訪問計(jì)數(shù)設(shè)備、存儲(chǔ)器系統(tǒng)和訪問計(jì)數(shù)方法
【專利說明】訪問計(jì)數(shù)設(shè)備、存儲(chǔ)器系統(tǒng)和訪問計(jì)數(shù)方法
[0001]本申請(qǐng)基于并且要求于2014年3月17日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2014-053298的優(yōu)先權(quán)的益處，其全部公開內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及訪問計(jì)數(shù)設(shè)備、存儲(chǔ)器系統(tǒng)以及訪問計(jì)數(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制造工藝中的小型化的進(jìn)步，在諸如DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中，鄰近訪問集中式字線的字線上的諸如串?dāng)_的電沖擊增加。這導(dǎo)致了電容器中的泄漏增加并且在連接到鄰近字線的存儲(chǔ)器單元中發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)亂問題。例如，當(dāng)對(duì)給定行地址的訪問的數(shù)目在具有小于40nm(納米)的處理規(guī)則的DRAM中在刷新間隔內(nèi)達(dá)到成千上萬時(shí)，該問題成為實(shí)際。
[0004]為了避免該問題，通常采用以下兩種措施。第一種措施是縮短刷新周期。縮短刷新周期在數(shù)據(jù)混淆發(fā)生之前啟用存儲(chǔ)器單元的刷新。
[0005]第二種措施是，當(dāng)訪問集中于行地址時(shí)，將刷新從存儲(chǔ)器控制器發(fā)布到要受影響的鄰近行地址。例如，在每個(gè)行地址處，計(jì)數(shù)對(duì)其的訪問的數(shù)目。然后，將刷新發(fā)布到對(duì)其的訪問數(shù)目達(dá)到閾值(例如，300，000)的行地址的鄰近行地址。隨后，可以防止數(shù)據(jù)混淆在鄰近行地址處發(fā)生。
[0006]專利文獻(xiàn)I (日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_N0.9-265784)公開了與該問題相關(guān)的技術(shù)。該相關(guān)技術(shù)是通過使對(duì)數(shù)據(jù)“O”的訪問與對(duì)數(shù)據(jù)“I”的訪問進(jìn)行區(qū)分來計(jì)數(shù)對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)器單元的訪問，并且然后刷新計(jì)數(shù)值超過閾值的每個(gè)存儲(chǔ)器單元。
[0007]專利文獻(xiàn)2 (日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_N0.2005-251256)還公開了一種涉及該問題的技術(shù)。該技術(shù)通過對(duì)字線的激活的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)來防止電荷泵送現(xiàn)象。
[0008]然而，假設(shè)在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的制造工藝中的小型化的進(jìn)一步提高在未來增加對(duì)鄰近字線的影響，并且數(shù)據(jù)混淆更容易發(fā)生。因此，為了檢測(cè)在刷新間隔中對(duì)其訪問集中的行地址，計(jì)數(shù)對(duì)行地址的訪問的數(shù)目的技術(shù)是重要的。然而，在專利文獻(xiàn)I中描述的以上一般措施和相關(guān)技術(shù)具有以下問題。
[0009]縮短刷新周期的一般措施產(chǎn)生了由于頻繁刷新而導(dǎo)致的功耗增加的問題。另外，一般措施還產(chǎn)生了下述問題:因?yàn)橹T如讀和寫的存儲(chǔ)器訪問在每次刷新期間被中斷，所以頻繁刷新降低了訪問性能。
[0010]而且，向鄰近行地址發(fā)布刷新的一般措施需要向每個(gè)行地址提供計(jì)數(shù)器，以便于計(jì)數(shù)對(duì)每個(gè)行地址的訪問的數(shù)目。例如，4-Gb (吉比特)DRAM需要用于215個(gè)行地址中的每一個(gè)的計(jì)數(shù)器。這產(chǎn)生了半導(dǎo)體芯片面積增加的問題。
[0011]而且，專利文獻(xiàn)I中描述的技術(shù)需要向每個(gè)存儲(chǔ)器單元提供兩個(gè)計(jì)數(shù)器。因此，該技術(shù)產(chǎn)生了半導(dǎo)體芯片面積增加的問題。在專利文獻(xiàn)2中描述的技術(shù)需要提供分別用于列和行的兩個(gè)計(jì)數(shù)器。因此，該技術(shù)產(chǎn)生了半導(dǎo)體芯片面積增加的問題。
[0012]半導(dǎo)體芯片面積的增加的這些問題不僅在DRAM芯片中提供計(jì)數(shù)器的情況中發(fā)生，而且在存儲(chǔ)器控制器中提供計(jì)數(shù)器的情況中發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]進(jìn)行本發(fā)明以解決以上問題。本發(fā)明的主要目的在于提供一種通過較小電路規(guī)模來計(jì)數(shù)對(duì)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的行地址的訪問的數(shù)目的技術(shù)。
[0014]本發(fā)明的第一方面是一種訪問計(jì)數(shù)設(shè)備，包括:行地址存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)多達(dá)在對(duì)存儲(chǔ)器單元的訪問中指定的特定數(shù)目n(n是等于或大于I的整數(shù))的行地址；計(jì)數(shù)器，對(duì)存儲(chǔ)在行地址存儲(chǔ)單元中的每個(gè)行地址的訪問頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及重置控制器，向行地址存儲(chǔ)單元通知用新行地址代替η個(gè)行地址中的一個(gè)或者丟棄η個(gè)行地址中的一個(gè)，并且還向計(jì)數(shù)器通知重置對(duì)被代替或丟棄的行地址的訪問頻率。
[0015]本發(fā)明的第二方面是包括以上訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的存儲(chǔ)器系統(tǒng)和包括存儲(chǔ)器單元的存儲(chǔ)器單元陣列。
[0016]本發(fā)明的第三方面是一種訪問計(jì)數(shù)方法，包括:存儲(chǔ)多達(dá)在對(duì)存儲(chǔ)器單元的訪問中指定的特定數(shù)目η(η是等于或大于I的整數(shù))的行地址；計(jì)數(shù)對(duì)所存儲(chǔ)的行地址中的每一個(gè)的訪問頻率；用新行地址代替η個(gè)行地址中的一個(gè)或者丟棄η個(gè)行地址中的一個(gè)；以及重置對(duì)所代替或所丟棄的行地址的訪問頻率。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中，以較小的電路規(guī)模來計(jì)數(shù)對(duì)行地址的訪問。
【附圖說明】
[0018]當(dāng)讀取附圖時(shí)，本發(fā)明的示例性特征和優(yōu)點(diǎn)從以下詳細(xì)說明變得明顯，其中:
[0019]圖1是示出本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的配置的框圖；
[0020]圖2是示出本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的功能框圖；
[0021]圖3是示出本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備中的每個(gè)刷新間隔中的重置操作的流程圖；
[0022]圖4是示出本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的行地址存儲(chǔ)操作的流程圖；
[0023]圖5是示出本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的密集訪問檢測(cè)操作的流程圖；
[0024]圖6是示出本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的安裝配置的示例的視圖；
[0025]圖7是示出用作本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的框圖；
[0026]圖8是示出本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例中的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的功能框圖；
[0027]圖9是示出本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例中的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的安裝配置的示例的視圖；以及
[0028]圖10是示出本發(fā)明的第三示例性實(shí)施例中的具有最小配置的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備的示例的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]接下來，將參考附圖詳細(xì)說明示例性實(shí)施例。
[0030](第一不例性實(shí)施例)
[0031]圖1示出本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例中的存儲(chǔ)器系統(tǒng)I的配置。在圖1中，存儲(chǔ)器系統(tǒng)I包括訪問計(jì)數(shù)設(shè)備10和存儲(chǔ)器單元陣列30。存儲(chǔ)器單元陣列30包括每個(gè)都基于行地址和列地址被識(shí)別的存儲(chǔ)器單元。高級(jí)設(shè)備可以通過指定行地址和列地址來訪問存儲(chǔ)器單元。訪問計(jì)數(shù)設(shè)備10被配置成獲取從高級(jí)設(shè)備獲取對(duì)存儲(chǔ)器單元陣列30的訪問中指定的行地址作為輸入。
[0032]圖2示出訪問計(jì)數(shù)設(shè)備10的功能框配置。在圖2中，訪問計(jì)數(shù)設(shè)備10包括行地址存儲(chǔ)單元11、計(jì)數(shù)單元(計(jì)數(shù)器)12、行地址選擇單元(選擇器)13、重置控制單元(控制器)14以及密集訪問檢測(cè)單元(檢測(cè)器)15。
[0033]行地址存儲(chǔ)單元11存儲(chǔ)多達(dá)在對(duì)存儲(chǔ)器單元的訪問中指定的特定(預(yù)定)數(shù)目“η”的行地址。這里，“η”是等于或大于I的整數(shù)。另外，期望“η”是小于行地址的數(shù)目的整數(shù)。例如，“η”可以是基于刷新間隔、訪問循環(huán)、以及訪問的可允許數(shù)目的值。例如，從以下等式⑴獲得“η”。
[0034]η=[(刷新間隔)/(訪問循環(huán))/(訪問的可允許數(shù)目)]等式(I)
[0035]在此，[X]表示不超過X的最大整數(shù)。而且，表達(dá)式“(刷新間隔)/(訪問循環(huán))”表示在刷新間隔中發(fā)生的訪問的數(shù)目。而且，“訪問的可允許數(shù)目”是對(duì)一個(gè)行地址的訪問的最大可允許數(shù)目，以不產(chǎn)生在鄰近行地址處的數(shù)據(jù)混淆。預(yù)先確定訪問的可允許數(shù)目。從等式(I)獲得的特定數(shù)目“η”等于最大行地址數(shù)目，對(duì)其中的每一個(gè)的訪問數(shù)目在刷新間隔中達(dá)到訪問的可允許數(shù)目。
[0036]具體地，例如，假設(shè)刷新間隔被指定為64ms(毫秒)，訪問循環(huán)被指定為50ns (納秒)，并且訪問的可允許數(shù)目被指定為200，000。在該情況下，在刷新間隔中發(fā)生的訪問的數(shù)目是 64(ms)/50(ns) = 1，280，000。在該情況下，特定數(shù)目 “η”是[1，280，000/200，000]=[6.4] =6。在本申請(qǐng)中，“/”表示除法。
[0037]計(jì)數(shù)器12計(jì)數(shù)對(duì)存儲(chǔ)在行地址存儲(chǔ)單元11中的每個(gè)行地址的訪問頻率。換句話說，計(jì)數(shù)器12對(duì)多達(dá)η個(gè)行地址中的每一個(gè)的訪問頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0038]如果訪問發(fā)生，則行地址選擇器13基于訪問頻率來選擇存儲(chǔ)在行地址存儲(chǔ)單元11中的η個(gè)行地址中的一個(gè)，其中，指定除了 η個(gè)行地址之外的新行地址。例如，行地址選擇器13可以選擇對(duì)其的訪問頻率滿足特定低頻條件的行地址。特定低頻條件可以例如是訪冋頻率是最小的。
[0039]重置控制器14向行地址存儲(chǔ)單元11通知通過用新行地址代替由行地址選擇器13選擇的行地址來存儲(chǔ)新行地址。而且，重置控制器14向行地址存儲(chǔ)單元11通知丟棄對(duì)其的訪問頻率達(dá)到以上訪問的可允許數(shù)目的新地址。而且，重置控制器14向計(jì)數(shù)器12通知重置對(duì)被代替或丟棄的行地址的訪問頻率。
[0040]而且，如果在指定為刷新間隔的時(shí)間度過之后執(zhí)行刷新，則重置控制器14向行地址存儲(chǔ)單元11通知重置(丟棄)所有存儲(chǔ)的行地址。而且，重置控制器14向計(jì)數(shù)器12通知將保持在計(jì)數(shù)器12中的所有計(jì)數(shù)器值重置為O。
[0041]密集訪問檢測(cè)器15檢測(cè)對(duì)其的訪問頻率達(dá)到以上訪問的可允許數(shù)目的行地址。例如，密集訪問檢測(cè)器15可以將所檢測(cè)的低地址輸出到外部。而且，例如，密集訪問檢測(cè)器15可以向鄰近所檢測(cè)的行地址的低地址發(fā)布刷新。
[0042]此后參考附圖描述如上配置的訪問計(jì)數(shù)設(shè)備10的操作。
[0043]圖3是示出在訪問計(jì)數(shù)設(shè)備10中的每個(gè)刷新間隔內(nèi)的重置操作的流程圖。
[0044]首先，在步驟SI中，重置控制器14決定由于最后刷新操作，特定刷新間隔是