专利名称：存储器装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1和2的前序部分所述的装置，亦即一种存储器装置，它具有许多存储数据的存储单元、至少一个比较单元和一个选择装置，所述比较单元可用来检验施加给存储器装置的地址是否被分配了存储单元，而此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内，需要时，所述选择装置负责用替换存储单元或替换存储单元区来替代所述不可按规定读或写的存储单元或存储单元区。
这种类型的存储器装置如附图2所示。出于完整性的原因，此处需指出的是，图2只是示出了存储器装置中本发明尤其感兴趣的部分。
图2中的存储器装置用参考符号S表示。
在所示实施例中，存储器装置S被设计成存储16兆比特的数据，因此具有至少16兆存储单元。在该实施例中，存储单元被划分为16个大小相等的、均被设计成能存储1兆比特数据的存储块SB1-SB16。本实施例的存储块SB1-SB16又被划分为四个相同的存储器库SBankA、SBankB、SBankC和SBankD。
在所示实施例中，每个存储块的存储单元被排布成一个包含512行和2048列的存储单元矩阵，也即能够通过512根字线和2048根位线进行应答。至于详细采取措施去对所选的存储单元进行写或读，这是大家已知的，在此无需赘述。
每次需要读或写的存储单元是通过一个施加在存储器装置上、准确地说是施加在端子A1-An上的地址来确定的；写入相关存储单元或从相关存储单元读出的数据施加在端子D1-Dm上，或放在其上等待被提取。
为了存储16兆比特的数据，所示存储器装置具有多于16兆的存储单元，这是必需的。这样，就可以用其它存储单元或存储单元区来替代所述不可按规定读或写的存储单元或存储单元区。
对于不可按规定读或写的存储单元或存储单元区，准确地说是指那些不可按规定读或写的存储单元或存储单元区所分配的地址，它们在对存储器装置的试验中被测定，并譬如通过采用熔丝F而寄存在该存储器装置之中。
在存储器装置的正常工作方式下，利用比较单元VE，经端子A1-An而施加给该存储器装置的地址与寄存在该存储器装置中的、不可按规定读或写的存储单元或存储单元区的地址进行比较。如果该比较一致，便将该信号发送给选择装置AE，并由该选择装置负责如下工作需往存储器装置中写入的数据不写入到由施加于该存储器装置上的地址所标明的存储单元当中，而是写入到为不可用存储单元所分配的(替换)存储单元当中；而且，需从存储器装置读出的数据不从由施加于该存储器装置上的地址所标明的存储单元中读出，而是从为不可用存储单元所分配的(替换)存储单元中读出。
根据上述类型和方式，对于其内部不是所有存储单元都是可按规定读或写的存储器装置，它们可以如同完全无故障的存储器装置一样被应用；存储装置的用户不会察觉出某些确定的存储单元或存储单元区已被替换存储单元或替换存储单元区代替。
但是，检验正要读或写的存储单元或存储单元区是否必须要用替换存储单元或替换存储单元区来代替，以及替代不可用的存储单元或存储单元区等，都是同不小的费用联系在一起的，且/或会限制或降低数据写入到存储装置的速度或从其中读出的速度。
因此，本发明的任务在于，对权利要求1的前序部分所述的存储器装置进行扩展，使得利用极小的费用便能极快地确认是否要访问不可按规定读或写的存储单元或存储单元区，和是否要替代这些存储单元或存储单元区。
根据本发明，该任务通过权利要求1的特征部分和/或权利要求2的特征部分所述的特征来实现。
据此，规定-在还没有确认到下述情况的时间点上，把有关不用的存储单元或存储单元区的位置信息输入到选择装置中，所述情况为，给施加于存储器装置的地址分配一个存储单元，而此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内，(权利要求1的特征部分)，及/或-在下述时间点之前，把有关不用的存储单元或存储单元区的位置信息输入到选择装置中，在所述时间点时，由选择装置促使负责用替换存储单元或替换存储单元区来代替不可按规定读或写的存储单元或存储单元区(权利要求2的特征部分)。
因此，在确认到如下情况之后，选择装置便立即开始用替换存储单元或替换存储单元区来代替不可用的存储单元或存储单元区，所述的情况为，施加于存储器装置的地址被分配了一个存储单元，而此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内；在该时间点上，选择装置为此所需要的、有关不用存储单元或存储单元区的位置信息已经存在于该选择装置上。
对于该类型的存储器装置，利用极小的费用便能极快地确认是否要访问不可按规定读或写的存储单元或存储单元区，和是否要用替换存储单元或替换存储单元区来替代这些存储单元或存储单元区。
如果总是利用与不可用存储单元或存储单元区一样地位于存储单元行之内的存储单元或存储单元区来代替不可用的存储单元或存储单元区，那么，(在读出数据时)总是将存储单元行的所有存储单元一起读出，并且(在读出和写入数据时)由选择装置来确定把该选择装置的哪些数据输入及/或输出端分配给哪些存储单元，这样，便可以实现所需的检验和作用，以便替换掉不可用的存储单元或存储单元区，且甚至没有或一定没有值得一提的附加时间耗费。
本发明的优选扩展由从属权利要求、下文说明和附图给出。
下面借助实施例和附图来进一步阐述本发明；图中
图1示出了用替换存储单元或替换存储单元区来替代不可用存储单元或存储单元区的存储器装置的一部分，这在下文将作进一步阐述，以及图2示出了所示类型的存储器装置的原理结构。
在图示的存储装置中，涉及到一种RAM组件，准确地说是一种DRAM组件。但此处必须指出的是，它对本发明并不构成限制。该存储器装置也可以是任何其它用于存储数据的存储器装置。
下文要进一步讲述的存储器装置与文章开头参照附图2时讲解的存储器装置的原理结构相同。
所示存储器装置也具有多个存储单元，其数目多于在存储与可用存储器容量相应的数据时所需的数目，其中，所述的附加存储单元可用作不可按规定读或写的存储单元或存储单元区的替换存储单元或替换存储单元区。
不可按规定读或写的存储单元或存储单元区通过对存储单元的试验来测定。该存储单元或存储单元区的地址通过采用熔丝而寄存到存储器装置之中，在本例中是通过采用可由激光破坏的熔丝F。
在存储器装置的正常工作方式下，利用比较单元VE，施加给该存储器装置的地址与寄存在该存储器装置中的、不可按规定读或写的存储单元或存储单元区的地址进行比较；比较单元VE采用不可按规定读或写的存储单元或存储单元区的地址作为参考地址，且把施加在存储器装置上的地址与它们进行比较。
如果比较单元认为所比较的地址是一致的，则将该信号发送给选择装置AE，于是由该选择装置负责如下工作需往存储器装置中写入的数据不写入到由施加于该存储器装置上的地址所指定的存储单元当中，而是写入到为不可用存储单元所分配的(替换)存储单元当中；而且，需从存储器装置读出的数据不从由施加于该存储器装置上的地址所指定的存储单元中读出，而是从为不可用存储单元所分配的(替换)存储单元中读出。
在所示实施例中，每个存储块都装设有16个比较单元。在此，这些比较单元被划分成均包含有4个比较单元的比较单元库。比较单元库在当前均被指定给一个确定的存储块，这在后文能得到更好的理解。
此处需要指出的是，装设的比较单元可以或多或少，比较单元也可以划分成包含有或多或少比较单元的比较单元库，或者根本就不划分成比较单元库。
每个比较单元都分配有一个自己的参考地址。
当前的比较单元并行地工作，这样，施加给存储器装置的地址都能同时利用所有的比较单元来和其被分配的参考地址进行比较，也就是说同时和所有参考地址进行比较。
由四个比较单元组成的比较单元库及其与选择装置的连接如图1所示。
在此，比较单元由参考符号VE1、VE2、VE3和VE4表示，包含这些比较单元的比较单元库由参考符号VB1表示，由此被控制的选择装置由参考符号AE表示。
除了比较单元VE1-VE4之外，比较单元库VB1还包含两个比较器K1及K2，其中，-比较器K1用于检验由输至存储器装置的地址所请求的存储器库是否为其内部存在有下述存储块的存储器库，即(利用比较单元库中比较单元所分配的参考地址)该存储块分配有相关的比较单元库，以及-比较器K2用于检验由输至存储器装置的地址所请求的存储块是否为(位于所选存储器库内部的)那个存储块，且(利用比较单元库中比较单元所分配的参考地址)该存储块分配有相关的比较单元库。
在所示实施例中，比较单元VE1-VE4具有相同的结构。它们都含有比较器K3、K4和一个“与”门AND1，其中，-比较器K3都用来检验输至存储器装置的地址所分配的存储单元列是否为下述存储单元列，或是否至少部分地位于下述存储单元列当中，即所述存储单元列被指定给相关比较单元所分配的参考地址，-比较器K4都用来检验输至存储器装置的地址所分配的存储单元行是否为下述存储单元行，或是否至少部分地位于下述存储单元行当中，即所述存储单元行被指定给相关比较单元所分配的参考地址，以及-“与”门AND1用来接收装于相关比较单元内部的本地比较器K3和K4的输出信号、以及“与”运算的共用比较器K1和K2的输出信号。
“与”门AND1的输出信号指示出施加于存储器装置的地址是否和相关比较单元所分配的参考地址一致。如果确认为一致，便发出如下信号，即给施加于存储器装置的地址所分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者是位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内。
各个比较单元库的所有“与”门AND1的输出信号被送到逻辑单元L，并且由该逻辑单元的输出信号控制所述的选择装置AE，需要时，所述选择装置可负责访问给不可用存储单元分配的替换存储单元；如果AND1的输出信号中有一个给出如下信号，即相关比较单元已确认出输至存储器装置的地址和比较单元所分配的参考地址是一致的，那么，选择装置AE便促使用替换存储单元和存储单元区来替代那些不可用的存储单元或存储单元区，而且，如果确认输至存储器装置的地址和所述参考地址不一致，则选择装置AE便不会促使存储单元和存储单元区的替换过程。
上述比较器K1-K4含有输入信号Ad1和Ref1(比较器K1)、Ad2和Ref2(比较器K2)、Ad3和Ref3(比较器K3)和Ad4和Ref4(比较器K4)，其中-Ad1至Ad4为施加给存储器装置的地址部分，或者从其上被提取，-Ref1至Ref3为分配给比较单元的参考地址部分，或者从其上被提取，对于所示的实施例，它们是通过采用熔丝F而在存储器装置内进行调整的，以及-Ref4为分配给比较单元的参考地址部分，或者从其上被提取，对于所示的实施例，它是在制造存储器装置时而在该存储器装置中被调整为固定(不变)形式的。
输入信号Ad1和Ref1规定了各地址所涉及的存储器库，在本实施例中，它们总是包含2个比特(因为所示实施例中的存储器装置包含或可能包含4个存储器库)。
输入信号Ad2和Ref2规定了所选存储器库内部的、各地址所涉及的存储块，在本实施例中，它们同样总是包含2个比特(因为存储器库均包含或可能包含4个存储块)。
输入信号Ad3和Ref3规定了各地址所分配的存储单元列，在本实施例中，它们同样总是包含2个比特，准确地说是列地址的2个最大值比特。
输入信号Ad4和Ref4规定了各地址所分配的存储单元行，在本实施例中，它们同样总是包含2个比特，准确地说是行地址的2个最大值比特。
在本实施例中，输入信号Ref4作如下调整，使得每个比较单元库总是恰有一个比较器K4发出一致信号，且与输至存储装置的地址无关，也就是说，譬如给VE1加上00，给VE2加上01，给VE3加上10，以及给VE4加上11。
由于在列地址和行地址的比较过程当中，均只考虑两个最大值比特，因此，在比较时“只”检验施加给存储器装置的地址是否标明了一个存储单元，且该存储单元位于含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区之内。也就是说，在所示的实施例中，不是用替换存储单元来代替单个的存储单元，而是或多或少地用替换单元区来代替大的存储单元区。
前文已多次阐明，用替换存储单元或替换存储单元区来代替不可用存储单元或存储单元区是通过选择装置AE来实现的；对此，选择装置AE在需要时可由逻辑单元L的输出信号来触发。
除对存储单元或存储单元区的替换工作起触发作用的信号之外，还可以把有关待替换的存储单元或存储单元区的位置信息输入到所述选择装置AE。
选择装置AE从一种多路转换器MUX中获得该信息，而该多路转换器由比较单元VE1-VE4中的比较器K4进行控制。
对于多路转换器MUX-倘若比较单元VE1的比较器K4的输出信号发出一致信息，所述多路转换器MUX便把数据USENOT1接通到输出端上，-倘若比较单元VE2的比较器K4的输出信号发出一致信息，所述多路转换器MUX便把数据USENOT2接通到输出端上，-倘若比较单元VE3的比较器K4的输出信号发出一致信息，所述多路转换器MUX便把数据USENOT3接通到输出端上，-倘若比较单元VE4的比较器K4的输出信号发出一致信息，所述多路转换器MUX便把数据USENOT4接通到输出端上。
在所示的实施例中，数据USENOT1-USENOT4譬如均包括4个比特，并通过采用熔丝F在存储器装置内进行调整。它们给出如下信息对于应在其中写入数据或从其中读出数据的存储单元行，其内部的哪些存储单元或存储单元区应该由替换存储单元或替换存储单元区来代替。
由于选择装置AE中输入了有关不用存储单元或存储单元区的位置信息，所以它会知道在即时的写或读过程中，哪些存储单元或存储单元区必须用替换存储单元或替换存储单元区来代替。
在本实施例中，究竟用哪些替换存储单元或替换存储单元区来代替由USENOT1、USENOT2、USENOT3或USENOT4所确定的存储单元或存储单元区，这可由选择装置AE自己来确定。因此，对于本实施例，在选择装置AE中存在一个关于分配的规则，该分配是在待替换的存储单元或存储单元区的位置和待用的替换存储单元或替换存储单元区之间进行的。
显然，选择装置AE也可获得其它有关待用的替换存储单元或替换存储单元区的位置信息。譬如，在选择装置AE中输入该信息，如有关待替换的存储单元或存储单元区的位置信息。
利用提供给选择装置AE的信息，该选择装置能够独立地用替换存储单元或替换存储单元区来代替不可用的存储单元或存储单元区。
在所示的实施例中，-替换存储单元或替换存储单元区均位于同一存储单元行内，譬如位于待替换的存储单元或存储单元区内，-在读出时，总是存储单元行的所有存储单元(包括替换存储单元在内)被读出，以及-利用选择装置AE来确定用于数据输入/输出的数据输入及/或输出端D1-Dm和需要读或写的存储单元之间的分配。
因此，由于在选择装置中已经输入了有关待替换的存储单元和存储单元区的位置信息，所以在用逻辑单元L的输出信号去触发所述存储单元或存储单元区的替换过程之前，可以对其必要性进行确定，然后用所述替换存储单元或存储单元区去代替不可按规定读或写的存储单元或存储单元区，且使存储器装置的读或写过程没有或一定没有值得一提的延迟。
在本实施例中，有关待替换的存储单元或存储单元区的位置信息是根据比较器K4的输出信号而输入的，也就是说，在所述输入的时间点上，还没有确定给施加于存储器装置的地址分配一个存储单元，而此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内。该有关待替换的存储单元和存储单元区的位置信息是在一个尽可能早的时间点上被传送的，在本实施例中，一旦再也不能排除下述情况，便执行该传送过程，所述的情况为给施加于存储器装置的地址分配一个存储单元，而此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内。
因此，选择装置AE有时可以直接在由逻辑单元L的输出信号触发替换过程之后，便执行所述的替换过程；选择装置AE不必等到为执行替换过程而所需的、有关待替换的存储单元或存储单元区的位置信息出现或有效。
在比较单元库内的比较单元的比较器K4当中，通过对Ref4进行规定，便可以只有一个比较器发出一致信号。这样，在多路转换器MUX内就不会发生冲突。每个比较单元库都装有一个自己的多路转换器MUX。每个多路转换器MUX把有关待替换的存储单元或存储单元区的位置信息输入到(所有比较单元库共用的)选择装置AE之中；该选择装置AE相应具有多个端子。
把有关待替换的存储单元或存储单元区的位置信息输入到选择装置AE之中，这在选择装置内还不会导致执行相应的替换过程。只有当选择装置AE被逻辑单元L的输出信号触发时，才会出现这种情形。
每个比较单元库都装有一个逻辑单元L。每个逻辑单元L将其输出信号输入到(所有比较单元库共用的)选择装置AE之中；该选择装置相应具有多个端子。
利用逻辑单元L的输出信号来确定是否对存储单元或存储单元区进行替换，以及确定必须通过考虑哪些MUX输出信号来进行该替换过程；选择装置总是采用分配给如下比较单元库的多路转换器MUX的输出信号，即所述比较单元库发出有促使选择装置AE产生存储单元替换或存储单元区替换的信号。
在前文所述构造的存储器装置中，利用极小的费用便能极快地确认是否要访问不可按规定读或写的存储单元或存储单元区，和是否要用替换存储单元或替换存储单元区来替代这些存储单元或存储单元区。
权利要求
1．一种存储器装置，它具有许多存储数据的存储单元、至少一个比较单元(VE)和一个选择装置(AE)，所述比较单元可用来检验施加给存储器装置(S)的地址是否被分配了存储单元，而此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内，需要时，所述选择装置负责用替换存储单元或替换存储单元区来替代所述不可按规定读或写的存储单元或存储单元区，其特征在于，在还没有确认到下述情况的时间点上，把有关不用的存储单元或存储单元区的位置信息输入到选择装置中，所述情况为，给施加于存储器装置的地址分配一个存储单元，而此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内。
2．一种存储器装置，它具有许多存储数据的存储单元、至少一个比较单元(VE)和一个选择装置(AE)，所述比较单元可用来检验施加给存储器装置(S)的地址是否被分配了存储单元，且此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内，需要时，所述选择装置负责用替换存储单元或替换存储单元区来替代所述不可按规定读或写的存储单元或存储单元区，其特征在于，在下述时间点之前，把有关不用的存储单元或存储单元区的位置信息输入到选择装置中，在所述时间点时，由选择装置促使负责用替换存储单元或替换存储单元区来代替不可按规定读或写的存储单元或存储单元区。
3．根据权利要求1或2所述的存储器装置，其特征在于，总是只有所述选择装置(AE)事先被触发，它才负责用替换存储单元或替换存储单元区来代替不可按规定读或写的存储单元或存储单元区；总是只有确认施加给存储器装置(S)的地址被分配了存储单元，且此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内，那么才产生所述触发作用。
4．根据上述权利要求中任一项所述的存储器装置，其特征在于，在所述至少一个比较单元(VE)内进行多个比较；只有出现所有的比较结果，才确认施加给存储器装置(S)的地址是否被分配了存储单元，且此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内。
5．根据权利要求4所述的存储器装置，其特征在于，根据一个或多个比较结果，一旦再也不能排除下述情况，便把有关不用的存储单元和存储单元区的位置信息传送给选择装置(AE)，所述的情况为，施加给存储器装置(S)的地址被分配了存储单元，且此被分配的存储单元是不可按规定读或写的，或者位于一个包含有不可按规定读或写的存储单元的存储单元区内。
全文摘要
具有一种选择装置的存储器装置,需要时,所述选择装置负责用替换存储单元或替换存储单元区来代替不可按规定读或写的存储单元或存储单元区。在还没有确认是否要对存储单元进行替换的时间点上,把有时不用的存储单元的有关位置信息传送给所述选择装置。
文档编号G06F12/16GK1296266SQ00132369
公开日2001年5月23日 申请日期2000年11月13日 优先权日1999年11月11日
发明者G·塞尔迈尔, A·巴特尔 申请人:因芬尼昂技术股份公司