[发明专利]用于具有集成处理器的DRAM的行锤效应校正逻辑模块

说明书

本发明涉及一种存储设备，该存储设备包括一个或更多个存储体(126)，每个存储体包括多个存储器行，该存储设备还包括：用于检测行锤效应的触发的逻辑模块(123)，其被配置成针对每个存储体监视由外部存储器控制器和存储设备的一个或更多个内部处理器同时发出的激活命令，以便相应地触发刷新操作。本发明还涉及一种用于实现这样的设备的方法。

技术领域

本描述涉及具有集成处理器的DRAM(动态随机存取存储器)电路领域。

背景技术

行锤效应是如下事实：在给定的DRAM存储体(bank)中，重复地激活给定DRAM行可以使得物理上相邻的行反转其某些位的值。被过度激活的行将被称为“攻击者行”并且其两个相邻行将被称为“受害者行”。

具体地，激活DRAM存储体内部的存储器行意味着使得该存储体处于预加载状态，该状态先前已经通过预加载命令然后通过执行激活命令而达到。一旦被激活，则该行可以出于读操作或写操作的目的而被访问。

如果对针对给定行的激活进行计数，那么，当此计数达到某个值时，该行成为攻击者，并且2个相邻行成为其受害者。

该问题的解决方案包括：检测行是否即将成为攻击者，并且，在此发生之前，刷新两个相邻行(其潜在的受害者)，这样的刷新在本文中被称为“预防性刷新”。

这样做，从行锤效应(Row Hammer)的角度看，刷新两个相邻行“复位”潜在攻击者的激活数量。

不论行锤效应问题如何，都需要以任何方式对DRAM存储器进行刷新。DDR4规范规定：DDR4存储体的所有行必须每64ms刷新一次，相应的刷新被称为“定期刷新”。

因此，仅在给定行在64ms时间窗口内被激活足够的次数而成为攻击者时，才可能出现行锤效应问题。

关于行锤效应现象的研究显示：对受害者行的攻击是两个相邻行的攻击之和的结果。例如，如果要进行250,000次激活才会使得行成为攻击者，则用于缓解行锤效应的逻辑模块应当将125,000次激活视为触发值，因为两个攻击者可以“协作”以攻击同一受害者行。

总之，考虑诸如协同攻击的可能的最坏情况的固有行锤效应触发值现在是作为任何最近的DRAM处理的描述的一部分的附加参数。

如果在刷新窗口内，给定行的激活次数即将到达该固有行锤效应触发值，则必须预防性地刷新两个相邻行。

美国申请20140006704描述了用于缓解行锤效应的解决方案，但是其具有以下缺点：

·该方法不适用于具有嵌入式处理器的DRAM存储器，

·该完全详细的方法(并且根据此文不能直接推断出其他方法)在如同此精确方法所解释对参数进行计算时不能在相对简单的情况下检测行锤效应状况，

·该完全详细的方法要求针对每个激活命令将具有几十个条目的表的条目进行分类。这样的分类是耗时的处理，该处理难以在不到45ns内实现，45ns是同一DDR4存储体中的两次连续激活之间的最小时间。

因此，在美国20140006704中描述的解决方案不适用于具有集成处理器的DRAM。本描述的目的之一是至少部分地解决这些限制中的一个或更多个限制。

申请WO2017048441和专利US 6463001解决了对传统的DRAM存储器进行刷新的问题。

在WO 2017/055732中公布的专利申请概述了将处理器集成到可兼容DDR4的DRAM芯片中的可行性。

美国专利20140006704不适用于具有内部处理器的DRAM，因为外部存储器控制器不知道由DRAM内部处理器产生的激活，而给定行成为攻击者的可能性来自以下的激活之和：

·由外部存储器控制器针对此给定行产生的激活，