[发明专利]用于DRAM故障校正的位替代技术

说明书

技术领域

本公开涉及用于半导体存储器装置的容错技术。更具体地，本公开涉及使用位替代技术来重映射故障存储器单元到替代单元的存储器装置。

背景技术

随着DRAM装置的特征尺寸连续减小，保持存储器单元容量的现有水平逐渐变得困难。因此，随着特征尺寸连续减小，存储器单元容量也下降，这造成数据保持时间相应下降。这意味着更大百分比的存储器单元不能满足最小数据保持时间要求，这对DRAM装置的制造增长有不利影响。

附图说明

图1根据公开的实施方案示出存储器系统。

图2A根据公开的实施方案示出存储器装置。

图2B根据公开的实施方案示出存储数据的数据字模元件。

图2C根据公开的实施方案示出存储标签信息的标签字模元件。

图3A根据公开的实施方案示出用于读取操作的标签匹配电路。

图3B根据公开的实施方案示出具有奇偶逻辑和流水线寄存器的标签匹配电路。

图3C根据公开的实施方案示出读取操作的正时。

图4A根据公开的实施方案示出用于写入操作的标签匹配电路。

图4B根据公开的实施方案示出具有支持流水电路的电路的标签字模元件。

图4C示出根据公开的实施方案用于写入操作的正时。

图5A提供根据公开的实施方案用于具有单个额外的标签列的存储器装置的错误分析。

图5B根据公开的实施方案提供具有两个额外的标签列的存储器装置的错误分析。

图6A根据公开的实施方案展示示出DRAM装置和相关联的DRAM映射在DRAM模块制造器和系统集成器之间如何发送的示意图。

图6B根据公开的实施方案展示示出标签信息在存储器装置中如何初始化的流程图。

图7根据公开的实施方案展示示出故障存储器单元如何重映射的流程图。

具体实施方式

概述

在公开的实施方案中，描述了一种使用新的位替代技术重映射故障存储器单元到替代单元的存储器装置。该存储器装置保持在动态存储中的标签信息和替代数据位(一个或多个)，其中该标签信息保持追踪故障(例如弱)存储器单元。在涉及故障存储器单元的存储器访问中，该存储器装置映射替代数据单元代替故障存储器单元。识别故障单元的地址信息存储在动态存储器装置中。该地址信息使得动态存储器装置高效地重映射故障单元到替代单元。

此外，在一些实施方案中，新的位替代技术可以与错误校正编码(ECC)技术一起使用。以此方式，新的位替代技术可以用来重映射已知的故障存储器单元到替代单元，同时ECC技术可以用来校正在系统操作中引起的假的瞬时错误。

在下文描述新的位替代技术的各种实施方案，但首先描述使用该技术的存储器系统。

系统

图1根据公开的实施方案示出存储器系统100。该存储器系统一般可以是任何类型计算机系统的一部分，包括但不限于，基于微处理器的计算机系统、大型计算机、数字信号处理器、便携式计算装置、个人备忘记事薄、蜂窝电话、装置控制器、或在电器中的计算机引擎。

存储器系统100包括控制器或处理器102，该控制器或处理器与一个或多个动态随机存取存储器装置(下文“动态存储器装置”)通信，包括动态存储器装置110。该控制器或处理器102一般可以是单机芯片或可以是包括为片上系统(SOC)、处理器、与存储器装置(如存储控制器或处理器)通信的计算机系统的任何类型的一部分。控制器或处理器102还可以连接到非易失性存储器装置104，如闪存存储器。

动态存储器装置110可以是任何类型的随机存取存储器装置，如同步DRAM，该装置在需要定期刷新的动态存储器单元中存储数据。更具体地，动态存储器装置110包含一组用来存储数据114的动态存储器单元，以及一组用来存储标签信息112的替代动态存储器单元。该标签信息112包括包含用于在该组动态存储器单元中的预定故障单元的替代数据位的数据单元，以及包含识别故障单元的位置(一个或多个)的地址位。更具体地，标签信息112可以包括“列地址”信息、“列选择”信息、“替代数据位”信息及“使能控制”信息。(“弱”单元是因为任何原因在任何规定的操作不能在规定的保持时间内存储“1”、“0”、或两者的单元。“弱”单元属于所有单元的保持时间分布的较低保持时间尾部。“故障”单元可以包括弱单元，但可以更具体地包括因为任何原因故障的任何单元。)