[发明专利]用于存储器的坏位寄存器

说明书

存储器设备包括非易失性随机存取存储器。非易失性存储器包括可疑位寄存器，其被配置为存储被确定为具有错误的位的地址。非易失性存储器还包括坏位寄存器，其被配置为存储(i)由于第一错误而出现在可疑位寄存器中并且(ii)被确定具有第二错误的位的地址。存储器设备识别坏位，以便它们可以被熔断，从而避免在使用非易失性随机存取存储器期间的错误。

技术领域

本发明一般涉及存储器，尤其涉及用于存储器的坏位寄存器。

背景技术

一些多次可编程非易失性存储器、例如自旋扭矩MRAM，受到具有固有写入错误率(write-error-rate)的问题的困扰。这意味着每次写入任何位时，都存在该位不会写入正确状态的非零概率。通常，这种错误的错误率被设计得非常低，例如1e-9个错误/写入或更少。但是，在许多应用中，这还不够，特别是如果某些位的写入错误率比其他位更差。如这里所使用的，术语“坏位”指的是具有比其他位更差的写入错误率的位，例如，高于其他位的阈值数和/或高于阈值写入错误率。在这种情况下，坏位最终会导致字段错误。

解决该问题的一种方法是使用纠错码，其可以纠正某些形式的错误。例如，某些代码可以纠正72位字中的一个错误，但不能纠正两个错误。但是，如果存在具有足够高写入错误率的坏位，则最终它们将导致无法纠正的错误(例如，一个字中的两个错误)。

处理该问题的另一种方法是在老化测试(burn-in test)中在工厂中识别并熔断这些坏位。存储器中的熔丝位(fuse bit)寄存器记录在老化测试期间识别的包括坏位的字的地址。然后使用这些地址来熔断这些字，以便使用其他冗余字。然而，这对于解决写入错误率错误的问题通常是不切实际的。例如，在老化测试期间可能需要对每个位写入和读取1e9次，这将花费太长时间，因此太昂贵。

因此，需要一种改进的方法来管理存储器中的坏位，以克服上述问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种存储器设备。该存储器设备包括非易失性随机存取存储器。非易失性存储器包括可疑位寄存器，其被配置为存储确定具有错误的位的地址。非易失性存储器还包括坏位寄存器，其被配置为存储(i)由于第一错误而出现在可疑位寄存器中并且(ii)被确定具有第二错误的位的地址。因此，通过识别坏位以使其可以被熔断，存储器设备克服了上述一些具有比其他位更差的写入错误率的位的问题，从而避免了在使用非易失性随机存取存储器期间的错误。

还提供了相应的计算机实现的方法。

此外，提供以下优选特征。

在一个实施例中，可疑位寄存器被配置为存储被确定为在老化过程之后发生错误的位的地址，并且存储器装置还包括主寄存器，其被配置为识别被确定在老化过程中有错误的位。因此，本发明可以解决老化错误。

在一个实施例中，主寄存器和坏位寄存器被配置为熔丝位寄存器。因此，可以熔断坏位，以便不再使用它们。

在一个实施例中，主寄存器和熔丝位寄存器包括在非易失性随机存取存储器中。因此，可以使用单个设备来提供上述寄存器，从而避免使用其他设备来实现本发明。

根据本发明的另一方面，提供了一种存储器系统。存储器系统包括坏位寄存器，其被配置为存储包括被确定为具有不可接受的写入错误率的位的字的地址。存储器系统还包括可疑位寄存器，其被配置为识别坏位以写入坏位寄存器。存储器系统还包括处理器。处理器被配置为响应于使用纠错码检测到错误，在可疑位寄存器中搜索与错误有关的位的地址。处理器还被配置为响应于匹配的存在，从可疑位寄存器中移除与错误有关的位的地址，并将与错误有关的位的地址写入坏位寄存器。因此，存储器系统通过识别坏位从而可以将它们熔断，来克服上述固有写入错误率，从而避免在使用存储器系统期间出错。

还提供了相应的计算机实现的方法。

此外，提供以下优选特征。