[发明专利]具有低电力自校正能力的嵌入式DRAM及其存取方法

说明书

本申请涉及具有低电力自校正能力的嵌入式DRAM及其存取方法。本发明揭示用于对动态随机存取存储器DRAM阵列的低电力组合式自刷新和自校正的设备和方法。在自刷新循环期间，存取所述DRAM阵列的第一行的第一部分且分析所述第一部分以寻找一个或一个以上错误，其中所述第一部分的位宽度小于所述第一行的位宽度。如果检测到一个或一个以上错误，那么校正所述一个或一个以上错误以形成经校正第一部分。所述经校正第一部分被选择性地写回到所述第一行。如果在所述第一部分中未检测到错误，那么防止将所述第一部分写回到所述第一行。

分案申请的相关信息

本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2011年12月12日、申请号为201180064238.5、发明名称为“具有低电力自校正能力的嵌入式DRAM及其存取方法”的发明专利申请案。

技术领域

所揭示的实施例是针对于动态随机存取存储器(DRAM)。更特定来说，示范性实施例是针对于具有低电力自校正能力的嵌入式DRAM。

背景技术

DRAM系统由于其构造的简单性而提供低成本数据存储解决方案。实质上，DRAM单元是由开关/晶体管以及电容器构成从而以电荷为单位存储信息。因此，DRAM单元的构造较简单，与静态随机存取存储器(SRAM)单元相比需要少得多的面积，且容易高密度地集成在存储器阵列和嵌入式系统中。然而，因为电容器是漏电的，所以存储在电容器中的电荷需要被周期性地刷新，以便正确地保留所存储的信息。对DRAM单元的周期性以及频繁刷新的需要会消耗大量电力，且使得DRAM系统对低电力应用没有吸引力，尽管其成本较低也是如此。

对DRAM单元的刷新操作非常耗电，因为每当DRAM阵列中的单个DRAM单元需要被刷新时，所述单元所驻留的整个行就要被读出且随后被写回。当DRAM单元在存储器读取/写入操作期间被读出/写回时，DRAM单元被自动刷新。然而，必须以某一最小频率刷新DRAM单元，以便确保不会引入错误。因此，当存储器读取/写入操作在自从上次刷新DRAM单元以来的某一时间周期内未发生时，或当系统处于备用模式中时，可使用DRAM控制器来监视刷新速率，且以所需的频率执行刷新循环。在常规存储器读取/写入操作之外的使用DRAM控制器执行刷新还被称作“自刷新”。

通常，在自刷新模式中，在刷新循环的过程内，DRAM阵列的每一行依序经过读出和写回过程。这些读出和写回过程中的每一者启动字线、一对互补位线、读出放大器等。刷新循环可能需要经过调度以便使错误最少化的最小频率通常为约每秒数千刷新循环。

DRAM阵列中可能发生的错误可在广义上被分类为软错误和硬错误。软错误是归因于在封装嵌入式DRAM系统期间所引入的放射性污染物、宇宙射线、热中子等而引起。软错误还容易受DRAM系统的操作的温度影响，使得错误在较高温度下更可能发生。如果在DRAM单元中检测到软错误，则可通过将正确的数据再写回到DRAM单元来纠正软错误。然而，硬错误是物理缺陷，且可能可归因于(比如)制造缺陷。硬错误通常难以纠正。

用于错误检测和错误校正的通常使用的技术包含错误校正码(ECC)位的使用。ECC位被引入到DRAM阵列中以作为与存储于DRAM阵列中的数据相关的额外信息，例如奇偶性数据。通常针对DRAM阵列中的每一数据片段(例如，数据字节)来计算一个或一个以上ECC位。ECC位可与数据并排地被存储在DRAM阵列中。当从DRAM阵列读出包括若干数据片段的一行数据时，还读出对应的ECC位。可使用对应的ECC位对一行内的数据片段中的每一者执行错误检测。如果在一个或一个以上数据片段中检测到错误，可使用已知技术来校正所述错误，且将包括正确的数据片段的整个行写回到DRAM阵列。