RV) from the value that increases the count data (CNTD) by 1 during one section.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.

도 10을 참조하면, 로우 해머 관리 회로(500c)는 가산기(510), 비교기(520), 레지스터(530), 랜덤 값 생성기(540c), 보수 생성기(550), 멀티플렉서(560), 랜덤 시드 생성기(570) 및 해머 어드레스 큐(600)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the row hammer management circuit 500c includes an adder 510, a comparator 520, a register 530, a random value generator 540c, a complement generator 550, a multiplexer 560, and a random seed generator. It may include 570 and hammer address queue 600.

도 10에서 도 8과 중복되는 설명은 생략한다.Descriptions of FIG. 10 that overlap with those of FIG. 8 are omitted.

랜덤 시드 생성기(570)는 전원 안정화 신호(PVCCH)에 응답하여 랜덤 인에이블 신호(REN)을 랜덤 값 생성기(540c)에 제공할 수 있다.The random seed generator 570 may provide a random enable signal (REN) to the random value generator 540c in response to the power stabilization signal (PVCCH).

랜덤 값 생성기(540c)는 랜덤 인에이블 신호(REN)의 활성화에 응답하여 랜덤 값(RV)을 생성할 수 있다. 보수 생성기(550)는 랜덤 값(RV)의 보수에 해당하는 랜덤 보수(CRV)를 생성할 수 있다. 멀티플렉서(560)는 선택 신호(SS1)에 응답하여 랜덤 값(RV) 및 랜덤 보수(CRV) 중 하나를 가산기(510)에 제공할 수 있다. The random value generator 540c may generate a random value (RV) in response to activation of the random enable signal (REN). The complement generator 550 may generate a random complement (CRV) corresponding to the complement of the random value (RV). The multiplexer 560 may provide one of a random value (RV) and a random complement (CRV) to the adder 510 in response to the selection signal (SS1).

따라서, 가산기(510)는 랜덤 인에이블 신호(REN)의 활성화에 응답하여, 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV) 및 랜덤 보수(CRV) 중 하나를 합산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다. 즉, 가산기(510)는 랜덤 인에이블 신호(REN)의 활성화에 응답하여, 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 감산하거나 감산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다.Therefore, in response to activation of the random enable signal (REN), the adder 510 increases the count data (CNTD) by 1 and adds one of the random value (RV) and the random complement (CRV) to the updated The count value (UCNTD) can be changed randomly. That is, in response to activation of the random enable signal (REN), the adder 510 subtracts or subtracts the random value (RV) from the value that increases the count data (CNTD) by 1 to provide an updated count value (UCNTD). It can be changed randomly.

랜덤 값 생성기(540c)는 타이머(555)를 포함할 수 있고, 타이머(555)는 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화 된 후 제1 구간 동안 활성화될 수 있다. 이 경우에, 랜덤 값 생성기(540c)는 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화 된 후 제1 구간 동안 랜덤 값(RV)를 생성할 수 있고, 가산기(510)는 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화된 후 제1 구간 동안 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 감산하거나 감산하여 갱신된 카운트 값(UCNTD)을 랜덤하게 변화시킬 수 있다.The random value generator 540c may include a timer 555, and the timer 555 may be activated during a first period after the random enable signal REN is activated. In this case, the random value generator 540c may generate a random value (RV) during the first period after the random enable signal (REN) is activated, and the adder 510 may generate the random value (RV) during the first period after the random enable signal (REN) is activated. After activation, the updated count value (UCNTD) may be randomly changed by subtracting or subtracting the random value (RV) from the value obtained by increasing the count data (CNTD) by 1 during the first section.

실시예에 있어서, 랜덤 시드 생성기(570)는 랜덤 값 생성기(540c)를 리셋시키는 리셋 신호(RST)를 랜덤 값 생성기(540c)에 제공할 수 있다.In an embodiment, the random seed generator 570 may provide a reset signal (RST) to the random value generator 540c to reset the random value generator 540c.

실시예에 있어서, 랜덤 시드 생성기(570)는 의사 랜덤 이진 시퀀스(Pseudo Random Binary Sequence, PRBS) 또는 선형 피드백 시프트 레지스터(Linear Feedback Shift Register, LFSR)를 이용하여 구현될 수 있다.In an embodiment, the random seed generator 570 may be implemented using a pseudo random binary sequence (PRBS) or a linear feedback shift register (LFSR).

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 도 10의 로우 해머 관리 회로에서 랜덤 시드 생성기의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 11 is a block diagram illustrating an example of a random seed generator in the row hammer management circuit of FIG. 10 according to embodiments of the present invention.

도 11을 참조하면, 랜덤 시드 생성기(570)는 발진기(575) 및 카운터(580)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11, the random seed generator 570 may include an oscillator 575 and a counter 580.

발진기(575)는 전원 안정화 신호(PVCCH)의 천이에 응답하여 상기 파워-업 시퀀스에서 동작하여 제1 주파수로 토글링하는 클럭 신호(CLK))를 생성할 수 있다. 카운터(580))는 클럭 신호(CLK)를 카운팅하여, 클럭 신호(CLK)가 일정 횟수만큼 카운팅 되면 랜덤 인에이블 신호(REN)를 활성화시키고, 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화된 후 제2 구간이 지나면 리셋 신호(RST)를 활성화시킬 수 있다.The oscillator 575 may operate in the power-up sequence in response to a transition of the power stabilization signal (PVCCH) to generate a clock signal (CLK) that toggles to a first frequency. The counter 580 counts the clock signal CLK, activates the random enable signal REN when the clock signal CLK is counted a certain number of times, and after the random enable signal REN is activated, the second After the interval, the reset signal (RST) can be activated.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로에서 해머 어드레스 큐의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a hammer address queue in the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 12를 참조하면, 해머 어드레스 큐(600a)는 제1 수의 선입-선출(first-in first-out, FIFO) 레지스터들(610a, 610b, … , 610h) 및 모니터 로직(650a)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the hammer address queue 600a may include a first number of first-in first-out (FIFO) registers 610a, 610b, ..., 610h and a monitor logic 650a. You can.

제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)은 제1 기준 횟수(NTH1) 이상 액세스되는 제1 수의 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, … , CHADDRh)를 선입-선출 방식으로 저장할 수 있다. The first number of FIFO registers (610a, 610b, ..., 610h) stores the first number of candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, ..., CHADDRh) accessed more than a first reference number (NTH1) in a first-in-first-out manner. You can save it.

모니터 로직(650a)은 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)와 연결되어 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)을 관리하고, 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h) 각각의 후보 해머 어드레스의 저장 여부를 모니터링할 수 있다. 모니터 로직(650a)는 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)에 저장된 후보 해머 어드레스들의 수가 제1 수에 도달하는 경우(즉, 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)이 full인 경우), 후보 해머 어드레스들 중 가장 먼저 입력된 후보 해머 어드레스를 해머 어드레스(HADDR)로 출력하고, 얼러트 신호(ALRT)의 레벨을 제1 로직 레벨에서 상기 제1 로직 레벨과는 다른 제2 로직 레벨로 활성화시켜 해머 어드레스 큐(600)의 상태를 메모리 컨트롤러(30)에 통지할 수 있다. The monitor logic 650a is connected to the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h, manages the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h, and manages the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h. It is possible to monitor whether the candidate hammer address is stored in each of the registers 610a, 610b, ..., 610h. The monitor logic 650a detects when the number of candidate hammer addresses stored in the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h reaches the first number (i.e., the first number of FIFO registers 610a, 610b , …, 610h) is full), the candidate hammer address input first among the candidate hammer addresses is output as the hammer address (HADDR), and the level of the alert signal (ALRT) is changed from the first logic level to the first The state of the hammer address queue 600 can be notified to the memory controller 30 by activating it at a second logic level different from the logic level.

도 2의 메모리 컨트롤러(30)는 얼러트 신호(ALRT)의 활성화에 응답하여 리프레쉬 관리 커맨드를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하고, 모니터 로직(650a)은 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h) 중 하나에서 해머 어드레스(HADDR)가 출력되는 것에 응답하여 얼러트 신호(ALRT)를 제1 로직 레벨로 천이(비활성화)시킬 수 있다.The memory controller 30 of FIG. 2 applies a refresh management command to the semiconductor memory device 200 in response to activation of the alert signal ALRT, and the monitor logic 650a operates the FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h), the alert signal ALRT may be transitioned (deactivated) to the first logic level in response to the hammer address HADDR being output.

도 13은 도 12의 해머 어드레스 큐의 동작을 나타내는 타이밍도이다.FIG. 13 is a timing diagram showing the operation of the hammer address queue of FIG. 12.

도 13에서는 도 12의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)이 3 개의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c)을 포함하고, 로우 어드레스(RA=j), 로우 어드레스(RA=k) 및 로우 어드레스(Ra=l)인 메모리 셀 로우들에 대하여 액세스가 계속되는 경우를 가정한다. 또한 기준 횟수(NTH1)가 1024인 경우를 가정한다.In FIG. 13, the FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h of FIG. 12 include three FIFO registers 610a, 610b, 610c, and a row address (RA=j) and a row address (RA=k). It is assumed that access continues to memory cell rows with row addresses (Ra=l). Also, assume that the reference number (NTH1) is 1024.

도 13에서 ACT-j는 로우 어드레스(RA=j)를 수반하는 액티브 커맨드를 나타내고, PRE-j는 로우 어드레스(RA=j)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 프리차지 커맨드를 나타내고, ACT-k는 로우 어드레스(RA=k)를 수반하는 액티브 커맨드를 나타내고, PRE-k는 로우 어드레스(RA=k)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 프리차지 커맨드를 나타내고, ACT-l는 로우 어드레스(RA=l)를 수반하는 액티브 커맨드를 나타내고, PRE-l는 로우 어드레스(RA=l)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 프리차지 커맨드를 나타낸다.In Figure 13, ACT-j represents an active command accompanying a row address (RA=j), PRE-j represents a precharge command for the memory cell row specified by the row address (RA=j), and ACT-k represents an active command accompanying a row address (RA=k), PRE-k represents a precharge command for the memory cell row specified by the row address (RA=k), and ACT-l represents a row address (RA=k). indicates an active command accompanying l), and PRE-l indicates a precharge command for the memory cell row specified by the row address (RA=l).

도 12 및 도 13을 참조하면, 로우 어드레스(RA=j)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 액세스 횟수(즉, 카운트 데이터(CNTD))가 1024가 되는 시점에서, FIFO 레지스터(610a)에 로우 어드레스(RA=j)가 후보 해머 어드레스로서 저장되고, 로우 어드레스(RA=k)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 액세스 횟수(즉, 카운트 데이터(CNTD))가 1024가 되는 시점에서, FIFO 레지스터(610b)에 로우 어드레스(RA=k)가 후보 해머 어드레스로서 저장되고, 로우 어드레스(RA=l)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 액세스 횟수(즉, 카운트 데이터(CNTD))가 1024가 되는 시점에서, FIFO 레지스터(610c)에 로우 어드레스(RA=l)가 후보 해머 어드레스로서 저장된다. Referring to FIGS. 12 and 13, when the number of accesses (i.e., count data (CNTD)) to the memory cell row specified by the row address (RA=j) reaches 1024, the row address is entered in the FIFO register 610a. (RA=j) is stored as a candidate hammer address, and when the number of accesses (i.e., count data (CNTD)) to the memory cell row specified by the row address (RA=k) becomes 1024, the FIFO register 610b ), the row address (RA=k) is stored as a candidate hammer address, and the number of accesses (i.e., count data (CNTD)) to the memory cell row specified by the row address (RA=l) becomes 1024, The row address (RA=l) is stored as a candidate hammer address in the FIFO register 610c.

모니터 로직(650a)은 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c)이 모두 후보 해머 어드레스들을 저장하고 있으므로 얼러트 신호(ALRT)를 제2 로직 레벨로 천이시켜 가용 공간이 없음을 메모리 컨트롤러(30)에 통지하고, 메모리 컨트롤러(30)는 얼러트 신호(ALRT)의 천이에 응답하여 액티브 커맨드의 인가를 중지하고, 리프레쉬 관리 커맨드(RFM)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가할 수 있다. 모니터 로직(650a)은 FIFO 레지스터(610a)에 저장된 로우 어드레스(RA=j)가 해머 어드레스로서 출력되는 것에 응답하여 얼러트 신호(ALRT)를 제1 로직 레벨(로직 하이 레벨)에서 제2 로직 레벨(로직 로우 레벨)로 천이시킬 수 있다. Since the FIFO registers 610a, 610b, and 610c all store candidate hammer addresses, the monitor logic 650a transitions the alert signal ALRT to the second logic level to inform the memory controller 30 that there is no available space. Upon notification, the memory controller 30 may stop applying the active command and apply the refresh management command (RFM) to the semiconductor memory device 200 in response to the transition of the alert signal (ALRT). The monitor logic 650a changes the alert signal ALRT from the first logic level (logic high level) to the second logic level in response to the row address (RA=j) stored in the FIFO register 610a being output as a hammer address. It can be transitioned to (logic low level).

리프레쉬 제어 회로(400)는 리프레쉬 관리 커맨드(RFM)에 기초한 리프레쉬 관리 신호(RFMS)에 응답하여 해머 어드레스에 인접한 빅팀 메모리 셀 로우들에 해머 리프레쉬 동작을 수행하고, 모니터 로직(650a)은 해머 리프레쉬 동작이 수행된 후에 얼러트 신호(ALRT)를 제1 로직 레벨로 천이시킬 수 있다.The refresh control circuit 400 performs a hammer refresh operation on big memory cell rows adjacent to the hammer address in response to a refresh management signal (RFMS) based on the refresh management command (RFM), and the monitor logic 650a performs the hammer refresh operation. After this is performed, the alert signal (ALRT) can be transitioned to the first logic level.

로우 어드레스들(RA=j, RA=k, RA=l)에 대한 액세스가 악의적인 해커에 의하여 유발된 경우, 해머 어드레스 큐(600a)에는 오버플로우가 발생하여 반도체 메모리 장치(200)의 성능이 저하될 수 있다.When access to the row addresses (RA=j, RA=k, RA=l) is caused by a malicious hacker, an overflow occurs in the hammer address queue 600a, deteriorating the performance of the semiconductor memory device 200. may deteriorate.

도 14는 도 12의 해머 어드레스 큐의 동작을 나타내는 타이밍도이다.FIG. 14 is a timing diagram showing the operation of the hammer address queue of FIG. 12.

도 14에서는 도 12의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)이 3 개의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c)을 포함하고, 로우 어드레스(RA=j), 로우 어드레스(RA=k) 및 로우 어드레스(Ra=l)인 메모리 셀 로우들에 대하여 액세스가 계속되는 경우를 가정한다. 또한 기준 횟수(NTH1)가 1024인 경우를 가정한다. In Figure 14, the FIFO registers (610a, 610b, ..., 610h) of Figure 12 include three FIFO registers (610a, 610b, 610c), row address (RA = j), row address (RA = k) It is assumed that access continues to memory cell rows with row addresses (Ra=l). Also, assume that the reference number (NTH1) is 1024.

도 12 및 도 14를 참조하면, 얼러트 신호(ALRT)의 활성화 이후에, 로우 어드레스들(RA=j, RA=k, Ra=l)이 저장하는 메모리 셀 로우들에 대한 액세스 횟수(즉, 카운트 데이터(CNTD)에 랜덤 값(RV)을 합산하여 액세스 횟수를 랜덤하게 변경시키면, 로우 어드레스(RA=j)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 액세스 횟수(즉, 카운트 데이터(CNTD))가 958이고, 로우 어드레스(RA=k)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 액세스 횟수(즉, 카운트 데이터(CNTD))가 876이고, 로우 어드레스(RA=l)가 지정하는 메모리 셀 로우에 대한 액세스 횟수(즉, 카운트 데이터(CNTD))가 537이므로 해머 어드레스 큐(600a)에는 오버플로우가 발생하지 않아, 얼러트 신호(ALRT)는 제1 로직 레벨로 유지될 수 있다. 12 and 14, after activation of the alert signal ALRT, the number of accesses to the memory cell rows stored by the row addresses (RA=j, RA=k, Ra=l) (i.e. If the number of accesses is randomly changed by adding a random value (RV) to the count data (CNTD), the number of accesses (i.e., count data (CNTD)) to the memory cell row specified by the row address (RA = j) is 958. , the number of accesses to the memory cell row specified by the row address (RA=k) (i.e., count data (CNTD)) is 876, and the number of accesses to the memory cell row specified by the row address (RA=l) is 876 ( That is, since the count data (CNTD) is 537, no overflow occurs in the hammer address queue 600a, and the alert signal ALRT can be maintained at the first logic level.

도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로에서 해머 어드레스 큐의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of a hammer address queue in the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 15를 참조하면, 해머 어드레스 큐(600b)는 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h), 모니터 로직(650b), 멀티플렉서(660b), 비교기(675) 및 레지스터(680)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 15, the hammer address queue 600b includes a first number of FIFO registers 610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h, a monitor logic 650b, a multiplexer 660b, and a comparator. It may include 675 and register 680.

제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h)은 제1 기준 횟수(NTH1) 이상 액세스되는 제1 수의 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) 및 제1 수의 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh)의 각각의 카운팅 값들을 카운트 데이터(CNTDa, CNTDb, CNTDc, CNTDd, CNTDe, CNTDf, CNTDg, CNTDh) 각각을 선입-선출 방식으로 저장할 수 있다. The first number of FIFO registers (610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h) is a first number of candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, Each counting value of CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) and the first number of candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) is converted into count data (CNTDa, CNTDb, CNTDc). , CNTDd, CNTDe, CNTDf, CNTDg, CNTDh) can each be stored in a first-in-first-out manner.

모니터 로직(650b)은 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h)과 연결되어 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h)을 관리하고, 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h) 각각의 후보 해머 어드레스의 저장 여부를 모니터링할 수 있다. The monitor logic 650b is connected to a first number of FIFO registers 610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, and 610h to form a first number of FIFO registers 610a, 610b, 610c, 610d, 610e. , 610f, 610g, 610h), and monitor whether the candidate hammer address of each of the first number of FIFO registers 610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h is stored.

레지스터(680)는 제1 기준 횟수(NTH1)보다 큰 제2 기준 횟수(NTH2) 및 제2 기준 횟수(NTH2)보다 큰 제3 기준 횟수(NTH3)을 저장하고, 제2 기준 횟수(NTH2)와 제3 기준 횟수(NTH3)를 비교기(675)에 제공할 수 있다. The register 680 stores a second reference number (NTH2) greater than the first reference number (NTH1) and a third reference number (NTH3) greater than the second reference number (NTH2), and the second reference number (NTH2) and A third reference number (NTH3) may be provided to the comparator 675.

비교기(675)는 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h) 각각에 저장된 카운트 데이터(CNTDa, CNTDb, CNTDc, CNTDd, CNTDe, CNTDf, CNTDg, CNTDh) 각각을 카운트 데이터(CNTD)로서 제2 기준 횟수(NTH2)와 제3 기준 횟수(NTH3)와 비교하고, 비교의 결과를 나타내는 비교 신호(CS2)를 모니터 로직(650b)에 제공할 수 있다. 비교 신호(CS2)는 복수의 비트들을 포함하여, 카운트 데이터(CNTD)와 제2 기준 횟수(NTH2) 및 제3 기준 횟수(NTH3)와의 대소 관계를 나타낼 수 있다.The comparator 675 counts each of the count data (CNTDa, CNTDb, CNTDc, CNTDd, CNTDe, CNTDf, CNTDg, CNTDh) stored in each of the FIFO registers 610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, and 610h. The data CNTD may be compared with the second reference number NTH2 and the third reference number NTH3, and a comparison signal CS2 indicating the result of the comparison may be provided to the monitor logic 650b. The comparison signal CS2 may include a plurality of bits and indicate a magnitude relationship between the count data CNTD and the second reference number NTH2 and the third reference number NTH3.

모니터 로직(650b)는 비교 신호(CS2)에 기초하여 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) 중 제2 기준 횟수(NTH2)를 초과하는 카운트 데이터에 해당하는 제1 후보 해머 어드레스를 선택하는 선택 신호(SS2)를 생성하고, 선택 신호(SS2)를 멀티플렉서(660b)에 제공할 수 있다. 모니터 로직(650b)는 비교 신호(CS)에 기초하여 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) 중 제3 기준 횟수(NTH3)를 초과하는 카운트 데이터에 해당하는 제2 후보 해머 어드레스를 선택하는 선택 신호(SS2)를 생성하고, 선택 신호(SS2)를 멀티플렉서(660b)에 제공하고, 얼러트 신호(ALRT)의 레벨을 제1 로직 레벨에서 제2 로직 레벨로 천이시킬 수 있다.The monitor logic 650b corresponds to count data exceeding the second reference number (NTH2) among the candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) based on the comparison signal (CS2). A selection signal SS2 that selects the first candidate hammer address may be generated, and the selection signal SS2 may be provided to the multiplexer 660b. The monitor logic 650b corresponds to count data exceeding the third reference number (NTH3) among the candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) based on the comparison signal (CS). Generate a selection signal (SS2) for selecting a second candidate hammer address, provide the selection signal (SS2) to the multiplexer (660b), and change the level of the alert signal (ALRT) from the first logic level to the second logic level. It can be transitioned to .

멀티플렉서(660b)는 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh)을 수신하고, 선택 신호(SS2)에 기초하여 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) 중 제2 기준 횟수(NTH2)를 초과하는 카운트 데이터에 해당하는 제1 후보 해머 어드레스를 해머 어드레스(HADDR)로 출력하거나, 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) 중 제2 기준 횟수(NTH2)를 초과하는 카운트 데이터에 해당하는 제1 후보 해머 어드레스를 해머 어드레스(HADDR)로 출력할 수 있다.The multiplexer 660b receives candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh) and selects candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc, CHADDRd) based on the selection signal (SS2). , CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh), output the first candidate hammer address corresponding to the count data exceeding the second reference number (NTH2) as a hammer address (HADDR), or output the candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, CHADDRc) , CHADDRd, CHADDRe, CHADDRf, CHADDRg, CHADDRh), the first candidate hammer address corresponding to the count data exceeding the second reference number (NTH2) may be output as the hammer address (HADDR).

제1 후보 해머 어드레스가 해머 어드레스(HADDR)로 출력되는 경우, 도 3의 리프레쉬 제어 회로(400)는 메모리 셀 로우들에 대한 노멀 리프레쉬 타이밍에 제1 후보 해머 어드레스에 해당하는 메모리 셀 로우에 인접한 두 개의 빅팀 메모리 셀 로우들에 대한 해머 리프레쉬 동작을 수행할 수 있다.When the first candidate hammer address is output as a hammer address (HADDR), the refresh control circuit 400 of FIG. 3 connects two memory cell rows adjacent to the first candidate hammer address at the normal refresh timing for the memory cell rows. A hammer refresh operation can be performed on the Big Team memory cell rows.

제2 후보 해머 어드레스가 해머 어드레스(HADDR)로 출력되는 경우, 도 2의 메모리 컨트롤러(30)는 얼러트 신호(ALRT)의 천이에 응답하여 액티브 커맨드의 인가를 중지하고, 리프레쉬 관리 커맨드를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하고, 도 5의 리프레쉬 제어 회로(400)는 리프레쉬 관리 신호(RFMS)에 응답하여 제2 후보 해머 어드레스에 해당하는 메모리 셀 로우에 인접한 네 개의 빅팀 메모리 셀 로우들에 대한 해머 리프레쉬 동작을 수행할 수 있다.When the second candidate hammer address is output as the hammer address (HADDR), the memory controller 30 in FIG. 2 stops applying the active command in response to the transition of the alert signal (ALRT) and sends a refresh management command to the semiconductor memory. Applied to the device 200, the refresh control circuit 400 of FIG. 5 performs a hammer operation on four victim memory cell rows adjacent to the memory cell row corresponding to the second candidate hammer address in response to the refresh management signal (RFMS). A refresh operation can be performed.

모니터 로직(650b)은 FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h) 중 하나에서 해머 어드레스(HADDR)가 출력되는 것에 응답하여 얼러트 신호(ALRT)를 제1 로직 레벨로 천이시킬 수 있다.The monitor logic 650b sends an alert signal ALRT to the first logic in response to the hammer address HADDR being output from one of the FIFO registers 610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, and 610h. It can be transitioned to a level.

FIFO 레지스터들(610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, 610h) 각각은 후보 해머 어드레스를 저장하는 제1 영역(612) 및 카운트 데이터를 저장하는 제2 영역(614)을 포함할 수 있다.Each of the FIFO registers 610a, 610b, 610c, 610d, 610e, 610f, 610g, and 610h may include a first area 612 for storing a candidate hammer address and a second area 614 for storing count data. there is.

도 8 내지 도 10, 도 12 및 도 15를 참조한 설명에서 하나의 해머 어드레스 큐(600)가 포함되는 것으로 설명하였다. 하지만 실시예들에 있어서, 해머 어드레스 큐(600)는 도 3의 뱅크 어레이들(310a~310s) 수만큼 배치될 수 있고, 하나의 해머 어드레스 큐가 하나의 뱅크 어레이를 담당할 수 있다. 따라서, 해머 어드레스 큐들 중 하나의 해머 어드레스 큐에서 FIFO 레지스터들에 후보 해머 어드레스들을 저장되는 풀(full) 상황이 발생된 경우, 상기 하나의 해머 어드레스 큐가 상응하는 얼러트 신호를 제2 로직 레벨로 천이시키고, 메모리 컨트롤러(30)는 상기 하나의 해머 어드레스 큐에 상응하는 뱅크 어레이에 리프레쉬 관리 커맨드를 인가하고, 다른 뱅크 어레이들에는 노멀 동작을 수행할 수 있다.In the description referring to FIGS. 8 to 10, 12, and 15, it has been described that one hammer address queue 600 is included. However, in embodiments, the hammer address queue 600 may be arranged as many as the bank arrays 310a to 310s in FIG. 3, and one hammer address queue may be in charge of one bank array. Therefore, when a full situation occurs in one of the hammer address queues in which candidate hammer addresses are stored in FIFO registers, the one hammer address queue sends the corresponding alert signal to the second logic level. After transition, the memory controller 30 may apply a refresh management command to the bank array corresponding to the one hammer address queue and perform a normal operation on other bank arrays.

도 16은 기입 동작에서 도 3의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.Figure 16 shows a portion of the semiconductor memory device of Figure 3 in a write operation.

도 16에서는 제어 로직 회로(210), 제1 뱅크 어레이(310a), 입출력 게이팅 회로(290), ECC 엔진(350) 및 로우 해머 관리 회로(500)가 도시되어 있다.FIG. 16 shows the control logic circuit 210, the first bank array 310a, the input/output gating circuit 290, the ECC engine 350, and the row hammer management circuit 500.

도 19를 참조하면, 제1 뱅크 어레이(310a)는 노멀 셀 영역(NCA) 및 리던던시 셀 영역(RCA)을 포함할 수 있다. 노멀 셀 영역(NCA)은 복수의 제1 메모리 블록들(MB0~MB15, 311, 312, 313)을 포함할 수 있고, 리던던시 셀 영역(RCA)은 적어도 하나의 제2 메모리 블록(314)을 포함할 수 있다. 제1 메모리 블록들(311, 312, 313) 각각은 워드라인(WL)과 비트라인(BL)이 연결되는 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제2 메모리 블록(314)은 워드라인(WL)과 리던던시 비트라인(BL)에 연결되는 리던던시 메모리 셀들을 포함할 수 있다. 제2 메모리 블록(314)은 제1 메모리 블록들(311, 312, 313)에서 발생하는 불량 셀을 구제하기 위하여 ECC 용, 데이터 라인 리페어 용(data line repair) 및 블록 리페어용(block repair) 것으로 EDB 블록이라 칭할 수도 있다. 리던던시 셀 영역(RCA)은 패리티 셀 영역이라고 칭할 수도 있다. 제1 메모리 블록들(311, 312, 313) 각각 및 제2 메모리 블록(314)은 도 12의 서브 어레이 블록(SCB)에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 19, the first bank array 310a may include a normal cell area (NCA) and a redundancy cell area (RCA). The normal cell area (NCA) may include a plurality of first memory blocks (MB0 to MB15, 311, 312, and 313), and the redundancy cell area (RCA) may include at least one second memory block 314. can do. Each of the first memory blocks 311, 312, and 313 may include memory cells to which a word line (WL) and a bit line (BL) are connected. At least one second memory block 314 may include redundancy memory cells connected to the word line (WL) and the redundancy bit line (BL). The second memory block 314 is used for ECC, data line repair, and block repair to rescue defective cells occurring in the first memory blocks 311, 312, and 313. It can also be called an EDB block. The redundancy cell area (RCA) may also be referred to as a parity cell area. Each of the first memory blocks 311, 312, and 313 and the second memory block 314 may correspond to the sub-array block (SCB) of FIG. 12.

입출력 게이팅 회로(290)는 제1 메모리 블록들(311, 312, 313) 및 제2 메모리 블록(294)과 각각 연결되는 복수의 스위칭 회로들(291a~291d)을 포함할 수 있다.The input/output gating circuit 290 may include a plurality of switching circuits 291a to 291d respectively connected to the first memory blocks 311, 312, and 313 and the second memory block 294.

ECC 엔진(350)은 스위칭 회로들(291a~291d)과 상응하는 제1 데이터 라인들(GIO) 및 제2 데이터 라인들(EDBIO) 각각을 통하여 연결될 수 있다. 제어 로직 회로(210)는 어드레스(ADDR) 및 커맨드(CMD)를 디코딩하여 스위칭 회로들(291a~291d)을 제어하는 제1 제어 신호(CTL1)를 입출력 게이팅 회로(290)에 제공하고, 제2 제어 신호(CTL2)를 ECC 엔진(350)에 제공하고 제3 제어 신호(CTL3)를 로우 해머 관리 회로(500)에 제공할 수 있다.The ECC engine 350 may be connected to the switching circuits 291a to 291d through each of the corresponding first data lines (GIO) and second data lines (EDBIO). The control logic circuit 210 decodes the address (ADDR) and command (CMD) to provide a first control signal (CTL1) for controlling the switching circuits (291a to 291d) to the input/output gating circuit 290, and a second A control signal (CTL2) may be provided to the ECC engine 350 and a third control signal (CTL3) may be provided to the row hammer management circuit 500.

커맨드(CMD)가 기입 커맨드인 경우, 제어 로직 회로(210)는 제2 제어 신호(CTL2)를 ECC 엔진(350)에 인가하고, ECC 엔진(350)은 제2 제어 신호(CTL2)에 응답하여 데이터(DTA)에 대하여 ECC 인코딩을 수행하여 패리티 데이터를 생성하고, 데이터(DTA)와 패리티 데이터를 포함하는 코드워드(CW)를 입출력 게이팅 회로(290)에 제공할 수 있다. 제어 로직 회로(210)는 제1 제어 신호(CTL1)를 입출력 게이팅 회로(290)에 인가하여 제1 뱅크 어레이(310)의 타겟 페이지의 하나의 서브 페이지에 코드워드(CW)가 저장되도록 할 수 있다. When the command (CMD) is a write command, the control logic circuit 210 applies the second control signal (CTL2) to the ECC engine 350, and the ECC engine 350 responds to the second control signal (CTL2) ECC encoding may be performed on the data (DTA) to generate parity data, and a codeword (CW) including the data (DTA) and the parity data may be provided to the input/output gating circuit 290. The control logic circuit 210 may apply the first control signal (CTL1) to the input/output gating circuit 290 to store the codeword (CW) in one sub-page of the target page of the first bank array 310. there is.

기입 커맨드 이후에 입력되는 커맨드(CMD)가 프리차지 커맨드인 경우에, 제어 로직 회로(210)는 제1 제어 신호(CTL1)를 입출력 게이팅 회로(290)에 인가하여 제1 뱅크 어레이(310)의 타겟 페이지의 카운터 셀들에 저장된 카운트 데이터(CNTD)와 카운트 데이터(CNTD)에 관련된 카운트 패리티 데이터를 독출하여 ECC 엔진(350)에 제공하고, ECC 엔진(350) 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 카운트 데이터(CNTD) 및 카운트 패리티 데이터에 대하여 ECC 디코딩을 수행하여 카운트 데이터(CNTD)의 에러 비트를 정정하고, 카운트 데이터(CNTD)를 로우 해머 관리 회로(500)에 제공할 수 있다. When the command (CMD) input after the write command is a precharge command, the control logic circuit 210 applies the first control signal (CTL1) to the input/output gating circuit 290 to charge the first bank array 310. Count data (CNTD) stored in the counter cells of the target page and count parity data related to the count data (CNTD) are read and provided to the ECC engine 350, based on the second control signal (CTL2) of the ECC engine 350. ECC decoding may be performed on the count data (CNTD) and the count parity data to correct error bits of the count data (CNTD), and the count data (CNTD) may be provided to the row hammer management circuit 500.

로우 해머 관리 회로(500)는 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하여 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)를 ECC 엔진(350)에 제공하고, ECC 엔진(350)은 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)에 대하여 ECC 인코딩을 수행하여 갱신된 카운트 패리티 데이터를 생성하고, 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)와 갱신된 카운트 패리티 데이터를 타겟 페이지에 저장할 수 있다. 실시예에 있어서, 로우 해머 관리 회로(500)는 카운트 데이터(CNTD)를 갱신함에 있어, 카운트 데이터(CNTD)에 랜덤 값을 합산하거나 감산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시키고, 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)를 ECC 엔진(350)에 제공할 수 있다.The row hammer management circuit 500 updates the count data (CNTD) and provides the updated count data (UCNTD) to the ECC engine 350, and the ECC engine 350 performs ECC encoding on the updated count data (UCNTD). By performing, updated count parity data can be generated, and the updated count data (UCNTD) and updated count parity data can be stored in the target page. In an embodiment, when updating the count data (CNTD), the row hammer management circuit 500 randomly changes the count data (CNTD) by adding or subtracting a random value from the count data (CNTD), and adds or subtracts a random value from the count data (CNTD). Data (UCNTD) may be provided to the ECC engine 350.

즉, ECC 엔진(350)과 로우 해머 관리 회로(500)는 프리차지 커맨드에 응답하여 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 수정하고, 수정된 데이터를 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다. 또한 로우 해머 관리 회로(500)는 FIFO 레지스터들의 전부에 제1 기준 횟수(NTH1)을 초과하는 후보 해머 어드레스들이 저장되는 경우, 얼러트 신호(ALRT)를 제1 로직 레벨에서 제2 로직 레벨로 천이시켜 FIFO 레지스터들의 상태를 메모리 컨트롤러(30)에 통지할 수 있다.That is, the ECC engine 350 and the row hammer management circuit 500 read count data (CNTD) in response to the precharge command, modify the read data, and rewrite the modified data. A write operation can be performed. Additionally, when candidate hammer addresses exceeding the first reference number (NTH1) are stored in all of the FIFO registers, the row hammer management circuit 500 transitions the alert signal (ALRT) from the first logic level to the second logic level. The status of the FIFO registers can be notified to the memory controller 30.

도 17은 독출 동작에서 도 3의 반도체 메모리 장치의 일부를 나타낸다.FIG. 17 shows a portion of the semiconductor memory device of FIG. 3 in a read operation.

도 17을 참조하면, 커맨드(CMD)가 독출 동작을 지시하는 독출 커맨드인 경우, 제어 로직 회로(210)는 제1 제어 신호(CTL1)를 입출력 게이팅 회로(290)에 인가하여 제1 뱅크 어레이(310)의 타겟 페이지의 서브 페이지에 저장된 코드워드(RCW)가 ECC 엔진(350)에 제공되도록 할 수 있다.Referring to FIG. 17, when the command CMD is a read command that instructs a read operation, the control logic circuit 210 applies the first control signal CTL1 to the input/output gating circuit 290 to generate the first bank array ( The codeword (RCW) stored in the subpage of the target page of 310) may be provided to the ECC engine 350.

독출 커맨드 이후에 입력되는 커맨드(CMD)가 프리차지 커맨드인 경우에, 제어 로직 회로(210)는 제1 제어 신호(CTL1)를 입출력 게이팅 회로(290)에 인가하여 제1 뱅크 어레이(310)의 타겟 페이지에 저장된 카운트 데이터(CNTD)와 카운트 데이터(CNTD)에 관련된 카운트 패리티 데이터를 독출하여 ECC 엔진(350)에 제공하고, ECC 엔진(350) 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 카운트 데이터(CNTD) 및 카운트 패리티 데이터에 대하여 ECC 디코딩을 수행하여 카운트 데이터(CNTD)의 에러 비트를 정정하고, 카운트 데이터(CNTD)를 로우 해머 관리 회로(500)에 제공할 수 있다. When the command (CMD) input after the read command is a precharge command, the control logic circuit 210 applies the first control signal (CTL1) to the input/output gating circuit 290 to load the first bank array 310. The count data (CNTD) stored in the target page and the count parity data related to the count data (CNTD) are read and provided to the ECC engine 350, and the count data ( ECC decoding may be performed on the CNTD) and count parity data to correct error bits of the count data (CNTD), and the count data (CNTD) may be provided to the row hammer management circuit 500.

로우 해머 관리 회로(500)는 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하여 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)를 ECC 엔진(350)에 제공하고, ECC 엔진(350)은 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)에 대하여 ECC 인코딩을 수행하여 갱신된 카운트 패리티 데이터를 생성하고, 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)와 갱신된 카운트 패리티 데이터를 타겟 페이지의 카운터 셀들에 저장할 수 있다. 실시예에 있어서, 로우 해머 관리 회로(500)는 카운트 데이터(CNTD)를 갱신함에 있어, 카운트 데이터(CNTD)에 랜덤 값을 합산하거나 감산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시키고, 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)를 ECC 엔진(350)에 제공할 수 있다.The row hammer management circuit 500 updates the count data (CNTD) and provides the updated count data (UCNTD) to the ECC engine 350, and the ECC engine 350 performs ECC encoding on the updated count data (UCNTD). By performing, updated count parity data can be generated, and the updated count data (UCNTD) and the updated count parity data can be stored in the counter cells of the target page. In an embodiment, when updating the count data (CNTD), the row hammer management circuit 500 randomly changes the count data (CNTD) by adding or subtracting a random value from the count data (CNTD), and adds or subtracts a random value from the count data (CNTD). Data (UCNTD) may be provided to the ECC engine 350.

즉, ECC 엔진(350)과 로우 해머 관리 회로(500)는 프리차지 커맨드에 응답하여 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 수정하고, 수정된 데이터를 기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다. 또한 로우 해머 관리 회로(500)는 FIFO 레지스터들의 전부에 액세스 횟수가 제1 기준 횟수(NTH1)을 초과하는 후보 해머 어드레스들이 저장되는 경우, 얼러트 신호(ALRT)를 제1 로직 레벨에서 제2 로직 레벨로 천이시켜 FIFO 레지스터들의 상태를 메모리 컨트롤러(30)에 통지할 수 있다. That is, the ECC engine 350 and the row hammer management circuit 500 read count data (CNTD) in response to the precharge command, modify the read data, and write the modified data through an internal read-modify-write operation. The action can be performed. In addition, when candidate hammer addresses whose access number exceeds the first reference number (NTH1) are stored in all of the FIFO registers, the row hammer management circuit 500 sends an alert signal (ALRT) from the first logic level to the second logic level. By transitioning to the level, the status of the FIFO registers can be notified to the memory controller 30.

도 18은 발명의 실시예들에 따른 도 16 및 도 17의 반도체 메모리 장치에서 ECC 엔진의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of an ECC engine in the semiconductor memory device of FIGS. 16 and 17 according to embodiments of the present invention.

도 18을 참조하면, ECC 엔진(350)는 ECC 인코더(360), ECC 디코더(380) 및 메모리(365)를 포함할 수 있다. 메모리(365)는 ECC(370)를 저장할 수 있다. ECC(370)은 SEC(single error correction) 코드 또는 SECDED(single error correction and double error detection) 코드일 수 있으니 이에 한정되지 않는다. Referring to FIG. 18, the ECC engine 350 may include an ECC encoder 360, an ECC decoder 380, and a memory 365. Memory 365 may store ECC 370. The ECC 370 may be a single error correction (SEC) code or a single error correction and double error detection (SECDED) code, but is not limited thereto.

ECC 인코더(360)는 ECC(370)를 이용하여 제1 뱅크 어레이(310)의 노멀 셀 영역(NCA)에 저장될 데이터(DTA)와 관련된 패리티 데이터(PRT)를 생성할 수 있다. 패리티 데이터(PRT)는 제1 뱅크 어레이(310)의 리던던시 셀 영역(RCA)에 저장될 수 있다. ECC 인코더(360)는 또한 ECC(370)를 이용하여 제1 뱅크 어레이(310)의 노멀 셀 영역(NCA)에 저장될 카운트 데이터(CNTD)와 관련된 카운트 패리티 데이터(CPRT)를 생성할 수 있다. 카운트 패리티 데이터(CPRT)도 제1 뱅크 어레이(310)의 리던던시 셀 영역(RCA)에 저장될 수 있다. The ECC encoder 360 may use the ECC 370 to generate parity data (PRT) related to data (DTA) to be stored in the normal cell area (NCA) of the first bank array 310. Parity data (PRT) may be stored in the redundancy cell area (RCA) of the first bank array 310. The ECC encoder 360 may also use the ECC 370 to generate count parity data (CPRT) related to the count data (CNTD) to be stored in the normal cell area (NCA) of the first bank array 310. Count parity data (CPRT) may also be stored in the redundancy cell area (RCA) of the first bank array 310.

ECC 디코더(380)는 ECC(370)를 이용하여 제1 뱅크 어레이(310)로부터 독출된 패리티 데이터(PRT)에 기초하여 제1 뱅크 어레이(310)로부터 독출된 데이터(DTA)에 대하여 ECC 디코딩을 수행할 수 있다. ECC 디코딩의 수행 결과, 독출된 데이터(DTA)가 하나의 에러 비트를 포함하는 경우, ECC 디코더(430)는 하나의 에러 비트를 정정하고, 정정된 데이터(C_DTA)를 데이터 입출력 버퍼(320)에 제공할 수 있다. The ECC decoder 380 performs ECC decoding on the data (DTA) read from the first bank array 310 based on the parity data (PRT) read from the first bank array 310 using the ECC 370. It can be done. As a result of performing ECC decoding, when the read data (DTA) includes one error bit, the ECC decoder 430 corrects one error bit and sends the corrected data (C_DTA) to the data input/output buffer 320. can be provided.

ECC 디코더(380)는 또한 ECC(370)를 이용하여 제1 뱅크 어레이(310)로부터 독출된 카운트 패리티 데이터(CPRT)에 기초하여 제1 뱅크 어레이(310)로부터 독출된 카운트 데이터(CNTD)에 대하여 ECC 디코딩을 수행할 수 있다. ECC 디코딩의 수행 결과, 독출된 카운트 데이터(CNTD)가 적어도 하나의 에러 비트를 포함하는 경우, ECC 디코더(430)는 적어도 하나의 에러 비트를 정정하고, 정정된 카운트 데이터(C_CNTD)를 로우 해머 관리 회로(500)에 제공할 수 있다.The ECC decoder 380 also uses the ECC 370 to calculate the count data (CNTD) read from the first bank array 310 based on the count parity data (CPRT) read from the first bank array 310. ECC decoding can be performed. As a result of performing ECC decoding, when the read count data (CNTD) includes at least one error bit, the ECC decoder 430 corrects the at least one error bit and performs row hammer management on the corrected count data (C_CNTD). It can be provided to the circuit 500.

도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 도 3의 제1 뱅크 어레이의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 19 is a block diagram illustrating an example of the first bank array of FIG. 3 according to embodiments of the present invention.

도 19를 참조하면, 제1 뱅크 어레이(310aa)는 제1 서브 어레이 블록들(SCA11, 311a, 312a), 제2 서브 어레이 블록들(SCA12, 313a, 314a), 제3 서브 어레이 블록(315a), 입출력 감기 증폭기들(331, 332, 333, 334, 335) 및 드라이버들(341, 342, 343, 344, 346)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 19, the first bank array 310aa includes first sub-array blocks (SCA11, 311a, 312a), second sub-array blocks (SCA12, 313a, 314a), and a third sub-array block 315a. , may include input/output winding amplifiers (331, 332, 333, 334, 335) and drivers (341, 342, 343, 344, 346).

제1 서브 어레이 블록들(311a, 312a) 및 제2 서브 어레이 블록들(313a, 314a) 각각에 대한 데이터 입출력은 제1 글로벌 입출력 라인들(GIO1<1:a>, a는 8 이상의 자연수) 및 제1 로컬 입출력 라인들(LIO1<1:a>)을 통해 수행될 수 있다. 독출 명령 또는 기입 명령에 따라, 제1 방향(D1)으로 배치된 제1 서브 어레이 블록들(311a, 312a) 및 제2 서브 어레이 블록들(313a, 314a) 각각에서 a개의 비트 라인들이 컬럼 선택 라인들(CSLs) 중 하나를 통해 전송되는 컬럼 선택 신호에 의해 선택될 수 있다.Data input/output for each of the first sub-array blocks 311a, 312a and the second sub-array blocks 313a, 314a is performed through first global input/output lines (GIO1<1:a>, where a is a natural number of 8 or more) and It can be performed through the first local input/output lines (LIO1<1:a>). According to a read command or a write command, a number of bit lines in each of the first sub-array blocks 311a and 312a and the second sub-array blocks 313a and 314a arranged in the first direction D1 are column selection lines. It can be selected by a column selection signal transmitted through one of the CSLs.

제1 방향(D1)으로 배치되는 제1 서브 어레이 블록들(311a, 312a) 및 제2 서브 어레이 블록들(313a, 314a)의 수는 도시된 것에 한정되지 않고 반도체 메모리 장치(200)가 처리하는 데이터의 비트들의 크기에 따라 결정될 수 있다. The number of first sub-array blocks 311a, 312a and second sub-array blocks 313a, 314a arranged in the first direction D1 is not limited to that shown and is the number processed by the semiconductor memory device 200. It can be determined according to the size of the bits of data.

제3 서브 어레이 블록(SCA2, 315a)에 대한 데이터 입출력은 제2 글로벌 입출력 라인들(GIO2<1:b>, b는 a 보다 작은 자연수) 및 제2 로컬 입출력 라인들(LIO2<1:b>)을 통해 수행될 수 있다. 독출 명령 또는 기입 명령에 따라, 제3 서브 어레이 블록(315a)에서 b개의 비트 라인들이 컬럼 선택 라인들(CSLs) 중 하나를 통해 전송되는 컬럼 선택 신호에 의해 선택될 수 있다. 제3 서브 어레이 블록(315a)의 수는 도시된 것에 한정되지 않는다. Data input/output to the third sub-array block (SCA2, 315a) is performed through second global input/output lines (GIO2<1:b>, where b is a natural number smaller than a) and second local input/output lines (LIO2<1:b>). ) can be performed through. According to a read command or a write command, b bit lines in the third sub-array block 315a may be selected by a column select signal transmitted through one of the column select lines (CSLs). The number of third sub-array blocks 315a is not limited to what is shown.

실시 예에 있어서, 제1 뱅크 어레이(310aa)는 제2 방향(D2)으로 배치되는 제1 서브 어레이 블록들, 제2 서브 어레이 블록들 및 제3 서브 어레이 블록을 더 포함할 수 있다. In an embodiment, the first bank array 310aa may further include first sub-array blocks, second sub-array blocks, and third sub-array blocks arranged in the second direction D2.

실시 예에 있어서, 제1 서브 어레이 블록들(311a, 312a)은 데이터와 카운트 데이터를 저장할 수 있고, 제2 서브 어레이 블록들(313a, 314a)은 데이터를 저장할 수 있고, 제3 서브 어레이 블록은 패리티 데이터와 카운트 패리티 데이터를 제공할 수 있다. 여기서, 데이터는 반도체 메모리 장치(200)가 외부 장치로부터 제공받은 데이터 또는 반도체 메모리 장치(200)가 외부 장치로 제공해야 하는 데이터를 나타낼 수 있다. In an embodiment, the first sub-array blocks 311a and 312a may store data and count data, the second sub-array blocks 313a and 314a may store data, and the third sub-array block may store data. Parity data and count parity data can be provided. Here, the data may represent data provided by the semiconductor memory device 200 from an external device or data that the semiconductor memory device 200 must provide to an external device.

입출력 감지 증폭기(331)는 제1 글로벌 입출력 라인들(GIO1<1:a>)을 통해 출력되는 비트들에 따른 제1 글로벌 입출력 라인들(GIO1<1:a>)의 전압들을 감지하고 증폭할 수 있다. 입출력 감지 증폭기들(332, 333, 334, 336) 각각은 입출력 감지 증폭기(331)와 실질적으로 동일하게 동작할 수 있다. 다만 입출력 감지 증폭기(336)는 제2 글로벌 입출력 라인들(GIO1<1:b>)을 통해 출력되는 비트들에 따른 제1 글로벌 입출력 라인들(GIO1<1:b>)의 전압들을 감지하고 증폭할 수 있다.The input/output detection amplifier 331 detects and amplifies the voltages of the first global input/output lines (GIO1<1:a>) according to the bits output through the first global input/output lines (GIO1<1:a>). You can. Each of the input/output sense amplifiers 332, 333, 334, and 336 may operate substantially the same as the input/output sense amplifier 331. However, the input/output detection amplifier 336 detects and amplifies the voltages of the first global input/output lines (GIO1<1:b>) according to the bits output through the second global input/output lines (GIO1<1:b>). can do.

드라이버(341)는 기입 신호에 응답하여 제1 글로벌 입출력 라인들(GIO1<1:a>), 제1 로컬 입출력 라인들(LIO1<1:a>), 및 컬럼 선택 라인들(CSLs) 중 하나를 통해 전송되는 컬럼 선택 신호에 의해 선택되는 a개 비트 라인들을 통해 제1 서브 어레이 블록(313a)의 메모리 셀들로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서 데이터는 하나의 데이터 입출력 핀을 통해 수신되는 비트들 또는 데이터 입출력 핀을 포함하는 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 수신되고 데이터 스트로브 신호의 상승 엣지 또는 하강 엣지에 정렬되는 비트들을 포함할 수 있다. Driver 341 operates one of the first global input/output lines (GIO1<1:a>), first local input/output lines (LIO1<1:a>), and column select lines (CSLs) in response to the write signal. Data can be transmitted to memory cells of the first sub-array block 313a through a bit lines selected by a column selection signal transmitted through . Here, the data may include bits received through one data input/output pin or bits received through a plurality of data input/output pins including a data input/output pin and aligned with the rising edge or falling edge of the data strobe signal.

다른 드라이버들(342, 343, 344, 346) 각각도 드라이버들(332~334)도 드라이버(341)와 실질적으로 동일하게 동작할 수 있다. 다만 드라이버(346)는 제2 글로벌 입출력 라인들(GIO1<1:b>), 제1 로컬 입출력 라인들(LIO1<1:b>), 및 컬럼 선택 라인들(CSLs) 중 하나를 통해 전송되는 컬럼 선택 신호에 의해 선택되는 b개 비트 라인들을 통해 제3 서브 어레이 블록(315a)의 메모리 셀들로 데이터를 전송할 수 있다.Each of the other drivers 342, 343, 344, and 346 and drivers 332 to 334 may operate substantially the same as the driver 341. However, the driver 346 transmits information through one of the second global input/output lines (GIO1<1:b>), the first local input/output lines (LIO1<1:b>), and the column select lines (CSLs). Data can be transmitted to memory cells of the third sub-array block 315a through b bit lines selected by the column selection signal.

도 20 내지 도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 도 1의 메모리 시스템의 커맨드들을 나타낸다.20 to 22 show commands of the memory system of FIG. 1 according to embodiments of the present invention.

도 20에는 액티브 커맨드(ACT), 기입 커맨드(WR) 및 독출 커맨드(RD)를 나타내는 나타내는 칩 선택 신호(CS_n) 및 제1 내지 제14 커맨드/어드레스 신호들(CA0~CA13)의 조합이 도시되어 있고, 도 21에는 오프 프리차지를 포함하는 기입 커맨드(WRA) 및 오토 프리차지를 포함하는 독출 커맨드(RDA)를 나타내는 칩 선택 신호(CS_n) 및 제1 내지 제14 커맨드/어드레스 신호들(CA0~CA13)의 조합이 도시되어 있고, 도 22에는 프리차지 커맨드들(PREab, PREsb, PPREpb)를 나타내는 칩 선택 신호(CS_n) 및 제1 내지 제14 커맨드/어드레스 신호들(CA0~CA13)의 조합이 도시되어 있다.20 shows a combination of a chip select signal (CS_n) representing an active command (ACT), a write command (WR), and a read command (RD) and the first to fourteenth command/address signals (CA0 to CA13). 21 shows a chip select signal (CS_n) and first to fourteenth command/address signals (CA0 to CA0) indicating a write command (WRA) including off precharge and a read command (RDA) including auto precharge. The combination of CA13) is shown, and in FIG. 22, the combination of the chip select signal CS_n representing the precharge commands (PREab, PREsb, PPREpb) and the first to fourteenth command/address signals (CA0 to CA13) is shown. It is shown.

도 20 내지 도 22에서, H는 논리 하이 레벨을 나타내고, L은 논리 로우 레벨을 나타내고, V는 논리 하이 레벨이나 논리 로우 레벨 중 하나인 유효한 논리 레벨을 나타내고, R0~R17은 로우 어드레스의 비트들을 나타내고, BA0 및 BA1은 뱅크 어드레스의 비트들을 나타내고, BG0~BA2는 뱅크 그룹 어드레스의 비트들을 나타내고, CID0~CID3는 도 1의 반도체 메모리 장치(200)가 적층형 메모리 장치로 구성되는 경우의 메모리 다이의 칩 식별자를 나타낸다. 또한 도 20 및 도 21에서 C2~C10은 컬럼 어드레스의 비트들을 나타내고, 도 20 및 도 21에서 BLT는 버스트 길이 플래그를 나타내고, 도 21에서 AP는 오토 프리차지 플래그를 나타낸다.20 to 22, H represents a logic high level, L represents a logic low level, V represents a valid logic level that is either a logic high level or a logic low level, and R0 to R17 represent bits of the row address. BA0 and BA1 represent bits of the bank address, BG0 to BA2 represent bits of the bank group address, and CID0 to CID3 represent the memory die when the semiconductor memory device 200 of FIG. 1 is configured as a stacked memory device. Indicates the chip identifier. Additionally, in FIGS. 20 and 21, C2 to C10 represent bits of a column address, in FIGS. 20 and 21, BLT represents a burst length flag, and in FIG. 21, AP represents an auto precharge flag.

도 20을 참조하면, 액티브 커맨드(ACT), 기입 커맨드(WR) 및 독출 커맨드(RD)는 칩 선택 신호(CS_n)의 하이 레벨과 로우 레벨에서 전송되는 두 개의 사이클 커맨드이고, 액티브 커맨드(ACT)는 뱅크 어드레스(BA0, BA1) 및 로우 어드레스(R0~R17)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 20, the active command (ACT), write command (WR), and read command (RD) are two cycle commands transmitted at the high level and low level of the chip select signal (CS_n), and the active command (ACT) may include bank addresses (BA0, BA1) and row addresses (R0 to R17).

도 21을 참조하면, 오프 프리차지를 포함하는 기입 커맨드(WRA) 및 오토 프리차지를 포함하는 독출 커맨드(RDA)도 칩 선택 신호(CS_n)의 하이 레벨과 로우 레벨에서 전송되는 두 개의 사이클 커맨드이고, 뱅크 어드레스(BA0, BA1) 및 컬럼 어드레스(C3~C10 또는 C2~C10)을 포함할 수 있다. 도 21을 계속 참조하면, 오프 프리차지를 포함하는 기입 커맨드(WRA) 및 오토 프리차지를 포함하는 독출 커맨드(RDA)의 제10 커맨드/어드레스 신호(CA9) 또는 제11 커맨드/어드레스 신호(CA10)는 내부 독출-수정-기입 동작을 지시하는 플래그로 이용될 수 있다.Referring to FIG. 21, the write command (WRA) including off precharge and the read command (RDA) including auto precharge are also two cycle commands transmitted at the high level and low level of the chip select signal (CS_n). , may include bank addresses (BA0, BA1) and column addresses (C3 to C10 or C2 to C10). Continuing to refer to FIG. 21, the tenth command/address signal (CA9) or the eleventh command/address signal (CA10) of the write command (WRA) including off precharge and the read command (RDA) including auto precharge. Can be used as a flag to indicate an internal read-modify-write operation.

도 22에서 PREpb는 특정한 뱅크 그룹 내의 특정한 뱅크를 프리차지하라는 프리차지 커맨드이고, PREab는 모든 뱅크 그룹들의 모든 뱅크들을 프리차지하라는 올 뱅크(all bnak) 프리차지 커맨드이고, PREsb는 모든 뱅크 그룹들에서 동일한 뱅크를 프리차지하라는 동일 뱅크(same bank) 프라치지 커맨드이다. In Figure 22, PREpb is a precharge command to precharge a specific bank in a specific bank group, PREab is an all bank precharge command to precharge all banks in all bank groups, and PREsb is an all bnak precharge command in all bank groups. This is the same bank precharge command to precharge the same bank.

도 22를 참조하면, PREab와 PREsb의 제9 커맨드/어드레스 신호(CA8) 또는 제10커맨드/어드레스 신호(CA9)는 내부 독출-수정-기입 동작을 지시하는 플래그로 이용될 수 있다. Referring to FIG. 22, the ninth command/address signal CA8 or the tenth command/address signal CA9 of PREab and PREsb can be used as a flag indicating an internal read-modify-write operation.

도 23 및 도 24는 각각 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.Figures 23 and 24 respectively show command protocols of a memory system when the memory system according to embodiments of the present invention performs an internal read-modify-write operation using a precharge command.

도 23 및 도 24에는 차동 클럭 신호 쌍(CK_t, CK_c)이 도시되어 있다.23 and 24 show differential clock signal pairs (CK_t, CK_c).

도 1, 도 2, 도 3 및 도 23을 참조하면, 메모리 컨트롤러(30)의 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우의 제1 타겟 로우 어드레를 수반하는 제1 액티브 커맨드(ACT1)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가한다. 1, 2, 3, and 23, the scheduler 55 of the memory controller 30 carries out the first target row address of the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal CK_t. The first active command ACT1 is applied to the semiconductor memory device 200.

제1 액티브 커맨드(ACT1)에 응답하여 제어 로직 회로(210)는 제1 액티브 신호(IACT1)을 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제1 타겟 워드라인을 활성화시킨다.In response to the first active command ACT1, the control logic circuit 210 activates the first active signal IACT1 to activate the first target word line connected to the first target memory cell row.

제1 액티브 커맨드(ACT1)를 인가한 후, 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 대한 독출 동작을 지시하는 독출 커맨드(RD)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가한다. 독출 커맨드(RD)에 응답하여 제어 로직 회로(210)는 제1 독출 신호(IRD1)를 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 데이터에 대하여 독출 동작을 수행한다.After applying the first active command (ACT1), the scheduler 55 sends a read command (RD) that instructs a read operation for the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal (CK_t) to the semiconductor memory device ( 200). In response to the read command RD, the control logic circuit 210 activates the first read signal IRD1 to perform a read operation on data stored in the first target memory cell row.

독출 커맨드(RD)를 인가하고, 동일 뱅크 그룹에 해당하는 연속적인 독출 커맨드 인가시의 지연 시간에 해당하는 tCCD_L 후, 스케쥴러(55)는 프리차지 커맨드(PRE)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하고, 제어 로직 회로(210)는 프리차지 커맨드(PRE)에 응답하여 제2 독출 신호(IRD2)와 기입 신호(IWR)를 순차적으로 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터(CNTD)를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 기입한다. 따라서 제1 타겟 로우 액세스 어드레스(RA=u)가 지정하는 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)의 비트값이 w에서 w+1로 증가한다.After applying the read command (RD) and tCCD_L corresponding to the delay time when applying consecutive read commands corresponding to the same bank group, the scheduler 55 applies a precharge command (PRE) to the semiconductor memory device 200. And, the control logic circuit 210 sequentially activates the second read signal (IRD2) and the write signal (IWR) in response to the precharge command (PRE), and counts data (CNTD) stored in the first target memory cell row. is read, the read count data (CNTD) is updated, and the updated count data (CNTD) is written in the first target memory cell row. Accordingly, the bit value of the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row designated by the first target row access address (RA=u) increases from w to w+1.

제2 독출 신호(IRD2)의 활성화 후, 내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 제어 로직 회로(210)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시켜 제1 타겟 워드라인을 프리차지한다.After activating the second read signal (IRD2) and after the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the control logic circuit 210 activates the precharge signal (IPRE) to free the first target word line. Occupy

프리차지 동작에 소요되는 시간(tRP) 이후에, 스케쥴러(55)는 제2 타겟 메모리 셀 로우에 대한 제2 액티브 커맨드(ACT2)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하고, 제어 로직 회로(210)는 제2 액티브 커맨드(ACT2)에 응답하여 제2 액티브 신호(IACT2)을 활성화시켜 제2 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제2 타겟 워드라인을 활성화시킨다. After the time (tRP) required for the precharge operation, the scheduler 55 applies the second active command (ACT2) for the second target memory cell row to the semiconductor memory device 200, and the control logic circuit 210 activates the second active signal (IACT2) in response to the second active command (ACT2) to activate the second target word line connected to the second target memory cell row.

도 23에서 tRAS는 액티브 to 프리차지 시간에 해당할 수 있다. In Figure 23, tRAS may correspond to the active to precharge time.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 24를 참조하면, 메모리 컨트롤러(30)의 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우의 제1 타겟 로우 어드레를 수반하는 제1 액티브 커맨드(ACT1)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가한다. 1, 2, 3, and 24, the scheduler 55 of the memory controller 30 selects the first target row address of the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal CK_t. The first active command ACT1 is applied to the semiconductor memory device 200.

제1 액티브 커맨드(ACT1)에 응답하여 제어 로직 회로(210)는 제1 액티브 신호(IACT1)를 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제1 타겟 워드라인을 활성화시킨다.In response to the first active command ACT1, the control logic circuit 210 activates the first active signal IACT1 to activate the first target word line connected to the first target memory cell row.

제1 액티브 커맨드(ACT1)를 인가한 후, 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 대한 기입 동작을 지시하는 기입 커맨드(WR)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가한다. 기입 커맨드(WR)에 응답하여 제어 로직 회로(210)는 제1 기입 신호(IWR1)를 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 데이터를 저장하는 기입 동작을 수행한다. After applying the first active command (ACT1), the scheduler 55 sends a write command (WR) that instructs a write operation to the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal (CK_t) to the semiconductor memory device ( 200). In response to the write command WR, the control logic circuit 210 activates the first write signal IWR1 to perform a write operation to store data in the first target memory cell row.

기입 커맨드(WR)를 인가하고, 동일 뱅크 그룹에 해당하는 연속적인 기입 커맨드 인가시의 지연 시간에 해당하는 tCCD_L_WR 후, 스케쥴러(55)는 프리차지 커맨드(PRE)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하고, 제어 로직 회로(210)는 프리차지 커맨드(PRE)에 응답하여 독출 신호(IRD)와 제2 기입 신호(IWR2)를 순차적으로 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터(CNTD)를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 기입한다. 따라서 제1 타겟 로우 액세스 어드레스(RA=u)가 지정하는 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)의 비트값이 w에서 w+1로 증가한다. After applying the write command (WR) and tCCD_L_WR corresponding to the delay time when consecutive write commands corresponding to the same bank group are applied, the scheduler 55 applies the precharge command (PRE) to the semiconductor memory device 200. And, the control logic circuit 210 sequentially activates the read signal (IRD) and the second write signal (IWR2) in response to the precharge command (PRE), and counts data (CNTD) stored in the first target memory cell row. is read, the read count data (CNTD) is updated, and the updated count data (CNTD) is written in the first target memory cell row. Accordingly, the bit value of the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row designated by the first target row access address (RA=u) increases from w to w+1.

독출 신호(IRD)의 활성화 후, 내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 제어 로직 회로(210)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시켜 제1 타겟 워드라인을 프리차지한다.After activating the read signal (IRD) and after the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the control logic circuit 210 activates the precharge signal (IPRE) to precharge the first target word line. .

프리차지 동작에 소요되는 시간(tRP) 이후에, 스케쥴러(55)는 제2 타겟 메모리 셀 로우에 대한 제2 액티브 커맨드(ACT2)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하고, 제어 로직 회로(210)는 제2 액티브 커맨드(ACT2)에 응답하여 제2 액티브 신호(IACT2)을 활성화시켜 제2 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제2 타겟 워드라인을 활성화시킨다.After the time (tRP) required for the precharge operation, the scheduler 55 applies the second active command (ACT2) for the second target memory cell row to the semiconductor memory device 200, and the control logic circuit 210 activates the second active signal (IACT2) in response to the second active command (ACT2) to activate the second target word line connected to the second target memory cell row.

도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 카운트 데이터의 갱신을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.Figure 25 shows a command protocol of a memory system when the memory system updates count data using a precharge command according to embodiments of the present invention.

도 1, 도 2, 도 22 및 도 28을 참조하면, 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 액티브 커맨드(ACT1)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하고, 액티브 to 프리차지 시간에 해당하는 tRAS 후, 제1 액티브 커맨드(ACT1)에 수반되는 타겟 로우 어드레스가 지정하는 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터에 대하여 내부 독출-수정-기입 동작을 지시하는 프리차지 커맨드(PRE)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가한다. 이 경우, 스케쥴러(55)는 프리차지 커맨드(PRE)의 제10 커맨드/어드레스 신호(CA5)를 로우 레벨로 설정할 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, 22, and 28, the scheduler 55 applies the first active command ACT1 to the semiconductor memory device 200 in synchronization with the edge of the clock signal CK_t, and activates the active to After tRAS corresponding to the precharge time, a precharge command (PRE) that instructs an internal read-modify-write operation for the count data stored in the target memory cell row specified by the target row address accompanying the first active command (ACT1). ) is applied to the semiconductor memory device 200. In this case, the scheduler 55 may set the tenth command/address signal CA5 of the precharge command PRE to a low level.

프리차지 동작에 소요되는 시간(tRP) 이후에, 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제2 액티브 커맨드(ACT2)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가한다. 그 이후에, 스케쥴러(55)는 리프레쉬 관리 커맨드(RFM)를 반도체 메모리 장치(200)에 인가하는데, 리프레쉬 관리 커맨드(RFM)에 응답하여 반도체 메모리 장치(200)는 해머 어드레스에 해당하는 메모리 셀 로우에 인접한 두 개의 빅팀 메모리 셀 로우들에 대하여 해머 리프레쉬 동작을 수행한다. After the time (tRP) required for the precharge operation, the scheduler 55 applies the second active command (ACT2) to the semiconductor memory device 200 in synchronization with the edge of the clock signal (CK_t). After that, the scheduler 55 applies a refresh management command (RFM) to the semiconductor memory device 200. In response to the refresh management command (RFM), the semiconductor memory device 200 generates a memory cell row corresponding to the hammer address. A hammer refresh operation is performed on the two adjacent Big Team memory cell rows.

도 26은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.Figure 26 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of Figures 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 10 및 도 26을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 로우 동작 커맨드를 수신한다(S110). 상기 로우 동작 커맨드는 프리차지 커맨드로서 액티브 커맨드 이후에 인가될 수 있다.1 to 10 and 26, the semiconductor memory device 200 receives a row operation command from the memory controller 30 (S110). The row operation command is a precharge command and may be applied after the active command.

로우 해머 관리 회로(600)는 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 카운트 횟수가 문턱값(제1 기준 횟수(NTH1))에 도달하였는지 여부를 판단한다(S120). The row hammer management circuit 600 determines whether the count number of memory cell rows related to the precharge command has reached the threshold (the first reference number (NTH1)) (S120).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하였으면(S120에서 YES), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장한다(S130). If the count number reaches the threshold (YES in S120), the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600 (S130).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하지 않거나(S120에서 NO), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장된 후, 로우 해머 관리 회로(600)는 얼러트 신호(ALRT)의 활성화 여부를 판단한다(S140). When the count number does not reach the threshold (NO in S120) or the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600, the row hammer management circuit 600 generates an alert signal (ALRT). Determine whether to activate (S140).

얼러트 신호(ALRT)가 활성화되지 않았으면(S140에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S170), 얼러트 신호(ALRT)가 활성화되었으면(S140에서 YES), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 합산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시킨다(S180).If the alert signal (ALRT) is not activated (NO in S140), the count data (CNTD) is increased by 1 (S170). If the alert signal (ALRT) is activated (YES in S140), the count data (CNTD) is increased by 1. ) is increased by 1 and the random value (RV) is added to randomly change the count data (CNTD) (S180).

도 27은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.FIG. 27 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 10, 도 27을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 로우 동작 커맨드를 수신한다(S110). 상기 로우 동작 커맨드는 프리차지 커맨드로서 액티브 커맨드 이후에 인가될 수 있다.1 to 10 and 27, the semiconductor memory device 200 receives a row operation command from the memory controller 30 (S110). The row operation command is a precharge command and may be applied after the active command.

로우 해머 관리 회로(600)는 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 카운트 횟수가 문턱값(제1 기준 횟수(NTH1))에 도달하였는지 여부를 판단한다(S120). The row hammer management circuit 600 determines whether the count number of memory cell rows related to the precharge command has reached the threshold (the first reference number (NTH1)) (S120).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하였으면(S120에서 YES), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장한다(S130). If the count number reaches the threshold (YES in S120), the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600 (S130).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하지 않거나(S120에서 NO), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장된 후, 로우 해머 관리 회로(600)는 얼러트 신호(ALRT)의 활성화 여부를 판단한다(S140). When the count number does not reach the threshold (NO in S120) or the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600, the row hammer management circuit 600 generates an alert signal (ALRT). Determine whether to activate (S140).

얼러트 신호(ALRT)가 활성화되지 않았으면(S140에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S170), 얼러트 신호(ALRT)가 활성화되었으면(S140에서 YES), 랜덤화 비활성화 조건이 충족되었는지 여부를 판단한다(S150).If the alert signal (ALRT) is not activated (NO in S140), count data (CNTD) is increased by 1 (S170), and if the alert signal (ALRT) is activated (YES in S140), randomization deactivation conditions Determine whether this has been met (S150).

랜덤화 비활성화 조건은 타이머(545)의 비활성화, 리셋 신호(RST)의 활성화 및 얼러트 신호(ALRT)의 비활성화를 포함할 수 있고, 타이머(545)의 비활성화, 리셋 신호(RST)의 활성화 및 얼러트 신호(ALRT)의 비활성화 중 적어도 하나가 만족되는 경우, 랜덤화 비활성화 조건이 충족되었다고 판단될 수 있다.Randomization deactivation conditions may include deactivation of the timer 545, activation of the reset signal (RST), and deactivation of the alert signal (ALRT), and deactivation of the timer 545, activation of the reset signal (RST), and deactivation of the alert signal (ALRT). If at least one of the deactivations of the RT signal (ALRT) is satisfied, it may be determined that the randomization deactivation condition is satisfied.

랜덤화 비활성화 조건이 충족되지 않으면(S150에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S170), 랜덤화 비활성화 조건이 충족되면 (S150에서 YES), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 합산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시킨다(S180).If the randomization deactivation condition is not met (NO in S150), count data (CNTD) is increased by 1 (S170). If the randomization deactivation condition is met (YES in S150), the count data (CNTD) is increased by 1. The count data (CNTD) is randomly changed by adding the random value (RV) to the specified value (S180).

도 28은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.FIG. 28 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 10, 도 28을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 로우 동작 커맨드를 수신한다(S110). 상기 로우 동작 커맨드는 프리차지 커맨드로서 액티브 커맨드 이후에 인가될 수 있다.1 to 10 and 28, the semiconductor memory device 200 receives a row operation command from the memory controller 30 (S110). The row operation command is a precharge command and may be applied after the active command.

로우 해머 관리 회로(500)는 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 카운트 횟수가 문턱값(제1 기준 횟수(NTH1))에 도달하였는지 여부를 판단한다(S120). The row hammer management circuit 500 determines whether the count number of memory cell rows related to the precharge command has reached the threshold (the first reference number (NTH1)) (S120).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하였으면(S120에서 YES), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장한다(S130). If the count number reaches the threshold (YES in S120), the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600 (S130).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하지 않거나(S120에서 NO), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장된 후, 로우 해머 관리 회로(600)는 얼러트 신호(ALRT)의 활성화 여부를 판단한다(S140). When the count number does not reach the threshold (NO in S120) or the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600, the row hammer management circuit 600 generates an alert signal (ALRT). Determine whether to activate (S140).

얼러트 신호(ALRT)가 활성화되지 않았으면(S140에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S170), 얼러트 신호(ALRT)가 활성화되었으면(S140에서 YES), 랜덤화 비활성화 조건이 충족되었는지 여부를 판단한다(S150).If the alert signal (ALRT) is not activated (NO in S140), count data (CNTD) is increased by 1 (S170), and if the alert signal (ALRT) is activated (YES in S140), randomization deactivation conditions Determine whether this has been met (S150).

랜덤화 비활성화 조건은 타이머(545)의 비활성화, 리셋 신호(RST)의 활성화 및 얼러트 신호(ALRT)의 비활성화를 포함할 수 있고, 타이머(545)의 비활성화, 리셋 신호(RST)의 활성화 및 얼러트 신호(ALRT)의 비활성화 중 적어도 하나가 만족되는 경우, 랜덤화 비활성화 조건이 충족되었다고 판단될 수 있다.Randomization deactivation conditions may include deactivation of the timer 545, activation of the reset signal (RST), and deactivation of the alert signal (ALRT), and deactivation of the timer 545, activation of the reset signal (RST), and deactivation of the alert signal (ALRT). If at least one of the deactivations of the RT signal (ALRT) is satisfied, it may be determined that the randomization deactivation condition is satisfied.

랜덤화 비활성화 조건이 충족되지 않으면(S150에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S170), 랜덤화 비활성화 조건이 충족되면 (S150에서 YES), 랜덤 인에이블 신호(REN)의 활성화 여부를 판단한다(S160).If the randomization deactivation condition is not met (NO in S150), the count data (CNTD) is increased by 1 (S170), and if the randomization deactivation condition is met (YES in S150), the random enable signal (REN) is activated. Determine whether or not (S160).

랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되지 않으면(S160에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S170), 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되면(S160에서 YES), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 합산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시킨다(S180). If the random enable signal (REN) is not activated (NO in S160), the count data (CNTD) is increased by 1 (S170), and if the random enable signal (REN) is activated (YES in S160), the count data (CNTD) is increased by 1 (S170). The count data (CNTD) is randomly changed by adding the random value (RV) to the value obtained by increasing CNTD by 1 (S180).

도 29는 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.Figure 29 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of Figures 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 10, 도 29를 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 로우 동작 커맨드를 수신한다(S110). 상기 로우 동작 커맨드는 프리차지 커맨드로서 액티브 커맨드 이후에 인가될 수 있다.1 to 10 and 29, the semiconductor memory device 200 receives a row operation command from the memory controller 30 (S110). The row operation command is a precharge command and may be applied after the active command.

로우 해머 관리 회로(600)는 랜덤 인에이블 신호(REN)의 활성화 여부를 판단한다(S220). The row hammer management circuit 600 determines whether the random enable signal REN is activated (S220).

랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되지 않았으면(S220에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S270), 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되면(S220에서 YES), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 합산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시킨다(S280).If the random enable signal (REN) is not activated (NO in S220), count data (CNTD) is increased by 1 (S270), and if the random enable signal (REN) is activated (YES in S220), the count data is increased by 1. The count data (CNTD) is randomly changed by adding the random value (RV) to the value of (CNTD) increased by 1 (S280).

도 30은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.FIG. 30 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of FIGS. 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 10 및 도 30을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 로우 동작 커맨드를 수신한다(S110). 상기 로우 동작 커맨드는 프리차지 커맨드로서 액티브 커맨드 이후에 인가될 수 있다.1 to 10 and 30, the semiconductor memory device 200 receives a row operation command from the memory controller 30 (S110). The row operation command is a precharge command and may be applied after the active command.

로우 해머 관리 회로(500)는 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 카운트 횟수가 문턱값(제1 기준 횟수(NTH1))에 도달하였는지 여부를 판단한다(S225).The row hammer management circuit 500 determines whether the count number of memory cell rows related to the precharge command has reached the threshold (the first reference number (NTH1)) (S225).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하였으면(S225에서 YES), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장한다(S235). If the count number reaches the threshold (YES in S225), the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600 (S235).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하지 않거나(S225에서 NO), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장된 후, 로우 해머 관리 회로(600)는 랜덤 인에이블 신호(REN)의 활성화 여부를 판단한다(S245). When the count number does not reach the threshold (NO in S225) or after the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600, the row hammer management circuit 600 generates a random enable signal (REN). ) is activated (S245).

랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되지 않았으면(S245에서 NO), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시키고(S270), 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되면(S245에서 YES), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 합산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시킨다(S280).If the random enable signal (REN) is not activated (NO in S245), count data (CNTD) is increased by 1 (S270), and if the random enable signal (REN) is activated (YES in S245), the count data is increased by 1. The count data (CNTD) is randomly changed by adding the random value (RV) to the value of (CNTD) increased by 1 (S280).

도 31은 본 발명의 실시예들에 따른 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로의 동작을 나타내는 흐름도이다.Figure 31 is a flowchart showing the operation of the row hammer management circuit of Figures 8 to 10 according to embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 10 및 도 31을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 로우 동작 커맨드를 수신한다(S110). 상기 로우 동작 커맨드는 프리차지 커맨드로서 액티브 커맨드 이후에 인가될 수 있다.1 to 10 and 31, the semiconductor memory device 200 receives a row operation command from the memory controller 30 (S110). The row operation command is a precharge command and may be applied after the active command.

로우 해머 관리 회로(500)는 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨다(S215).The row hammer management circuit 500 increases the count data (CNTD) by 1 (S215).

로우 해머 관리 회로(500)는 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 카운트 횟수가 문턱값(제1 기준 횟수(NTH1))에 도달하였는지 여부를 판단한다(S225).The row hammer management circuit 500 determines whether the count number of memory cell rows related to the precharge command has reached the threshold (the first reference number (NTH1)) (S225).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하였으면(S225에서 YES), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장한다(S235). If the count number reaches the threshold (YES in S225), the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600 (S235).

카운트 횟수가 문턱값에 도달하지 않거나(S225에서 NO), 프리차지 커맨드와 관련된 메모리 셀 로우의 어드레스를 해머 어드레스 큐(600)에 저장된 후, 로우 해머 관리 회로(600)는 랜덤 인에이블 신호(REN)의 활성화 여부를 판단한다(S245). When the count number does not reach the threshold (NO in S225) or after the address of the memory cell row related to the precharge command is stored in the hammer address queue 600, the row hammer management circuit 600 generates a random enable signal (REN). ) is activated (S245).

랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되지 않았으면(S245에서 NO), 프로세스는 종료되고, 랜덤 인에이블 신호(REN)가 활성화되면(S245에서 YES), 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시킨 값에 랜덤 값(RV)을 합산하여 카운트 데이터(CNTD)를 랜덤하게 변화시킨다(S255).If the random enable signal (REN) is not activated (NO in S245), the process is terminated. If the random enable signal (REN) is activated (YES in S245), the count data (CNTD) is increased by 1. The random value (RV) is added to randomly change the count data (CNTD) (S255).

따라서 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 셀 로우들 각각의 액세스 횟수를 각각의 카운트 셀들에 저장하는 반도체 메모리 장치(200)는 해머 어드레스 큐(600)의 상태 변화를 나타내는 이벤트 신호에 응답하거나 또는 주기적으로, 상기 액세스 횟수에 해당하는 카운트 데이터를 랜덤하게 변화시킴으로써, 해커의 공격에 의한 해머 어드레스 큐(600)의 오버플로우를 방지하여 성능 저하를 방지할 수 있다. Therefore, the semiconductor memory device 200, which stores the access number of each memory cell row in each count cell according to embodiments of the present invention, responds to an event signal indicating a change in the state of the hammer address queue 600 or periodically By randomly changing the count data corresponding to the number of accesses, overflow of the hammer address queue 600 due to a hacker's attack can be prevented, thereby preventing performance degradation.

도 32는 해머 어드레스에 대하여 해머 리프레쉬 어드레스를 생성하는 것을 설명하기 위해 메모리 셀 어레이의 일부를 나타낸다.Figure 32 shows a portion of a memory cell array to illustrate generating a hammer refresh address for a hammer address.

도 32에는 메모리 셀 어레이 내에서 제1 방향(D1)으로 연장되고(extended) 제2 방향(D2)으로 인접하여 순차적으로 배열된(arranged) 3개의 워드라인들(WLt-1, WLt, WLt+1), 컬럼 방향(D2)으로 신장되고 제1 방향(D1)으로 인접하여 순차적으로 배열된 3개의 비트라인들(BLg-1, BLg, BLg+1) 및 이들에 각각 결합된 메모리 셀들(MC)이 도시되어 있다.32 shows three word lines (WLt-1, WLt, WLt+) extended in the first direction D1 and sequentially arranged adjacent to each other in the second direction D2 within the memory cell array. 1), three bit lines (BLg-1, BLg, BLg+1) extended in the column direction (D2) and sequentially arranged adjacent to each other in the first direction (D1), and memory cells (MC) each coupled thereto ) is shown.

예를 들어, 가운데 워드라인(WLt)이 집중적으로 액세스되는 해머 어드레스(HADDR)에 상응할 수 있다. 여기서 집중적으로 액세스된다는 것은 워드라인의 액티브 회수가 많거나 액티브 빈도가 높다는 것을 말한다. 해머 워드라인(WLt)이 액세스되어 액티브 및 프리차지되면, 즉 해머 워드라인(WLt)의 전압이 상승 및 하강하면, 인접 워드라인들(WLt-1, WLt+1) 사이에 발생하는 커플링 현상으로 인해 인접 워드라인들(WLt-1, WLt+1)의 전압이 함께 상승 및 하강하면서 인접 워드라인들(WLt-1, WLt+1)에 연결된 메모리 셀들(MC)에 충전된 셀 전하에 영향을 미친다. 해머 워드라인(WLs)이 빈번하게 액세스될수록 빅팀 워드라인들(WLt-1, WLt+1)에 연결된 메모리 셀들(MC)의 셀 전하가 소실되고 저장된 데이터가 손상될 가능성이 높아진다. For example, the middle word line (WLt) may correspond to an intensively accessed hammer address (HADDR). Here, being accessed intensively means that the number of word lines is active is high or the frequency of activation is high. When the hammer word line (WLt) is accessed and active and precharged, that is, when the voltage of the hammer word line (WLt) rises and falls, a coupling phenomenon that occurs between adjacent word lines (WLt-1, WLt+1) As a result, the voltages of the adjacent word lines (WLt-1, WLt+1) rise and fall together, affecting the cell charges charged in the memory cells (MC) connected to the adjacent word lines (WLt-1, WLt+1). It's crazy. The more frequently the hammer word lines (WLs) are accessed, the more likely it is that the cell charges of the memory cells (MC) connected to the big word lines (WLt-1, WLt+1) will be lost and the stored data will be damaged.

도 5의 해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)는 해머 어드레스(HADDR)에 상응하는 워드라인(WLt)과 물리적으로 인접하는 워드라인들(WLt-1, WLt+1)의 어드레스(HREF_ADDRa, HREF_ADDRb)를 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)를 제공하고, 이러한 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)에 기초하여 인접 워드라인들(WLt-1, WLt+1)에 대한 해머 리프레쉬 동작을 추가적으로 수행함으로써 집중적인 액세스에 의한 메모리 셀들의 데이터 손상을 방지할 수 있다.The hammer refresh address generator 440 of FIG. 5 represents the addresses (HREF_ADDRa, HREF_ADDRb) of the word lines (WLt-1, WLt+1) physically adjacent to the word line (WLt) corresponding to the hammer address (HADDR). By providing a hammer refresh address (HREF_ADDR) and additionally performing a hammer refresh operation on adjacent word lines (WLt-1, WLt+1) based on the hammer refresh address (HREF_ADDR), memory cells are refreshed through intensive access. Data damage can be prevented.

도 33은 해머 어드레스에 대하여 해머 리프레쉬 어드레스를 생성하는 것을 설명하기 위해 메모리 셀 어레이의 일부를 나타낸다.FIG. 33 shows a portion of a memory cell array to illustrate generating a hammer refresh address for a hammer address.

도 33에는 메모리 셀 어레이 내에서 제1 방향(D1)으로 신장되고 컬럼 방향(D2)으로 인접하여 순차적으로 배열된 5개의 워드라인들(WLt-2, WLt-1, WLt, WLt+1, WLt+2), 제2 방향(D2)으로 신장되고 제1 방향(D1)으로 인접하여 순차적으로 배열된 3개의 비트라인들(BLg-1, BLg, BLg+1) 및 이들에 각각 결합된 메모리 셀들(MC)이 도시되어 있다. 33 shows five word lines (WLt-2, WLt-1, WLt, WLt+1, WLt) extending in the first direction (D1) and sequentially arranged adjacent to each other in the column direction (D2) within the memory cell array. +2), three bit lines (BLg-1, BLg, BLg+1) extending in the second direction (D2) and sequentially arranged adjacent to each other in the first direction (D1) and memory cells respectively coupled thereto (MC) is shown.

도 5의 해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)는 해머 어드레스(HADDR)에 상응하는 워드라인(WLt)과 물리적으로 인접하는 워드라인들(WLt-1, WLt+1, WLt-2, WLt+2)의 어드레스(HREF_ADDRa, HREF_ADDRb, REF_ADDRc, HREF_ADDRd)를 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)를 제공하고, 이러한 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)에 기초하여 인접 워드라인들(WLt-1, WLt+1, WLt-2, WLt+2)에 대한 해머 리프레쉬 동작을 추가적으로 수행함으로써 집중적인 액세스에 의한 메모리 셀들의 데이터 손상을 방지할 수 있다.The hammer refresh address generator 440 of FIG. 5 generates the word line (WLt) corresponding to the hammer address (HADDR) and the physically adjacent word lines (WLt-1, WLt+1, WLt-2, WLt+2). Provides a hammer refresh address (HREF_ADDR) representing the addresses (HREF_ADDRa, HREF_ADDRb, REF_ADDRc, HREF_ADDRd), and based on this hammer refresh address (HREF_ADDR), adjacent word lines (WLt-1, WLt+1, WLt-2, WLt) By additionally performing the hammer refresh operation for +2), data damage to memory cells due to intensive access can be prevented.

도 34a, 도 34b 및 도 35는 본 발명의 실시예들에 따른 도 6의 리프레쉬 제어 회로의 동작 예들을 나타내는 타이밍도들이다.FIGS. 34A, 34B, and 35 are timing diagrams showing examples of operation of the refresh control circuit of FIG. 6 according to embodiments of the present invention.

도 34a 및 도 34b에서는 t1~t15 또는 t1~t10에서 펄스 형태로 활성화되는 리프레쉬 제어 신호(IREF)에 대하여 리프레쉬 클럭 신호(RCK), 해머 리프레쉬 신호(HREF), 카운터 리프레쉬 어드레스(CREF_ADDR) 및 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)의 발생에 관한 실시예들이 도시되어 있다. 리프레쉬 제어 신호(IREF)의 활성화 시점들(t1~t15) 사이의 간격은 규칙적일 수도 있고 불규칙적일 수도 있다.34A and 34B, the refresh clock signal (RCK), hammer refresh signal (HREF), counter refresh address (CREF_ADDR), and hammer refresh for the refresh control signal (IREF) activated in pulse form from t1 to t15 or t1 to t10. Embodiments related to the generation of the address (HREF_ADDR) are shown. The interval between activation times (t1 to t15) of the refresh control signal (IREF) may be regular or irregular.

도 5 및 도 34a를 참조하면, 리프레쉬 제어 로직(410)은 리프레쉬 제어 신호(IREF)의 활성화 시점들(t1~t15) 중 일부(t1~t4, t6~t10, t12~t15)에 동기하여 리프레쉬 클럭 신호(RCK)를 활성화하고 리프레쉬 제어 신호(IREF)의 활성화 시점들(t1~t15) 중 나머지 일부(t5, t11)에 동기하여 해머 리프레쉬 어드레스(HERF_ADDR)를 활성화할 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 34A, the refresh control logic 410 refreshes in synchronization with some (t1 to t4, t6 to t10, and t12 to t15) of the activation points (t1 to t15) of the refresh control signal (IREF). The clock signal (RCK) may be activated and the hammer refresh address (HERF_ADDR) may be activated in synchronization with the remaining portions (t5, t11) of the activation points (t1 to t15) of the refresh control signal (IREF).

리프레쉬 카운터(430)는 리프레쉬 클럭 신호(RCK)의 활성화 시점들(t1~t4, t6~t10, t12~t15)에 동기하여 순차적으로 변화하는 어드레스(X+1~X+12)를 나타내는 카운터 리프레쉬 어드레스(CREF_ADDR)를 발생한다. 해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)는 해머 리프레쉬 신호(HREF)의 활성화 시점들(t5, t11)에 동기하여 전술한 해머 어드레스(HADDR)에 상응하는 메모리 셀 로우와 물리적으로 인접하는 빅팀 메모리 셀 로우들의 어드레스(Ha1, Ha2)를 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)를 발생한다. The refresh counter 430 is a counter refresh counter indicating addresses (X+1 to Generates an address (CREF_ADDR). The hammer refresh address generator 440 synchronizes with the activation times (t5, t11) of the hammer refresh signal (HREF) and generates the addresses of the memory cell rows physically adjacent to the memory cell row corresponding to the hammer address (HADDR) described above. A hammer refresh address (HREF_ADDR) indicating (Ha1, Ha2) is generated.

도 5 및 도 34b를 참조하면, 리프레쉬 제어 로직(410)은 리프레쉬 제어 신호(IREF)의 활성화 시점들(t1~t10) 중 일부(t1~t4, t7~t10)에 동기하여 리프레쉬 클럭 신호(RCK)를 활성화하고 리프레쉬 제어 신호(IREF)의 활성화 시점들(t1~t10) 중 나머지 일부(t5, t6)에 동기하여 해머 리프레쉬 어드레스(HERF_ADDR)를 활성화할 수 있다. Referring to FIGS. 5 and 34B, the refresh control logic 410 generates a refresh clock signal (RCK) in synchronization with some (t1 to t4, t7 to t10) of the activation points (t1 to t10) of the refresh control signal (IREF). ) can be activated and the hammer refresh address (HERF_ADDR) can be activated in synchronization with the remaining portions (t5, t6) of the activation points (t1 to t10) of the refresh control signal (IREF).

리프레쉬 카운터(430)는 리프레쉬 클럭 신호(RCK)의 활성화 시점들(t1~t4, t7~t10)에 동기하여 순차적으로 변화하는 어드레스(X+1~X+7)를 나타내는 카운터 리프레쉬 어드레스(CREF_ADDR)를 발생한다. 해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)는 해머 리프레쉬 신호(HREF)의 활성화 시점들(t5, t6)에 동기하여 전술한 해머 어드레스(HADDR)에 상응하는 메모리 셀 로우와 물리적으로 인접하는 빅팀 메모리 셀 로우들의 어드레스(Ha1, Ha2)를 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)를 발생한다.The refresh counter 430 has a counter refresh address (CREF_ADDR) indicating addresses (X+1 to occurs. The hammer refresh address generator 440 synchronizes with the activation times (t5, t6) of the hammer refresh signal (HREF) and generates the addresses of the memory cell rows physically adjacent to the memory cell row corresponding to the hammer address (HADDR) described above. A hammer refresh address (HREF_ADDR) indicating (Ha1, Ha2) is generated.

도 5 및 도 35를 참조하면, 해머 리프레쉬 어드레스 생성기(440)는 해머 리프레쉬 신호(HREF)의 활성화 시점들(t5, t6, t7, t8)에 동기하여 전술한 해머 어드레스(HADDR)에 상응하는 메모리 셀 로우와 물리적으로 인접하는 빅팀 메모리 셀 로우들의 어드레스들(Ha1, Ha2, Ha3, Ha4)를 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스(HREF_ADDR)를 발생한다.5 and 35, the hammer refresh address generator 440 generates a memory corresponding to the hammer address (HADDR) in synchronization with the activation points (t5, t6, t7, and t8) of the hammer refresh signal (HREF). A hammer refresh address (HREF_ADDR) indicating the addresses (Ha1, Ha2, Ha3, Ha4) of big memory cell rows physically adjacent to the cell row is generated.

도 36은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 보여주는 예시적인 블록도이다.Figure 36 is an example block diagram showing a semiconductor memory device according to embodiments of the present invention.

도 36을 참조하면, 반도체 메모리 장치(900)는, 스택드 칩 구조에서 소프트 데이터 페일의 분석 및 구제 기능을 제공하기 위해 적어도 하나의 버퍼 다이(910) 및 복수의 메모리 다이들(920-1,920-2,...,920-p, p는 3 이상의 자연수)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 36, the semiconductor memory device 900 includes at least one buffer die 910 and a plurality of memory dies 920-1,920- to provide analysis and relief functions for soft data failure in a stacked chip structure. 2,...,920-p, p is a natural number of 3 or more).

복수의 메모리 다이들(920-1,920-2,...,920-p)은 버퍼 다이(910) 사상부에 순차적으로 적층되고 복수의 쓰루 실리콘 비아(이하 TSV) 라인들을 통해 데이터를 통신할 수 있다. A plurality of memory dies (920-1, 920-2,..., 920-p) are sequentially stacked on the buffer die 910 and can communicate data through a plurality of through silicon via (hereinafter, TSV) lines. there is.

상기 복수의 메모리 다이들(920-1,920-2,...,920-p) 각각은 데이터를 저장하는 셀 코어(921), 버퍼 다이(910)로 전송되는 전송 데이터를 이용하여 전송 패리티 비트들을 생성하는 셀 코어 ECC 엔진(923), 리프레쉬 제어 회로(RCC, 925) 및 로우 해머 관리 회로(RHMC, 927)을 포함할 수 있다. 셀 코어(921)는 DRAM 셀 구조를 가지는 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다.Each of the plurality of memory dies 920-1, 920-2,..., 920-p generates transmission parity bits using transmission data transmitted to the cell core 921 and buffer die 910 for storing data. It may include a generating cell core ECC engine (923), a refresh control circuit (RCC, 925), and a row hammer management circuit (RHMC, 927). The cell core 921 may include a plurality of memory cells having a DRAM cell structure.

리프레쉬 제어 회로(925)는 도 5의 리프레쉬 제어 회로(400)를 채용할 수 있고, 로우 해머 관리 회로(927)는 도 8 내지 도 10의 로우 해머 관리 회로들(500a, 500b, 500c)를 채용할 수 있다. 따라서, 로우 해머 관리 회로(927)는, 노멀 동작에서 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운트 데이터로서 저장하고, 프리차지 커맨드에 응답하여 상기 카운트 데이터를 갱신하면서, 해머 어드레스 큐의 상태 변화에 기초하여 카운트 데이터를 랜덤하게 변화시키고, 해머 어드레스 큐는 FIFO 레지스터들의 전부에 후보 해머 어드레스들이 저장되는 경우, 메모리 컨트롤러에 제공되는 얼러트 신호를 제1 로직 레벨에서 제2 로직 레벨로 천이시키고, 후보 해머 어드레스들 중 하나를 해머 어드레스로서 출력할 수 있다. 리프레쉬 제어 회로(925)는 로우 해머 관리 회로(927)로부터 해머 어드레스를 수신하고, 해머 어드레스에 기초하여 하나 이상의 빅팀 메모리 셀 로우들에 대한 해머 리프레쉬 동작을 수행할 수 있다.The refresh control circuit 925 may employ the refresh control circuit 400 of FIG. 5, and the row hammer management circuit 927 may employ the row hammer management circuits 500a, 500b, and 500c of FIGS. 8 to 10. can do. Accordingly, the row hammer management circuit 927 stores the number of activations of each memory cell row as count data in the count cells of each memory cell row in a normal operation, and updates the count data in response to a precharge command. , Count data is randomly changed based on changes in the state of the hammer address queue, and when candidate hammer addresses are stored in all of the FIFO registers, the hammer address queue sends an alert signal provided to the memory controller at the first logic level. 2 logic level, and one of the candidate hammer addresses can be output as the hammer address. The refresh control circuit 925 may receive a hammer address from the row hammer management circuit 927 and perform a hammer refresh operation on one or more big memory cell rows based on the hammer address.

버퍼 다이(910)는 상기 복수의 TSV 라인들을 통해 수신되는 전송 데이터에 전송 에러가 발생된 경우에 전송 패리티 비트들을 이용하여 전송 에러를 정정함에 의해 에러 정정된 데이터를 생성하는 비아 ECC 엔진(912)을 포함할 수 있다. The buffer die 910 is a via ECC engine 912 that generates error-corrected data by correcting the transmission error using transmission parity bits when a transmission error occurs in transmission data received through the plurality of TSV lines. may include.

버퍼 다이(910)는 데이터 입출력 버퍼(916)를 포함할 수 있다. 데이터 입출력 버퍼(916)는 비아 ECC 엔진(912)으로부터 제공되는 데이터(DTA)를 샘플링하여 데이터 신호(DQ)를 생성하고 데이터 신호(DQ)를 외부로 출력할 수 있다.The buffer die 910 may include a data input/output buffer 916. The data input/output buffer 916 may sample data DTA provided from the via ECC engine 912 to generate a data signal DQ and output the data signal DQ to the outside.

반도체 메모리 장치(900)는 상기 TSV 라인들을 통해 상기 데이터 및 제어 신호들을 통신하는 스택 칩 타입 메모리 장치 혹은 스택드 메모리 장치일 수 있다. 상기 TSV 라인들은 실리콘 관통 전극들로도 칭해질 수 있다.The semiconductor memory device 900 may be a stack chip type memory device or a stacked memory device that communicates the data and control signals through the TSV lines. The TSV lines may also be referred to as through-silicon electrodes.

셀 코어 ECC 엔진(922)은 전송 데이터가 전송되기 이전에 메모리 다이(920-p)로부터 출력되는 데이터에 대한 에러 정정도 수행할 수 있다.The cell core ECC engine 922 may also perform error correction on data output from the memory die 920-p before the transmission data is transmitted.

하나의 메모리 다이(920-p)에 형성되는 데이터 TSV 라인 그룹(932)은 TSV 라인들(L1~Lp)로 구성될 수 있고, 패리티 TSV 라인 그룹(934)은 TSV 라인들(L10~Lq)로 구성될 수 있다. 데이터 TSV 라인 그룹(932)의 TSV 라인들라인들(L1~Lp)과 패리티 TSV 라인 그룹(934)의 TSV 라인들(L10~Lq)은 복수의 메모리 다이들(920-1~920-p)의 사이에 대응적으로 형성된 마이크로 범프(MCB)들에 연결될 수 있다.The data TSV line group 932 formed on one memory die 920-p may be composed of TSV lines (L1 to Lp), and the parity TSV line group 934 may be composed of TSV lines (L10 to Lq). It can be composed of: The TSV lines (L1 to Lp) of the data TSV line group 932 and the TSV lines (L10 to Lq) of the parity TSV line group 934 are connected to a plurality of memory dies (920-1 to 920-p). It can be connected to micro bumps (MCBs) formed correspondingly between.

반도체 메모리 장치(900)는 데이터 버스(B10)를 통해 외부의 메모리 컨트롤러와 통신하기 위해 3D 칩 구조 또는 2.5D 칩 구조를 가질 수 있다. 상기 버퍼 다이(910)는 데이터 버스(B10)를 통해 외부의 메모리 컨트롤러에 연결될 수 있다.The semiconductor memory device 900 may have a 3D chip structure or a 2.5D chip structure to communicate with an external memory controller through the data bus B10. The buffer die 910 may be connected to an external memory controller through the data bus B10.

본 발명의 실시예들에서는 도 36에서와 같이 메모리 다이에는 셀 코어 ECC 엔진을 설치하고, 버퍼 다이에는 비아 ECC 엔진을 설치함으로써 소프트 데이터 페일의 검출 및 정정을 검증할 수 있다. 소프트 데이터 페일은 쓰루 실리콘 비아 라인들을 통해 데이터가 전송될 시에 노이즈에 기인하여 발생된 전송 에러를 포함할 수 있다.In embodiments of the present invention, detection and correction of soft data failure can be verified by installing a cell core ECC engine in the memory die and a via ECC engine in the buffer die, as shown in FIG. 36. Soft data fail may include transmission errors caused by noise when data is transmitted through through silicon via lines.

도 37은 본 발명의 실시예들에 따른 스택형 메모리 장치를 포함하는 반도체 패키지의 예를 나타내는 구조도이다.Figure 37 is a structural diagram showing an example of a semiconductor package including a stacked memory device according to embodiments of the present invention.

도 37을 참조하면, 반도체 패키지(1000)는 하나 이상의 스택형 메모리 장치(1010)와 그래픽 프로세싱 유닛(graphic processing unit, GPU)(1020)를 포함할 수 있다. 상기 스택형 메모리 장치(1010)와 GPU(1020)는 인터포저(Interposer, 1030) 상에 장착되고, 스택형 메모리 장치(1010)와 GPU(1020)가 장착된 인터포저(1030)는 패키지 기판(1040) 상에 장착될 수 있다. 패키지 기판(1040)은 솔더 볼(1050) 상에 장착될 수 있다. GPU(1020)는 메모리 컨트롤러 기능을 수행할 수 있는 반도체 장치에 해당할 수 있으며, 일 예로서 GPU(1020)는 어플리케이션 프로세서로 구현될 수 있다. GPU(1020)는 또한 상술한 스케쥴러를 구비하는 메모리 컨트롤러를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 37 , the semiconductor package 1000 may include one or more stacked memory devices 1010 and a graphic processing unit (GPU) 1020. The stacked memory device 1010 and GPU 1020 are mounted on an interposer 1030, and the interposer 1030 on which the stacked memory device 1010 and GPU 1020 are mounted is mounted on a package substrate ( 1040). The package substrate 1040 may be mounted on the solder ball 1050. The GPU 1020 may correspond to a semiconductor device capable of performing a memory controller function, and as an example, the GPU 1020 may be implemented as an application processor. GPU 1020 may also include a memory controller having the scheduler described above.

스택형 메모리 장치(1010)는 다양한 형태로 구현이 가능하며, 일 실시예에 따라 스택형 메모리 장치(1010)는 다수 개의 레이어들이 적층된 HBM(High Bandwidth Memory) 형태의 메모리 장치일 수 있다. 이에 따라, 스택형 메모리 장치(1010)는 버퍼 다이 및 복수의 메모리 다이들을 포함하고, 복수의 메모리 다이들 각각은 상술한 리프레쉬 제어 회로와 로우 해머 관리 회로를 포함할 수 있다.The stacked memory device 1010 can be implemented in various forms, and according to one embodiment, the stacked memory device 1010 may be a high bandwidth memory (HBM) type memory device in which multiple layers are stacked. Accordingly, the stacked memory device 1010 includes a buffer die and a plurality of memory dies, and each of the plurality of memory dies may include the refresh control circuit and the row hammer management circuit described above.

인터포저(1030) 상에는 다수개의 스택형 메모리 장치(1010)들이 장착될 수 있으며, GPU (1020)는 다수개의 스택형 메모리 장치(1010)들과 통신할 수 있다. 일 예로서, 스택형 메모리 장치(1010)들 각각과 GPU(1020)는 물리(PHY) 영역을 포함할 수 있으며, 물리(PHY) 영역을 통해 스택형 메모리 장치(1010)들과 GPU(1020) 사이에서 통신이 수행될 수 있다. 한편, 스택형 메모리 장치(1010)가 직접 액세스 영역을 포함하는 경우, 패키지 기판(1040)의 하부에 장착되는 도전 수단(예컨대, 솔더볼(1050)) 및 직접 액세스 영역을 통해 테스트 신호가 스택형 메모리 장치(1010) 내부로 제공될 수 있다.A plurality of stacked memory devices 1010 may be mounted on the interposer 1030, and the GPU 1020 may communicate with the multiple stacked memory devices 1010. As an example, each of the stacked memory devices 1010 and the GPU 1020 may include a physical (PHY) area, and the stacked memory devices 1010 and the GPU 1020 may include a physical (PHY) area. Communication can be performed between them. Meanwhile, when the stacked memory device 1010 includes a direct access area, a test signal is transmitted through the direct access area and a conductive means (e.g., solder ball 1050) mounted on the lower part of the package substrate 1040 to the stacked memory device 1010. It may be provided inside the device 1010.

도 38은 본 발명의 실시예들에 따른 쿼드 랭크 메모리 모듈을 갖는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.Figure 38 is a block diagram showing a memory system having a quad-rank memory module according to embodiments of the present invention.

도 38을 참조하면, 메모리 시스템(1100)은 메모리 컨트롤러(1110), 및 적어도 하나 이상의 메모리 모듈(1120, 1130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 38 , the memory system 1100 may include a memory controller 1110 and at least one memory module 1120 or 1130.

메모리 컨트롤러(1110)는 프로세서나 호스트로부터 인가되는 명령을 수행하도록 메모리 모듈들을 제어할 수 있다. 메모리 컨트롤러(1110)는 프로세서나 호스트의 내부에 구현될 수도 있으며, 어플리케이션 프로세서 또는 SoC로 구현될 수 도 있다. 메모리 컨트롤러(1110)의 버스(1140)에는 신호 무결성(signal integrity)을 위해 소스 터미네이션이 저항(RTT)을 통해 구현된다. 메모리 컨트롤러(1010)는 CPU(1115)를 포함할 수 있다.The memory controller 1110 may control memory modules to execute commands applied from a processor or host. The memory controller 1110 may be implemented inside a processor or host, or may be implemented as an application processor or SoC. Source termination is implemented on the bus 1140 of the memory controller 1110 through a resistor (RTT) for signal integrity. The memory controller 1010 may include a CPU 1115.

제1 메모리 모듈(1120) 및 제2 메모리 모듈(1130)은 버스(1140)를 통하여 메모리 컨트롤러(1110)에 연결된다. 제1 메모리 모듈(1120) 및 제2 메모리 모듈(1130) 각각은 복수의 반도체 메모리 장치들과 레지스터 클럭 드라이버를 포함할 수 있다. 제1 메모리 모듈(1120)은 적어도 하나 이상의 메모리 랭크(RK1, RK2)를 포함하고, 제2 메모리 모듈(1130)은 적어도 하나 이상의 메모리 랭크(RK3, RK4)를 포함할 수 있다. The first memory module 1120 and the second memory module 1130 are connected to the memory controller 1110 through the bus 1140. Each of the first memory module 1120 and the second memory module 1130 may include a plurality of semiconductor memory devices and a register clock driver. The first memory module 1120 may include at least one memory rank RK1 and RK2, and the second memory module 1130 may include at least one memory rank RK3 and RK4.

메모리 랭크(RK1)는 반도체 메모리 장치들(1121, 1122)를 포함할 수 있고, 메모리 랭크(RK2)는 반도체 메모리 장치들(1123, 1124)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 적어도 하나 이상의 메모리 랭크(RK3, RK4)도 반도체 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 반도체 메모리 장치들(1121, 1122, 1123, 1124) 각각은 도 3의 반도체 메모리 장치(200)로 구현될 수 있다.The memory rank RK1 may include semiconductor memory devices 1121 and 1122, and the memory rank RK2 may include semiconductor memory devices 1123 and 1124. Although not shown, at least one memory rank RK3 and RK4 may also include semiconductor memory devices. Each of the semiconductor memory devices 1121, 1122, 1123, and 1124 may be implemented as the semiconductor memory device 200 of FIG. 3.

반도체 메모리 장치들(1121, 1122, 1123, 1124) 각각은 얼러트 핀(1025)과 버스(1040)를 통하여 메모리 컨트롤러(1110)에 연결될 수 있다. 반도체 메모리 장치들(1121, 1122, 1123, 1124) 각각은 얼러트 핀(1125)을 통하여 얼러트 신호의 로직 레벨을 변경함으로써, 반도체 메모리 장치들(1121, 1122, 1123, 1124) 각각의 해머 어드레스 큐의 상태를 메모리 컨트롤러(1110)에 통지할 수 있다.Each of the semiconductor memory devices 1121, 1122, 1123, and 1124 may be connected to the memory controller 1110 through an alert pin 1025 and a bus 1040. Each of the semiconductor memory devices 1121, 1122, 1123, and 1124 changes the logic level of the alert signal through the alert pin 1125, thereby changing the hammer address of each of the semiconductor memory devices 1121, 1122, 1123, and 1124. The status of the queue may be notified to the memory controller 1110.

반도체 메모리 장치들(1121, 1122, 1123, 1124) 각각의 얼러트 핀(1125)은 공통으로 버스(1140)에 연결될 수 있다. 반도체 메모리 장치들(1121, 1122, 1123, 1124) 중 적어도 하나에서 얼러트 신호의 로직 레벨을 변경하면, 소스 터미네이션이 저항(RTT)의 전압이 변경되므로, CPU(1115)는 반도체 메모리 장치들(1121, 1122, 1123, 1124) 중 적어도 하나에서 해머 어드레스 큐에 풀(full) 상황이 발생하였음을 알 수 있다.Alert pins 1125 of each of the semiconductor memory devices 1121, 1122, 1123, and 1124 may be commonly connected to the bus 1140. When the logic level of the alert signal is changed in at least one of the semiconductor memory devices 1121, 1122, 1123, and 1124, the voltage of the source termination resistor (RTT) changes, so the CPU 1115 operates the semiconductor memory devices ( It can be seen that a full situation has occurred in the hammer address queue in at least one of 1121, 1122, 1123, and 1124).

따라서 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 로우들 각각의 액세스 횟수를 각각의 카운트 셀들에 저장하면서, 해머 어드레스 큐의 상태 변화를 나타내는 이벤트 신호에 응답하거나 또는 불특정한 시점에, 상기 액세스 횟수에 해당하는 카운트 데이터를 랜덤하게 변화시킴으로써, 해커의 공격에 의한 해머 어드레스 큐의 오버플로우를 방지하여 성능 저하를 방지할 수 있다. Accordingly, the semiconductor memory device according to embodiments of the present invention stores the number of accesses of each memory cell row in each count cell, and responds to an event signal indicating a change in the state of the hammer address queue or at an unspecified time. By randomly changing the count data corresponding to the number of accesses, performance degradation can be prevented by preventing overflow of the hammer address queue due to hacker attacks.

도 39는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.Figure 39 is a block diagram showing a memory system according to embodiments of the present invention.

도 39를 참조하면, 메모리 시스템(20a)은 메모리 컨트롤러(30a) 및 반도체 메모리 장치(200a)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 39, the memory system 20a may include a memory controller 30a and a semiconductor memory device 200a.

메모리 시스템(20a)은 도 1의 메모리 시스템(20)과 유사 또는 동일할 수 있다.The memory system 20a may be similar or identical to the memory system 20 of FIG. 1 .

메모리 컨트롤러(30a)는 반도체 메모리 장치(200a)를 제어하기 위한 동작 커맨드(command)들을 인가하여, 반도체 메모리 장치(200a)의 동작을 제어한다. 실시예에 따라, 반도체 메모리 장치(200a)는 휘발성 메모리 셀들을 구비하는 DRAM(dynamic random access), DDR5(double data rate 5) SDRAM(synchronous DRAM) 또는 DDR6 SDRAM일 또는 LP(lower power) DDR DRAM일 수 있다.The memory controller 30a controls the operation of the semiconductor memory device 200a by applying operation commands to control the semiconductor memory device 200a. Depending on the embodiment, the semiconductor memory device 200a may be dynamic random access (DRAM), double data rate 5 (DDR5) synchronous DRAM (SDRAM), DDR6 SDRAM, or lower power (LP) DDR DRAM having volatile memory cells. You can.

메모리 컨트롤러(30a)는 반도체 메모리 장치(200a)에 클럭 신호(CK, 또는, 커맨드 클럭 신호)와 커맨드(CMD) 및 어드레스(ADDR)를 전송할 수 있다. 메모리 컨트롤러(30a)는 반도체 메모리 장치(200a)에 데이터 신호(DQ)를 기입할 때 또는 반도체 메모리 장치(200a)로부터 데이터 신호(DQ)를 독출할 때, 데이터 스트로브 신호(DQS)를 반도체 메모리 장치(200a)와 교환할 수 있다. 어드레스(ADDR)는 커맨드(CMD)에 수반될 수 있고, 본 명세서에서 어드레스(ADDR)는 액세스 어드레스라 호칭될 수 있다.The memory controller 30a may transmit a clock signal (CK, or command clock signal), a command (CMD), and an address (ADDR) to the semiconductor memory device 200a. When writing the data signal DQ to the semiconductor memory device 200a or reading the data signal DQ from the semiconductor memory device 200a, the memory controller 30a sends the data strobe signal DQS to the semiconductor memory device 200a. It can be exchanged with (200a). The address (ADDR) may be accompanied by the command (CMD), and in this specification, the address (ADDR) may be called an access address.

메모리 컨트롤러(30a)는 메모리 컨트롤러(30a)의 전반적인 동작을 제어하는 중앙 처리 장치(central processing unit, 'CPU')(35) 및 반도체 메모리 장치(200a)에 인가되는 커맨드를 스케쥴링하는 스케쥴러(55)를 포함할 수 있다. The memory controller 30a includes a central processing unit (CPU) 35 that controls the overall operation of the memory controller 30a and a scheduler 55 that schedules commands applied to the semiconductor memory device 200a. may include.

반도체 메모리 장치(200a)는 데이터 신호(DQ)가 저장되는 메모리 셀 어레이(310), 제어 로직 회로(210a), 로우 해머 관리 회로(500a) 및 타이밍 제어 회로(700)를 포함할 수 있다. The semiconductor memory device 200a may include a memory cell array 310 in which the data signal DQ is stored, a control logic circuit 210a, a row hammer management circuit 500a, and a timing control circuit 700.

제어 로직 회로(210a)는 반도체 메모리 장치(200a)의 동작을 제어할 수 있다. 메모리 셀 어레이(310)는 각각이 워드라인(WL)과 비트라인(BL)에 연결되는 복수의 휘발성 메모리 셀(MC)을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함할 수 있다. The control logic circuit 210a may control the operation of the semiconductor memory device 200a. The memory cell array 310 may include a plurality of memory cell rows each having a plurality of volatile memory cells (MC) connected to a word line (WL) and a bit line (BL).

로우 해머 관리 회로(500a)는 메모리 컨트롤러(31)로부터의 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운트 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장할 수 있다. 로우 해머 관리 회로(500a)는 상기 카운팅 값들과 기준 횟수의 비교에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 집중적으로 액세스되는 하나 이상의 후보 해머 어드레스들을 선입-선출(first-in first-out, FIFO) 방식으로 제1 수만큼 저장하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들의 수가 상기 제1 수에 도달하는 경우, 메모리 컨트롤러(30)에 제공되는 얼러트 신호(ALRT)의 로직 레벨을 변경하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들 중 하나를 해머 어드레스로 출력하는 해머 어드레스 큐(600c)를 포함할 수 있다. The row hammer management circuit 500a counts the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on an active command from the memory controller 31 and uses the count values as count data for each of the plurality of memory cell rows. It can be stored in cells. The row hammer management circuit 500a performs first-in first-out (FIFO) one or more candidate hammer addresses that are intensively accessed among the plurality of memory cell rows based on a comparison of the counting values and a reference number. A first number is stored in this way, and when the number of stored candidate hammer addresses reaches the first number, the logic level of the alert signal (ALRT) provided to the memory controller 30 is changed, and the stored candidate hammer addresses are It may include a hammer address queue 600c that outputs one of the addresses as a hammer address.

로우 해머 관리 회로(500a)는 또한 제1 시점에 액티브 커맨드를 수신하고, 액티브 커맨드 이후에 제1 커맨드를 수신하고, 상기 제1 커맨드 이후에 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다.The row hammer management circuit 500a also receives an active command at a first time, receives a first command after the active command, and stores the memory based on a precharge command applied at a second time after the first command. Internal read for reading the count data stored in count cells of a target memory cell row among cell rows, updating the read count data, and writing the updated count data to the count cells of the target memory cell row - Edit-write operations can be performed.

타이밍 제어 회로(700)는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN) 신호를 로우 해머 관리 회로(500a)에 제공하여, 제2 시점부터 제3 시점까지 로우 해머 관리 회로(500a)를 활성화시킬 수 있다. 로우 해머 관리 회로(500a)는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)의 활성화에 응답하여 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다.The timing control circuit 700 may provide an active count update activation signal (ACU_EN) signal to the row hammer management circuit 500a to activate the row hammer management circuit 500a from a second time point to a third time point. The row hammer management circuit 500a may perform an internal read-modify-write operation in response to activation of the active count update activation signal (ACU_EN).

메모리 컨트롤러(30a)의 구성은 도 2의 메모리 컨트롤러(30)의 구성과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 즉 메모리 컨트롤러(30a)는 버스를 통하여 서로 연결되는 CPU(35), RFM 제어 로직, 리프레쉬 로직, 호스트 인터페이스, 스케쥴러(55) 및 메모리 인터페이스를 포함할 수 있다.Since the configuration of the memory controller 30a is substantially the same as that of the memory controller 30 of FIG. 2, detailed description will be omitted. That is, the memory controller 30a may include a CPU 35, RFM control logic, refresh logic, host interface, scheduler 55, and memory interface that are connected to each other through a bus.

도 40은 본 발명의 실시예들에 따른 도 39의 메모리 시스템에서 반도체 메모리 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 40 is a block diagram showing the configuration of a semiconductor memory device in the memory system of FIG. 39 according to embodiments of the present invention.

도 40을 참조하면, 반도체 메모리 장치(200a)는 제어 로직 회로(210a), 어드레스 레지스터(220), 뱅크 제어 로직(230), 리프레쉬 제어 회로(400), 로우 어드레스 멀티플렉서(240), 컬럼 어드레스 래치(250), 로우 디코더(260), 컬럼 디코더(270), 메모리 셀 어레이(310), 감지 증폭부(285), 입출력 게이팅 회로(290), ECC 엔진(350), 클럭 버퍼(225), 스트로브 신호 생성기(235), 타이밍 제어 회로(700), 로우 해머 관리 회로(500a) 및 데이터 입출력 버퍼(320)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 40, the semiconductor memory device 200a includes a control logic circuit 210a, an address register 220, a bank control logic 230, a refresh control circuit 400, a row address multiplexer 240, and a column address latch. (250), row decoder 260, column decoder 270, memory cell array 310, sense amplifier 285, input/output gating circuit 290, ECC engine 350, clock buffer 225, strobe. It may include a signal generator 235, a timing control circuit 700, a row hammer management circuit 500a, and a data input/output buffer 320.

상기 메모리 셀 어레이(310)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 로우 디코더(260)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 각각 연결된 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s)을 포함하고, 상기 컬럼 디코더(270)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 각각 연결된 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s)을 포함하며, 상기 감지 증폭부(285)는 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 각각 연결된 제1 내지 제16 감지 증폭기들(285a~285s)을 포함할 수 있다. The memory cell array 310 may include first to sixteenth bank arrays 310a to 310s. In addition, the row decoder 260 includes first to sixteenth row decoders (260a to 260s) respectively connected to first to sixteenth bank arrays (310a to 310s), and the column decoder 270 is It includes first to sixteenth column decoders (270a to 270s) respectively connected to the first to sixteenth bank arrays (310a to 310s), and the sense amplifier 285 is connected to the first to sixteenth bank arrays (310a to 310a). ~310s) may include first to sixteenth sense amplifiers (285a to 285s) respectively connected to each other.

제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s), 제1 내지 제16 감지 증폭기들(285a~285s), 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s) 및 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s)은 제1 내지 제16 뱅크들을 각각 구성할 수 있다. 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s) 각각은 복수의 워드라인(WL)들과 복수의 비트라인(BL)들 및 워드라인(WL)들과 비트라인(BL)들이 교차하는 지점에 형성되는 복수의 메모리 셀(MC)들을 포함할 수 있다.First to sixteenth bank arrays (310a to 310s), first to sixteenth sense amplifiers (285a to 285s), first to sixteenth column decoders (270a to 270s), and first to sixteenth row decoders (260a to 260s) may respectively constitute the first to sixteenth banks. Each of the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s is located at a plurality of word lines (WL) and a plurality of bit lines (BL) and at intersections of the word lines (WL) and the bit lines (BL). It may include a plurality of memory cells (MC) being formed.

어드레스 레지스터(220)는 메모리 컨트롤러(30)로부터 뱅크 어드레스(BANK_ADDR), 로우 어드레스(ROW_ADDR) 및 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 포함하는 어드레스(ADDR)를 수신할 수 있다. 어드레스 레지스터(220)는 수신된 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)를 뱅크 제어 로직(230)에 제공하고, 수신된 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 로우 어드레스 멀티플렉서(240)에 제공하며, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 컬럼 어드레스 래치(250)에 제공할 수 있다. 또한, 어드레스 레지스터(220)는 뱅크 어드레스(BANK_ADDR) 및 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 로우 해머 관리 회로(500a)에 제공할 수 있다.The address register 220 may receive an address (ADDR) including a bank address (BANK_ADDR), a row address (ROW_ADDR), and a column address (COL_ADDR) from the memory controller 30. The address register 220 provides the received bank address (BANK_ADDR) to the bank control logic 230, the received row address (ROW_ADDR) to the row address multiplexer 240, and the received column address (COL_ADDR). It can be provided to the column address latch 250. Additionally, the address register 220 may provide a bank address (BANK_ADDR) and a row address (ROW_ADDR) to the row hammer management circuit 500a.

뱅크 제어 로직(230)은 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 응답하여 뱅크 제어 신호들을 생성할 수 있다. 상기 뱅크 제어 신호들에 응답하여, 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 로우 디코더가 활성화되고, 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 컬럼 디코더가 활성화될 수 있다. The bank control logic 230 may generate bank control signals in response to the bank address (BANK_ADDR). In response to the bank control signals, the row decoder corresponding to the bank address (BANK_ADDR) among the first to sixteenth row decoders (260a to 260s) is activated, and the first to sixteenth column decoders (270a to 270s) The column decoder corresponding to the middle bank address (BANK_ADDR) may be activated.

로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 어드레스 레지스터(220)로부터 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 수신하고, 리프레쉬 카운터(245)로부터 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 수신할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 로우 어드레스(ROW_ADDR) 또는 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 로우 어드레스(SRA)로서 선택적으로 출력할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(SRA)는 제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s)에 각각 인가될 수 있다.The row address multiplexer 240 may receive a row address (ROW_ADDR) from the address register 220 and a refresh row address (REF_ADDR) from the refresh counter 245. The row address multiplexer 240 can selectively output a row address (ROW_ADDR) or a refresh row address (REF_ADDR) as a row address (SRA). The row address (SRA) output from the row address multiplexer 240 may be applied to the first to sixteenth row decoders 260a to 260s, respectively.

리프레쉬 제어 회로(400)는 제어 로직 회로(210a)로부터의 리프레쉬 제어 신호들(IREF1, IREF2)에 응답하여 노멀 리프레쉬 모드에서는 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 순차적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 리프레쉬 제어 회로(400)는 해머 리프레쉬 모드에서는 해머 어드레스(HADDR)을 수신하고, 해머 어드레스(HADDR)에 해당하는 메모리 셀 로우에 물리적으로 인접하는 메모리 셀 로우들의 어드레스들인 해머 리프레쉬 어드레스를 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)로 출력할 수 있다.The refresh control circuit 400 may sequentially increase or decrease the refresh row address REF_ADDR in normal refresh mode in response to the refresh control signals IREF1 and IREF2 from the control logic circuit 210a. In the hammer refresh mode, the refresh control circuit 400 receives a hammer address (HADDR) and converts the hammer refresh address, which is the addresses of memory cell rows physically adjacent to the memory cell row corresponding to the hammer address (HADDR), into a refresh row address ( REF_ADDR).

제1 내지 제16 로우 디코더들(260a~260s) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 로우 디코더는 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(SRA)를 디코딩하여 상기 로우 어드레스(SRA)에 상응하는 워드라인을 활성화할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성화된 로우 디코더는 로우 어드레스(SRA)에 상응하는 워드라인에 워드라인 구동 전압을 인가할 수 있다. Among the first to sixteenth row decoders 260a to 260s, the row decoder activated by the bank control logic 230 decodes the row address (SRA) output from the row address multiplexer 240 to You can activate the corresponding word line. For example, the activated row decoder may apply a word line driving voltage to the word line corresponding to the row address (SRA).

컬럼 어드레스 래치(250)는 어드레스 레지스터(220)로부터 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 수신하고, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 일시적으로 저장할 수 있다. 또한, 컬럼 어드레스 래치(250)는, 버스트 모드에서, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 컬럼 어드레스 래치(250)는 일시적으로 저장된 또는 점진적으로 증가된 컬럼 어드레스(COL_ADDR')를 제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s)에 각각 인가할 수 있다.The column address latch 250 may receive the column address (COL_ADDR) from the address register 220 and temporarily store the received column address (COL_ADDR). Additionally, the column address latch 250 may gradually increase the received column address (COL_ADDR) in burst mode. The column address latch 250 may apply the temporarily stored or gradually increased column address COL_ADDR' to the first to sixteenth column decoders 270a to 270s, respectively.

제1 내지 제16 컬럼 디코더들(270a~270s) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 컬럼 디코더는 상응하는 입출력 게이팅 회로(290)를 통하여 뱅크 어드레스(BANK_ADDR) 및 컬럼 어드레스(COL_ADDR)에 상응하는 감지 증폭기를 활성화시킬 수 있다. Among the first to sixteenth column decoders 270a to 270s, the column decoder activated by the bank control logic 230 corresponds to the bank address (BANK_ADDR) and the column address (COL_ADDR) through the corresponding input/output gating circuit 290. This can activate the sense amplifier.

입출력 게이팅 회로(290)는 입출력 데이터를 게이팅하는 회로들과 함께, 입력 데이터 마스크 로직, 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)로부터 출력된 코드워드를 저장하기 위한 독출 데이터 래치들, 및 제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s)에 데이터를 기입하기 위한 기입 드라이버들을 포함할 수 있다.The input/output gating circuit 290 includes circuits for gating input/output data, input data mask logic, read data latches for storing codewords output from the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s, and It may include write drivers for writing data to the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s.

제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s) 중 하나의 뱅크 어레이에서 독출된 코드워드(CW)는 상기 하나의 뱅크 어레이에 상응하는 감지 증폭기에 의해 감지되고, 상기 독출 데이터 래치들에 저장될 수 있다. 상기 독출 데이터 래치들에 저장된 코드워드(CW)는 ECC 엔진(350)에 의하여 ECC 디코딩이 수행되어 데이터(DTA)로서 데이터 입출력 버퍼(320)에 제공되고, 데이터 입출력 버퍼(320)는 데이터(DTA)를 데이터 신호(DQ)로 변환하고 데이터 신호(DQ)를 스트로브 신호(DQS)와 함께 메모리 컨트롤러(30a)로 제공할 수 있다. A codeword (CW) read from one of the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s is sensed by a sense amplifier corresponding to the one bank array and stored in the read data latches. You can. The codeword (CW) stored in the read data latches is ECC decoded by the ECC engine 350 and provided as data (DTA) to the data input/output buffer 320, and the data input/output buffer 320 is converted to data (DTA). ) can be converted into a data signal (DQ) and provided to the memory controller 30a along with the data signal (DQ) and the strobe signal (DQS).

제1 내지 제16 뱅크 어레이들(310a~310s) 중 하나의 뱅크 어레이에 기입될 데이터 신호(DQ)는 스트로브 신호(DQS)와 함께 데이터 입출력 버퍼(320)에 의하여 수신된다. 데이터 입출력 버퍼(320)는 데이터 신호(DQ)를 데이터(DTA)로 변환하여 ECC 엔진(350)에 제공하고, ECC 엔진(350)은 데이터(DTA)에 기초하여 패리티 비트들(또는 패리티 데이터)을 생성하고, 상기 데이터(DTA)와 상기 패리티 비트들을 포함하는 코드워드(CW)를 입출력 게이팅 회로(290)에 제공할 수 있다. 입출력 게이팅 회로(290)는 상기 기입 드라이버들을 통하여 상기 코드워드(CW)를 상기 하나의 뱅크 어레이의 타겟 페이지에 기입할 수 있다. The data signal DQ to be written in one of the first to sixteenth bank arrays 310a to 310s is received by the data input/output buffer 320 together with the strobe signal DQS. The data input/output buffer 320 converts the data signal (DQ) into data (DTA) and provides it to the ECC engine 350, and the ECC engine 350 generates parity bits (or parity data) based on the data (DTA). may be generated, and a codeword (CW) including the data (DTA) and the parity bits may be provided to the input/output gating circuit 290. The input/output gating circuit 290 may write the codeword (CW) to the target page of the one bank array through the write drivers.

데이터 입출력 버퍼(320)는 기입 동작에서는 데이터 신호(DQ)를 데이터(DTA)로 변환하여 ECC 엔진(350)에 제공하고, 독출 동작에서는 ECC 엔진(350)으로부터 제공되는 데이터(DTA)를 데이터 신호(DQ)로 변환하고, 데이터 신호(DQ)와 스트로브 신호(DQS)를 메모리 컨트롤러(30)에 제공할 수 있다. In a write operation, the data input/output buffer 320 converts the data signal (DQ) into data (DTA) and provides it to the ECC engine 350, and in a read operation, the data (DTA) provided from the ECC engine 350 is converted into a data signal. (DQ), and the data signal (DQ) and strobe signal (DQS) can be provided to the memory controller 30.

ECC 엔진(350)은 제어 로직 회로(210a)로부터의 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 데이터(DTA)에 대한 ECC 인코딩과 코드워드(CW)에 대한 ECC 디코딩을 수행할 수 있다. 또한 ECC 엔진(350)은 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 로우 해머 관리 회로(500a)로부터 제공되는 랜덤 카운트 데이터(RCNTD) 및/또는 카운트 데이터(CNTD)에 대한 ECC 인코딩과 ECC 디코딩을 수행할 수 있다.The ECC engine 350 may perform ECC encoding for the data (DTA) and ECC decoding for the codeword (CW) based on the second control signal (CTL2) from the control logic circuit 210a. Additionally, the ECC engine 350 performs ECC encoding and ECC decoding on the random count data (RCNTD) and/or count data (CNTD) provided from the row hammer management circuit 500a based on the second control signal (CTL2). can do.

클럭 버퍼(225)는 클럭 신호(CK)를 수신하고, 클럭 신호(CK)를 버퍼링하여 내부 클럭 신호(ICK)를 생성하고, 내부 클럭 신호(ICK)는 커맨드(CMD)와 어드레스(ADDR)를 처리하는 구성 요소들에 제공할 수 있다.The clock buffer 225 receives the clock signal (CK), buffers the clock signal (CK) to generate an internal clock signal (ICK), and the internal clock signal (ICK) generates a command (CMD) and an address (ADDR). It can be provided to processing components.

스트로브 신호 생성기(235)는 클럭 신호(CK)를 수신하고, 클럭 신호(CK)에 기초하여 스트로브 신호(DQS)를 생성하고, 스트로브 신호(DQS)를 데이터 입출력 버퍼(320)에 제공할 수 있다. The strobe signal generator 235 may receive the clock signal CK, generate a strobe signal DQS based on the clock signal CK, and provide the strobe signal DQS to the data input/output buffer 320. .

타이밍 제어 회로(700)는 제어 로직 회로(210a)로부터 수신된 커맨드 나타내는 제4 제어 신호(CTL4)를 수신하고, 제4 제어 신호(CTL4)에 기초하여 로우 해머 관리 회로(500a)를 제어하기 위한 제2 내부 커맨드 신호들(IWR2, IRD2, IPRE) 및 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 생성하고, 제2 내부 커맨드 신호들(IWR2, IRD2, IPRE) 및 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 로우 해머 관리 회로(500a)에 제공할 수 있다. 제2 내부 커맨드 신호들(IWR, IRD, IPRE)는 기입 신호(IWR2), 독출 신호(IRD2) 및 프리차지 신호(IPRE)를 포함할 수 있다.The timing control circuit 700 is configured to receive a fourth control signal (CTL4) representing a command received from the control logic circuit (210a) and control the row hammer management circuit (500a) based on the fourth control signal (CTL4). Generate second internal command signals (IWR2, IRD2, IPRE) and an active count update activation signal (ACU_EN), and turn the second internal command signals (IWR2, IRD2, IPRE) and an active count update activation signal (ACU_EN) low. It can be provided to the hammer management circuit 500a. The second internal command signals (IWR, IRD, IPRE) may include a write signal (IWR2), a read signal (IRD2), and a precharge signal (IPRE).

타이밍 제어 회로(700)는 클럭 신호(CK)를 수신하고, 클럭 신호(CK)의 주파수 정보(FRI)에 기초하여 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)의 활성화 구간에 해당하는 클럭 신호(CK)의 수를 적응적으로 조절할 수 있다. The timing control circuit 700 receives the clock signal CK and generates the clock signal CK corresponding to the activation period of the active count update activation signal ACU_EN based on the frequency information FRI of the clock signal CK. The number can be adjusted adaptively.

로우 해머 관리 회로(500a)는 메모리 컨트롤러(30a)로부터의 액티브 커맨드에 수반되는 로우 어드레스(ROW_ADDR)와 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)를 구비하는 액세스 어드레스(ADDR)에 기초하여 메모리 셀 어레이(310)의 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운트 값들을 카운트 데이터(CNTD)로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장할 수 있다. 로우 해머 관리 회로(500a)는 상기 카운팅 값들과 기준 횟수의 비교에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 집중적으로 액세스되는 하나 이상의 후보 해머 어드레스들을 선입-선출(first-in first-out, FIFO) 방식으로 제1 수만큼 저장하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들의 수가 상기 제1 수에 도달하는 경우, 얼러트 핀(201)을 통하여 메모리 컨트롤러(30)에 제공되는 얼러트 신호(ALRT)의 로직 레벨을 변경하고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들 중 하나를 해머 어드레스(HADDR)로 리프레쉬 제어 회로(400)에 제공할 수 있다.The row hammer management circuit 500a manages a plurality of memory cell arrays 310 based on an access address (ADDR) including a row address (ROW_ADDR) and a bank address (BANK_ADDR) accompanying an active command from the memory controller 30a. The number of activations of each of the memory cell rows may be counted and the count values may be stored as count data (CNTD) in the count cells of each of the plurality of memory cell rows. The row hammer management circuit 500a performs first-in first-out (FIFO) one or more candidate hammer addresses that are intensively accessed among the plurality of memory cell rows based on a comparison of the counting values and a reference number. When the number of candidate hammer addresses stored reaches the first number, the logic level of the alert signal (ALRT) is provided to the memory controller 30 through the alert pin 201. may be changed, and one of the stored candidate hammer addresses may be provided to the refresh control circuit 400 as a hammer address (HADDR).

제어 로직 회로(210a)는 반도체 메모리 장치(200a)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 로직 회로(210a)는 반도체 메모리 장치(200)가 기입 동작, 독출 동작, 노멀 리프레쉬 동작 및 해머 리프레쉬 동작을 수행하도록 제어 신호들을 생성할 수 있다. 제어 로직 회로(210a)는 상기 메모리 컨트롤러(30a)로부터 수신되는 커맨드(CMD)를 디코딩하는 커맨드 디코더(211) 및 반도체 메모리 장치(200a)의 동작 모드를 설정하기 위한 모드 레지스터(212)를 포함할 수 있다. The control logic circuit 210a may control the operation of the semiconductor memory device 200a. For example, the control logic circuit 210a may generate control signals so that the semiconductor memory device 200 performs a write operation, a read operation, a normal refresh operation, and a hammer refresh operation. The control logic circuit 210a may include a command decoder 211 for decoding the command (CMD) received from the memory controller 30a and a mode register 212 for setting the operation mode of the semiconductor memory device 200a. You can.

예를 들어, 커맨드 디코더(211)는 칩 선택 신호 및 커맨드/어드레스 신호 등을 디코딩하여 커맨드(CMD)에 상응하는 상기 제어 신호들을 생성할 수 있다. 특히 제어 로직 회로(210a)는 커맨드(CMD)를 디코딩하여 입출력 게이팅 회로(290)를 제어하는 제1 제어 신호(CTL1), ECC 엔진(350)을 제어하는 제2 제어 신호(CTL2), 로우 해머 관리 회로(500a)를 제어하는 제3 제어 신호(CTL3) 및 타이밍 제어 회로(700)를 제어하는 제4 제어 신호(CTL4)를 생성할 수 있다. 또한 커맨드 디코더(211)는 커맨드(CMD)를 디코딩하여 제1 리프레쉬 제어 신호(IREF1), 제2 리프레쉬 제어 신호(IREF2), 액티브 신호(IACT), 기입 신호(IWR1) 및 독출 신호(IRD1)와 같은 제1 내부 커맨드 신호들을 생성하고, 타겟 워드라인의 활성화 구간을 나타내는 액티브 구간 신호(PRD)를 생성할 수 있다.For example, the command decoder 211 may decode a chip select signal and a command/address signal to generate the control signals corresponding to a command (CMD). In particular, the control logic circuit 210a decodes the command (CMD) to control the input/output gating circuit 290, a first control signal (CTL1), a second control signal (CTL2) that controls the ECC engine 350, and a low hammer signal. A third control signal (CTL3) controlling the management circuit 500a and a fourth control signal (CTL4) controlling the timing control circuit 700 may be generated. In addition, the command decoder 211 decodes the command (CMD) and outputs the first refresh control signal (IREF1), the second refresh control signal (IREF2), the active signal (IACT), the write signal (IWR1), and the read signal (IRD1). The same first internal command signals may be generated, and an active period signal (PRD) indicating the activation period of the target word line may be generated.

도 41은 본 발명의 실시예들에 따른 도 40의 메모리 셀 어레이에 포함되는 메모리 셀들을 나타낸다.FIG. 41 shows memory cells included in the memory cell array of FIG. 40 according to embodiments of the present invention.

도 41에서는 워드라인(WLa)에 연결되는 메모리 셀들을 예로서 나타낸다.FIG. 41 shows memory cells connected to the word line WLa as an example.

도 41을 참조하면, 워드라인(WLa)에는 노멀 셀들(NCS) 및 카운트 셀들(CCS)이 연결될 수 있고, 노멀 데이터(DTA)가 노멀 셀들(NCS)에 저장되거나, 노멀 셀들(NCS)로부터 독출될 수 있고, 카운트 데이터(CNTD)가 카운트 셀들(CCS)에 저장되거나 카운트 셀들(CCS)로부터 독출될 수 있다.Referring to FIG. 41, normal cells (NCS) and count cells (CCS) may be connected to the word line (WLa), and normal data (DTA) may be stored in the normal cells (NCS) or read from the normal cells (NCS). The count data (CNTD) may be stored in or read from the count cells (CCS).

도 42a는 본 발명의 실시예들에 따른 도 40의 반도체 메모리 장치에서 타이밍 제어 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 42A is a block diagram showing the configuration of a timing control circuit in the semiconductor memory device of FIG. 40 according to embodiments of the present invention.

도 42a를 참조하면, 타이밍 제어 회로(700)는 내부 커맨드 신호 생성기(710), 레이턴시 컨트롤러(730) 및 액티브 카운트 갱신(ACU) 활성화 신호 생성기(750)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 42A , the timing control circuit 700 may include an internal command signal generator 710, a latency controller 730, and an active count update (ACU) activation signal generator 750.

레이턴시 컨트롤러(730)는 클럭 신호(CK)를 수신하고, 클럭 신호(CK)의 주파수 정보(FRI)에 기초하여 지연 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다.The latency controller 730 may receive the clock signal CK and generate a delay control signal DCS based on the frequency information FRI of the clock signal CK.

내부 커맨드 신호 생성기(710)는 연속적으로 인가되는 제1 커맨드 및 프리차지 커맨드를 포함하는 커맨드(CMD)에 기초하여 로우 해머 관리 회로(500a)의 동작을 제어하는 내부 기입 신호(IWR), 내부 독출 신호(IRD) 및 내부 프리차지 신호(IPRE)를 생성하고, 지연 제어 신호(DCS)에 기초하여 내부 프리차지 신호(IPRE)의 활성화 시점을 조절할 수 있다. The internal command signal generator 710 generates an internal write signal (IWR) and an internal read signal that control the operation of the row hammer management circuit 500a based on a command (CMD) including a continuously applied first command and a precharge command. A signal (IRD) and an internal precharge signal (IPRE) can be generated, and the activation timing of the internal precharge signal (IPRE) can be adjusted based on the delay control signal (DCS).

액티브 카운트 갱신 활성화 신호 생성기(750)는 내부 독출 신호(IRD)와 내부 프리차지 신호(IPRE)에 기초하여 로우 해머 관리 회로(500a)를 활성화시키는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 생성하되, 내부 독출 신호의 활성화(IRD)에 기초하여 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 활성화시키고, 내부 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 기초하여 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)의 비활성화 시점을 조절할 수 있다.The active count update activation signal generator 750 generates an active count update activation signal (ACU_EN) that activates the low hammer management circuit 500a based on the internal read signal (IRD) and the internal precharge signal (IPRE). The active count update activation signal (ACU_EN) may be activated based on the activation (IRD) of the read signal, and the deactivation point of the active count update activation signal (ACU_EN) may be adjusted based on the activation of the internal precharge signal (IPRE).

도 42b는 본 발명의 실시예들에 따른 도 42a의 타이밍 제어 회로에서 레이턴시 컨트롤러의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 42B is a block diagram showing the configuration of a latency controller in the timing control circuit of FIG. 42A according to embodiments of the present invention.

도 42b를 참조하면, 레이턴시 컨트롤러(730)는 클럭 카운터(740) 및 신호 생성기(745)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 42B, the latency controller 730 may include a clock counter 740 and a signal generator 745.

클럭 카운터(740)는 클럭 신호(CK) 및 내부 독출 신호(IRD)를 수신하고, 내부 독출 신호(IRD)의 활성화에 응답하여 클럭 신호(CK)를 카운팅하여 카운팅 값(CV)을 출력한다. The clock counter 740 receives the clock signal CK and the internal read signal IRD, counts the clock signal CK in response to activation of the internal read signal IRD, and outputs a counting value CV.

신호 생성기(745)는 주파수 정보(FRI)에 기초하여 카운팅 값(CV)이 타겟 값에 도달하면 지연 제어 신호(DCS)를 활성화시키고 활성화된 지연 제어 신호(DCS)를 내부 커맨드 신호 생성기(710)에 제공할 수 있다. 신호 생성기(745)는 주파수 정보(FRI)는 타겟 값을 적응적으로 조절할 수 있다. 즉 신호 생성기(745)는 주파수 정보(FRI)가 클럭 신호(CK)의 주파수가 증가됨을 나타내는 경우에, 카운팅 값(CV)의 타겟 값을 증가시켜, 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)의 활성화 구간에 해당하는 클럭 신호(CK)들의 수를 증가시킬 수 있다.The signal generator 745 activates the delay control signal (DCS) when the counting value (CV) reaches the target value based on the frequency information (FRI) and sends the activated delay control signal (DCS) to the internal command signal generator 710. can be provided to. The signal generator 745 can adaptively adjust the target value of the frequency information (FRI). That is, when the frequency information (FRI) indicates that the frequency of the clock signal (CK) increases, the signal generator 745 increases the target value of the counting value (CV), thereby increasing the activation period of the active count update activation signal (ACU_EN). The number of clock signals (CK) corresponding to can be increased.

도 43은 본 발명의 실시예들에 따른 도 40의 반도체 메모리 장치에서 로우 해머 관리 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 43 is a block diagram showing the configuration of a row hammer management circuit in the semiconductor memory device of FIG. 40 according to embodiments of the present invention.

도 43을 참조하면, 로우 해머 관리 회로(500a)는 가산기(510), 비교기(520), 레지스터(530) 및 해머 어드레스 큐(600c)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 43, the row hammer management circuit 500a may include an adder 510, a comparator 520, a register 530, and a hammer address queue 600c.

가산기(510)는 타겟 메모리 셀 로우로부터 독출되어 ECC 엔진(350)에서 ECC 디코딩이 수행된 카운트 데이터(CNTD)를 1만큼 증가시켜 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)를 제공할 수 있다. 즉, 가산기(510)는 카운트 데이터(CNTD)를 갱신할 수 있다. 가산기(510)는 업-카운터로 구현될 수 있다.The adder 510 may increase the count data (CNTD), which is read from the target memory cell row and ECC decoded by the ECC engine 350, by 1 to provide updated count data (UCNTD). That is, the adder 510 can update the count data (CNTD). The adder 510 may be implemented as an up-counter.

갱신된 카운트 데이터(UCNTD)는 ECC 엔진(350)에 제공되고, ECC 엔진(350)은 카운트 데이터(UCNTD)에 대하여 ECC 인코딩을 수행할 수 있다.The updated count data (UCNTD) is provided to the ECC engine 350, and the ECC engine 350 may perform ECC encoding on the count data (UCNTD).

레지스터(530)는 기준 횟수(NTH1)를 저장할 수 있다. 비교기(520)는 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 기준 횟수(NTH1)와 비교하고, 상기 비교의 결과를 나타내는 비교 신호(CS)를 출력할 수 있다.The register 530 may store a reference number (NTH1). The comparator 520 may compare the read count data (CNTD) with the reference number (NTH1) and output a comparison signal (CS) indicating the result of the comparison.

실시예에 있어서, 비교기(520)는 갱신된 카운트 데이터(UCNTD)를 기준 횟수(NTH1)과 비교할 수 있다.In an embodiment, the comparator 520 may compare the updated count data (UCNTD) with the reference count (NTH1).

기준 횟수(NTH1)는 디폴트 기준 횟수와 디폴트 기준 횟수의 배수들을 포함할 수 있고, 따라서, 비교 신호(CS)는 복수의 비트들을 포함할 수 있다.The reference number NTH1 may include a default reference number and multiples of the default reference number, and therefore, the comparison signal CS may include a plurality of bits.

해머 어드레스 큐(600c)는 비교 신호(CS)가 독출된 카운트 데이터(CNTD)가 기준 횟수(NTH1) 이상임을 나타내는 것에 응답하여 타겟 메모리 셀 로우를 지정하는 타겟 로우 어드레스(T_ROW_ADDR)를 후보 해머 어드레스로서 저장하고, 저장된 후보 해머 어드레스들 중 적어도 하나를 해머 어드레스(HADDR)로서, 도 40의 리프레쉬 제어 회로(400)에 제공할 수 있다. 해머 어드레스 큐(600)는 기준 횟수(NTH1) 이상만큼 액세스되는 타겟 로우 어드레스(T_ROW_ADDR)들을 후보 해머 어드레스들로 저장하고, 저장된 후보 해머 어드레스들의 수에 따라 해머 어드레스 큐(600c)의 상태를 얼러트 신호(ALRT)의 로직 레벨로서 나타낼 수 있다.In response to the comparison signal CS indicating that the read count data CNTD is greater than the reference number NTH1, the hammer address queue 600c uses the target row address T_ROW_ADDR, which specifies the target memory cell row, as a candidate hammer address. It may be stored, and at least one of the stored candidate hammer addresses may be provided to the refresh control circuit 400 of FIG. 40 as a hammer address (HADDR). The hammer address queue 600 stores target row addresses (T_ROW_ADDR) that are accessed more than the reference number of times (NTH1) as candidate hammer addresses, and alerts the state of the hammer address queue 600c according to the number of stored candidate hammer addresses. It can be expressed as the logic level of the signal (ALRT).

도 44는 본 발명의 실시예들에 따른 도 43의 로우 해머 관리 회로에서 해머 어드레스 큐의 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 44 is a block diagram illustrating an example of a hammer address queue in the row hammer management circuit of FIG. 43 according to embodiments of the present invention.

도 44를 참조하면, 해머 어드레스 큐(600c)는 제1 수의 선입-선출(first-in first-out, FIFO) 레지스터들(610a, 610b, … , 610h) 및 모니터 로직(650c)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 44, the hammer address queue 600c will include a first number of first-in first-out (FIFO) registers 610a, 610b, ..., 610h and monitor logic 650c. You can.

제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)은 기준 횟수(NTH1) 이상 액세스되는 제1 수의 후보 해머 어드레스들(CHADDRa, CHADDRb, … , CHADDRh)를 선입-선출 방식으로 저장할 수 있다. The first number of FIFO registers (610a, 610b, ..., 610h) can store the first number of candidate hammer addresses (CHADDRa, CHADDRb, ..., CHADDRh) accessed more than a reference number (NTH1) in a first-in-first-out manner. there is.

모니터 로직(650c)은 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)와 연결되어 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)을 관리하고, 비교 신호(CS)에 기초하여 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h) 각각의 후보 해머 어드레스의 저장 여부를 모니터링할 수 있다. 모니터 로직(650c)는 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)에 저장된 후보 해머 어드레스들의 수가 제1 수에 도달하는 경우(즉, 제1 수의 FIFO 레지스터들(610a, 610b, … , 610h)이 full인 경우), 후보 해머 어드레스들 중 가장 먼저 입력된 후보 해머 어드레스를 해머 어드레스(HADDR)로 출력하고, 얼러트 신호(ALRT)의 로직 레벨을 천이시켜 해머 어드레스 큐(600c)의 상태를 메모리 컨트롤러(30a)에 통지할 수 있다. The monitor logic 650c is connected to the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h, manages the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h, and provides a comparison signal (CS). Based on , it is possible to monitor whether the candidate hammer address is stored in each of the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h. The monitor logic 650c detects when the number of candidate hammer addresses stored in the first number of FIFO registers 610a, 610b, ..., 610h reaches the first number (i.e., the first number of FIFO registers 610a, 610b). , …, 610h) is full), the candidate hammer address input first among the candidate hammer addresses is output as the hammer address (HADDR), and the logic level of the alert signal (ALRT) is transitioned to generate the hammer address queue (600c). ) can be notified to the memory controller 30a.

도 45 및 도 46은 각각 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.Figures 45 and 46 respectively show command protocols of a memory system when the memory system according to embodiments of the present invention performs an internal read-modify-write operation using a precharge command.

도 45 및 도 46에서는 반도체 메모리 장치(200a)가 DDR5 SDRAM 또는 DDR6 SDRAM인 것을 가정하고, 클럭 신호(CK_t)와 칩 선택 신호(CS_n)가 도시되어 있다. 또한, 도 45 및 도 46은 각각 도 24 및 도 23의 실시예에 대응될 수 있다.45 and 46, assuming that the semiconductor memory device 200a is DDR5 SDRAM or DDR6 SDRAM, a clock signal CK_t and a chip select signal CS_n are shown. Additionally, FIGS. 45 and 46 may correspond to the embodiments of FIGS. 24 and 23, respectively.

도 39, 도 40 및 도 45를 참조하면, 메모리 컨트롤러(30a)의 스케쥴러(55)는 시점(t11)에 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우의 제1 타겟 로우 어드레스를 수반하는 제1 액티브 커맨드(ACT1)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가한다.Referring to FIGS. 39, 40, and 45, the scheduler 55 of the memory controller 30a synchronizes with the edge of the clock signal CK_t at time t11 to determine the first target row address of the first target memory cell row. The first active command ACT1 accompanied by is applied to the semiconductor memory device 200a.

제1 액티브 커맨드(ACT1)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 액티브 신호(IACT1)를 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제1 타겟 워드라인을 활성화시킨다.In response to the first active command ACT1, the control logic circuit 210a activates the first active signal IACT1 to activate the first target word line connected to the first target memory cell row.

제1 액티브 커맨드(ACT1)를 인가한 후, 시점(t12)에 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 대한 기입 동작을 지시하는 기입 커맨드(WR)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가하고, 기입 커맨드(WR)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 기입 신호(IWR1)를 활성화시킨다. 기입 커맨드(WR)를 인가하고 메모리 컨트롤러(30a)는 시점(t13)에 기입 커맨드(WR)에 수반되는 데이터(DTA)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가한다. 데이터(DTA)는 복수의 비트들(0, 1, s-1)을 포함할 수 있다. After applying the first active command (ACT1), at time t12, the scheduler 55 issues a write command (WR) that instructs a write operation on the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal (CK_t). is applied to the semiconductor memory device 200a, and the control logic circuit 210a activates the first write signal IWR1 in response to the write command WR. After applying the write command WR, the memory controller 30a applies data DTA accompanying the write command WR to the semiconductor memory device 200a at time t13. Data (DTA) may include a plurality of bits (0, 1, s-1).

제어 로직 회로(201)는 시점(t14)에 제2 기입 신호(IWR21)를 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 데이터(DTA)를 저장하는 기입 동작을 수행한다.The control logic circuit 201 activates the second write signal IWR21 at time t14 to perform a write operation to store data DTA in the first target memory cell row.

기입 커맨드(WR)를 인가하고, 스케쥴러(55)는 시점(t15)에 반도체 메모리 장치(200a)에 프리차지 커맨드(PRE)를 인가한다. A write command (WR) is applied, and the scheduler 55 applies a precharge command (PRE) to the semiconductor memory device 200a at time t15.

시점(t15)에 프리차지 커맨드(PRE)가 인가되면, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 시점들(t15, t16)에 독출 신호(IRD)와 제3 기입 신호(IWR2)를 순차적으로 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터(CNTD)를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 기입한다. 따라서 제1 타겟 로우 어드레스(RA=u)가 지정하는 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)의 비트값이 w에서 w+1로 증가한다. 즉 로우 해머 관리 회로(500a)는 별도의 커맨드에 기초하지 않고, 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입한다.When the precharge command (PRE) is applied at time t15, the row hammer management circuit 500a generates the read signal IRD and the third write signal at times t15 and t16 based on the precharge command (PRE). By sequentially activating (IWR2), count data (CNTD) stored in the first target memory cell row is read, the read count data (CNTD) is updated, and the updated count data (CNTD) is stored in the first target memory cell. Write in row. Accordingly, the bit value of the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row designated by the first target row address (RA=u) increases from w to w+1. That is, the row hammer management circuit 500a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the received precharge command (PRE), not based on a separate command, and updates the read data. And, the updated count data is rewritten in the first target memory cell row.

독출 신호(IRD)의 활성화 후, 내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 로우 해머 관리 회로(500a)는 시점(t17)에 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 워드라인을 프리차지한다. After activating the read signal (IRD), and after the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the row hammer management circuit 500a activates the precharge signal (IPRE) at time t17 and the control logic circuit 210a precharges the first target word line in response to activation of the precharge signal IPRE.

프리차지 커맨드(PRE)를 수신한 시점(t15)로부터 지연 시간(tRP)이 경과한 후, 스케쥴러(55)는 시점(t18)에 제2 타겟 메모리 셀 로우에 대한 제2 액티브 커맨드(ACT2)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가하고, 제어 로직 회로(210a)는 제2 액티브 커맨드(ACT2)에 응답하여 제2 액티브 신호(IACT2)을 활성화시켜 제2 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제2 타겟 워드라인을 활성화시킨다.After the delay time (tRP) has elapsed from the time t15 of receiving the precharge command (PRE), the scheduler 55 sends a second active command (ACT2) for the second target memory cell row at time t18. It is applied to the semiconductor memory device 200a, and the control logic circuit 210a activates the second active signal (IACT2) in response to the second active command (ACT2) to connect the second target word line to the second target memory cell row. Activate .

도 45에서 tRAS는 액티브 to 프리차지 시간에 해당할 수 있고, tRCD는 액티브 to 기입 시간에 해당할 수 있고, WLT는 기입 레이턴시에 해당할 수 있고, WBL은 기입 버스트 길이에 해당할 수 있고, tWTR_L은 최소 기입 to 독출에 해당할 수 있고, tWTR_PRHT는 내부 기입 동작의 구간에 해당할 수 있고, tWR은 기입 회복 시간에 해당할 수 있고, tRP는 프리차지 커맨드와 다음 액티브 커맨드 사이의 간격에 해당할 수 있다.In Figure 45, tRAS may correspond to the active to precharge time, tRCD may correspond to the active to write time, WLT may correspond to the write latency, WBL may correspond to the write burst length, and tWTR_L may correspond to the minimum write to read, tWTR_PRHT may correspond to the interval of the internal write operation, tWR may correspond to the write recovery time, and tRP may correspond to the interval between the precharge command and the next active command. You can.

도 45에서 tWR은 30ns, tACU는 20ns에 해당할 수 있다.In Figure 45, tWR may correspond to 30ns and tACU may correspond to 20ns.

로우 해머 관리 회로(500a)는 시점(t15)부터 시점(t17)까지의 시간 구간(tACU) 동안 활성화되는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)에 응답하여 카운트 데이터에 대한 내부 기입-수정-독출 동작을 수행할 수 있다. 타이밍 제어 회로(700)는 시점(t15)에 셋 신호(SET)를 활성화시키고, 시점(t17)에 리셋 신호(RST)를 활성화시켜 시점(t15)부터 시점(t17)까지의 시간 구간(tACU) 동안 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 활성화시킬 수 있다.The row hammer management circuit 500a performs an internal write-modify-read operation for count data in response to an active count update activation signal (ACU_EN) that is activated during the time interval (tACU) from time t15 to t17. It can be done. The timing control circuit 700 activates the set signal (SET) at time t15 and the reset signal (RST) at time t17 to set the time interval (tACU) from time t15 to t17. During this period, the active count update activation signal (ACU_EN) can be activated.

즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 제어 로직 회로(210a)가 시점(t11, 제1 시점)에 제1 액티브 커맨드(ACT1)을 수신한 후, 시점(t15, 제2 시점)에 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 상기 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다. 즉 반도체 메모리 장치(200a)는 메모리 컨트롤러(30a)로부터 수신된 프리차지(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입하도록 할 수 있다. 실시예에 있어서, 시점(t11)과 시점(t15) 사이의 시간 구간은 메모리 컨트롤러(30a)와 반도체 메모리 장치(200a) 사이에서 미리 결정될 수 있다.That is, after the control logic circuit 210a receives the first active command ACT1 at a time t11 (the first time point), the row hammer management circuit 500a operates the free command received at a time point t15 (the second time point). The internal read-modify-write operation may be performed based on a charge command (PRE). That is, the semiconductor memory device 200a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the precharge (PRE) received from the memory controller 30a, updates the read data, and updates the updated Count data may be rewritten in the first target memory cell row. In an embodiment, the time interval between the time t11 and the time t15 may be determined in advance between the memory controller 30a and the semiconductor memory device 200a.

내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다. 즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)가 수신된 시점(t15, 제 2시점)으로부터 시간 구간(tACU)이 지난 시점 (t17, 제3 시점)에 프리차지 신호(IPRE)를 활성화 시킬 수 있다. 제어 로직 회로(210a)는 로우 해머 관리 회로(500a)가 제3 시점(t17)에 활성화시킨 프리차지 신호(IPRE)에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다. After the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the row hammer management circuit 500a activates the precharge signal (IPRE) and the control logic circuit 210a responds to the activation of the precharge signal (IPRE). Thus, the first target memory cell row can be precharged. That is, the row hammer management circuit 500a transmits the precharge signal (IPRE) at a time interval (tACU) after the precharge command (PRE) is received (t15, second time) (t17, third time). can be activated. The control logic circuit 210a may precharge the first target memory cell row in response to the precharge signal IPRE activated by the row hammer management circuit 500a at the third time point t17.

도 39, 도 40 및 도 46을 참조하면, 메모리 컨트롤러(30a)의 스케쥴러(55)는 시점(t21)에 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우의 제1 타겟 로우 어드레스를 수반하는 제1 액티브 커맨드(ACT1)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가한다.39, 40, and 46, the scheduler 55 of the memory controller 30a selects the first target row address of the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal CK_t at time t21. The first active command ACT1 accompanied by is applied to the semiconductor memory device 200a.

제1 액티브 커맨드(ACT1)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 액티브 신호(IACT1)를 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제1 타겟 워드라인을 활성화시킨다.In response to the first active command ACT1, the control logic circuit 210a activates the first active signal IACT1 to activate the first target word line connected to the first target memory cell row.

제1 액티브 커맨드(ACT1)를 인가한 후, 시점(t22)에 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 대한 독출 동작을 지시하는 독출 커맨드(RD)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가하고, 독출 커맨드(RD)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 독출 신호(IRD1)를 활성화시킨다.After applying the first active command ACT1, at time t22, the scheduler 55 issues a read command RD that instructs a read operation for the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal CK_t. is applied to the semiconductor memory device 200a, and the control logic circuit 210a activates the first read signal IRD1 in response to the read command RD.

독출 커맨드(RD)를 인가하고, 스케쥴러(55)는 시점(t23)에 반도체 메모리 장치(201)에 프리차지 커맨드(PRE)를 인가한다.A read command (RD) is applied, and the scheduler 55 applies a precharge command (PRE) to the semiconductor memory device 201 at time t23.

시점(t23)에 프리차지 커맨드(PRE)가 인가되면, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 시점들(t23, t24)에 제2 독출 신호(IRD2)와 기입 신호(IWR2)를 순차적으로 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터(CNTD)를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 기입한다. 따라서 제1 타겟 로우 어드레스(RA=u)가 지정하는 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)의 비트값이 w에서 w+1로 증가한다. 즉 로우 해머 관리 회로(500a)는 별도의 커맨드에 기초하지 않고, 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입한다.When the precharge command (PRE) is applied at time t23, the row hammer management circuit 500a generates a second read signal IRD2 and a write signal at times t23 and t24 based on the precharge command PRE. By sequentially activating (IWR2), count data (CNTD) stored in the first target memory cell row is read, the read count data (CNTD) is updated, and the updated count data (CNTD) is stored in the first target memory cell. Write in row. Accordingly, the bit value of the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row designated by the first target row address (RA=u) increases from w to w+1. That is, the row hammer management circuit 500a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the received precharge command (PRE), not based on a separate command, and updates the read data. And, the updated count data is rewritten in the first target memory cell row.

제2 독출 신호(IRD2)의 활성화 후, 내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 시점(t25)에 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 워드라인을 프리차지한다.After activating the second read signal (IRD2), after the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the low hammer management circuit 500a activates and controls the precharge signal (IPRE) at time t25. The logic circuit 210a precharges the first target word line in response to activation of the precharge signal IPRE.

시점(t23)으로부터 지연 시간(tRP)이 경과한 시점(t26)에 스케쥴러(55)는 제2 타겟 메모리 셀 로우에 대한 제2 액티브 커맨드(ACT2)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가하고, 제어 로직 회로(210a)는 제2 액티브 커맨드(ACT2)에 응답하여 제2 액티브 신호(IACT2)을 활성화시켜 제2 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제2 타겟 워드라인을 활성화시킨다.At a time point (t26) when the delay time (tRP) has elapsed from the time point (t23), the scheduler 55 applies the second active command (ACT2) for the second target memory cell row to the semiconductor memory device 200a and controls The logic circuit 210a activates the second active signal IACT2 in response to the second active command ACT2 to activate the second target word line connected to the second target memory cell row.

시점(t27)에 독출 커맨드(RD)에 응답한 데이터(DTA)가 반도체 메모리 장치(200a) 외부로 출력될 수 있다.At time t27, data DTA in response to the read command RD may be output to the outside of the semiconductor memory device 200a.

도 46에서 tRAS는 액티브 to 프리차지 지연에 해당할 수 있고, tRCD는 액티브 to 독출 지연에 해당할 수 있고, CL은 독출 레이턴시에 해당할 수 있고, tCCD_L은 독출 커맨드(RD)를 인가하고, 동일 뱅크 그룹에 해당하는 연속적인 독출 커맨드 인가시의 지연 시간에 해당할 수 있고, tRTP는 독출 to 프리차지 지연에 해당할 수 있다.In Figure 46, tRAS may correspond to the active to precharge delay, tRCD may correspond to the active to read delay, CL may correspond to the read latency, tCCD_L applies the read command (RD), and the same It may correspond to a delay time when applying a continuous read command corresponding to a bank group, and tRTP may correspond to a read to precharge delay.

도 46에서 tACU는 20ns에 해당할 수 있다.In Figure 46, tACU may correspond to 20ns.

로우 해머 관리 회로(500a)는 시점(t23)부터 시점(t25)까지의 시간 구간(tACU) 동안 활성화되는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)에 응답하여 카운트 데이터에 대한 내부 기입-수정-독출 동작을 수행할 수 있다. 타이밍 제어 회로(700)는 시점(t23)에 셋 신호(SET)를 활성화시키고, 시점(t25)에 리셋 신호(RST)를 활성화시켜 시점(t23)부터 시점(t25)까지의 시간 구간(tACU) 동안 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 활성화시킬 수 있다.The row hammer management circuit 500a performs an internal write-modify-read operation for count data in response to the active count update activation signal (ACU_EN) activated during the time interval (tACU) from time t23 to t25. It can be done. The timing control circuit 700 activates the set signal (SET) at time t23 and the reset signal (RST) at time t25 to set the time interval (tACU) from time t23 to t25. During this period, the active count update activation signal (ACU_EN) can be activated.

즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 제어 로직 회로(210a)가 시점(t21, 제1 시점)에 제1 액티브 커맨드(ACT1)를 수신하고, 제1 액티브 커맨드(ACT1) 이후에 독출 커맨드(RD)를 수신한 후, 시점(t23, 제2 시점)에 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 상기 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다. 즉, 반도체 메모리 장치(200a)는 메모리 컨트롤러(30a)로부터 수신된 프리차지(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입하도록 할 수 있다. 시점(t21)과 시점(t23) 사이의 시간 구간은 메모리 컨트롤러(30a)와 반도체 메모리 장치(200a) 사이에서 미리 결정될 수 있다.That is, the row hammer management circuit 500a receives the first active command ACT1 at the time t21 (first time point) of the control logic circuit 210a, and sends the read command RD after the first active command ACT1. ), the internal read-modify-write operation may be performed based on the precharge command (PRE) received at time t23 (second time point). That is, the semiconductor memory device 200a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the precharge (PRE) received from the memory controller 30a, updates the read data, and updates The stored count data can be rewritten in the first target memory cell row. The time interval between the time t21 and the time t23 may be determined in advance between the memory controller 30a and the semiconductor memory device 200a.

내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다. 즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)가 수신된 시점(t23, 제 2시점)으로부터 시간 구간(tACU)이 지난 시점 (t25, 제3 시점)에 프리차지 신호(IPRE)를 활성화 시킬 수 있다. 제어 로직 회로(210a)는 로우 해머 관리 회로(500a)가 제3 시점(t25)에 활성화시킨 프리차지 신호(IPRE)에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다.After the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the row hammer management circuit 500a activates the precharge signal (IPRE) and the control logic circuit 210a responds to the activation of the precharge signal (IPRE). Thus, the first target memory cell row can be precharged. That is, the low hammer management circuit 500a transmits the precharge signal (IPRE) at a time interval (tACU) after the precharge command (PRE) is received (t23, second time) (t25, third time). can be activated. The control logic circuit 210a may precharge the first target memory cell row in response to the precharge signal IPRE activated by the row hammer management circuit 500a at the third time point t25.

도 47 및 도 48은 각각 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템이 프리차지 커맨드를 이용하여 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 경우에 메모리 시스템의 커맨드 프로토콜을 나타낸다.Figures 47 and 48 respectively show command protocols of a memory system when the memory system according to embodiments of the present invention performs an internal read-modify-write operation using a precharge command.

도 47 및 도 48에서는 반도체 메모리 장치(200a)가 LPDDR SDRAM인 것을 가정하고, 클럭 신호(CK_t)와 칩 선택 신호(CS_n)가 도시되어 있다. 또한, 도 47 및 도 48은 각각 도 24 및 도 23의 실시예에 대응될 수 있다.47 and 48, assuming that the semiconductor memory device 200a is an LPDDR SDRAM, a clock signal CK_t and a chip select signal CS_n are shown. Additionally, FIGS. 47 and 48 may correspond to the embodiments of FIGS. 24 and 23, respectively.

도 39, 도 40 및 도 47을 참조하면, 메모리 컨트롤러(30a)의 스케쥴러(55)는 시점(t31)에 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우의 제1 타겟 로우 어드레스를 수반하는 제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)를 반도체 메모리 장치(200a)에 연속적으로 인가한다.39, 40, and 47, the scheduler 55 of the memory controller 30a selects the first target row address of the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal CK_t at time t31. The first active command (ACT11) and the second active command (ACT12) accompanying are successively applied to the semiconductor memory device 200a.

제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 액티브 신호(IACT1)를 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제1 타겟 워드라인을 활성화시킨다.In response to the first active command (ACT11) and the second active command (ACT12), the control logic circuit 210a activates the first active signal (IACT1) to activate the first target word line connected to the first target memory cell row. I order it.

제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)를 인가한 후, 시점(t32)에 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 대한 기입 동작을 지시하는 기입 커맨드(WR)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가하고, 기입 커맨드(WR)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 기입 신호(IWR1)를 활성화시킨다. 기입 커맨드(WR)를 인가하고 메모리 컨트롤러(30a)는 시점(t33)에 기입 커맨드(WR)에 수반되는 데이터(DTA)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가한다. 데이터(DTA)는 복수의 비트들(0, 1, s-1)을 포함할 수 있다.After applying the first active command (ACT11) and the second active command (ACT12), at time t32, the scheduler 55 performs a write operation on the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal (CK_t) A write command WR indicating is applied to the semiconductor memory device 200a, and the control logic circuit 210a activates the first write signal IWR1 in response to the write command WR. The write command WR is applied, and the memory controller 30a applies the data DTA accompanying the write command WR to the semiconductor memory device 200a at time t33. Data (DTA) may include a plurality of bits (0, 1, s-1).

제어 로직 회로(210a)는 시점(t34)에 제2 기입 신호(IWR21)를 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 데이터(DTA)를 저장하는 기입 동작을 수행한다.The control logic circuit 210a activates the second write signal IWR21 at time t34 to perform a write operation to store data DTA in the first target memory cell row.

기입 커맨드(WR)를 인가하고, 스케쥴러(55)는 시점(t35)에 반도체 메모리 장치(200a)에 프리차지 커맨드(PRE)를 인가한다. A write command (WR) is applied, and the scheduler 55 applies a precharge command (PRE) to the semiconductor memory device 200a at time t35.

시점(t35)에 프리차지 커맨드(PRE)가 인가되면, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 시점들(t35, t36)에 독출 신호(IRD)와 제3 기입 신호(IWR2)를 순차적으로 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터(CNTD)를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 기입한다. 따라서 제1 타겟 로우 어드레스(RA=u)가 지정하는 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)의 비트값이 w에서 w+1로 증가한다. 즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 별도의 커맨드에 기초하지 않고, 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입한다.When the precharge command (PRE) is applied at time t35, the row hammer management circuit 500a generates the read signal IRD and the third write signal at times t35 and t36 based on the precharge command (PRE). By sequentially activating (IWR2), count data (CNTD) stored in the first target memory cell row is read, the read count data (CNTD) is updated, and the updated count data (CNTD) is stored in the first target memory cell. Write in row. Accordingly, the bit value of the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row designated by the first target row address (RA=u) increases from w to w+1. That is, the row hammer management circuit 500a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the received precharge command (PRE), not based on a separate command, and stores the read data. Update and rewrite the updated count data into the first target memory cell row.

독출 신호(IRD)의 활성화 후, 내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 워드라인을 프리차지한다. After activation of the read signal (IRD) and the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the row hammer management circuit 500a activates the precharge signal IPRE and the control logic circuit 210a activates the precharge signal (IPRE). The first target word line is precharged in response to activation of the charge signal (IPRE).

프리차지 커맨드(PRE)를 수신한 시점(t35)로부터 지연 시간(tRP)이 경과한 후, 스케쥴러(55)는 시점(t38)에 제2 타겟 메모리 셀 로우에 대한 제3 액티브 커맨드(ACT21)와 제4 액티브 커맨드(ACT22)를 반도체 메모리 장치(200a)에 연속적으로 인가하고, 제어 로직 회로(210a)는 제3 액티브 커맨드(ACT21)와 제4 액티브 커맨드(ACT22)에 응답하여 제2 액티브 신호(IACT2)을 활성화시켜 제2 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제2 타겟 워드라인을 활성화시킨다.After the delay time (tRP) has elapsed from the time point (t35) of receiving the precharge command (PRE), the scheduler 55 sends a third active command (ACT21) for the second target memory cell row at time point (t38) and The fourth active command ACT22 is continuously applied to the semiconductor memory device 200a, and the control logic circuit 210a generates a second active signal in response to the third active command ACT21 and the fourth active command ACT22. IACT2) is activated to activate the second target word line connected to the second target memory cell row.

도 47에서 tRAS는 액티브 to 프리차지 시간에 해당할 수 있고, tRCD는 액티브 to 기입 시간에 해당할 수 있고, WLT는 기입 레이턴시에 해당할 수 있고, WBL은 기입 버스트 길이에 해당할 수 있고, tWTR_L은 최소 기입 to 독출에 해당할 수 있고, tWTR_PRHT는 내부 기입 동작의 구간에 해당할 수 있고, tWR은 기입 회복 시간에 해당할 수 있고, tRP는 프리차지 커맨드와 다음 액티브 커맨드 사이의 간격에 해당할 수 있다.In Figure 47, tRAS may correspond to the active to precharge time, tRCD may correspond to the active to write time, WLT may correspond to the write latency, WBL may correspond to the write burst length, and tWTR_L may correspond to the minimum write to read, tWTR_PRHT may correspond to the interval of the internal write operation, tWR may correspond to the write recovery time, and tRP may correspond to the interval between the precharge command and the next active command. You can.

도 47에서 tWR은 34ns, tACU는 22ns에 해당할 수 있다.In Figure 47, tWR may correspond to 34ns and tACU may correspond to 22ns.

로우 해머 관리 회로(500a)는 시점(t35)부터 시점(t37)까지의 시간 구간(tACU) 동안 활성화되는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)에 응답하여 카운트 데이터에 대한 내부 기입-수정-독출 동작을 수행할 수 있다. 타이밍 제어 회로(700)는 시점(t35)에 셋 신호(SET)를 활성화시키고, 시점(t37)에 리셋 신호(RST)를 활성화시켜 시점(t15)부터 시점(t17)까지의 시간 구간(tACU) 동안 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 활성화시킬 수 있다.The row hammer management circuit 500a performs an internal write-modify-read operation for count data in response to an active count update activation signal (ACU_EN) that is activated during the time interval (tACU) from time t35 to t37. It can be done. The timing control circuit 700 activates the set signal (SET) at time t35 and the reset signal (RST) at time t37 to set the time interval (tACU) from time t15 to t17. During this period, the active count update activation signal (ACU_EN) can be activated.

즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 제어 로직 회로(210a)가 시점(t31, 제1 시점)에 제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)를 수신하고, 이후에 기입 커맨드(WR)을 수신한 후, 시점(t35, 제2 시점)에 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 상기 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다. 즉 반도체 메모리 장치(200a)는 메모리 컨트롤러(30a)로부터 수신된 프리차지(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입하도록 할 수 있다. 실시예에 있어서, 시점(t31)과 시점(t35) 사이의 시간 구간은 메모리 컨트롤러(30a)와 반도체 메모리 장치(200a) 사이에서 미리 결정될 수 있다.That is, the row hammer management circuit 500a receives the first active command (ACT11) and the second active command (ACT12) at the time t31 (first time point) of the control logic circuit 210a, and then sends the write command ( After receiving WR), the internal read-modify-write operation may be performed based on the precharge command (PRE) received at time t35 (second time point). That is, the semiconductor memory device 200a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the precharge (PRE) received from the memory controller 30a, updates the read data, and updates the updated Count data may be rewritten in the first target memory cell row. In an embodiment, the time interval between the time t31 and the time t35 may be determined in advance between the memory controller 30a and the semiconductor memory device 200a.

내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다. 즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)가 수신된 시점(t35, 제 2시점)으로부터 시간 구간(tACU)이 지난 시점(t37, 제3 시점)에 프리차지 신호(IPRE)를 활성화 시킬 수 있다. 제어 로직 회로(210a)는 로우 해머 관리 회로(500a)가 제3 시점(t37)에 활성화시킨 프리차지 신호(IPRE)에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다.After the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the row hammer management circuit 500a activates the precharge signal (IPRE) and the control logic circuit 210a responds to the activation of the precharge signal (IPRE). Thus, the first target memory cell row can be precharged. That is, the low hammer management circuit 500a transmits the precharge signal (IPRE) at a time interval (tACU) after the precharge command (PRE) is received (t35, second time) (t37, third time). can be activated. The control logic circuit 210a may precharge the first target memory cell row in response to the precharge signal IPRE activated by the row hammer management circuit 500a at the third time point t37.

도 39, 도 40 및 도 48을 참조하면, 메모리 컨트롤러(30a)의 스케쥴러(55)는 시점(t41)에 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우의 제1 타겟 로우 어드레스를 수반하는 제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)를 반도체 메모리 장치(200a)에 연속적으로 인가한다.Referring to FIGS. 39, 40, and 48, the scheduler 55 of the memory controller 30a synchronizes with the edge of the clock signal CK_t at time t41 to determine the first target row address of the first target memory cell row. The first active command (ACT11) and the second active command (ACT12) accompanying are successively applied to the semiconductor memory device 200a.

제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 액티브 신호(IACT1)를 활성화시켜 제1 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제1 타겟 워드라인을 활성화시킨다.In response to the first active command (ACT11) and the second active command (ACT12), the control logic circuit 210a activates the first active signal (IACT1) to activate the first target word line connected to the first target memory cell row. I order it.

제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)를 인가한 후, 시점(t42)에 스케쥴러(55)는 클럭 신호(CK_t)의 에지에 동기하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 대한 독출 동작을 지시하는 독출 커맨드(RD)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가하고, 독출 커맨드(RD)에 응답하여 제어 로직 회로(210a)는 제1 독출 신호(IRD1)를 활성화시킨다.After applying the first active command (ACT11) and the second active command (ACT12), at time t42, the scheduler 55 performs a read operation for the first target memory cell row in synchronization with the edge of the clock signal (CK_t) A read command RD indicating is applied to the semiconductor memory device 200a, and the control logic circuit 210a activates the first read signal IRD1 in response to the read command RD.

독출 커맨드(RD)를 인가하고, 스케쥴러(55)는 시점(t43)에 반도체 메모리 장치(200a)에 프리차지 커맨드(PRE)를 인가한다.A read command (RD) is applied, and the scheduler 55 applies a precharge command (PRE) to the semiconductor memory device 200a at time t43.

시점(t43)에 프리차지 커맨드(PRE)가 인가되면, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 시점들(t43, t44)에 제2 독출 신호(IRD2)와 기입 신호(IWR2)를 순차적으로 활성화시켜, 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 카운트 데이터(CNTD)를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터(CNTD)를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 기입한다. 따라서 제1 타겟 로우 어드레스(RA=u)가 지정하는 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)의 비트값이 w에서 w+1로 증가한다. 즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 별도의 커맨드에 기초하지 않고, 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입한다.When the precharge command (PRE) is applied at the time point (t43), the row hammer management circuit 500a generates the second read signal (IRD2) and the write signal at the times (t43 and t44) based on the precharge command (PRE). By sequentially activating (IWR2), count data (CNTD) stored in the first target memory cell row is read, the read count data (CNTD) is updated, and the updated count data (CNTD) is stored in the first target memory cell. Write in row. Accordingly, the bit value of the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row designated by the first target row address (RA=u) increases from w to w+1. That is, the row hammer management circuit 500a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the received precharge command (PRE), not based on a separate command, and stores the read data. Update and rewrite the updated count data into the first target memory cell row.

제2 독출 신호(IRD2)의 활성화 후, 내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 시점(t45)에 로우 해머 관리 회로(510a)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 워드라인을 프리차지한다.After activating the second read signal (IRD2), after the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, at time t45, the low hammer management circuit 510a activates and controls the precharge signal (IPRE). The logic circuit 210a precharges the first target word line in response to activation of the precharge signal IPRE.

시점(t43)으로부터 지연 시간(tRP)이 경과한 시점(t46)에 스케쥴러(55)는 제2 타겟 메모리 셀 로우에 대한 제2 액티브 커맨드(ACT2)를 반도체 메모리 장치(200a)에 인가하고, 제어 로직 회로(210a)는 제2 액티브 커맨드(ACT2)에 응답하여 제2 액티브 신호(IACT2)을 활성화시켜 제2 타겟 메모리 셀 로우에 연결된 제2 타겟 워드라인을 활성화시킨다.At a time point (t46) when the delay time (tRP) has elapsed from the time point (t43), the scheduler 55 applies the second active command (ACT2) for the second target memory cell row to the semiconductor memory device 200a and controls The logic circuit 210a activates the second active signal IACT2 in response to the second active command ACT2 to activate the second target word line connected to the second target memory cell row.

시점(t46) 이후에 독출 커맨드(RD)에 응답한 데이터(DTA)가 반도체 메모리 장치(200a) 외부로 출력될 수 있다.After the time point t46, the data DTA in response to the read command RD may be output to the outside of the semiconductor memory device 200a.

도 48에서 에서 tRAS는 액티브 to 프리차지 지연에 해당할 수 있고, tRCD는 액티브 to 독출 지연에 해당할 수 있고, CL은 독출 레이턴시에 해당할 수 있고, tCCD_L은 독출 커맨드(RD)를 인가하고, 동일 뱅크 그룹에 해당하는 연속적인 독출 커맨드 인가시의 지연 시간에 해당할 수 있고, tRTP는 독출 to 프리차지 지연에 해당할 수 있다.In Figure 48, tRAS may correspond to the active to precharge delay, tRCD may correspond to the active to read delay, CL may correspond to the read latency, tCCD_L applies the read command (RD), It may correspond to the delay time when applying successive read commands corresponding to the same bank group, and tRTP may correspond to the read to precharge delay.

도 48에서 tACU는 22ns에 해당할 수 있다.In Figure 48, tACU may correspond to 22ns.

로우 해머 관리 회로(500a)는 시점(t43)부터 시점(t45)까지의 시간 구간(tACU) 동안 활성화되는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)에 응답하여 카운트 데이터에 대한 내부 기입-수정-독출 동작을 수행할 수 있다. 타이밍 제어 회로(700)는 시점(t43)에 셋 신호(SET)를 활성화시키고, 시점(t45)에 리셋 신호(RST)를 활성화시켜 시점(t43)부터 시점(t45)까지의 시간 구간(tACU) 동안 액티브 카운트 갱신 활성화 신호(ACU_EN)를 활성화시킬 수 있다.The row hammer management circuit 500a performs an internal write-modify-read operation for count data in response to the active count update activation signal (ACU_EN) that is activated during the time interval (tACU) from time point (t43) to time point (t45). It can be done. The timing control circuit 700 activates the set signal (SET) at time t43 and the reset signal (RST) at time t45 to set the time interval (tACU) from time t43 to t45. During this period, the active count update activation signal (ACU_EN) can be activated.

즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 제어 로직 회로(210a)가 로우 해머 관리 회로(500a)는 제어 로직 회로(210a)가 시점(t41, 제1 시점)에 제1 액티브 커맨드(ACT11)와 제2 액티브 커맨드(ACT12)를 수신하고, 이후에 독출 커맨드(RD)을 수신한 후, 시점(t43, 제2 시점)에 수신된 프리차지 커맨드(PRE)에 기초하여 상기 내부 독출-수정-기입 동작을 수행할 수 있다. 즉, 반도체 메모리 장치(200a)는 메모리 컨트롤러(30a)로부터 수신된 프리차지(PRE)에 기초하여 제1 타겟 메모리 셀 로우에 저장된 카운트 데이터(CNTD)를 독출하고, 독출된 데이터를 갱신하고, 갱신된 카운트 데이터를 제1 타겟 메모리 셀 로우에 재기입하도록 할 수 있다. 실시예에 있어서, 시점(t41)과 시점(t43) 사이의 시간 구간은 메모리 컨트롤러(30a)와 반도체 메모리 장치(200a) 사이에서 미리 결정될 수 있다.That is, the row hammer management circuit 500a is configured such that the control logic circuit 210a executes the first active command ACT11 and the first active command ACT11 at a time t41 (the first time point). 2 After receiving the active command (ACT12) and subsequently receiving the read command (RD), the internal read-modify-write operation based on the precharge command (PRE) received at time t43 (second time point) can be performed. That is, the semiconductor memory device 200a reads the count data (CNTD) stored in the first target memory cell row based on the precharge (PRE) received from the memory controller 30a, updates the read data, and updates The stored count data can be rewritten in the first target memory cell row. In an embodiment, the time interval between the time t41 and the time t43 may be predetermined between the memory controller 30a and the semiconductor memory device 200a.

내부 독출-수정-기입 동작에 소요되는 시간(tACU) 후, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 신호(IPRE)를 활성화시키고 제어 로직 회로(210a)는 프리차지 신호(IPRE)의 활성화에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다. 즉, 로우 해머 관리 회로(500a)는 프리차지 커맨드(PRE)가 수신된 시점(t43, 제 2시점)으로부터 시간 구간(tACU)이 지난 시점(t45, 제3 시점)에 프리차지 신호(IPRE)를 활성화 시킬 수 있다. 제어 로직 회로(210a)는 로우 해머 관리 회로(500a)가 제3 시점(t45)에 활성화시킨 프리차지 신호(IPRE)에 응답하여 제1 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지할 수 있다.After the time (tACU) required for the internal read-modify-write operation, the row hammer management circuit 500a activates the precharge signal (IPRE) and the control logic circuit 210a responds to the activation of the precharge signal (IPRE). Thus, the first target memory cell row can be precharged. That is, the low hammer management circuit 500a transmits the precharge signal (IPRE) at a time interval (tACU) after the precharge command (PRE) is received (t43, second time) (t45, third time). can be activated. The control logic circuit 210a may precharge the first target memory cell row in response to the precharge signal IPRE activated by the row hammer management circuit 500a at the third time point t45.

도 49는 본 발명의 실시예들에 따른 로우 해머 관리 회로가 클럭 신호의 주파수에 기초하여 액티브 카운트 갱신 구간을 확보하는 것을 나타낸다.Figure 49 shows that the row hammer management circuit according to embodiments of the present invention secures an active count update period based on the frequency of the clock signal.

도 49에는 데이터 전송 주파수, 클럭 신호의 주파수, 클럭 신호의 주파수에 따른 하나의 클럭 신호의 주기(tCK), 기입 회복 시간(tWR) 및 액티브 카운트 갱신 구간(tACU)이 도시된다.Figure 49 shows the data transmission frequency, clock signal frequency, period of one clock signal (tCK), write recovery time (tWR), and active count update period (tACU) according to the clock signal frequency.

도 49에서, 기입 회복 시간(tWR)은 30ns, 액티브 카운트 갱신 구간(tACU)은 20ns라고 가정한다.In Figure 49, it is assumed that the write recovery time (tWR) is 30ns and the active count update period (tACU) is 20ns.

도 49를 참조하면, 데이터 전송 주파수가 3200Mbps, 3600Mbps, 4000Mpbs, 4400Mbps, 4800Mbps, 5200Mbps, 5600Mbps, 6000Mbps, 6400Mbps로 증가함에 따라 클럭 신호(CK)의 주파수는 1600MHz, 1800MHz, 2000MHz, 2200MHz, 2400MHz, 2600MHz, 2800MHz, 3000MHz, 3200MHz로 증가하고, 이에 따라, 하나의 클럭 신호의 주기(tCK)는 0.625ns, 0.556ns, 0.500ns, 0.455ns, 0.417ns, 0.385ns, 0.357ns, 0.357ns, 0.333ns, 0.333ns, 0.3125ns로 감소한다.Referring to Figure 49, as the data transmission frequency increases to 3200Mbps, 3600Mbps, 4000Mpbs, 4400Mbps, 4800Mbps, 5200Mbps, 5600Mbps, 6000Mbps, 6400Mbps, the frequency of the clock signal (CK) increases to 1600MHz, 1800MHz, and 200Mbps. 0MHz, 2200MHz, 2400MHz, 2600MHz , increases to 2800MHz, 3000MHz, and 3200MHz, and accordingly, the period (tCK) of one clock signal is 0.625ns, 0.556ns, 0.500ns, 0.455ns, 0.417ns, 0.385ns, 0.357ns, 0.357ns, 0.333ns, It decreases to 0.333ns and 0.3125ns.

하나의 클럭 신호의 주기(tCK)가 클럭 신호(CK)의 주파수의 증가에 따라 감소함에 따라, 기입 회복 시간(tWR)에 해당하는 클럭 신호(tCK)들의 수는 48, 54, 60, 66, 72, 78, 84, 90, 96으로 증가하고, 액티브 카운트 갱신 구간(tACU)에 해당하는 클럭 신호(tCK)들의 수는 32, 36, 40, 44, 48, 56, 60, 64로 증가한다.As the period (tCK) of one clock signal decreases with an increase in the frequency of the clock signal (CK), the number of clock signals (tCK) corresponding to the write recovery time (tWR) is 48, 54, 60, 66, It increases to 72, 78, 84, 90, and 96, and the number of clock signals (tCK) corresponding to the active count update period (tACU) increases to 32, 36, 40, 44, 48, 56, 60, and 64.

도 42b의 레이턴시 컨트롤러(730)는 클럭 신호(CK)의 주파수 정보(FRI)에 따라 타겟 카운팅 값에 도달하는 클럭 신호(CK)의 카운팅 값(CV)을 적응적으로 조절하여 지연 제어 신호(DCS)를 활성화시킬 수 있다. The latency controller 730 in FIG. 42b adaptively adjusts the counting value (CV) of the clock signal (CK) reaching the target counting value according to the frequency information (FRI) of the clock signal (CK) to control the delay control signal (DCS). ) can be activated.

따라서 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 로우들 각각의 액세스 횟수를 카운트 데이터로서 각각의 카운트 셀들에 저장하면서, 프리차지 커맨드가 수신되는 것에 응답하여 별도의 커맨드 없이 상기 카운트 데이터에 대한 내부 독출-수정-기입 동작을 자동으로 수행하여 로우 해머를 방어하면서 커맨드 발행을 감소시킬 수 있으므로 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, the semiconductor memory device according to embodiments of the present invention stores the number of accesses of each memory cell row as count data in each count cell, and in response to receiving a precharge command, adds the count data to the count data without a separate command. Performance can be improved by automatically performing internal read-modify-write operations to prevent low hammer while reducing command issuance.

본 발명은 복수의 휘발성 메모리 셀들을 포함하는 반도체 메모리 장치를 사용하는 다양한 시스템에 적용될 수 있다. 즉 본 발명은 스마트 폰, 내비게이션 시스템, 노트북 컴퓨터, 데스크 탑 컴퓨터, 게임 콘솔 등과 같은 반도체 메모리 장치를 동작 메모리로 사용하는 다양한 시스템에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to various systems using a semiconductor memory device including a plurality of volatile memory cells. That is, the present invention can be applied to various systems that use semiconductor memory devices as operating memory, such as smart phones, navigation systems, laptop computers, desktop computers, game consoles, etc.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to embodiments, but those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that modifications and changes may be made.

Claims (20)

각각이 복수의 메모리 셀들을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함하는 메모리 셀 어레이;
외부의 메모리 컨트롤러로부터의 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운팅 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고,
제1 시점에 수신된 상기 액티브 커맨드 이후에 인가되며 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 메모리 동작을 지시하는 제1 커맨드 이후에, 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 로우 해머 관리 회로; 및
상기 제1 커맨드에 기초하여 상기 타겟 메모리 셀 로우에 상기 메모리 동작을 수행하며, 상기 로우 해머 관리 회로를 제어하는 제어 로직 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.
A memory cell array comprising a plurality of memory cell rows each having a plurality of memory cells;
Counting the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on an active command from an external memory controller and storing the counting values as count data in count cells of each of the plurality of memory cell rows,
The plurality of memory cell rows based on a precharge command applied at a second time after the first command that is applied after the active command received at a first time and instructing a memory operation for the target memory cell row. Internal read-modification for reading the count data stored in the count cells of a target memory cell row, updating the read count data, and rewriting the updated count data to the count cells of the target memory cell row. -low hammer management circuit that performs the writing operation; and
A semiconductor memory device comprising a control logic circuit that performs the memory operation on the target memory cell row based on the first command and controls the row hammer management circuit.
제1항에 있어서,
상기 로우 해머 관리 회로는 상기 제2 시점 이후 제3 시점에 프리차지 신호를 활성화 시키고,
상기 제어 로직 회로는 상기 프리차지 신호에 응답하여 상기 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to paragraph 1,
The row hammer management circuit activates the precharge signal at a third time after the second time,
The control logic circuit precharges the target memory cell row in response to the precharge signal.
제2항에 있어서,
상기 제2 시점과 상기 제3 시점 사이의 시간 구간은 상기 로우 해머 관리 회로가 상기 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 구간에 해당하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to paragraph 2,
The time interval between the second time point and the third time point corresponds to a section in which the row hammer management circuit performs the internal read-modify-write operation.
제2항에 있어서,
상기 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로의 동작을 제어하는 내부 커맨드 신호들을 생성하고, 상기 메모리 컨트롤러로부터 수신되는 클럭 신호의 주파수에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로를 활성화시키는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호의 활성화 구간에 해당하는 상기 클럭 신호들의 수를 적응적으로 조절하는 타이밍 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to paragraph 2,
An active count update activation signal that generates internal command signals that control the operation of the row hammer management circuit based on the precharge command and activates the row hammer management circuit based on the frequency of the clock signal received from the memory controller. A semiconductor memory device further comprising a timing control circuit that adaptively adjusts the number of clock signals corresponding to the activation period of .
제4항에 있어서,
상기 제1 커맨드는 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 기입 동작을 지시하는 기입 커맨드이고,
상기 제어 로직 회로는
상기 기입 커맨드의 수신에 기초하여 제1 기입 신호를 활성화시키고,
상기 기입 커맨드에 수반된 기입 데이터의 수신에 기초하여 제2 기입 신호를 활성화시키고,
상기 타이밍 제어 회로는
상기 프리차지 커맨드의 수신에 기초하여 독출 신호, 제3 기입 신호 및 상기 프리차지 신호를 순차적으로 활성화시키고,
상기 제2 시점에 활성화되는 상기 독출 신호 및 상기 제3 시점에 활성화되는 상기 프리차지 신호에 기초하여 상기 제2 시점부터 상기 제3 시점까지의 시간 구간 동안 상기 액티브 카운트 갱신 신호를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to paragraph 4,
The first command is a write command that instructs a write operation for the target memory cell row,
The control logic circuit is
activating a first write signal based on receipt of the write command;
activating a second write signal based on receipt of write data accompanying the write command;
The timing control circuit is
Activating a read signal, a third write signal, and the precharge signal sequentially based on reception of the precharge command,
Characterized by activating the active count update signal during the time interval from the second time to the third time based on the read signal activated at the second time and the precharge signal activated at the third time. semiconductor memory device.
제5항에 있어서,
상기 로우 해머 관리 회로는 상기 액티브 카운트 갱신 신호의 활성화에 응답하여 상기 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 5,
The semiconductor memory device wherein the row hammer management circuit performs the internal read-modify-write operation in response to activation of the active count update signal.
제5항에 있어서,
상기 타이밍 제어 회로는 상기 클럭 신호의 주파수에 기초하여 상기 시간 구간에 해당하는 상기 클럭 신호들의 수를 적응적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 5,
The timing control circuit is a semiconductor memory device characterized in that adaptively adjusts the number of clock signals corresponding to the time interval based on the frequency of the clock signal.
제4항에 있어서,
상기 제1 커맨드는 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 독출 동작을 지시하는 독출 커맨드이고,
상기 제어 로직 회로는
상기 독출 커맨드의 수신에 기초하여 제1 독출 신호를 활성화시키고,
상기 타이밍 제어 회로는
상기 프리차지 커맨드의 수신에 기초하여 제2 독출 신호, 기입 신호 및 상기 프리차지 신호를 순차적으로 활성화시키고,
상기 제2 시점에 활성화되는 상기 제2 독출 신호 및 상기 제3 시점에 활성화되는 상기 프리차지 신호에 기초하여 상기 제2 시점부터 상기 제3 시점까지의 시간 구간 동안 상기 액티브 카운트 갱신 활성화 신호를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to paragraph 4,
The first command is a read command that instructs a read operation for the target memory cell row,
The control logic circuit is
Activating a first read signal based on reception of the read command,
The timing control circuit is
Based on reception of the precharge command, sequentially activating a second read signal, a write signal, and the precharge signal,
Activating the active count update activation signal during the time interval from the second time to the third time based on the second read signal activated at the second time and the precharge signal activated at the third time. A semiconductor memory device characterized in that.
제8항에 있어서,
상기 타이밍 제어 회로는 상기 클럭 신호의 주파수에 기초하여 상기 시간 구간에 해당하는 상기 클럭 신호들의 수를 적응적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 8,
The timing control circuit is a semiconductor memory device characterized in that adaptively adjusts the number of clock signals corresponding to the time interval based on the frequency of the clock signal.
제4항에 있어서, 상기 타이밍 제어 회로는
상기 클럭 신호의 주파수 정보에 기초하여 지연 제어 신호를 생성하는 레이턴시 컨트롤러;
상기 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로의 동작을 제어하는 기입 신호, 독출 신호 및 프리차지 신호를 생성하고, 상기 지연 제어 신호에 기초하여 상기 프리차지 신호의 활성화 시점을 조절하는 내부 커맨드 신호 생성기; 및
상기 독출 신호와 상기 프리차지 신호에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로를 활성화시키는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호를 생성하되, 상기 독출 신호의 활성화에 기초하여 상기 액티브 카운트 갱신 활성화 신호를 활성화시키고, 상기 프리차지 신호의 활성화에 기초하여 상기 액티브 카운트 갱신 활성화 신호의 비활성화 시점을 조절하는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 4, wherein the timing control circuit is
a latency controller that generates a delay control signal based on frequency information of the clock signal;
An internal command signal that generates a write signal, a read signal, and a precharge signal that control the operation of the row hammer management circuit based on the precharge command, and controls the activation point of the precharge signal based on the delay control signal. generator; and
Generating an active count update activation signal that activates the row hammer management circuit based on the read signal and the precharge signal, activating the active count update activation signal based on activation of the read signal, and generating the precharge signal A semiconductor memory device comprising an active count update activation signal generator that adjusts a deactivation point of the active count update activation signal based on activation of .
제1항에 있어서, 상기 로우 해머 관리 회로는
상기 카운팅 값들과 기준 횟수의 비교에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 집중적으로 액세스되는 하나 이상의 후보 해머 어드레스들을 제1 수만큼 저장할 수 있고, 상기 저장된 후보 해머 어드레스들 중 하나를 해머 어드레스로 출력하는 해머 어드레스 큐를 포함하고,
상기 반도체 메모리 장치는
상기 해머 어드레스를 수신하고, 상기 해머 어드레스에 상응하는 메모리 셀 로우에 물리적으로 인접한 하나 이상의 빅팀(victim) 메모리 셀 로우들에 대하여 해머 리프레쉬 동작을 수행하는 리프레쉬 제어 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 1, wherein the row hammer management circuit
Based on the comparison of the counting values and the reference number, a first number of one or more candidate hammer addresses that are intensively accessed among the plurality of memory cell rows may be stored, and one of the stored candidate hammer addresses may be output as a hammer address. Contains a hammer address cue that does,
The semiconductor memory device is
The semiconductor further comprising a refresh control circuit that receives the hammer address and performs a hammer refresh operation on one or more victim memory cell rows physically adjacent to the memory cell row corresponding to the hammer address. memory device.
제11항에 있어서, 상기 로우 해머 관리 회로는
상기 타겟 메모리 셀 로우로부터 독출된 카운트 데이터를 갱신하여 상기 갱신된 카운트 데이터를 출력하는 가산기; 및
상기 독출된 카운트 데이터를 상기 기준 횟수와 비교하여 비교 신호를 출력하는 비교기를 더 포함하고,
상기 해머 어드레스 큐는
상기 비교 신호가 상기 독출된 카운트 데이터가 상기 기준 횟수 이상임을 나타내는 것에 응답하여 상기 타겟 메모리 셀 로우를 지정하는 타겟 액세스 어드레스를 상기 후보 해머 어드레스로서 저장하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 11, wherein the row hammer management circuit
an adder that updates count data read from the target memory cell row and outputs the updated count data; and
Further comprising a comparator that compares the read count data with the reference number and outputs a comparison signal,
The hammer address queue is
A semiconductor memory device, wherein in response to the comparison signal indicating that the read count data is greater than or equal to the reference number, a target access address designating the target memory cell row is stored as the candidate hammer address.
제12항에 있어서, 상기 해머 어드레스 큐는
상기 후보 해머 어드레스들을 저장하는 상기 제1 수의 선입-선출(first in-first out, 이하 'FIFO') 레지스터들; 및
상기 제1 수의 FIFO 레지스터들과 연결되어 상기 제1 수의 FIFO 레지스터들을 관리하고, 상기 제1 수의 FIFO 레지스터들 각각의 상기 후보 해머 어드레스의 저장 여부를 모니터링하고, 상기 제1 수의 FIFO 레지스터들에 저장된 상기 후보 해머 어드레스들의 수가 상기 제1 수에 도달하는 경우, 상기 후보 해머 어드레스들 중 가장 먼저 입력된 후보 해머 어드레스를 상기 해머 어드레스로 출력하는 모니터 로직을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
The method of claim 12, wherein the hammer address queue is
the first number of first in-first out (FIFO) registers storing the candidate hammer addresses; and
It is connected to the first number of FIFO registers to manage the first number of FIFO registers, monitors whether the candidate hammer address is stored in each of the first number of FIFO registers, and stores the candidate hammer address in each of the first number of FIFO registers. A semiconductor memory device comprising monitor logic that outputs the candidate hammer address input first among the candidate hammer addresses as the hammer address when the number of the candidate hammer addresses stored in the field reaches the first number. .
제11항에 있어서,
상기 리프레쉬 제어 회로는
상기 저장된 후보 해머 어드레스들 수가 상기 제1 수에 도달하였음을 나타내는 얼러트 신호의 천이에 응답하여 상기 메모리 컨트롤러로부터 제공된 리프레쉬 관리 커맨드에 기초한 리프레쉬 관리 신호에 응답하여 해머 리프레쉬 신호를 생성하는 리프레쉬 제어 로직;
리프레쉬 신호에 응답하여 리프레쉬 클럭 신호를 생성하는 리프레쉬 클럭 생성기;
상기 리프레쉬 클럭 신호에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들의 노멀 리프레쉬 동작과 관련된 카운터 리프레쉬 어드레스를 생성하는 리프레쉬 카운터;
상기 해머 어드레스를 저장하고, 상기 해머 리프레쉬 신호를 출력하는 해머 어드레스 스토리지; 및
상기 해머 어드레스 스토리지로부터 출력되는 상기 해머 어드레스에 기초하여 상기 빅팀 메모리 셀 로우들의 어드레스들을 나타내는 해머 리프레쉬 어드레스들을 생성하는 맵퍼를 포함하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 11,
The refresh control circuit is
refresh control logic for generating a hammer refresh signal in response to a refresh management signal based on a refresh management command provided from the memory controller in response to a transition of an alert signal indicating that the number of stored candidate hammer addresses has reached the first number;
a refresh clock generator that generates a refresh clock signal in response to the refresh signal;
a refresh counter that generates a counter refresh address related to a normal refresh operation of the plurality of memory cell rows based on the refresh clock signal;
a hammer address storage that stores the hammer address and outputs the hammer refresh signal; and
A semiconductor memory device comprising a mapper that generates hammer refresh addresses indicating addresses of the victim memory cell rows based on the hammer address output from the hammer address storage.
각각이 복수의 메모리 셀들을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함하는 메모리 셀 어레이;
외부의 메모리 컨트롤러로부터의 연속적으로 수신되는 제1 액티브 커맨드 및 제2 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운팅 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고,
제1 시점에 수신된 상기 제1 액티브 커맨드 및 상기 제2 액티브 커맨드 이후에 인가되며 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 메모리 동작을 지시하는 제1 커맨드 이후에, 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 로우 해머 관리 회로; 및
상기 제1 커맨드에 기초하여 상기 타겟 메모리 셀 로우에 상기 메모리 동작을 수행하며, 상기 로우 해머 관리 회로를 제어하는 제어 로직 회로를 포함하는 반도체 메모리 장치.
A memory cell array comprising a plurality of memory cell rows each having a plurality of memory cells;
Counting the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on a first active command and a second active command continuously received from an external memory controller, and using the counting values as count data for each of the plurality of memory cell rows Store in count cells of,
Based on a precharge command applied after the first active command and the second active command received at a first time and applied at a second time after the first command instructing a memory operation for the target memory cell row The count data stored in the count cells of a target memory cell row among the plurality of memory cell rows is read, the read count data is updated, and the updated count data is stored in the count cells of the target memory cell row. a row hammer management circuit that performs an internal read-modify-write operation to rewrite to; and
A semiconductor memory device comprising a control logic circuit that performs the memory operation on the target memory cell row based on the first command and controls the row hammer management circuit.
제15항에 있어서,
상기 로우 해머 관리 회로는 제2 시점 이후 제3 시점에 프리차지 신호를 활성화 시키고,
상기 제어 로직 회로는 상기 프리차지 신호에 응답하여 상기 타겟 메모리 셀 로우를 프리차지하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 15,
The row hammer management circuit activates the precharge signal at a third time after the second time,
The control logic circuit precharges the target memory cell row in response to the precharge signal.
제16항에 있어서,
상기 제3 시점과 상기 제2 시점 사이의 시간 구간은 상기 로우 해머 관리 회로가 상기 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 구간에 해당하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 16,
The time interval between the third time point and the second time point corresponds to a section in which the row hammer management circuit performs the internal read-modify-write operation.
제16항에 있어서,
상기 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로의 동작을 제어하는 내부 커맨드 신호들을 생성하고, 상기 메모리 컨트롤러로부터 수신되는 클럭 신호의 주파수에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로를 활성화시키는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호의 활성화 구간에 해당하는 상기 클럭 신호들의 수를 적응적으로 조절하는 타이밍 제어 회로를 더 포함하고,
상기 제1 커맨드는 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 기입 동작을 지시하는 기입 커맨드이거나 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 독출 동작을 지시하는 독출 커맨드인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 16,
An active count update activation signal that generates internal command signals that control the operation of the row hammer management circuit based on the precharge command and activates the row hammer management circuit based on the frequency of the clock signal received from the memory controller. It further includes a timing control circuit that adaptively adjusts the number of the clock signals corresponding to the activation period of,
The semiconductor memory device, wherein the first command is a write command instructing a write operation on the target memory cell row or a read command instructing a read operation on the target memory cell row.
제18항에 있어서,
상기 타이밍 제어 회로는
상기 메모리 컨트롤러로부터 수신된 클럭 신호의 주파수 정보에 기초하여 지연 제어 신호를 생성하는 레이턴시 컨트롤러;
상기 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로의 동작을 제어하는 기입 신호, 독출 신호 및 프리차지 신호를 생성하고, 상기 지연 제어 신호에 기초하여 상기 프리차지 신호의 활성화 시점을 조절하는 내부 커맨드 신호 생성기; 및
상기 독출 신호와 상기 프리차지 신호에 기초하여 상기 로우 해머 관리 회로를 활성화시키는 액티브 카운트 갱신 신호를 생성하되, 상기 프리차지 신호의 활성화에 기초하여 상기 액티브 카운트 갱신 활성화 신호의 비활성화 시점을 조절하는 액티브 카운트 갱신 활성화 신호 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
According to clause 18,
The timing control circuit is
a latency controller that generates a delay control signal based on frequency information of the clock signal received from the memory controller;
An internal command signal that generates a write signal, a read signal, and a precharge signal that control the operation of the row hammer management circuit based on the precharge command, and controls the activation point of the precharge signal based on the delay control signal. generator; and
An active count that generates an active count update signal that activates the row hammer management circuit based on the read signal and the precharge signal, and controls a deactivation point of the active count update activation signal based on activation of the precharge signal. A semiconductor memory device comprising an update activation signal generator.
반도체 메모리 장치; 및
상기 반도체 메모리 장치를 제어하는 메모리 컨트롤러를 포함하고,
상기 반도체 메모리 장치는
각각이 복수의 메모리 셀들을 구비하는 복수의 메모리 셀 로우들을 포함하는 메모리 셀 어레이;
상기 메모리 컨트롤러로부터의 액티브 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 액티브 횟수를 카운팅하여 카운팅 값들을 카운트 데이터로서 상기 복수의 메모리 셀 로우들 각각의 카운트 셀들에 저장하고,
제1 시점에 수신된 상기 액티브 커맨드 이후에 인가되며 상기 타겟 메모리 셀 로우에 대한 메모리 동작을 지시하는 제1 커맨드 이후에, 제2 시점에 인가되는 프리차지 커맨드에 기초하여 상기 복수의 메모리 셀 로우들 중 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 저장된 상기 카운트 데이터를 독출하고, 상기 독출된 카운트 데이터를 갱신하고, 상기 갱신된 카운트 데이터를 상기 타겟 메모리 셀 로우의 상기 카운트 셀들에 재기입하는 내부 독출-수정-기입 동작을 수행하는 로우 해머 관리 회로; 및
상기 제1 커맨드에 기초하여 상기 타겟 메모리 셀 로우에 상기 메모리 동작을 수행하며, 상기 로우 해머 관리 회로를 제어하는 제어 로직 회로를 포함하는 메모리 시스템.
semiconductor memory devices; and
Including a memory controller that controls the semiconductor memory device,
The semiconductor memory device is
A memory cell array comprising a plurality of memory cell rows each having a plurality of memory cells;
Counting the number of activations of each of the plurality of memory cell rows based on an active command from the memory controller and storing the counting values as count data in count cells of each of the plurality of memory cell rows,
The plurality of memory cell rows based on a precharge command applied at a second time after the first command that is applied after the active command received at a first time and instructing a memory operation for the target memory cell row. Internal read-modification for reading the count data stored in the count cells of a target memory cell row, updating the read count data, and rewriting the updated count data to the count cells of the target memory cell row. -low hammer management circuit that performs the writing operation; and
A memory system comprising a control logic circuit that performs the memory operation on the target memory cell row based on the first command and controls the row hammer management circuit.
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