存储器装置及其电源调整方法

存储器装置及其电源调整方法
【专利摘要】本发明公开了一种存储器装置及其电源调整方法。存储器装置包括一存储器元件、多个电源电路、多个运作控制器及一传感器。存储器元件配置于一存储器区域中，且包括一存储器库及一存储器控制器。电源电路耦接存储器库及存储器控制器，用以分别转换一外部电压为一内部电压以提供至存储器库及存储器控制器。运作控制器配置于一周边区域中，且耦接电源电路以接收内部电压。传感器耦接电源电路，以检测存储器元件及运作控制器的工作温度，并依据所检测到的工作温度控制这些电源电路调整内部电压的大小。
【专利说明】存储器装置及其电源调整方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种存储器装置及其电源调整方法，且特别是有关于具有传感器的存储器装置及其电源调整方法。
【背景技术】
[0002]动态随机存取存储器DRAM由于具有成本低、储存容量高以及体积小，已成为现今最常使用的易失性存储器。
[0003]在DRAM生产制造的过程中，由于工艺变异，可能会导致DRAM中各区域产生不同的工艺特性。例如，在提供固定内部供应电压的状况下，DRAM的第一区域(未绘示)可能会具有较快的工作速度(Fast Corner),而第二区域(未绘示)则具有较慢的工作速度(SlowCorner),使得DRAM出厂时各区域效能的均一性(uniformity)不佳。
[0004]在操作期间，DRAM中各区域可能会各自独立操作，因此会产生不同的操作温度。例如，在DRAM的第一及第二区域(未绘示)频繁操作的同时，第三及第四区域(未绘示)可能为低度操作或未操作的状态，因此，第一及第二区域周边的温度会高于第三及第四区域的温度。此时，频繁操作的区域需要较高的工作电压来提升效能，而低度或未操作的区域则仅需较低的工作电压即可。现有技术由于内部供应电压固定，会导致频繁操作的区域无法达到所需的效能，而低度或未操作的区域则产生多余的电力消耗等问题。

【发明内容】

[0005]本发明的目的是提供一种存储器装置及其电源调整方法，可依据存储器元件的工艺特性及/或工作温度调整电源电路所输出至存储器元件的内部电压，以最佳化存储器元件的效能与电力消耗。
[0006]本发明提出一种存储器装置，包括一存储器元件、多个电源电路、多个运作控制器及一传感器。存储器元件配置于一存储器区域中，且包括一存储器库及一存储器控制器。存储器控制器耦接存储器库。电源电路耦接存储器库及存储器控制器，用以分别转换一外部电压为一内部电压以提供至存储器库及存储器控制器。运作控制器配置于周边区域中，且耦接这些电源电路以接收内部电压。传感器耦接这些电源电路，且检测存储器元件及这些运作控制器的至少其一的工作温度，并依据所检测到工作温度控制这些电源电路调整内部电压的大小。
[0007]在本发明的一实施例中，当工作温度较高时，这些电源电路受控于传感器调高内部电压。
[0008]在本发明的一实施例中，当工作温度较低时，这些电源电路受控于传感器调低内部电压。
[0009]在本发明的一实施例中，传感器更检测存储器元件及这些运作控制器的至少其一的工艺特性，以依工艺特性控制这些电源电路调整内部电压的大小。
[0010]在本发明的一实施例中，当工艺特性为对应较快速工作速度处(Fast Corner)时，这些电源电路受控于传感器调低内部电压。
[0011]在本发明的一实施例中，当工艺特性为对应较慢工作速度处(Slow Corner)时，这些电源电路受控于传感器调高对应的内部电压。
[0012]在本发明的一实施例中，存储器装置更包括一寄存器，耦接于传感器与这些电源电路之间，用以暂存传感器的感测结果。
[0013]本发明亦提出一种存储器装置的电源调整方法，存储器装置包括一存储器元件、多个电源电路、多个运作控制器及一传感器，电源调整方法包括下列步骤。通过传感器检测存储器元件及这些运作控制器的至少其一的工作温度，以及依据所检测的工作温度调整这些电源电路提供至存储器元件及这些运作控制器的内部电压的大小。
[0014]在本发明的一实施例中，依据所检测的工作温度调整这些电源电路提供至存储器元件及这些运作控制器的内部电压的大小的步骤包括:当工作温度较高时，调高内部电压；当工作温度较低时，调低内部电压。
[0015]在本发明的一实施例中，存储器装置的电源调整方法更包括:通过传感器检测存储器元件及这些运作控制器的至少其一的工艺特性，以及依据工艺特性调整这些电源电路提供的内部电压的大小。
[0016]在本发明的一实施例中，依据工艺特性调整这些电源电路提供的内部电压的大小的步骤包括:当工艺特性为对应较快速工作速度处时，调低内部电压；当工艺特性为对应较慢工作速度处时，调高内部电压。
[0017]基于上述，本发明实施例的存储器装置及其电源调整方法，配置于存储器区域中的传感器可检测存储器元件及及这些运作控制器的至少其一的工作温度，而电源电路可依据工艺特性调整提供至存储器元件及这些运作控制器的内部电压。并且，传感器可检测存储器元件及这些运作控制器的至少其一的工作温度，而电源电路可依据工艺特性调整内部电压。藉此，可最佳化存储器装置的效能与电力效耗。
[0018]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，并配合所附图式作详细说明如下。
【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1为依据本发明一实施例的存储器装置的系统示意图。
[0020]图2为图1是依据本发明一实施例的存储器装置的存储器元件、传感器与电源电路的电路不意图。
[0021]图3为图1是依据本发明另一实施例的存储器装置的存储器元件、传感器与电源电路的电路不意图。
[0022]图4为依据本发明一实施例的存储器装置的电源调整方法的流程图。
[0023]其中，附图标记说明如下:
[0024]100:存储器装置
[0025]MB:存储器库
[0026]MC:存储器控制器
[0027]ME:存储器元件
[0028]MR:存储器区域[0029]OPC:运作控制器
[0030]PCC、PCCl、PCC2:电源电路
[0031]PH1、PH2、PH3:周边区域
[0032]RR:寄存器
[0033]RS:感测结果
[0034]SER:传感器
[0035]Vext:外部电压
[0036]Vint:内部电压
[0037]S410, S420, S430, S440:步骤
【具体实施方式】
[0038]图1为依据本发明一实施例的存储器装置的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，存储器装置100包括多个电源电路PCC、多个存储器元件ME、多个传感器SER及多个运作控制器0PC。每一存储器元件ME包括一存储器库MB及多个存储器控制器MC，并且配置于对应的存储器区域MR中(亦即包括每一存储器元件ME的存储器库MB及这些存储器控制器MC所配置的位置的区域)，其中这些存储器控制器MC耦接存储器库MB，以对存储器库MB进行写入、读取及状态更新。
[0039]这些电源电路PCC配置于周边区域PHl及PH2中，且耦接对应的存储器库MB及/或对应的存储器控制器MC，用以分别转换一外部电压Vext为一内部电压Vint，其中内部电压Vint可提供至对应的存储器库MB及/或对应的存储器控制器MC，以使存储器库MB及存储器控制器MC可运作。这些运作控制器OPC配置于周边区域PH3中，且接收电源电路PCC所提供的内部电压Vint而运作，其中运作控制器OPC可与这些存储器控制器MC进行通信。
[0040]这些传感器SER分散地配置于存储器装置100中(在此以每一存储器区域MR配置一传感器SER及周边区域PH3配置一传感器SER)，并且分别耦接这些电源电路PCC。
[0041 ] 在本实施例中，配置于存储器区域MR中的传感器SER用以检测对应的存储器元件ME的工艺特性，并依据对应的存储器元件ME的工艺特性控制这些电源电路PCC调整对应的内部电压Vint的大小。并且，配置于存储器区域MR中的传感器SER可进一步检测对应的存储器元件ME的工作温度，并依据对应的存储器元件ME的工作温度控制这些电源电路PCC调整对应的内部电压Vint的大小。
[0042]配置于周边区域PH3中的传感器SER用以检测这些运作控制器OPC的工艺特性，并依据这些运作控制器OPC的工艺特性控制这些电源电路PCC调整对应的内部电压Vint的大小。并且，配置于周边区域PH3中的传感器SER可进一步检测这些运作控制器OPC的工作温度，并依据这些运作控制器OPC的工作温度控制这些电源电路PCC调整对应的内部电压Vint的大小。
[0043]在本实施例中，这些电源电路PCC配置于周边区域PHl及PH2中，但在其他实施例中，电源电路PCC亦可配置于周边区域PH3及配置存储器控制器MC的区域中。并且，运作控制器OPC可整合于存储器控制器MC中，因此某些实施例中不会配置运作控制器0PC。并且，本实施例是以多个传感器SER为例，但在其他实施例中，传感器SER的数量可以是一个或多个，此可依据本领域通常知识都自行设计。[0044]图2为图1是依据本发明一实施例的存储器装置的存储器元件、传感器与电源电路的电路示意图。请参照图1及图2，为了便于说明，在此仅绘示存储器元件ME、传感器SER与电源电路PCC。在本实施例中，传感器SER配置于对应存储器元件ME的存储器区域MR中，因此传感器SER的工艺特性会相同于存储器元件ME的存储器库MB及这些存储器控制器MC。因此，传感器SER可检测存储器元件ME的工艺特性且对应地输出感测结果RS至提供内部电压Vint至存储器库MB及这些存储器控制器MC的电源电路PCCl及PCC2。
[0045]当感测结果RS表示存储器元件ME的工艺特性与预期的不同时，则电源电路PCCl及PCC2调整提供至存储器库MB及这些存储器控制器MC的内部电压Vint的电压大小。进一步来说，当存储器元件ME的工艺特性为对应较快速工作速度处(Fast Corner)时，电源电路PCCl及PCC2受控于传感器SER的感测结果RS调低提供至存储器库MB及这些存储器控制器MC的内部电压Vint ;当存储器元件ME的工艺特性为对应较慢工作速度处(SlowCorner)时，电源电路PCCl及PCC2受控于传感器SER的感测结果RS调高提供至存储器库MB及这些存储器控制器MC的内部电压Vint。依据上述，通过内部电压Vint的调整，可使存储器元件ME的工作速度接近或等于预期的工作速度，以最佳化存储器元件ME的效能及电力消耗。
[0046]—般而言，当存储器元件ME在运作时，存储器元件ME的工作温度会上升，当存储器元件ME未运作时，存储器元件ME的工作温度会大致相同于室温。并且，存储器元件ME的工作温度正比于存储器元件ME的使用频率，而存储器元件ME的使用频率越高表示需要更高的电力供应。依据上述，传感器SER可检测存储器元件ME的工作温度且对应地输出感测结果RS至电源电路PCCl及PCC2，而电源电路PCCl及PCC2对应地调整提供至存储器库MB及这些存储器控制器MC的内部电压Vint的电压大小。
[0047]进一步来说，当存储器元件ME的工作温度较高时，电源电路PCCl及PCC2受控于传感器SER的感测结果RS调高提供至存储器库MB及这些存储器控制器MC的内部电压Vint ;当存储器元件ME的工作温度较低时，电源电路PCCl及PCC2受控于传感器SER的感测结果RS调低提供至存储器库MB及这些存储器控制器MC的内部电压Vint。
[0048]同理可推，配置于周边区域PH3中的传感器SER可以检测这些运作控制器OPC的工艺特性，而这些电源电路PCC可依据这些运作控制器OPC的工艺特性调整提供至这些运作控制器OPC的内部电压Vint。换言之，当这些运作控制器OPC的工艺特性为对应较快速工作速度处时，部分电源电路PCC受控于对应的传感器SER的感测结果调低提供至这些运作控制器OPC的内部电压Vint ;当这些运作控制器OPC的工艺特性为对应较慢工作速度处时，部分电源电路PCC受控于对应的传感器SER的感测结果调高提供至这些运作控制器OPC的内部电压Vint。
[0049]并且，配置于周边区域PH3中的传感器SER可以检测这些运作控制器OPC的工作温度，而这些电源电路PCC可依据这些运作控制器OPC的工作温度调整提供至这些运作控制器OPC的内部电压Vint。换言之，当这些运作控制器OPC的工作温度较高时，部分电源电路PCC受控于对应的传感器SER的感测结果调高提供至这些运作控制器OPC的内部电压Vint ;当这些运作控制器的工作温度较低时，部分电源电路PCC受控于对应的传感器SER的感测结果调低提供至这些运作控制器OPC的内部电压Vint。
[0050]图3为图1是依据本发明另一实施例的存储器装置的存储器元件、传感器与电源电路的电路示意图。请参照图1至图3，在本实施例中，存储器装置100可更包括多个寄存器RR。每一寄存器RR可耦接于配置于对应存储器元件ME的存储器区域MR中的传感器SER与对应的电源电路PCCl及PCC2之间，此时，寄存器RR可在存储器装置100关闭时暂存配置于对应存储器元件ME的存储器区域MR中的传感器SER所发出的最后一次感测结果，以在存储器装置100开启时将所暂存的感测结果提供至电源电路PCCl及PCC2。藉此，可缩短电源电路PCCl及PCC2的内部电压Vint的调整时间。
[0051 ] 同理可推，每一寄存器RR可耦接于配置于周边区域PH3中的传感器SER与对应的电源电路PCC之间，此时，寄存器RR可在存储器装置100关闭时暂存配置于周边区域PH3中的传感器SER所发出的最后一次感测结果，以在存储器装置100开启时将所暂存的感测结果提供至对应的电源电路PCC。
[0052]图4为依据本发明一实施例的存储器装置的电源调整方法的流程图。请参照图4，在本实施例中，存储器装置包括存储器元件、多个电源电路、多个运作控制器及一传感器，电源调整方法包括下列步骤。通过传感器检测存储器元件及这些运作控制器的至少其一的工艺特性(步骤S410)，并且依据工艺特性调整这些电源电路提供至存储器元件及这些运作控制器的内部电压的大小(步骤S420)。亦即，当工艺特性为对应较快速工作速度处时，调低内部电压；当工艺特性为对应较慢工作速度处时，调高内部电压。
[0053]接着，通过传感器检测存储器元件及这些运作控制器的至少其一的工作温度(步骤S430)，并且依据工作温度调整这些电源电路提供的内部电压的大小(步骤S440)。亦即，当存储器元件的工作温度较高时，调高提供至记忆元件的内部电压；当存储器元件的工作温度较低时，调低提供至记忆元件的内部电压。
[0054]其中，上述步骤S410、S420、S430及S440的顺序为用以说明，本发明实施例不以此为限，并且上述步骤S410、S420、S430及S440的细节可参照图1至图3的实施例，在此则不
再赘述。
[0055]综上所述，本发明实施例的存储器装置及其电源调整方法，配置于存储器区域中的传感器可检测存储器元件的工艺特性，而电源电路可依据存储器元件的工艺特性调整提供至存储器元件的内部电压，并且配置于存储器区域中的传感器可检测存储器元件的工作温度，而电源电路可依据存储器元件的工作温度调整提供至存储器元件的内部电压。藉此，可最佳化存储器装置的效能与电力效耗。
[0056]其次，配置于周边区域中的传感器可检测运作控制器的工艺特性，而电源电路可依据运作控制器的工艺特性调整提供至运作控制器的内部电压，并且配置于周期区域中的传感器可检测运作控制器的工作温度，而电源电路可依据运作控制器的工作温度调整提供至运作控制器的内部电压。藉此，可进一步最佳化存储器装置的效能与电力效耗。
[0057]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所附的申请专利权利要求范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种存储器装置，包括: 一存储器元件，配置于一存储器区域中，包括: 一存储器库；以及 一存储器控制器，耦接该存储器库； 多个电源电路，耦接该存储器库及该存储器控制器，用以分别转换一外部电压为一内部电压以提供至该存储器库及该存储器控制器； 多个运作控制器，配置于一周边区域中，且耦接该多个电源电路以接收该内部电压；以及 一传感器，耦接该多个电源电路，且检测该存储器元件及该多个运作控制器的至少其一的一工作温度，该传感器依据所检测到的该工作温度控制该多个电源电路调整该内部电压的大小。
2.如权利要求1所述的存储器装置，其中当该工作温度较高时，该多个电源电路受控于该传感器调高该内部电压。
3.如权利要求1所述的存储器装置，其中当该工作温度较低时，该多个电源电路受控于该传感器调低该内部电压。
4.如权利要求1所述的存储器装置，其中该传感器更检测该存储器元件及该多个运作控制器的至少其一的一工艺特性，以依据该工艺特性控制该多个电源电路调整该内部电压的大小。
5.如权利要求4所述的存储器装置，其中当该工艺特性为对应较快速工作速度处时，该多个电源电路受控于该传感器调低该内部电压。
6.如权利要求4所述的存储器装置，其中当该工艺特性为对应较慢工作速度处时，该多个电源电路受控于该传感器调高该内部电压。
7.如权利要求1所述的存储器装置，更包括一寄存器，耦接于该传感器与该多个电源电路之间，用以暂存该传感器的感测结果。
8.一种存储器装置的电源调整方法，该存储器装置包括一存储器元件、多个电源电路、多个运作控制器及一传感器，包括: 通过该传感器检测该存储器元件及该多个运作控制器的至少其一的一工作温度；以及 依据该工作温度调整该多个电源电路提供至该存储器元件及该多个运作控制器的一内部电压的大小。
9.如权利要求8所述的存储器装置的电源调整方法，其中依据该工作温度调整该多个电源电路提供至该存储器元件及该多个运作控制器的该内部电压的大小的步骤包括: 当该工作温度较高时，调高该内部电压；以及 当该工作温度较低时，调低该内部电压。
10.如权利要求8所述的存储器装置的电源调整方法，更包括: 通过该传感器检测该存储器元件及该多个运作控制器的至少其一的一工艺特性；以及 依据该工艺特性调整该内部电压的大小。
11.如权利要求10所述的存储器装置的电源调整方法，其中依据该工艺特性调整该内部电压的大小的步骤包括: 当该工艺特性为对应较快速工作速度处时，调低该内部电压；以及当该工艺特性为对应较慢工作速度处时， 调高该内部电压。
【文档编号】G11C11/4076GK103915111SQ201310006965
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年1月9日 优先权日:2013年1月9日
【发明者】王锡源, 马英庭 申请人:华邦电子股份有限公司