專利名稱：用于存儲器的檢測和糾正錯誤，存儲器的位狀態(tài)具有不同的錯誤抗力的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種檢測和糾正電子存儲器錯誤的方法，這些電子存儲器的存儲 點(diǎn)的表現(xiàn)為不對稱存儲。該方法能保證在航天或航空應(yīng)用中使用沒有特殊保護(hù)的商業(yè)電子 存儲器，盡管其具有對外部能量相互作用的靈敏性。本發(fā)明適用于安裝在用于在受自然或 人為輻射干擾環(huán)境下運(yùn)行的系統(tǒng)上、基于具有不對稱表現(xiàn)的半導(dǎo)體的所有存儲器系列。
背景技術(shù)：
在自然輻射環(huán)境的情況下，本發(fā)明防護(hù)的效應(yīng)稱獨(dú)特效應(yīng)。涉及的是一種無損效 應(yīng)，表現(xiàn)為電子存儲器中存儲的一個或幾個邏輯信息的變換。這種類型的效應(yīng)由一個電離 微粒以直接或間接方式穿過而產(chǎn)生的電荷攝入造成。如今，為提出解決辦法，已經(jīng)存在一些檢測和糾正錯誤的技術(shù)并已投入使用。然 而，其有效性與其復(fù)雜度和成本成正比。這就是它們的使用在一個對元件要求嚴(yán)格的系統(tǒng) 受到限制的原因。一個單元的信息稱為“位”，為二進(jìn)制，數(shù)值可為1或0。字被稱為多位組。 確定一種檢測和糾正錯誤技術(shù)的有效性的標(biāo)準(zhǔn)為一個字中能夠檢測到的錯誤位的數(shù)量，能 夠被糾正的錯誤位的數(shù)量，為了執(zhí)行檢測和糾正所需的處理時間以及資源量。效率R即要 糾正的位的數(shù)量與存儲的位的數(shù)量之比。按照復(fù)雜程度的不同，我們區(qū)分不同的檢測和糾正技術(shù)。奇偶碼技術(shù)可以檢測到 一個字中的唯一一個個錯誤。對于一個N位編碼信息，需存儲一個附加位。這種方法不能夠 糾正錯誤。漢明碼技術(shù)可以檢測到一個字中的兩個錯誤并糾正其中一個。漢明碼(11.7)， 例如可以通過增加4個附加位從而保護(hù)一個7位的信息。在糾正一個字的唯一一個位的范 圍里，這種碼的效率，即傳輸?shù)奈坏臄?shù)量與有用位的數(shù)量之比，達(dá)到最大。里德所羅門碼技術(shù)可以糾正同一個字中的多個錯誤。為了一個N個位的信息及糾 正K個位，需要存儲N+^(位。這樣，為了糾正一個字的整個N位，就需要存儲3 N個位。 因此，效率為R= 1/3。三倍技術(shù)使用三重冗余，即每個數(shù)據(jù)被以三份數(shù)存儲。一個表決程式類型的元件 比較三個數(shù)據(jù)并選擇出現(xiàn)至少兩次的數(shù)值。入在前述技術(shù)中，為了保護(hù)一個字中的N位，必 須存儲3N個位。因此效率是1/3。目前，保護(hù)一個字的全部位的系統(tǒng)至少需要存儲三倍的信息，即其效率為R = 1/3。本發(fā)明提出的是一種能夠檢測和糾正一個字的全部位的技術(shù)，不管其長度，并只需存 儲比已有技術(shù)少的附加位，效率接近R= 1/2。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的原理在于在一些電子存儲器系列的內(nèi)在特性，對于這些系列，人們注意 到其存儲結(jié)構(gòu)的不對稱性或不對稱性，且其兩種可能狀態(tài)之一對外部干擾是不靈敏的。當(dāng)信息存儲在對稱結(jié)構(gòu)中時，涉及的就是具有對稱表現(xiàn)的存儲器，例如在一個存
4儲點(diǎn)SRAM的情況下，使用兩個相互聯(lián)的“非”門。圖1示出對稱結(jié)構(gòu)的一個存儲點(diǎn)SRAM。相反地，所說的具有不對稱表現(xiàn)的存儲器，其中邏輯信息被存儲在一個不對稱的 結(jié)構(gòu)中，例如存儲一定數(shù)量電荷的電容器，或者將一定數(shù)量電荷存儲在其浮動?xùn)艠O的晶體管。同樣，本發(fā)明還可應(yīng)用于易失存儲器或非易失存儲器。所謂的易失存儲器即在沒 有電壓時會丟失所存儲信息的存儲器。相反地，非易失存儲器即在沒有電壓時仍保存其所 存儲信息的存儲器。在不對稱存儲器和易失存儲器中，我們可以舉出DRAM存儲器、隨機(jī)存取動態(tài)存儲 器系列(VDRAM，RDRAM, XDR DRAM, DRAM EDO, DDR, DDR2, DDR3, EDRAM, DRAM, FPM...)，其邏 輯信息都存儲在一個電容結(jié)構(gòu)中，根據(jù)電容是否被充電，存儲信息可為邏輯“ 1”或“0”。圖2示出一個結(jié)構(gòu)例子的剖面圖及其存儲點(diǎn)DRAM的相應(yīng)示圖。這個存儲點(diǎn)1包 括一個通過晶體管Ml連接到位行2的電容器Cl。晶體管Ml由與其柵極連接的字行3控 制。當(dāng)存儲點(diǎn)存儲一個1時，與晶體管Ml連接的電容器板片的電位達(dá)到VCC。當(dāng)其存儲一 個0時，達(dá)到接地的電位。具有不對稱表現(xiàn)和易失表現(xiàn)的存儲器屬于EPORMS和FLASHS系 列，都包括浮動?xùn)艠O晶體管作為存儲元件。本發(fā)明適用于上述的單個單元或多個單元的存儲器。所謂單個單元存儲器即一個 每物理結(jié)構(gòu)存儲一個二進(jìn)制信息的存儲器。所謂多個單元存儲器即一個在同一個物理結(jié)構(gòu) 中存儲多個二進(jìn)制的存儲器。所謂狀態(tài)，就電子狀態(tài)而言，是一個單元的物理狀態(tài)，例如，一個單元在存儲器 DRAM的電容器的相關(guān)板片上是否貯存有電子，或者在EPROM或FLASH的浮動?xùn)艠O晶體管的 浮動?xùn)艠O中是否貯存有電子。所謂的二進(jìn)制信息，最主要取決于讀取協(xié)議、讀取模式、與數(shù)值為1或0的電子狀 態(tài)相對的邏輯狀態(tài)。按照正邏輯或負(fù)邏輯的不同，同一個電子狀態(tài)，貯存在電容器板片上或 浮動?xùn)艠O中的電子可以與兩種不同的邏輯狀態(tài)相對應(yīng)。所用的物理特性對于在具有不對稱表現(xiàn)存儲單元的兩種可能狀態(tài)之一的寄生電 荷的積聚是不靈敏的。換句話說，這種只有一個狀態(tài)的類型的單元的特性在于受外部干擾 影響。因此相反的狀態(tài)下不靈敏。例如，對于DRAM存儲器，其二進(jìn)制信息表現(xiàn)為電子電荷的存在或缺失，在單元有 充電電容時，外界侵犯造成的額外電荷的添加就不會產(chǎn)生影響，因?yàn)閱卧荒苋菁{比其已 容納電荷更多的電荷。即使這個單元沒有完全充電，影響也只會是對其邏輯狀態(tài)的強(qiáng)化。充 電狀態(tài)因此為不靈敏狀態(tài)，未通電狀態(tài)為靈敏狀態(tài)。通過外部侵犯積聚的電荷為對于晶體 管NMOS的電子，因此，不靈敏狀態(tài)即電容被反向充電的狀態(tài)，且其中與晶體管Ml連接的板 片被電子充電。對于PMOS晶體管，這則為所積聚的空穴，因此適用相反的推論。本發(fā)明的應(yīng)用還考慮到另一種外圍電路結(jié)構(gòu)固有特性。這種特性即對于一半存儲 單元與附加列連接存儲單元，讀取與物理狀態(tài)相反的邏輯狀態(tài)。因此，將談?wù)摰絻煞N讀取模式。第一種為正邏輯。這種模式，例如對于第一部分存 儲單元，解釋電子的存在作為第一給定二進(jìn)制狀態(tài)。而第二種為負(fù)邏輯，這種模式例如對于 第二部分存儲單元解釋同樣電子的存在作為第二給定二進(jìn)制狀態(tài)，與第一種互補(bǔ)。 結(jié)果是對于給定單元和給定狀態(tài)，讀取為邏輯“ 1 ”或邏輯“0”的等概率。
為了說明這個方面，圖3描述了整個DRAM類型單元的讀取循環(huán)。根據(jù)構(gòu)造，每個 單元，單元1和單元2連接到一個行(字行)和一個列(位列)上。列成對起作用。首先，與單元1和其互補(bǔ)單元2連接的兩個列2和2’被預(yù)充電到已知電壓電平。 當(dāng)已選擇該單元的字行3時，單元1及其列2之間有電荷轉(zhuǎn)移，這就導(dǎo)致了該列的電壓的變 化。這種變化(正或負(fù))為十豪伏的數(shù)量級。該電壓與互補(bǔ)列的電壓進(jìn)行比較，并啟動加大 器4和5以擴(kuò)大差別。然后信號到達(dá)負(fù)責(zé)傳送邏輯電壓的差動加大器6的兩個輸入之一。 如果其正輸入的電壓高于其負(fù)輸入的電壓，邏輯輸出則為“1’。在相反的情況下，輸出將為 “0”。按照其設(shè)計，差動加大器將系統(tǒng)地顛倒與互補(bǔ)列連接的負(fù)輸入的數(shù)值。因此，本發(fā)明提出使用不對稱結(jié)構(gòu)的商用電子存儲器的內(nèi)在特性，即其兩種狀態(tài) 之一的對于外部侵害的不靈敏性。這種不靈敏性使得設(shè)計出容忍自然輻射環(huán)境所造成的干 擾的存儲器結(jié)構(gòu)?？偟膩碚f，本發(fā)明適用于任何具有不對稱表現(xiàn)的元件，對于這些元件存在相同或 互補(bǔ)的周期結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種基于要保護(hù)的數(shù)據(jù)的雙倍的檢測和糾正錯誤的方法，每個錯誤都 被記錄在與這些同樣結(jié)構(gòu)的不靈敏性的圖案(motif)參考相對應(yīng)的單獨(dú)結(jié)構(gòu)中。主要原理的說明利用由單個單元形成的三種結(jié)構(gòu)，具有一個備份和一個不靈敏的 圖案的參考。根據(jù)本發(fā)明，不論何種讀取模式，都需要一個參考的電子狀態(tài)，不論是否處于不能 因侵害而改變的狀態(tài)。尤其當(dāng)這些電子由于離子或光子侵害而在元件中擴(kuò)散時，這些電子 能夠自動存儲在任意地方。它們因此能夠自動存儲在一個參考存儲單元中。如果該參考存 儲單元處于已經(jīng)貯存有電子的狀態(tài)，則無需改變其電子狀態(tài)或邏輯狀態(tài)。擁有這種選擇，該 參考對于外部侵害則不具靈敏性。該參考也就能根據(jù)其所讀取的電子狀態(tài)指示哪種是不能 改變的電子狀態(tài)。因此，本發(fā)明旨在一種存儲器，包括-具有不對稱表現(xiàn)的單或多個存儲單元，-不對稱表現(xiàn)，由處于第一電子狀態(tài)的存儲單元在受輻射侵害時向第二電子狀態(tài) 改變狀態(tài)的靈敏性引起，這種從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)過渡的靈敏性比從第二狀態(tài)向第一狀 態(tài)過渡的靈敏性小，-由具有不對稱表現(xiàn)的存儲單元形成的存儲單元對，-一個單元對的第一單元和所述單元對的第二單元，所述第一單元載有第一二進(jìn) 制信息，所述第二單元載有第二二進(jìn)制信息，其特征在于包括-用于檢測一個存儲單元對的存儲單元載有兩個相沖突的信息而不是兩個相一致 的信息的檢測器，和-單元對的載有與第一狀態(tài)相應(yīng)的信息的參考存儲單元，-邏輯線路，用于根據(jù)單元對的所述參考存儲單元，確定單元對的存儲單元中處于 正確狀態(tài)的存儲單元。本發(fā)明還涉及一種檢測和糾正存儲于存儲器中的數(shù)據(jù)的錯誤的方法，該存儲器的
6存儲點(diǎn)為具有不對稱表現(xiàn)的，其中-將要被糾正的數(shù)據(jù)存儲在兩個數(shù)據(jù)庫中，-檢測在一個數(shù)據(jù)庫中的一個錯誤和-用另一個庫的內(nèi)容來糾正這個錯誤，其特征在于-不對稱表現(xiàn)，由處于第一電子狀態(tài)的存儲單元在受輻射侵害時向第二電子狀態(tài) 改變狀態(tài)的靈敏性引起，這種從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)過渡的靈敏性比從第二狀態(tài)向第一狀 態(tài)過渡的靈敏性小，-借助于具有不對稱表現(xiàn)的存儲單元形成存儲單元對，-一個單元對的第一單元和所述單元對的第二單元，所述第一單元載有第一二進(jìn) 制信息，所述第二單元載有第二二進(jìn)制信息，-將與第一狀態(tài)相對應(yīng)的信息存儲在單元對的參考存儲單元中，-檢測單元對的存儲單元是否載有相沖突的信息而不是相一致的信息，和-借助于邏輯線路根據(jù)單元對的參考存儲單元確定單元對的存儲單元中處于正確 狀態(tài)的存儲單元。


本發(fā)明將在結(jié)合附圖進(jìn)行的以下描述中更好理解。這里顯示的只是本發(fā)明的參考 性而非限定性的示圖。圖示出-圖1已述，一種對稱結(jié)構(gòu)的存儲點(diǎn)SRAM ；-圖2已述，一個不對稱性結(jié)構(gòu)示例的剖面圖以及DRAM存儲點(diǎn)的相應(yīng)示圖；-圖3已述，整個DRAM類型單元的讀取循環(huán)；-圖4和5顯示本發(fā)明的基本原理的分別在正讀取或負(fù)讀取模式下的不對稱表現(xiàn) 的三種結(jié)構(gòu)；-圖6錯誤的不同可能性，以及根據(jù)參考圖案的相應(yīng)糾正；-圖7單組塊配置的例子，其中一個細(xì)分部分是一個庫；-圖8將列0視作參考圖案的列的同一例子；-圖9能夠容錯的多組塊結(jié)構(gòu)的原理；-圖10檢測和糾正錯誤的邏輯示意圖。
具體實(shí)施例方式這樣，圖4上面部分示出與DRAM的單元8耦合的(DRAM)單元7。涉及的DRAM存 儲器是其單元采用具有不對稱表現(xiàn)的存儲器。對于DRAM的任何其他類別、同樣對于EPR0M、 甚至更為廣泛的其他任何其單元電子表現(xiàn)為不對稱的的存儲器，都是同樣的情況。單元7 和8耦合的含義在于它們應(yīng)該存儲同一信息。單元7和8處于存儲器的不同位置，例如處 于同一字行上，但一個在元件的存儲面的左半面G上，另一個在存儲面的右半面D上。兩個 單元存儲同一信息已經(jīng)表明存儲效率為1/2，有一個冗余。兩個單元的耦合可能很復(fù)雜，例 如它們的地址字可能是互補(bǔ)的。無論什么情況，單元都應(yīng)存儲一個相一致(coWrence)信 肩、ο
7
根據(jù)上述規(guī)定，在一個給定讀取模式下，兩個單元7和8存儲一個二進(jìn)制邏輯狀態(tài) 0，由電容器板片上的一些+符號化。這個電子狀態(tài)很不穩(wěn)定即它很容易改變。事實(shí)上，狀 態(tài)改變發(fā)生在侵害后，顯示在圖4的下半部分，連字符下面，其中，到達(dá)的電子改變了左半 面單元7的物理狀態(tài)，其電子狀態(tài)+降為電子狀態(tài)-(其讀取顯示為邏輯1)。分配給單元對7和8的參考單元9通常處于對侵害不靈敏的電子狀態(tài)。電容器存 儲電子，并在預(yù)定讀取模式下，指示為邏輯1。因此，單元9即使在被侵害情況下，也不會改 變其電子狀態(tài)和邏輯狀態(tài)。在使單元7和8的讀取有效之前，用檢測器檢驗(yàn)這些單元指示相一致邏輯狀態(tài)。關(guān) 于相一致，這兩個單元在沒有侵害時應(yīng)該指示同一最終邏輯狀態(tài)?；蛘撸鐖D4和5所示， 單元對的單元7和8都用同一個讀取模式讀取(圖4顯示的正讀取模式，圖5顯示的負(fù)讀 取模式)，或者，單元對的單元以互補(bǔ)的模式讀取。在單元按同一模式讀取的情況下，圖4和 5，單元對的單元都處于同一電子狀態(tài)以便指明同一邏輯狀態(tài)。在單元按互補(bǔ)模式讀取時， 單元對的單元都處于互補(bǔ)電子狀態(tài)用來指明同一邏輯狀態(tài)。在圖4和圖5的情況下，顯示相一致信息的相一致狀態(tài)因此是其中兩個單元7和 8中的狀態(tài)為同一電子狀態(tài)，而且，以同一讀取模式，處于同一邏輯狀態(tài)，以便整體顯示同一 最終邏輯狀態(tài)。否則，這兩個單元就會在相互沖突的狀態(tài)。這就是圖4和圖5下部圖出現(xiàn) 的情況，沖突狀態(tài)由讀取有效性檢測器來檢測，更長遠(yuǎn)來看，讀取有效性檢測器可以知道讀 取的信息是否相一致，是否正確，抑或是否相互沖突。在沖突的情況下，只有一個讀取是正 確的。在沖突狀態(tài)下，得出兩個信息中的一個是錯誤的。已知參考單元9處于不靈敏狀 態(tài)，可以得出只有與單元9處于同樣電子狀態(tài)的單元7狀態(tài)發(fā)生改變。事實(shí)上，單元8不能 夠從一個帶有-電荷的電子狀態(tài)改變?yōu)橐粋€帶有+電荷的電子狀態(tài)，因?yàn)樵谕獠壳趾Φ淖?用下不可能發(fā)生這種轉(zhuǎn)變。因此，單元8在這里處于正確的狀態(tài)，而與參考單元9處于同樣 電子狀態(tài)的單元7處于錯誤的狀態(tài)。因此，通過推理能夠很容易得出結(jié)論，單元8沒有改變，單元7改變，發(fā)生改變的單 元7與參考單元吻合，處于錯誤的狀態(tài)。圖5中，利用負(fù)讀取，參考單元一直貯存電子(在電容器上顯示_)，但是其邏輯狀 態(tài)為0，而不是圖4的1。在正讀取或負(fù)讀取這兩種情況下，驗(yàn)證時的正確邏輯狀態(tài)與參考單元的邏輯狀態(tài) 相反。在讀取時，圖6中，如果信息(處于如圖4的正邏輯)為0而單元7和8上也為0， 那么不論參考單元的數(shù)值多少，正確的信息為0，因?yàn)檫@兩個0都對應(yīng)于不靈敏狀態(tài)。當(dāng)兩 個狀態(tài)都為1時，情況也是一樣，因?yàn)閮蓚€狀態(tài)都是靈敏的，如果任何一個都沒有改變，那 么來自這兩個單元的信息都是正確的信息。圖6表格的第三行與圖4對應(yīng)(除了當(dāng)顯示的是右半面單元發(fā)生改變而不是左半 面改變的情況)。事實(shí)上，當(dāng)參考讀取為1時，即讀取為1的單元錯誤，因而讀取為0的單元 正確。表格的第四行與圖5相對應(yīng)。事實(shí)上，當(dāng)參考讀取為0時，則讀取為0的單元錯誤， 因而讀取為1的單元正確。圖6表格的第五和第六行顯示的是單元對的另外單元受到侵害 的情況。
一個真實(shí)存儲器的結(jié)構(gòu)包括多個由相同存儲單元組成的不同結(jié)構(gòu)。每個存儲面的 結(jié)構(gòu)都包括一定數(shù)量的存儲位置，每個存儲位置由惟一坐標(biāo)、行號和列號確定。這兩個參數(shù)可以相互調(diào)換，所有用表示行的可以用列來代替，反之亦然。同樣地， 本發(fā)明的原理也適用于相同的周期結(jié)構(gòu)和互補(bǔ)的周期結(jié)構(gòu)。如下文所述，圖示兩種情況都 可適用。劃分成相同元件可以保證在每個元件中同一坐標(biāo)表示的單元擁有同樣的不靈敏 性的圖案。在讀取時，檢測錯誤的機(jī)制主要在于對在圖7和8的結(jié)構(gòu)上讀取的數(shù)值D和D’進(jìn) 行簡單比較，在沒有錯誤時，它們的數(shù)值一樣。在檢測到錯誤的情況下，運(yùn)行糾正機(jī)制。這 個糾正錯誤的機(jī)制主要在于對抗擾性圖案的辨識REF(參考)，指出位可能轉(zhuǎn)換的惟一一 個方向的，并因此使得找出數(shù)據(jù)的原始數(shù)值。周期結(jié)構(gòu)也可能是一個地址、一組地址、一行(或一列)、一組行(或列)、一個庫、
或一組庫。問題在于應(yīng)知道需要多少個參考單元。試舉例，圖7指出需要與被加倍的單元同 樣多的參考單元。該圖示出單組塊結(jié)構(gòu)的一個例子，其中細(xì)分部分是一個庫。用庫表示一 個行和列的矩陣。每個位置在每個庫中擁有同樣抗擾性圖案，數(shù)據(jù)D和D’分別被雙工到庫 0和庫1的類似坐標(biāo)(Cx，Ly)。至于庫2則用于存儲不靈敏性圖案。這樣，數(shù)據(jù)庫0包括了一些單元如單元7，庫1包括了一些單元如單元8，而庫2包 括了一些單元如參考單元9。圖7同一元件的三個三分之一存儲面很容易地變成三個并置 的相同元件。事實(shí)上，宇宙輻射、離子或光子輻射的影響都足夠小到它們只損害同一個存儲 面的一些損害而不損害另外一些損害，更不必說在一些由平行或堆積的不同元件形成的存 儲面中。上面的說明描述了效率為R的本發(fā)明的原理，在本發(fā)明最差的情況，本發(fā)明與前 面提到的三倍技術(shù)的效率等效。為了保護(hù)N個位，需要存儲3 * N位。因此效率為R= 1/3。在真實(shí)應(yīng)用中，最優(yōu)化結(jié)構(gòu)可以達(dá)到接近R = 1/2的效率。為此，減少用來存儲參 考圖案的空間大小。因?yàn)榇鎯γ娴慕Y(jié)構(gòu)并不通過制造商溝通，假設(shè)讀取模式從一個存儲面到另一個存 儲面都可以改變，就很難使用本發(fā)明。因此，最優(yōu)化在于每個周期結(jié)構(gòu)都有一個參考單元。 因此效率取決于周期結(jié)構(gòu)的數(shù)量。不同結(jié)構(gòu)越少，效率越接近1/2。在圖8接下來的例子中，公設(shè)每行都對應(yīng)一個周期結(jié)構(gòu)。這樣一行中的所有單元 都有同樣的非靈敏性圖案。根據(jù)這個公設(shè)，對于每行可以使用唯一一個列來作為其不靈敏 性參考圖案。在一些元件中，讀取模式從一行到另一行交替變化。在這種情況下，如圖8，將一個 參考單元置于每行頭部、尾部或中部或任何地方，以布置可以確定單元中處于正確狀態(tài)的 單元的參考。在這種情況下，即使不知道讀取模式，也能在沖突的情況下，知道與參考單元 處于同樣的邏輯狀態(tài)的那個單元處于錯誤的狀態(tài)。上述的結(jié)構(gòu)的例子針對只使用一個集成電路單一元件的單組塊存儲器結(jié)構(gòu)。同樣的推理尤其可以適用于具有并行使用一定數(shù)量的相同元件的多組塊結(jié)構(gòu)的 個人類型的微型計算機(jī)。在這種情況下，其中一個元件可以特別作為不靈敏性圖案的參考，其他的則用于使數(shù)據(jù)雙倍。這個多組塊的配置如圖9所示，其一些組塊10-13并行布置。相同的周期結(jié)構(gòu)也 就是與一個數(shù)據(jù)總線相連的元件本身。事實(shí)上，對于每個參考和每個電路的新修訂，存儲器 的不靈敏性圖案都是不同的，但對于同一批元件卻是相同的。因而提出的結(jié)構(gòu)是建立在使用同一批的多個元件的基礎(chǔ)上的，它們對于相同的邏 輯地址顯示有同樣不靈敏性狀態(tài)。該結(jié)構(gòu)使用一個專用于存儲參考圖案的元件14，而其他 的單元存儲被雙工(復(fù)制)的數(shù)據(jù)。對于上述的數(shù)據(jù)總線中的每個位，第一個信號來自主 元件，第二個信號來自備份元件，而第三個信號來自參考元件。圖10示出對于一個數(shù)據(jù)行實(shí)現(xiàn)的電子邏輯線路的示意例。這個線路使得可以即 時檢測和糾正錯誤，而無需中斷信息的持續(xù)流。這個邏輯線路位于如圖9示出的數(shù)據(jù)總線 的行上。它由一個多路轉(zhuǎn)換器15，一個反向器16和一個“異或”門17構(gòu)成?！爱惢颉遍T17 接收兩個數(shù)據(jù)D和D’并測量它們是否相同。如果數(shù)據(jù)相同，“異或”門17啟動多路轉(zhuǎn)換器 15，后者傳送數(shù)據(jù)D的狀態(tài)。如果不同，根據(jù)上面所見，多路轉(zhuǎn)換器15傳送參考狀態(tài)的反 向，因?yàn)閰⒖贾甘镜氖鞘艿礁蓴_的單元，因此另一個單元是正確的，因此參考狀態(tài)的反向是 正確的，即反向器16。這種存儲器的位行18和19與同時檢測錯誤并糾正錯誤的這個檢測器15-17相 連。這里18和19的位行區(qū)別標(biāo)出。然而，也可能兩個存儲區(qū)域-基礎(chǔ)區(qū)域和雙工(復(fù)制) 的區(qū)域-共享同一個位行，通過一個多路轉(zhuǎn)換器輪流讀取。這樣同一行與兩行等效。當(dāng)然，在檢測到錯誤后，糾正錯誤。在實(shí)踐中，將錯誤的數(shù)據(jù)以所讀取數(shù)值的反向 數(shù)值重新修寫在參考單元中。
權(quán)利要求
1.一種存儲器，包括-具有不對稱表現(xiàn)的單或多個存儲單元，-不對稱表現(xiàn)，由處于第一電子狀態(tài)的存儲單元在受輻射侵害時向第二電子狀態(tài)改變 狀態(tài)的靈敏性引起，這種從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)過渡的靈敏性比從第二狀態(tài)向第一狀態(tài)過 渡的靈敏性小，-由具有不對稱表現(xiàn)的存儲單元形成的存儲單元對，-一個單元對的第一單元和所述單元對的第二單元，所述第一單元載有第一二進(jìn)制信 息，所述第二單元載有第二二進(jìn)制信息，-用于檢測一個存儲單元對的存儲單元載有兩個相沖突的信息而不是兩個相一致的信 息的檢測器，和其特征在于包括-單元對的載有與第一狀態(tài)相應(yīng)的信息的參考存儲單元，-邏輯線路，用于根據(jù)單元對的所述參考存儲單元，當(dāng)單元對的單元狀態(tài)相互沖突時， 確定單元對中處于第二狀態(tài)的存儲單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器，其特征在于-第二信息對應(yīng)于與第一信息的電子狀態(tài)相同的電子狀態(tài)，以使這些信息相一致， _相沖突的信息則是對應(yīng)于互補(bǔ)電子狀態(tài)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的存儲器，其特征在于-第二信息對應(yīng)于與第一信息的電子狀態(tài)互補(bǔ)的電子狀態(tài)，以使這些信息相一致， _相沖突的信息則是對應(yīng)于相同電子狀態(tài)的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的存儲器，其特征在于 -檢測器檢測所述單元中由于輻射而改變狀態(tài)的單元，和-邏輯線路確定另一個單元為處于正確狀態(tài)的單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的存儲器，其特征在于 -單元對的參考存儲單元處于第一狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的存儲器，其特征在于它為DRAM或EPROM類型的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的存儲器，其特征在于包括 -與被雙工的存儲單元連接的位行，-與所述位行連接的“異或”門， -由所述“異或”門控制的雙工器，-所述雙工器在輸入端接收所述位行之一和來自所述參考單元的一個位行。
8.在個人型計算機(jī)中使用根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的存儲器。
9.一種檢測和糾正存儲器中所存儲的數(shù)據(jù)的錯誤的方法，所述存儲器的存儲點(diǎn)為具有 不對稱表現(xiàn)的，其中-將要被糾正的數(shù)據(jù)存儲在兩個數(shù)據(jù)庫中， -檢測在一個數(shù)據(jù)庫中的一個錯誤和 -用另一個庫的內(nèi)容來糾正這個錯誤， 其特征在于-不對稱表現(xiàn)，由處于第一電子狀態(tài)的存儲單元在受輻射侵害時向第二電子狀態(tài)改變 狀態(tài)的靈敏性引起，這種從第一狀態(tài)向第二狀態(tài)過渡的靈敏性比從第二狀態(tài)向第一狀態(tài)過 渡的靈敏性小，-借助于具有不對稱表現(xiàn)的存儲單元形成存儲單元對，-一個單元對的第一單元和所述單元對的第二單元，所述第一單元載有第一二進(jìn)制信 息，所述第二單元載有第二二進(jìn)制信息，-將與第一狀態(tài)相對應(yīng)的信息存儲在單元對的參考存儲單元中， -檢測單元對的存儲單元是否載有兩個相沖突的信息而不是兩個相一致的信息，和 -借助于邏輯線路根據(jù)單元對的參考存儲單元確定單元對的存儲單元中處于正確狀態(tài) 的存儲單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在檢測到一個錯誤后糾正這個錯誤。
全文摘要
為了實(shí)現(xiàn)一種抵抗離子或光子侵害的存儲器，選擇一種存儲器結(jié)構(gòu)，其存儲點(diǎn)相對這些侵害具有不對稱表現(xiàn)。在這種情況下，對于一個相同和周期性的存儲結(jié)構(gòu)只需一個參考單元以能夠糾正這次侵害影響到的所有存儲單元。這樣通過簡單的冗余，就能得到1/2的糾正錯誤的效率，而傳統(tǒng)的方法為達(dá)到同樣的結(jié)果需要三倍存儲以得到不太有益的1/3效率。
文檔編號G11C5/00GK102084426SQ200980122673
公開日2011年6月1日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者A·布熱羅爾, F·米勒, T·卡里埃 申請人:歐洲航空防務(wù)及航天公司Eads法國, 阿斯特里姆簡易股份公司