[发明专利]动态随机存取存储器，储存数据及读取和刷新的方法

说明书

动态随机存取存储器，储存数据及读取和刷新的方法。本发明揭示一种具有编码比特和自我刷新功能的动态随机存取存储器(DRAM)。在一个特定示范性实施例中，将至少一个编码比特附加到N个比特的用户数据中从而形成新的编码数据。用户数据储存在若干个用户数据子阵列上，编码比特储存在相应的编码比特子阵列上。基于每个用户指定的行地址和列地址，每个子阵列储存至少一个比特。在刷新操作或用户操作中独立地对每个子阵列进行控制。刷新操作一次只在若干个子阵列中的至少一个子阵列上进行，用户操作则在若干个子阵列的其他子阵列上进行。错误检测和纠正电路使用编码比特并根据进行刷新的子阵列的地址信息来检测错误并纠正比特错误。用户读取操作和内部刷新操作可以同时进行。

技术领域

本发明大体上涉及半导体存储器技术领域。更具体地，涉及存储器阵列结构(arrangement，布局)，以及动态随机存取存储器(DRAM)的刷新方法。

背景技术

动态随机存取存储器(DRAM)将数据储存在小的电容器元件上。由于小的电容器元件上的电荷以各种不同途径发生泄漏，存储器需要周期性地刷新单元(cell)电容器，并且因此不会是静态的。在自我刷新(self-refresh，自动刷新)操作期间，用户操作不能访问DRAM，用户操作需要等待直到刷新操作完成。因此刷新时间会影响存储器和系统的性能。随着DRAM向更高密度、更小特征尺寸的不断发展，刷新操作可能会花费更长时间。为减少刷新损失，传统的解决方法是使用比较器来检测用户地址和刷新地址冲突。如果用户操作和刷新操作发生在不同的存储器单元或不同的地址上，这两项操作可以同时进行。然而，如果这两项操作发生在完全一样的地址上，并且有地址冲突，则刷新操作必须中止，或者用户读取操作需要等待。在这种情况下，存储器的用户读取性能就降低了，而且在输入地址范围内，不能保证恒定的用户读取速率。

因此，需要没有读取地址冲突并且刷新对用户透明的动态随机存取存储器。

发明内容

本发明描述了在动态随机存取存储器的存储器单元中的一种数据储存方法，即通过将N个比特的用户数据分配到若干个子阵列。基于每个用户指定的行地址和列地址，每个子阵列储存至少一个比特数据。

该方法还包括将由编码比特发生器电路生成的至少一个编码比特附加到N个比特的用户数据，从而形成新的编码数据。该新的编码数据通过内部总线被分配到若干个用户子阵列以及至少一个编码比特子阵列。所述的储存用户数据的若干个子阵列为用户子阵列，所述的储存编码比特的子阵列为编码比特子阵列。用户读取/写入操作或自我刷新操作是基于单个子阵列进行的，使得至少一个子阵列执行自我刷新操作，同时其他子阵列在进行用户读取/写入操作。

依照本发明的其他方面，在若干个子阵列中，用户在进行读取操作期间，任何时候都可以从用户子阵列上读取N个比特的数据，剩余的进行刷新的子阵列是不可访问的。

依照本发明的另一方面，在一个读取操作的实施例中，进行刷新的子阵列储存至少一个比特的用户数据，该子阵列不可访问，并且可能会将未知比特发到内部数据总线，剩余的其他子阵列上的比特数据则能够被成功读取。本发明中的存储器还包括错误检测和纠正电路。当进行刷新的子阵列不可访问的时候，该电路可以产生错误比特。该错误比特来自于进行刷新的子阵列，这个比特会被转换(invert)，从而用户读出的数据是正确的。

依照此发明的其他方面，没有错误产生，因此用户读出的数据是正确的。

依照另一个实施例，该编码比特子阵列正在进行自我刷新操作，读出的N个比特数据来自于用户数据子阵列。因此，这N个比特数据是正确的用户数据。

依照此发明的其他方面，当子阵列进行读取操作时，自我刷新操作需要等待直到读取操作完成。在该场景中，用户读取操作的时机不会受到影响。

依照此发明的其他方面，用户写入操作会向存储器单元的N个用户子阵列提供N个比特的用户数据，编码比特发生器电路生成编码比特，并写入编码比特子阵列。