TW200423131A - Method and system to adjust the refresh interval of DRAM by using temperature sensor - Google Patents

Description

200423131 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域： 本發明係有關於一種調整動態隨機存取記憶體 (dynamic random access memory，DRAM)之更新時間的方 法以及裝置，尤指一種依據環境溫度不同，而產生不同之 更新時間的方法以及裝置。 先前技術：

DRAM在所有的固態元件記憶體中，算是積集度較高， 比較便宜，且讀取速度相當不錯的一種。因此，廣為使用 於電子用品之中。然而，DRAM有一種特徵：DRAM的記憶元 是以電荷量的多寡來代表資料，其中的電荷會隨著時間而 流逝。其漏電的主要原因為DRAM記憶元中之NM0S的PN接面 之逆偏壓漏電流。因此，每一個DR A Μ的記憶元，每經過一 定的時間後，便必須更新其中所記憶的資料，以避免資料 流失，此動作稱為更新（ref resh)，而該一定的時間則稱 為更新間隔（refresh interval)。換言之，就算dram並沒 有與外界的ic進行資料的讀取，處於31:&11(1-|37的模式下， DRAM母隔一更新間隔，還是必須消耗一定的電能來進行更 新。可以了解的是’如果更新間隔越短，因為更新所 消耗的功率就越大。

然而，當DRAM用於可攜式（portable)的電子產品（譬 如PDA)時，便不得不致力於降低其所消耗的功率。由於可 攜^的電子產品可使用的能量有限，多數是由伴隨的電池 所提供，因此，為了延長其使用的時間，其中的電子零件 所消耗的功率是越低越好。DRAM也不例外。所以，如;降

200423131 五、發明說明（2) 低DRAM所消耗的 研發DRAM時之一 發明内容： 有鑑於此， 間隔，以使DRAM 短的更新間隔所 根據上述之 憶體（DRAM)晶片 作溫度。然後， 新間隔。最後， 脈，並對該DRAM 工作溫度的升高 該更新間隔 決定。 本發明另提 片中。該更新系 模組、一時脈產 用以偵測該DRAM 信號。依據該溫 應之更新間隔。 該相對應之更新 對該DRAM晶片中 當工作溫度 增大其更新時脈 功率’特別是更新所消耗的功率 重要的課題。 本發明的主要目的，是產生一適 進行更新。如此，可以避免不必 造成多餘的功率損失。 目的，本發明提出一種更新一動 的方法。該方法先偵測該DRAM晶 依據該工作溫度的值，決定一相 產生_具有該相對應之更新間隔 晶片進行更新。該更新間隔基本 而減小。 的決定可以透過一對照表，以查 便成為 切的更新 要的、過 態隨機記 片的一工 對應之更 的更新時 上隨著該 表方式而 出一種DRAM之更新系 統包含有一溫度偵測 生器以及一更新執行 晶片之工作溫度，以 度信號，該更新間隔 該時脈產生器用以產 間隔。依據該更新時 之複數記憶元進行更 降低時，本發明之方 的更新間隔。如此，

統’内嵌於一DRAM 器 更新

模組。該溫 產生一相對 胃整模組決 生一更新時 脈’該更新 新。 ^或是裝置 &保證DRAM B曰 間隔調整 度偵測器 應之溫度 定一相對 脈，具有 執行模組 可以隨著 晶片中所

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s己憶的資料不流失的條件下 的功率。進而降低了 dram晶 為使本發明之上述目的 下文特舉一較佳實施例，並 下： ’可以適當的降低更新所損耗 片所損耗的電能。 '特徵和優點能更明顯易懂， 配合所附圖式，作詳細說明如 實施方式： 2導體物理可知，PN接面的負偏壓漏電流將隨著環 大。！此，咖的“11中所記憶的電荷也 會者飢度升南，而k逝的更快速。所以，DRAM的更新間 隔便應當隨著1C工作溫度升高而減小。 :對的’當1C工作溫度降低時，更新時間也應該要隨 著溫度降低而增大。如A，才不會損耗過多的電能於更新 的動作上，可以增加電能的使用效率。 明參閱第1圖，第1圖為運用本發明之方法之DRAM結構 圖。溫度感測器10用以賴測1(：工作溫度，並負責輸出一相 對應之溫度信號予一更新間隔調整模組i 2。更新間隔調整 模組1 2依據當下的工作溫度，決定一適切的更新間隔，並 控制更新時脈產生器1 4輸出相對應之更新時脈。如此，更 新執行模組16可以據以對DRAM陣列18進行更新的動作，以 保持DRAM陣列1 8中所存的資料不至於流失。 溫度感測器1 0可以是一習知的能隙電壓參考源 (bandgap voltage reference)，用以產生一參考電壓 Vref，作為一溫度信號。一般能隙電壓參考源是依據一個 二極體之順向偏壓作為參考值，然後產生一個相對應的電

200423131 壓，這個電壓與溫度的相關性，可以隨電路不同而改變。 所以透過電路設計的結果，可以將^“設計成與溫度大約 成正相關；也就是，溫度升高，、ef也跟著上升。 更新間隔調整模組12可以是：：個基本的電阻電容延遲 所建構成，其電阻電容時間常數（RC time c〇nstant)受到 Vref的控制。如第2圖所示，第2圖為一個震盪器中的— 分。震盪器可以作為第1圖中之更新間隔調整模組丨2。° 第2圖中，Vrei控制了接地的NM〇s之閘極。當溫度下降 Vref便會跟著下降，連帶的，提高了放電路徑的等效電、， 阻，因此可以降低震盪器的頻率。等效上，便 隨著IC工作溫度的變化 此，可以獲得一個比較適切 更新間隔並不必要與工 也可以是一溫度範圍對應至 iifiL度範圍對應至另一個較低 作溫度的關係可以藉由—個 間隔便可以用查表的方式而 本發明雖以一較佳實施 定本發明，任何熟習此項技 和範圍内，當可做些許的更 範圍當視後附之申請專利範 ’更新時脈也隨著改變。如 '不浪費電能的更新時脈。 作溫度呈現完全的線性關係， 個更新間隔，而另一個較^ 的溫度間隔。如此的溫度與工 内建的對照表預先設定。更 決定。 例揭露如上，然其並非用以限 藝者’在不脫離本發明之精神 動與潤飾，因此本發明之保護 圍所界定者為準。

200423131 圖式簡單說明 ' 第1圖為運用本發明之方法之DRAM結構圖。 』 第2圖為一個震盪器中的一部分。 符號說明： 1 0 溫度感測器 12 更新間隔調整模組 14 更新時脈產生器 1 6 更新執行模組 18 DRAM陣列 •

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Claims (1)

1. 200423131 六、申請專利範圍 1 · 一種更新 含有： 偵測該DRAM 依據該工作 產生一更新 DRAM晶片進行更 2·如申請專 度落於一第一溫 動態隨機記憶體（DRAM)晶片的方法，包 晶片之 溫度，時脈， 新。 利範圍 度範圍 一工作溫度； 決疋一相對應之更新間隔；以及 具有該相對應之更新間隔，並對該 一更新 對應之 3. 之更新 4. 範圍高 更新間 5· 係以一6. 係用以 間隔。 7. 有： _ _ 產生一 間隔 更新 如申 間隔 如申 於該 隔。 如申 能隙 如申 控制 ，當 間隔 請專 係根 請專 第二 第1項之方法’其中，當該工作溫 時’該相對應之更新間隔係為一第 該工作溫度落於一第二溫度範圍時，該相 係為'一第二更新間隔。 利範圍第2項之方法，其中，當該相對應 據一對照表而決定。 利範圍第1項之方法，其中，該第一溫度 溫度範圍，且該第一更新間隔小於該第二 請專利範圍 電壓參考源 請專利範圍 一震盈器之 第1項之方法，其中，該工作溫度 來偵測，以輸出一參考電壓。 第5項之方法，其中，該參考電壓 頻率，並藉以產生該相對應之更新 一種DRAM之更新系統，内嵌於一DRAM晶片中，包含 溫度彳貞測 相對應之 器，用以偵測該DRAM晶片之工作溫度’以 溫度信號；

   0492-6520twf(nl);90-075;edward.ptd 第10頁 200423131 六、申請專利範圍 應之 —.— 一更新間隔調整模組，依據該溫度信 更新間隔； ^ _定— 之更產用以產生一更新時脈’具有 相對 該相對應 一更新執行模組，依據該更新時脈，對該dram晶片中 之複數記憶元進行更新。 8·如申請專利範圍第7項之DRAM更新系統，其中“ 溫度偵測器係為一能隙電壓參考源。 ，續 9·如申請專利範圍第7項之DRAM更新系統，其中，以 更新間隔調整核組係為一震盈器。

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