[发明专利]用以低电压电源域进行充电的系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及在离开一电源关闭模式之后，将一动态随机存取存储器的电压域的电源开启，特别涉及一种用以在离开一电源关闭模式之后，赋能一动态随机存取存储器的电压域的快速电源开启的系统。

背景技术

在现有低功率动态随机存取存储器（low power Dynamic Random Access Memory，low power DRAM）设计中，在一电源关闭(powerdown)模式中，本地电压电源域(local voltage power domain)也会关闭电源，当离开所述电源关闭模式时，连接到这些本地电压电源域的所有寄生电容(parasitic capacitor)与去耦电容(decoupling capacitor)都需要被重新充满电，这需要很多时间并且会给系统带来负担，例如，假设在完成重新充电前恢复正常操作的话，数据可能会是错误的。

在一现有动态随机存取存储器电路中，是通过一外部电源或者通过一电压调节器来供电给本地电压电源域。参照图1与图2，其为现有动态随机存取存储器系统的电路图。图1是一动态随机存取存储器的一未调节电源域(unregulated power domain)100的示意图，其中电容C是耦接到一本地域电源供电电压(Local Domain Power Supply voltage)VLPD与接地电压之间。电容C的耦接或去耦是依据控制所述动态随机存取存储器的电源关闭操作的信号CKE。系统100还包含一逆变器（inverter）150，其是用来将信号CKE逆变以产生逆变信号CKEF。

在一电源关闭操作中，信号CKE将转移到低水平，而信号CKEF则将转移到高水平。信号CKEF接着会被输入到一晶体管（transistor）（P沟道金属氧化物半导体（PMOS））P的栅极（gate），其中晶体管P耦接于电源VCC与本地域电源供电电压VLPD之间，这会造成晶体管P关闭，而使得本地域电源供电电压VLPD浮动(floating)。本地域电源供电电压VLPD随着时间经过终将趋于0伏特。当离开电源关闭模式时(信号CKE转移为高水平，信号CKEF转移为低水平，因而晶体管P被开启)，在系统100能适当地处理所述动态随机存取存储器的指令之前，电容C需要被充满电，以及本地域电源供电电压VLPD需要达到全电位(full potential)。

图2是一现有动态随机存取存储器系统的电路图，其绘示了一动态随机存取存储器的一已调节本地电源域(regulated local power domain)200。系统200包含一个通过其输出而耦接到本地域电源供电电压VLPD的调节器（regulator）225。参考信号REF与电源关闭信号CKE也会供应给调节器225。当信号CKE处在低水平状态时，调节器225将不会供应一输出给电容C，因此本地域电源供电电压VLPD将会浮动。本地域电源供电电压VLPD随着时间经过终将趋于0伏特。当信号CKE处于高水平状态，调节器225将执行本地域电源供电电压VLPD的上拉操作（pull-up）以及对电容C充电。

如上所述，当离开电源关闭模式时，去耦电容C必须被充满电以让本地域电源供电电压VLPD在指令发出之前能达到全电位，否则的话，会有数据错误的风险。使用在低电源域的去耦电容的大小通常意味着需要长时间来将去耦与寄生电容充满电。假如减少去耦电容的大小，则对电容充电所需的时间也会减少，然而，这可能会造成动态随机存取存储器在正常操作下有很大的电压降，并且同时增加系统的噪声量。

发明内容

因此，本发明的目的之一是让一动态随机存取存储器具有较小的去耦电容电荷，以将存取内存前所需的时间减到最少，这也有减少系统噪声的附加优点。