半导体存储器的检测电路及检测方法与流程

本公开涉及半导体储存器技术领域，具体而言，涉及一种半导体存储器的检测电路及半导体存储器的检测方法。

背景技术：

动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)是一种半导体存储器。与静态存储器(sram)相比，动态随机存取存储器的优势在于结构简单。每一个比特的数据都只需一个电容跟一个晶体管来处理，相比之下在静态存储器上一个比特通常需要六个晶体管。正是因此，动态随机存取存储器拥有非常高的密度，单位体积的容量较高因此成本较低，动态随机存取存储器得到了越来越多的应用。

在高带宽显存和一些多芯片封装应用场景时，动态随机存取存储器和动态随机存取存储控制器所在芯片被封装在一块芯片中，在出错时无法量测信号，更难以区分读还是写出错。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本公开的目的在于提供一种能够检测半导体储存器中的通信路径是否正确的新的技术方案。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体存储器的检测电路。该检测电路包括：

存储单元；

存储控制单元，与所述存储单元连接；

prbs(pseudorandombitsequence，伪随机位序列)检测单元，包括第一prbs检测模块和第二prbs检测模块，所述第一prbs检测模块位于所述存储控制单元内，所述第二prbs检测模块位于所述储存单元内；

所述第一prbs检测模块与所述第二prbs检测模块能够产生相同的prbs数据，其中一个prbs检测模块能够将产生的所述prbs数据通过所述存储控制单元与所述储存单元之间的通信路径发送到另一个prbs检测模块，另一prbs检测模块将接收到的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断所述通信路径正确，若数据不一致，则判断所述通信路径出错。

在本公开的一示例性实施例中，所述第二prbs检测模块还能够将产生的prbs数据写入存储单元中的存储阵列模块，并能够从所述存储阵列模块读取所述prbs数据，然后将读取的prbs数据与产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断所述存储阵列模块正确，若数据不一致，则判断所述存储阵列模块出错。

在本公开的一示例性实施例中，所述第一prbs检测模块与所述第二prbs检测模块产生相同的prbs数据，所述第一prbs模块将产生的所述prbs数据通过所述存储控制单元与所述储存单元之间的写入路径发送到所述第二prbs检测模块，所述第二prbs检测模块将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断所述写入路径正确，若数据不一致，则判断写入路径出错。

在本公开的一示例性实施例中，所述第一prbs检测模块与所述第二prbs检测模块产生相同的prbs数据，所述第二prbs模块将产生的所述prbs数据通过所述存储单元与所述储存控制单元之间的读取路径发送到所述第一prbs检测模块，所述第一prbs检测模块将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断所述写入路径正确，若数据不一致，则判断写入路径出错。

在本公开的一示例性实施例中，所述写入路径包括第一prbs检测模块、数据写入及读取控制模块、第一数据接口、第二数据接口、数据控制模块、第二prbs检测模块，所述第一prbs检测模块的输出端连接所述数据写入及读取控制模块，所述数据写入及读取控制模块连接所述第一数据接口，所述第一数据接口连接所述第二数据接口，所述第二数据接口连接所述数据控制模块，所述数据控制模块连接所述第二prbs检测模块的输入端。

在本公开的一示例性实施例中，所述读取路径包括第二prbs检测模块、数据控制模块、第二数据接口、第一数据接口、数据写入及读取控制模块、第一prbs检测模块，所述第二prbs检测模块的输出端连接所述数据控制模块，所述数据控制模块连接所述第二数据接口，所述第二数据接口连接所述第一数据接口，所述第一数据接口连接所述数据写入及读取控制模块，所述数据写入及读取控制模块连接所述第一prbs检测模块的输入端。

在本公开的一示例性实施例中，所述第二prbs检测模块的输入端和输出端都与存储阵列模块连接。

在本公开的一示例性实施例中，所述存储阵列模块包括电容阵列与先入先出寄存器。

根据本公开的另一个方面，还提供了一种半导体存储器的检测方法，所述半导体储存器包括存储单元以及与存储单元连接的存储控制单元。该检测方法包括：

提供一prbs检测单元，所述prbs检测单元包括第一prbs检测模块和第二prbs检测模块；

将所述第一prbs检测模块位于所述存储控制单元内；

将所述第二prbs检测模块位于所述储存单元内；

使所述第一prbs检测模块与所述第二prbs检测模块产生相同的prbs数据；

使其中一个prbs检测模块将产生的所述prbs数据通过所述存储控制单元与所述储存单元之间的通信路径发送到另一个prbs检测模块；

使另一prbs检测模块将接收到的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较；

若数据一致，则判断所述通信路径正确；

若数据不一致，则判断所述通信路径出错。

在本公开的一示例性实施例中，还包括：

使所述第二prbs检测模块将产生的prbs数据写入存储单元中的存储阵列模块；

使所述第二prbs检测模块从所述存储阵列模块读取所述prbs数据；

将读取的prbs数据与产生的prbs数据进行比较；

若数据一致，则判断所述存储阵列模块正确；

若数据不一致，则判断所述存储阵列模块出错。

本公开提供的检测电路，在对存储控制单元与储存单元之间的通信路径进行检测时，只需利用其中一个prbs检测模块从通信路径的一端输入prbs数据，从通信路径的另一端使用另一prbs检测模块接收该prbs数据，并将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较即可，若接收的prbs数据与自身产生的prbs数据经判断一致，则判断该通信路径正确，若判断不一致，则判断通该信路径出错，不需要采用反向读取数据以进行判断，避免了采用反向读取数据进行判断时，读取通信路径出错时造成无法确认该通信路径出错还是反向读取路径出错的情况出现。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开的一种实施例提供的半导体储存器的检测电路示意图；

图2为本公开的一种实施例提供的半导体储存器的检测电路示意图；

图3为本公开的一种实施例提供的半导体储存器的检测电路示意图；

图4为本公开的一种实施例提供的半导体储存器的检测方法示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供了一种半导体存储器的检测电路。如图1-图2所示，包括存储单元、存储控制单元及prbs检测电路。

存储控制单元与存储单元连接，prbs检测单元包括第一prbs检测模块和第二prbs检测模块，第一prbs检测模块位于存储控制单元内，第二prbs检测模块位于储存单元内。第一prbs检测模块与第二prbs检测模块能够产生相同的prbs数据，其中一个prbs检测模块能够将产生的prbs数据通过存储控制单元与储存单元之间的通信路径发送到另一个prbs检测模块，另一prbs检测模块将接收到的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较。

若另一prbs检测模块接收的prbs数据与自身产生的prbs数据一致，则判断该通信路径正确；若另一prbs检测模块接收的prbs数据与自身产生的prbs数据不一致，则判断该通信路径出错。

在一实施例中，第二prbs检测模块还能够将产生的prbs数据写入存储单元中的存储阵列模块，并能够从存储阵列模块读取写入prbs数据，并将读取的prbs数据与产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断存储阵列模块正确，若数据不一致，则判断存储阵列模块出错。

本公开提供的检测电路，在对存储控制单元与储存单元之间的通信路径进行检测时，只需利用其中一个prbs检测模块从通信路径的一端输入prbs数据，从通信路径的另一端使用另一prbs检测模块接收该prbs数据，并将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较即可，若接收的prbs数据与自身产生的prbs数据经判断一致，则判断该通信路径正确，若判断不一致，则判断通该信路径出错，不需要采用反向读取数据以进行判断，避免了采用反向读取数据进行判断时，读取通信路径出错时造成无法确认该通信路径出错还是反向读取路径出错的情况出现。

此外，第二prbs检测模块还能够对储存单元中的存储阵列模块进行检测，将产生的prbs数据写入存储阵列模块，并能够从存储阵列模块读取写入prbs数据，并将读取的prbs数据与产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断该模块正确，若数据不一致，则判断该模块出错，实现了储存单元内部的自测。

在一实施例中，第一prbs检测模块与第二prbs检测模块产生相同的prbs数据，第一prbs模块将产生的prbs数据通过存储控制单元与储存单元之间的写入路径发送到第二prbs检测模块，第二prbs检测模块将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断写入路径正确，若数据不一致，则判断写入路径出错。

如图1所示，写入路径包括依次连接的第一prbs检测模块301、数据写入及读取控制模块106、第一数据接口107、第二数据接口205、数据控制模块204和第二prbs检测模块302。其中，第一prbs检测模块301的输出端连接数据写入及读取控制模块106，数据写入及读取控制模块106连接第一数据接口107，第一数据接口107连接第二数据接口205，第二数据接口205连接数据控制模块204，数据控制模块204连接第二prbs检测模块的输入端。

具体地，第一prbs检测模块301与第二prbs检测模块302产生相同的prbs数据，例如prbs序列码，将prbs数据从第一prbs检测模块301输出，经数据写入及读取控制模块106、第一数据接口107、第二数据接口205、数据控制模块204和第二prbs检测模块302传输到第二prbs检测模块302的输入端，第二prbs检测模块302在接收到传输过来的prbs数据后，接着将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较，判断是否一致。若经写入路径传输过来的prbs数据与第二prbs检测模块302自身产生prbs数据一致，则判断该写入路径正确；若经写入路径传输过来的prbs数据与第二prbs检测模块302自身产生prbs数据不一致，则判断该写入路径出错。

在另一实施例中，第一prbs检测模块与第二prbs检测模块产生相同的prbs数据，第二prbs模块将产生的prbs数据通过存储单元与储存控制单元之间的读取路径发送到所述第一prbs检测模块，第一prbs检测模块将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断该读取路径正确，若数据不一致，则判断该读取路径出错。

如图2所示，读取路径包括第二prbs检测模块302、数据控制模块204、第二数据接口205、第一数据接口107、数据写入及读取控制模块106、第一prbs检测模块301。第二prbs检测模块302的输出端连接数据控制模块204，数据控制模块204连接第二数据接口205，第二数据接口205连接第一数据接口107，第一数据接口107连接数据写入及读取控制模块106，数据写入及读取控制模块106连接第一prbs检测模块的输入端301。

具体地，第一prbs检测模块301与第二prbs检测模块302产生相同的prbs数据，例如prbs序列码，将prbs数据从第二prbs检测模块302的输出端输出，经数据控制模块204、第二数据接口205、第一数据接口107、数据写入及读取控制模块106传输到第一prbs检测模块301，第一prbs检测模块301在接收传输过来的prbs数据后，接着将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较，判断是否一致。若经读取路径传送过来的prbs数据与第一prbs检测模块301自身产生prbs数据一致，则判断该写入路径正确；若经读取路径传送过来的prbs数据与第一prbs检测模块301自身产生prbs数据不一致，则判断该写入路径出错。

在又一实施例中，如图3所示，储存单元包括存储阵列模块203，第二prbs检测模块302能够将产生的prbs数据写入存储阵列模块203，并能够从存储阵列模块203读取写入的prbs数据，并将读取的prbs数据与产生的prbs数据进行比较。若数据一致，则判断先入先出储存模块203正确，若数据不一致，则判断先入先出储存模块203出错。具体地，第二prbs检测模块302的输入端和输出端都与存储阵列模块连接203连接。

在一实施例中，存储阵列模块204包括电容阵列与先入先出寄存器。

如图1-3所示，上述各实施的半导体储存器包括动态随机存取存储单元20与动态随机存取存储控制单元10。该动态随机存取存储控制单元10包括数据发送及校验单元101、命令缓冲单元102、命令控制单元103、第一命令地址接口104、数据写入缓冲单元105、数据写入及读取控制单元106与第一数据接口107，动态随机存取存储单元20包括第二命令地址接口201、命令解码及控制单元202、存储阵列模块203、数据控制单元204和第二数据接口205。其中，动态随机存取存储控制单元10的第一命令地址接口104与动态随机存取存储单元20的第二命令地址接口201连接，动态随机存取存储控制单元10的第一数据接口107与动态随机存取存储单元20的第二数据接口205连接。

本公开提供的检测电路，在动态随机存取存储器中加入prbs检测电路，在动态随机存取存储控制单元10中产生prbs码然后写往动态随机存取存储单元20，动态随机存取存储单元20中的第二prbs检测模块302检测是否有prbs误码。如果无误码，则能确认写通道正确；反之能确定写通道有问题，并能通过误码数量和所在数据接口来确认相应问题。在moderegister(模式寄存器)中设置prbs误码的标记，并可以增加prbs误码数量计数器。

具体地，用生产函数产生一段随机码流，然后按周期循环，生产函数例如：1+x⁶+x⁷。prbs数据的周期长度与其阶数有关，常用的阶数有7、9、11、15、20、23、31等。对于n阶prbs数据，每个周期的序列长度为2^n-1。在每个周期内，0和1时随机分布的，并且0和1的个数相等。连续个1的最大数目为n，连续个0的最大数目为n-1(反转后就是n-1个连续1和n个连续0)。

在对通信路径进行误码测试时，利用prbs码流来模拟真实的线网码流环境，prbs码流在一定程度上具有“随机数据”特性，二进制0和1随机出现，其频谱特征与白噪声接近。

进一步地，在moderegister中增加第一prbs检测模块301启动的控制开关，在需要产生prbs数据时候使prbsgenen＝1。动态随机存取存储控制单元10发送读取命令，动态随机存取存储单元20内部的prbs序列在去读数据序列上下沿触发的时候进行移位，并发送到动态随机存取存储控制单元10。动态随机存取存储控制单元10中接收数据接口线上的prbs数据，并产生prbs数据，然后将两方面数据进行比较，动态随机存取存储控制单元10的prbs数据和动态随机存取存储控制单元10中的prbs数据初始值相同，每次启动时候复位成初始值全1。

具体地，9个寄存器的q端的信号分别给dq0～dq7和dqm用。第一prbs检测模块301和检测时采用并行数据进行比较，例如lpddr4bl16时，当16笔数据完成后按照16*9比特数据进行比较，有数据错误时上报告警到moderegister，并使误码计数器加上误码数，误码计数器最大255，达到255时保持直到prbschecken＝0，动态随机存取存储单元20进行对应错误报告。

本公开还提供了一种半导体存储器中通信路径的检测方法，半导体储存器包括存储单元以及与存储单元连接的存储控制单元。如图4所示，该检测方法包括：

步骤s110、提供一prbs检测单元，该prbs检测单元包括第一prbs检测模块和第二prbs检测模块；

步骤s120、将第一prbs检测模块位于存储控制单元内；

步骤s130、将第二prbs检测模块位于储存单元内；

步骤s140、使第一prbs检测模块与第二prbs检测模块产生相同的prbs数据；

步骤s150、使其中一个prbs检测模块将产生的prbs数据通过存储控制单元与储存单元之间的通信路径发送到另一个prbs检测模块；

步骤s160、使另一prbs检测模块将接收到的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较；

步骤s170、若数据一致，则判断该通信路径正确；

步骤s180、若数据不一致，则判断该通信路径出错。

本公开提供的检测方法，在对存储控制单元与储存单元之间的通信路径进行检测时，利用其中一个prbs检测模块从通信路径的一端输入prbs数据，从通信路径的另一端使用另一prbs检测模块接收该prbs数据，并将接收的prbs数据与自身产生的prbs数据进行比较即可，若接收的prbs数据与自身产生的prbs数据经判断一致，则判断该通信路径正确，若判断不一致，则判断通该信路径出错，不需要采用反向读取数据以进行判断，避免了采用反向读取数据进行判断时，读取通信路径出错时造成无法确认该通信路径出错还是反向读取路径出错的情况出现。

在一实施例中，该检测方法包括：

步骤s210、使第二prbs检测模块将产生的prbs数据写入存储单元中的任一模块；

步骤s220、使第二prbs检测模块从该模块读取所述prbs数据；

步骤s230、将读取的prbs数据与产生的prbs数据进行比较；

步骤s240、若数据一致，则判断存储阵列模块正确；

步骤s250、若数据不一致，则判断存储阵列模块出错。

本公开提供的检测方法，可以利用第二prbs检测模块对储存单元中的模块进行检测，将产生的prbs数据写入存储单元中的任一模块，并能够从该模块读取写入prbs数据，并将读取的prbs数据与产生的prbs数据进行比较，若数据一致，则判断该模块正确，若数据不一致，则判断该模块出错，实现了储存单元内部的自测。

本公开提供的检查电路和检查方法至少适用于ddr4、ddr5、lpddr4、lpddr5等半导体储存器。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。