[发明专利]存储装置以及多芯片系统

说明书

根据一个一般方面，提供了一种存储装置以及多芯片系统。存储装置可包括多个堆叠的集成电路裸片，所述多个堆叠的集成电路裸片包括存储单元裸片及逻辑裸片。存储单元裸片可被配置成将数据存储在存储地址处。逻辑裸片可包括与所述堆叠的集成电路裸片的接口且所述接口被配置成在存储单元裸片与至少一个外部器件之间传送存储器存取。逻辑裸片可包括可靠性电路，可靠性电路被配置成改善存储单元裸片内的数据错误。可靠性电路可包括备用存储器以及地址表，备用存储器被配置成存储数据，地址表被配置成将与错误相关联的存储地址映射到备用存储器。可靠性电路可被配置成判断存储器存取是否与错误相关联，且如果是，则利用备用存储器来完成存储器存取。

技术领域

本说明内容涉及存储器纠错，且更具体来说涉及高带宽存储器(HBM)可靠性、可存取性及可服务性(RAS)高速缓存架构。

背景技术

高带宽存储器(High Bandwidth Memory，HBM)是用于堆叠的动态随机存取存储器(dynamic random-access memory，DRAM)的高性能随机存取存储器(random-accessmemory，RAM)接口。高带宽存储器通常结合高性能图形加速器及网络器件一起使用。使用HBM的第一器件是图形处理单元(graphical processing unit，GPU)。

与双倍数据速率第四代同步DRAM(double data rate fourth-generationsynchronous DRAM，DDR4)或双倍数据速率类型五同步图形随机存取存储器(double datarate type five synchronous graphics random-access memory，GDDR5)相比，HBM以实质上较小的形状因子在使用较小的功率的同时实现较高的带宽。这常常是通过堆叠许多(例如，8个)DRAM裸片来实现的，所述许多DRAM裸片包括具有存储器控制器的可选的基础裸片且通过硅通孔(through-silicon via，TSV)及微凸块来进行互连。

HBM存储器总线与其他DRAM存储器(例如DDR4或GDDR5)相比非常宽。四个DRAM裸片的HBM堆叠(4-Hi)的每个裸片通常具有两个128位信道以实现总共8个信道以及总共1024位的宽度。具有四个4-HiHBM堆叠的图形卡/GPU因此将具有宽度为4096位的存储器总线。相比之下，GDDR存储器的总线宽度是32位，对于具有512位存储器接口的图形卡来说具有16个信道。

相对于DDR4或GDDR5，对存储器的较大数目的连接需要将HBM存储器连接到GPU(或其他处理器)的新的方法。一些公司使用特制硅芯片(被称为插入件)来连接存储器与GPU。这种插入件(interposer)已增加需要使存储器与处理器实体接近的优点，从而减少存储路径。然而，由于半导体器件制作明显比印刷电路板制造更昂贵，因此，这会使最终产品的成本增加。

发明内容

根据一个一般方面，一种存储装置可包括多个堆叠的集成电路裸片。所述堆叠的集成电路裸片可包括存储单元裸片及逻辑裸片。所述存储单元裸片可被配置成以基于存储地址的随机存取方式来存储数据。所述逻辑裸片可包括与所述多个堆叠的集成电路裸片的接口，且所述接口被配置成在所述存储单元裸片与至少一个外部器件之间传送存储器存取。所述逻辑裸片可包括可靠性电路，所述可靠性电路被配置成改善所述存储单元裸片内的数据错误。所述可靠性电路可包括备用存储器以及地址表，所述备用存储器被配置成以随机存取方式来存储数据，所述地址表被配置成将与错误相关联的存储地址映射到所述备用存储器的一部分。所述可靠性电路可被配置成当进行对所述多个堆叠的集成电路裸片的存储器存取时，判断所述存储器存取是否与错误相关联，且如果是，则至少部分地利用所述备用存储器来完成所述存储器存取。