堆叠式存储器中的错误校正的制作方法
【专利说明】堆叠式存储器中的错误校正
[0001]分案串请信息
[0002]本发明专利申请是申请日为2010年12月22日、申请号为201080060539.6、发明名称为“堆叠式存储器中的错误校正”的发明专利申请案的分案申请。
[0003]相关串请案交叉参考
[0004]本专利申请案主张2010年I月4日提出申请的第12/651，910号美国申请案的优先权权益，所述美国申请案以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0005]本申请涉及堆叠式存储器中的错误校正。
【背景技术】
[0006]电子设备及系统的市场正将行业推动到更高处理器操作速度及与此些处理器一起操作的装置中的经增强存储器容量。与此经增强功能性同时发生的是经增强复杂性及功率消耗。随着存储器容量的增加，存储或记忆的机会也增加。
[0007]计算机存储器中存在若干种配置以保护数据免受存储器装置故障的影响。存在错误校正方案(例如Chipkill?存储器架构)以保护计算机存储器系统免受单个存储器芯片故障以及来自单个存储器芯片的任一部分的多位错误的影响。在Chipki 11?架构中，错误校正码(ECC)数据的多个字的位跨越多个存储器芯片分散，使得任何一个存储器芯片的故障将影响每一 ECC值以致类似发生多个可校正错误。尽管一个芯片会发生完全故障，此配置仍允许重新构造存储器内容。很少实施较复杂的错误校正方案，因为需要额外存储器及芯片区域。
【发明内容】
[0008]本发明的一个方面涉及一种存储器装置，其包括:存储器裸片堆叠，其被分割为多个数据库，所述堆叠经设置以将用户数据存储在横跨所述数据库的条带中；库，其可操作地存储对应于所述用户数据的第二级错误校正数据；备用库，其未被分配给所述用户数据或校正数据；及逻辑裸片，其可操作地耦合至所述存储器裸片堆叠，所述逻辑裸片经结构化以控制将数据库分配给所述条带的管理，所述逻辑裸片经配置以在确定所述数据库中的一者已变成有故障数据库之后，控制可用于存储用户数据、第一级错误校正数据、或者用户数据和第一级错误校正数据两者的所述备用库的操作。
[0009]本发明的另一方面涉及一种存储器装置，其包含:存储器裸片堆叠，其被分割为多个库；及逻辑裸片，其可操作地耦合至所述存储器裸片堆叠，所述逻辑裸片经结构化以控制:将所述多个库中的若干库的部分分配给条带，使得所述条带包含选择作为用以将用户数据存储在所述条带中的数据库的库；选择所述多个库中的一个库以作为所述条带的一部分而作为第二级错误校正库来操作，以可操作地存储对应于所述用户数据的第二级错误校正数据；基于对数据库的所述分配确定所述多个库是否包含备用库；基于所述确定操作所述备用库；及在确定所述数据库中的一者已变成有故障数据库之后，操作可用于存储用户数据、第一级错误校正数据、或者用户数据和第一级错误校正数据两者的所述备用库。
【附图说明】
[0010]在附图的图中以实例而非限制方式图解说明本发明的实施例，附图中:
[0011]图1展示根据各种实例性实施例的存储器装置的框图。
[0012]图2图解说明根据各种实例性实施例与逻辑裸片堆叠在一起以形成存储器装置的个别存储器裸片的3维堆叠的概念图。
[0013]图3展示根据各种实例性实施例的存储器库控制器及相关联模块的框图。
[0014]图4展示将数据写入到存储器堆叠中的方法的实施例的特征。
[0015]图5展示校正存储器装置中的数据的方法的实施例的特征。
[0016]图6展示操作具有存储器裸片堆叠的存储器装置的方法的实施例的特征。
[0017]图7展示根据本发明的各种实施例的电子系统的各种特征的框图。
【具体实施方式】
[0018]以下详细说明参考以说明而非限制方式展示本发明的各种实施例的随附图式。足够详细地描述这些实施例以使所属领域的技术人员能够实践这些及其它实施例。可利用其它实施例，且可对这些实施例作出结构、逻辑及电改变。各种实施例未必相互排斥，因为一些实施例可与一个或一个以上其它实施例组合以形成新的实施例。因此，不应将以下详细说明视为具有限制性意义。
[0019]图1展示根据各种实例性实施例的存储器装置100的框图。存储器装置100操作以在一个或一个以上始发装置及/或目的地装置与一组存储器“库”110之间大致同时传送多个传出及/或传入命令、地址及/或数据流。一库是穿过含有每一存储器裸片的存储器区段的一部分的存储器裸片堆叠的垂直分区。所述部分可为存储器裸片的一个或一个以上存储器阵列。所述存储器装置堆叠可划分成任一数目个库。目的地装置的实例包含一个或一个以上处理器。
[0020]在先前设计中，多裸片存储器阵列实施例可聚集通常位于每一个别存储器阵列裸片上的控制逻辑。堆叠式裸片群组的子区段(本文中称为存储器库)在图1中展示为实例性库110且在图2中展示为实例性库230。所图解说明的实例中所示的存储器库可共享共用控制逻辑。存储器库架构策略地分割存储器控制逻辑以增加能量效率，同时相对于通电的存储器组提供粒度。在各种实施例中，存储器装置100可使用标准化主机处理器到存储器系统接口进行操作。随着存储器技术的演进，所述标准化接口可减小重新设计循环时间。
[0021]图2是根据各种实例性实施例与逻辑裸片202堆叠在一起以形成存储器装置100的个别存储器裸片的3D堆叠200的概念图。存储器装置100并入有形成3D堆叠200的一部分的存储器阵列203的一个或一个以上堆叠。可将多个存储器阵列(例如存储器阵列203)制作到多个裸片中的每一者(例如裸片204)上。接着堆叠所述裸片以形成3D堆叠200。
[0022]将堆叠200的每一裸片划分成多个“瓦片”，例如，与堆叠200的裸片204相关联的瓦片205A、205B及205C。每一瓦片可包含一个或一个以上存储器阵列203。存储器阵列203并不限于任一特定存储器技术且可包含动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、快闪存储器、其它存储器技术或其组合。
[0023]堆叠式存储器阵列瓦片组208A可包含来自堆叠式裸片中的每一者的单个瓦片，例如瓦片212B、212C及212D，其中在图1中观看不到基底瓦片。瓦片212B、212C及212D为不同裸片的一部分，所述不同裸片未全部展示于图1中以避免使各种实施例模糊且促进对堆叠式瓦片的论述。电力、地址及/或数据(及类似共用信号)可沿使用“穿晶片互连(TWI) ”的传导路径(例如传导路径224)横过“Z”维度220上的堆叠式瓦片组208A。应注意，TffI未必需要完全穿过特定晶片或裸片。
[0024]将呈实例性配置的3D堆叠200分割成存储器库(例如存储器库230)组。每一存储器库包含一堆叠式瓦片组(例如，瓦片组208A)，包括来自多个堆叠式裸片中的每一者的一个瓦片连同电互连瓦片组208A的TWI组。图2中展示另一库208B。出于论述目的，未展示3D堆叠200的所有库。所述库的每一瓦片包含一个或一个以上存储器阵列，例如存储器阵列240。虽然描述分割成个别库230，但也可以若干种其它方式分割3D堆叠200。其它实例性分割包含按裸片、瓦片及其它分割布置进行分割。为便于论述，图1指示在逻辑裸片202上方的四个裸片的堆叠，每一裸片分割成可形成十六个库的十六个瓦片，但仅展示两个库。然而，堆叠200并不限于四个裸片且每一裸片并不限于十六个分区。堆叠200可包含三十二个或三十二个以上库。取决于应用，可使用任一合理数目个裸片及分区。
[0025]如图2中所示，堆叠200包含存储器裸片堆叠，其中每一存储器裸片可分割成多个存储器阵列203。每一存储器阵列203可安置于所述堆叠的库的一部分中，其中所述堆叠具有多个库230。存储器装置100可经配置使得可布置堆叠200以将用户数据及/或第一级错误校正数据存储于跨越堆叠200的库230的条带240中，使得可跨越多个库230条带化待存储于堆叠200中的数据。对每一条带来说，库230可用于第二级的错误检测/校正，其中此库230可(例如)称为奇偶校验库。第一级的错误检测/校正包含单位错误校正。出于下文论述的目的，存储用户数据及/或第一级的错误校正数据的库通常称为“数据库”。在非限制性实例中，可跨越四个库(每库具有十六个字节)条带化六十四个字节的用户数据及/或第一级错误校正数据。可针对来自切片中的每一位的“异或”(X0R)运算的每一位产生奇偶校验数据。针对来自四个库中的每一者的位零，可执行XOR运算使得针对在位零时间写入以存储于堆叠200中的每一位零，可写入位零奇偶校验位。对于三十二个位，可针对每一位位置一直到位三i^一执行此程序。可将每一奇偶校验