[发明专利]半导体存储设备及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体存储设备及其方法，更具体地，涉及一种能够对共享存储区域高效率地执行刷新和存取权限分配的半导体存储设备及其方法。

背景技术

众所周知，动态随机存取存储器(DRAM)中的一个存储单元包括一个选择晶体管和一个数据存储电容器。DRAM广泛用作半导体存储设备以提高半导体衬底上的集成密度。DRAM要求定期刷新以对DRAM单元中的电荷进行充电，因为电荷会通过存储电容器和选择晶体管泄漏。从而，半导体存储设备，例如DRAM，需要包括用来控制关于刷新的所有操作的刷新控制电路在内的电路。

有些已知方法被广泛应用于在像DRAM这样的半导体存储设备中刷新存储单元。

首先，在仅RAS刷新(“ROR”)法中，通过仅仅启用行地址选通(RAS)信号来刷新单元，而列地址选通(CAS)信号保持在预充电电平。为了刷新操作，需要将外部刷新地址提供给存储设备，连接到存储设备的地址总线在刷新操作期间不允许用于其它用途。

作为其它刷新方法，还有一种自动刷新法。自动刷新法也称为RAS之前CAS(“CBR”)刷新法。在普通模式，在存取存储单元时，先于外部CAS信号启用外部RAS信号。另一方面，在自动刷新法中，先于RAS信号启用CAS信号以识别刷新模式。也就是说，CAS信号在RAS信号变成低电平之前首先变成低电平，从而执行刷新操作。在此模式中，刷新地址由DRAM中的刷新地址计数器在内部产生，并且该刷新地址计数器不能由外部控制。

目前，DRAM提供一种自我刷新模式以降低在刷新操作中的电流消耗量。在该模式中的开始循环与自动刷新模式中的相同。特别地，当在预定时间段内(例如，100μm)CAS和RAS信号都保持在激活状态(例如，低电平)时，执行自我刷新操作，其中在给定的刷新时间内使用刷新定时器将全部存储单元中存储的数据读取并放大，接着存回存储单元。在此操作中，中断普通操作(例如，读取和写入操作)。在自我刷新方法中，DRAM中的刷新定时器和刷新地址计数器使用它们的时钟信号自动执行所要求的刷新操作，而无需使用外部时钟信号。这些刷新技术在美国专利4,809,233、4,939,695、4,943,960、和5,315,557中公开。

当执行刷新操作的半导体存储设备包括一个用于与外部处理器通信的、具有多个输入/输出管脚的输入/输出端口时没有问题。也就是说，在这样的单端口存储设备中，通过一个端口存取组成存储阵列的所有存储体(memorybank)。刷新操作也根据通过该端口输入的命令信号执行。

由于近来移动技术的发展，引入了具有双端口的多端口半导体存储设备。在多端口半导体存储设备中，通信是通过多个处理器进行，并且可以通过多个输入/输出端口同时存取多个存储单元。然而，在多端口半导体存储设备中，在可以通过多个输入/输出端口存取的共享存储区域中，刷新操作是有问题的。例如，当通过具有对共享存储区域的存取权的输入/输出端口执行自我刷新操作时，无法通过其它输入/输出端口存取该共享存储区域。因此，需要对每个输入/输出端口进行高效率的刷新和存取权限分配。

发明内容

本发明旨在提供一种能够解决上述问题的半导体存储设备及其方法。

本发明的另一目的是提供一种能够高效率地刷新共享存储区域的半导体存储设备及其方法。

本发明的另一目的是提供一种能够根据刷新模式改变对共享存储区域的存取权限的半导体存储设备及其方法。

按照示范性实施例，本发明提供一种半导体存储设备，包括：多个输入/输出端口，用于为第一或第二模式刷新操作输入命令信号；包括共享存储区域的存储阵列，所述存储区域可以通过多个输入/输出端口中的至少两个存取，所述存储阵列划分为多个不同的存储区域；以及授权控制块，用来响应于外部命令信号分配存取共享存储区域的存取权，其中所述授权控制块产生授权控制信号，其用于将存取该共享存储区域的存取权优先地分配给用来输入第一模式刷新操作的命令信号的输入/输出端口。

第一模式可以是自动刷新模式，而第二模式可以是自我刷新模式。半导体存储设备可以是具有第一和第二输入/输出端口的双端口半导体存储设备。存储阵列可以包括只能通过第一输入/输出端口存取的存储区域；只能通过第二输入/输出端口存取的存储区域；以及通过第一和第二输入/输出端口可存取的存储区域。