易失性存储器存储装置及其刷新方法与流程

本发明涉及一种存储器存储装置及其操作方法，尤其涉及一种易失性存储器存储装置及其刷新方法。

背景技术：

近来，行动装置愈来愈受欢迎。由于行动装置的电池寿命要尽可能地愈长愈好，因此，其中的电子元件的功率消耗需求要尽可能地愈小愈好。对传统的易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram))而言，其自我刷新电流(self-refreshcurrent)的功率消耗必须足够小以符合行动装置的需求。在现有技术中，已有许多降低自我刷新电流的技术方案被提出。然而，这些技术方案各有其优缺点，虽然降低了自我刷新电流，但却又衍生出其他问题。因此，如何降低存储器装置的自我刷新电流又兼顾其他性能是本领域技术人员的重要课题之一。

技术实现要素：

本发明提供一种易失性存储器存储装置及其刷新方法，其存储器区块(memorybank)具有不同的刷新频率，可降低自我刷新电流。

本发明的易失性存储器存储装置包括存储器阵列、刷新电路以及预程序化电路。存储器阵列包括多个存储器区块。刷新电路耦接至存储器阵列。刷新电路用以依据不同的刷新频率对存储器区块进行刷新操作。预程序化电路耦接至刷新电路。预程序化电路用以存储刷新频率。

本发明的易失性存储器存储装置的刷新方法包括：判断各存储器区块的数据保持能力；依据判断结果来设定多个不同的刷新频率；以及依据不同的刷新频率对存储器区块进行刷新操作。所述刷新频率成倍数关系。

基于上述，在本发明的示范实施例中，刷新电路依据不同的刷新频率对存储器区块进行刷新操作，可降低易失性存储器存储装置的自我刷新电流。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1示出本发明一实施例的易失性存储器存储装置的概要示意图。

图2示出本发明一实施例的易失性存储器存储装置的刷新方法的步骤流程图。

100：易失性存储器存储装置

110：存储器阵列

112_1、112_2、112_3、112_4：存储器区块

120：刷新电路

130：预程序化电路

s100、s110、s120、s130：方法步骤

具体实施方式

以下提出多个实施例来说明本发明，然而本发明不仅限于所例示的多个实施例。又实施例之间也允许有适当的结合。在本申请说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。此外，“信号”一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任何其他一或多个信号。

请参考图1，本实施例的易失性存储器存储装置100例如是动态随机存取存储器，包括存储器阵列110、刷新电路120以及预程序化电路130。刷新电路120耦接至存储器阵列110。预程序化电路130耦接至刷新电路120。在本实施例中，存储器阵列110、刷新电路120以及预程序化电路130可分别由所属技术领域的任一种适合的电路结构来加以实施，本发明并不加以限制。其实施方式可以由所属技术领域的计数获致足够的教示、建议与实施说明。

在本实施例中，存储器阵列110被分割为多个存储器区块112_1、112_2、112_3及112_4。存储器区块的数量仅用以例示说明不用以限定本发明。在本实施例中，存储器区块112_1、112_2、112_3及112_4的大小是任何可以切割的存储器大小区块。预程序化电路130预先存储不同的刷新频率。刷新电路120从预程序化电路130读取刷新频率，并且依据不同的刷新频率对存储器区块112_1、112_2、112_3及112_4进行刷新操作。具体而言，在测试阶段，测试机台会测试各存储器区块的数据保持能力(dataretention)。因此，数据保持能力愈强的存储器区块，表示其可在较长的时间之后再进行刷新。举例而言，在晶圆测试阶段，在存储器区块112_1中有部分晶胞(cell)经测试其数据保持能力较弱，表示相较于其他存储器区块112_2、112_3及112_4，存储器区块112_1需要较频繁地进行刷新。例如，刷新电路120以64毫秒(milliseconds)的刷新频率(第一刷新频率＝1/64ms，即每64毫秒刷新一次)来刷新存储器区块112_1，刷新电路120以128毫秒(milliseconds)的刷新频率(第二刷新频率)来刷新存储器区块112_2、112_3及112_4当中至少其中之一者。两者成倍数关系，也即第二刷新频率为第一刷新频率的两倍。就选择倍数关系而言，刷新电路120可以在刷新存储器区块112_2、112_3及112_4时根据存储器区块刷新的倍数来决定是否要在存储器区块112_1刷新时一起做刷新的动作，或是选择跳过这次的刷新动作。在一实施例中，存储器区块112_1的刷新频率可设定为80毫秒，存储器区块112_2、112_3及112_4的刷新频率可设定为160毫秒。在本发明的示范实施例中，第一刷新频率与第二刷新频率的数值及倍率仅用例示说明，不用以限定本发明。

因此，在本实施例中，存储器区块112_1、112_2、112_3及112_4当中的一个存储器区块112_1的刷新频率与其他存储器区块112_2、112_3及112_4的刷新频率不相同。在一实施例中，存储器区块112_2、112_3及112_4的刷新频率也可以相同或不相同。在本实施例中，数据保持能力较弱的存储器区块112_1的刷新频率可作为预设的频率值，在存储器阵列110中其他的存储器区块112_2、112_3及112_4的刷新频率不高于此预设的频率值。

在本实施例中，预程序化电路130包括电子熔丝或可以雷射烧断的金属熔丝。在测试阶段，测试机台会测试各存储器区块的数据保持能力，并且据此决定各存储器区块的刷新频率，将刷新频率存储在预程序化电路130中。

在一实施例中，具有第一刷新频率的存储器区块也可以是多个。例如，刷新电路120以第一刷新频率来刷新存储器区块112_1及112_2，并且刷新电路120以第二刷新频率来刷新存储器区块112_3及112_4。本发明对具有相同的刷新频率的存储器区块的数量并不加以限制。

本实施例之易失性存储器存储装置的刷新方法例如至少是用于图1实施例之易失性存储器存储装置100。在步骤s100中，存储器控制器(未示出)将存储器阵列110分割为多个存储器区块112_1、112_2、112_3及112_4。在步骤s110中，存储器控制器或测试机台(未示出)会判断各存储器区块112_1、112_2、112_3及112_4的数据保持能力。在一实施例中，存储器控制器或测试机台例如会标示各存储器区块的数据保持能力，或者先将数据保持能力分级，并判断各存储器区块分别是属于哪一个等级的数据保持能力。在步骤s120中，存储器控制器或测试机台(未示出)在预程序化电路130中依据判断结果来设定多个不同的刷新频率。所述刷新频率例如成倍数关系。在步骤s130中，刷新电路120依据不同的刷新频率对存储器区块进行刷新操作。举例而言，刷新电路120依据第一刷新频率对一或多个第一存储器区块进行刷新操作，并且依据不同于第一刷新频率的第二刷新频率对一或多个第二存储器区块进行刷新操作。

另外，本实施例的易失性存储器存储装置的刷新方法可以由图1实施例之叙述中获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。

作为系统的一部分，存储器存储装置(例如动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram))在读写操作时可通过其外部的控制器或控制信号来执行其刷新操作或者调整其刷新频率，也即自动刷新(auto-refresh)操作。除此之外，刷新操作也可以是自我刷新(self-refresh)操作。图2所示的存储器存储装置的刷新方法例如是在存储器存储装置进入休眠模式(sleepmode)后在存储器存储装置内部执行的自我刷新操作。

综上所述，在本发明的示范实施例中，刷新电路依据不同的刷新频率对存储器区块进行刷新操作，数据保持能力较弱的存储器区块以较高的频率进行刷新，数据保持能力较强的存储器区块以较低的频率进行刷新，以降低易失性存储器存储装置的自我刷新电流。此外，在本发明的示范实施例中，由于存储器芯片当中各个存储器区块所需的刷新频率可能有所不同，因此，存储器区块的刷新频率可以依据实际设计需求加以客制化。也即，在存储器芯片中的各存储器区块的刷新频率可以调整为不相同。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。