刷新控制器以及包括刷新控制器的存储器设备的制作方法

文档序号:11521440阅读:417来源:国知局
刷新控制器以及包括刷新控制器的存储器设备的制造方法与工艺

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年12月28日向韩国知识产权局(kipo)提交的第10-2015-0187076号韩国专利申请的优先权,该韩国专利申请的公开内容通过引用整体并入于此。

示例实施例一般地涉及半导体集成电路,并且更具体地涉及刷新控制器和包括该刷新控制器的存储器设备。



背景技术:

用于存储数据的半导体存储器设备可以被分类为易失性存储器设备和非易失性存储器设备。诸如动态随机存取存储器(dram)设备的易失性存储器设备可以被配置为通过对存储单元中的电容器进行充电或放电来存储数据,并且当断电时丢失所存储的数据。诸如闪速存储器设备的非易失性存储器设备即使断电时也可以保持所存储的数据。易失性存储器设备通常被广泛地用作各种装置的主存储器,而非易失性存储器设备通常被广泛地用于在诸如计算机、移动设备等的各种电子设备中存储程序代码和/或数据。

在非易失性存储器设备中,在存储单元中所存储的单元电荷可能由于漏电流而丢失。另外,当字线在激活状态与预充电状态之间频繁地转变时(即,当字线被密集地或频繁地访问时),连接到与被频繁地访问的字线相邻的字线的、受到影响的存储单元可能容易地丢失所存储的电荷。在存储单元中所存储的电荷可以在由于单元电荷的泄露而丢失数据之前被重新充电。对单元电荷的这样的重新充电被称为刷新(refresh)操作,并且刷新操作可以在单元电荷显著地丢失之前反复地被执行。



技术实现要素:

一些示例实施例可以提供一种能够有效地执行与被密集地或频繁地访问的敲击(hammer)地址相关联的敲击刷新操作的刷新控制器。

一些示例实施例可以提供一种包括能够有效地执行敲击刷新操作的刷新控制器的存储器设备。

一些示例实施例可以提供一种控制能够有效地执行敲击刷新操作的存储器设备的刷新的方法。

根据示例实施例,一种存储器设备的刷新控制器包括定时控制器、刷新计数器以及地址生成器。定时控制器响应于接收从存储器设备的外部所提供的刷新命令来生成计数器刷新信号,并且生成被周期性地激活的敲击刷新信号。刷新计数器响应于计数器刷新信号来生成计数器刷新地址信号,使得计数器刷新地址信号表示行地址,刷新计数器被配置为顺序地改变计数器刷新地址信号。地址生成器响应于敲击刷新信号来生成敲击刷新地址信号,敲击刷新地址信号表示与对应于在预定的时间段期间被访问大于参考数量的次数的敲击地址的存储器设备的行物理上相邻的存储器设备的行的地址。刷新控制器可以响应于计数器刷新信号来针对与行地址相对应的行执行正常刷新操作。刷新控制器可以响应于敲击刷新信号来针对与对应于敲击地址的行物理上相邻的行执行敲击刷新操作。

根据示例实施例,一种存储器设备包括:存储单元阵列,包括多个存储单元;以及刷新控制器,被配置为控制存储单元的刷新操作。刷新控制器包括:定时控制器,被配置为响应于从存储器控制器所提供的刷新命令的接收定时来生成计数器刷新信号,并且生成无论刷新命令的接收定时如何而被周期性地激活的敲击刷新信号;刷新计数器,被配置为响应于计数器刷新信号来生成计数器刷新地址信号,使得计数器刷新地址信号表示顺序地改变的存储器设备的行地址;以及地址生成器,被配置为响应于敲击刷新信号来生成敲击刷新地址信号,该敲击刷新地址信号表示与对应于在预定的时间段期间被访问大于参考数量的次数的敲击地址的存储器设备的行物理上相邻的存储器设备的行的地址。

根据示例实施例,一种控制存储器设备中的刷新操作的方法包括:响应于从存储器控制器所提供的刷新命令的接收定时来生成计数器刷新信号;生成无论刷新命令的接收定时如何而被周期性地激活的敲击刷新信号;响应于计数器刷新信号来生成计数器刷新地址信号,使得计数器刷新地址信号表示顺序地改变的存储器设备的行地址;以及响应于敲击刷新信号来生成敲击刷新地址信号,该敲击刷新地址信号表示与对应于在预定的时间段期间被访问大于参考数量的次数的敲击地址的存储器设备的行物理上相邻的存储器设备的行的地址。

根据示例实施例,一种存储器设备包括:存储单元阵列,包括按行和列排列的多个存储单元;以及刷新控制电路,被配置为响应于从存储器控制器的外部所接收的刷新命令来生成计数器刷新信号,并且被配置为响应于内部刷新命令来生成敲击刷新信号,该敲击刷新信号和内部刷新命令被周期性地激活。刷新控制电路可以响应于计数器刷新信号来针对存储单元阵列的行执行第一刷新操作,并且可以响应于敲击刷新信号针对作为对应于在预定的时间段期间被访问大于参考数量的次数的敲击地址的相邻行的存储单元阵列的行执行第二刷新操作。

附图说明

根据结合附图进行的下面的详细描述,将更加清楚地理解本公开的示例实施例。

图1是示出根据示例实施例的刷新控制器的框图。

图2是示出根据示例实施例的用于存储器设备的控制刷新操作的方法的流程图。

图3是示出根据示例实施例的在图1的刷新控制器中所包括的定时控制器的示例实施例的框图。

图4是示出根据示例实施例的图3的定时控制器的示例操作的定时图。

图5是示出根据示例实施例的在图3的定时控制器中所包括的第一信号生成器的示例实施例的图。

图6是示出根据示例实施例的图5的第一信号生成器的示例操作的定时图。

图7是示出根据示例实施例的在图1的刷新控制器中所包括的定时控制器的示例实施例的框图。

图8是示出根据示例实施例的图7的定时控制器的示例操作的定时图。

图9是示出根据示例实施例的在图1的刷新控制器中所包括的地址生成器的示例实施例的框图。

图10是示出根据示例实施例的在图9的地址生成器中所包括的存储块的示例实施例的图。

图11是用于描述由于字线耦合的数据丢失的存储单元阵列的部分的图。

图12是示出根据示例实施例的包括刷新控制器的存储器系统的框图。

图13是示出根据示例实施例的包括刷新控制器的存储器设备的框图。

图14和图15是示出根据示例实施例的刷新控制器的示例操作的图。

图16是示出根据示例实施例的周期性的敲击刷新操作的图。

图17是示出根据示例实施例的移动系统的框图。

具体实施方式

在下文中,参考在其中示出了一些示例实施例的附图来更加全面地描述各种示例实施例。然而,本公开可以按照各种不同的形式被具体化并且不应当被解释为限于在本文中所陈述的示例实施例。在附图中,为了清楚可以夸大层以及区域的大小和相对大小。贯穿附图,相同的附图标记指代相同的元件。

将理解到,尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以被用来描述各种元件,但是这些元件不应当被这些术语所限制。除非上下文另外地指示,否则这些术语仅被用于将一个元件与另一个元件相区分。因此,以下所讨论的第一元件可以被称为第二元件,而不脱离本公开的技术教导。当在本文中使用时,术语“和/或”包括相关列举项中的一个或多个的任何和所有组合。

将理解到,当元件被称为“连接到”或“耦合到”另一个元件时,其可以直接地连接到或耦合到该另一个元件,或者可以存在居于中间的元件。相反,当元件被称为“直接地连接到”或“直接地耦合到”另一个元件时,不存在居于中间的元件。被用于描述元件之间的关系的其他词语应当以相似的方式被解释(例如,“在……之间”相对于“直接地在……之间”、“相邻”相对于“直接地相邻”等)。

如同在本发明构思的技术领域中惯常地那样,从功能块、单元和/或模块的方面来描述并且在附图中示出了实施例。本领域中技术人员将意识到,这些块、单元和/或模块通过可以使用基于半导体加工技术或其他制造技术可以形成的电子(或光学)电路——诸如逻辑电路、离散组件、微处理器、硬接线电路、存储器元件、接线连接等——物理地实施。在通过微处理器或相似物实施块、单元和/或模块的情况中,可以使用软件(例如,微代码)对它们进行编程以执行在本文中所讨论的各种功能,并且可选地通过固件和/或软件来驱动它们。可替选地,每个块、单元和/或模块可以通过专用的硬件来实施,或者可以被实施为用于执行一些功能的专用硬件与用于执行其他功能的处理器(例如,一个或多个被编程的微处理器和相关联的电路)的组合。另外,实施例的每个块、单元和/或模块可以物理地被分离为两个或更多个交互并且离散的块、单元和/或模块,而不脱离本发明构思的范围。此外,实施例的块、单元和/或模块可以物理地被组合为更加复杂的块、单元和/或模块,而不脱离本发明构思的范围。

图1是示出根据示例实施例的刷新控制器的框图,而图2是示出根据示例实施例的用于存储器设备的控制刷新操作的方法的流程图。

参考图1,刷新控制器10可以包括定时控制器100、刷新计数器200以及地址生成器300。

参考图1和图2,定时控制器100可以响应于从外部设备(例如,存储器控制器)所提供的刷新命令来生成计数器刷新信号cref(s100)。例如,可以响应于刷新命令的接收定时来生成计数器刷新信号cref。另外,定时控制器100可以生成无论刷新命令的接收定时如何而被周期性地激活的敲击刷新信号href(s200)。如以下参考图13将描述地那样,定时控制器100可以接收表示刷新命令的接收定时的内部刷新信号iref。在示例实施例中,定时控制器100可以从在存储器设备外部的源(例如,从存储器控制器)直接地接收刷新命令eref。可以通过外部刷新命令eref来生成内部刷新信号iref。定时控制器100可以接收具有第一周期时段(cyclicperiod)的虚拟刷新信号vref,并且基于虚拟刷新信号vref来激活具有第二周期时段的敲击刷新信号href,使得第二周期时段是第一周期时段的n倍,其中,n是正整数,如以下参考图2、图3以及图4将描述地那样。虚拟刷新信号vref可以是用于自刷新操作的刷新时钟信号rfck,并且第一周期时段可以与平均刷新间隔时间trefi相对应,如以下参考图7和图8将描述地那样。在示例实施例中,可以通过在存储器设备中所包括的信号生成器来生成虚拟刷新信号vref,或者可以从存储器设备的外部(例如,存储器控制器)来提供虚拟刷新信号vref。

刷新计数器200可以响应于计数器刷新信号cref来生成计数器刷新地址信号crfadd,使得计数器刷新地址信号crfadd可以表示顺序地改变的存储器设备的行地址(s300)。例如,刷新计数器200可以每当计数器刷新信号cref被激活时,增加计数器刷新地址信号crfadd的值。通过增加计数器刷新地址信号crfadd的值,可以针对刷新操作顺序地选择存储单元阵列的字线。存储器设备可以响应于计数器刷新地址信号crfadd来针对存储单元阵列的行执行刷新操作(例如,正常刷新操作)。

地址生成器300可以响应于敲击刷新信号href来生成敲击刷新地址信号hrfadd,使得敲击刷新地址信号hrfadd可以表示与对应于被密集地访问的敲击地址的存储器设备的行物理上相邻的存储器设备的行的地址(s400)。在下文中,敲击地址可以是在预定的时间段期间被访问等于或大于参考数量(例如,100、500、1000、2000等)的次数的存储器位置(例如,存储器行)的地址。在一些示例实施例中,地址生成器300可以包括存储块sb,其被配置为基于(例如,响应于)从存储器控制器所提供的激活信号iact和地址信号xadd来存储行地址和与行地址相对应的相应的访问计数值作为关于敲击地址的信息,使得访问计数值中的每个可以指示在预定的时间段期间对相应的行地址的访问发生的数量。在特定的实施例中,如图13中所示,可以从命令译码器提供激活信号iact,并且可以从地址缓冲器提供地址信号xadd。在一些实施例中,敲击刷新地址信号hrfadd可以对应于与由敲击地址所标识的行(例如,第二行)物理上直接地相邻的行(例如,第一行)的地址。将理解的是,在对应于敲击地址的第二行和与对应于敲击地址的第二行物理上直接地相邻的第一行之间,可以不存在居于中间的行。可以存在多于一个的第一行,例如,一个第一行在第二行的一侧与第二行紧接地相邻而另一个第一行在第二行的另一侧与第二行紧接地相邻。

存储器设备可以响应于敲击刷新地址信号hrfadd来针对与由敲击地址所标识的行物理上相邻的存储单元阵列的行执行刷新操作(例如,敲击刷新操作)。

根据示例实施例的刷新控制器10通过周期性地执行与被密集地访问的敲击地址相关联的敲击刷新操作而无论来自外部设备的刷新命令如何,可以防止存储单元数据的丢失并且提高存储器设备的性能。

图3是示出根据示例实施例的在图1的刷新控制器中所包括的定时控制器的示例实施例的框图,而图4是示出根据示例实施例的图3的定时控制器的示例操作的定时图。

参考图3,定时控制器100可以包括第一信号生成器pgen110、第二信号生成器cgen130以及第三信号生成器hgen150。

参考图3和图4,第一信号生成器110可以基于具有第一周期时段tpd1的虚拟刷新信号vref来生成敲击优先级信号prt。图4示出了虚拟刷新信号vref包括按第一周期时段tpd1的脉冲的非限制示例。例如,第一信号生成器110可以对虚拟刷新信号vref的脉冲进行计数达到参考数量,以周期性地激活敲击优先级信号prt。作为结果,第一信号生成器110可以基于虚拟刷新信号vref以第二周期时段tpd2将敲击优先级信号prt激活达到激活时间tp,使得第二周期时段tpd2可以是第一周期时段tpd1的n倍,其中,n是正整数。例如,如图4中所示,第一信号生成器110可以在与虚拟刷新信号vref的每六个脉冲相对应的时间点t1、t2以及t3处激活敲击优先级信号prt。图4示出了参考数量为六的示例,即,第二周期时段tpd2是第一周期时段tpd1的六倍,但是可以根据存储器设备的操作特性多样地确定参考数量。

第二信号生成器130可以基于敲击优先级信号prt和表示刷新命令的接收定时的内部刷新信号iref来生成计数器刷新信号cref。第三信号生成器150可以基于敲击优先级信号prt来生成敲击刷新信号href。

定时控制器100可以选择性地激活计数器刷新信号cref或敲击刷新信号href。例如,定时控制器100可以防止同时激活计数器刷新信号cref和敲击刷新信号href。在这种情况中,可以防止对于两个行的同时刷新,并且因此不需要考虑由来自刷新计数器200的计数器刷新地址信号crfadd所表示的地址与由来自地址生成器300的敲击刷新地址信号hrfadd所表示的地址之间的冲突。

使用敲击优先级信号prt,定时控制器100可以在敲击优先级信号prt被激活时激活敲击刷新信号href而不是计数器刷新信号cref,并且在敲击优先级信号prt不被激活时激活计数器刷新信号cref。例如,定时控制器100可以在敲击优先级信号prt的激活定时与刷新命令的接收定时重叠时去激活(deactivate)计数器刷新信号cref,并且在敲击优先级信号prt的激活定时与刷新命令的接收定时不重叠时,与刷新命令的接收定时同步地激活计数器刷新信号cref。

敲击刷新信号href的激活定时与刷新命令的接收定时的重叠可以表示:在敲击优先级信号prt的激活时间tp期间激活表示刷新命令的接收定时的内部刷新信号iref。在图4中,在时间点t1和t3处,敲击刷新信号href的激活定时与刷新命令的接收定时重叠。

第三信号生成器150可以每当敲击优先级信号prt被激活时激活敲击刷新信号href。在图4中,第三信号生成器150可以在时间点t1、t2以及t3处以脉冲的形式激活敲击刷新信号href。

第二信号生成器130可以在敲击优先级信号prt的激活时间tp期间去激活计数器刷新信号cref,而无论内部刷新信号iref如何。第二信号生成器130可以在敲击优先级信号prt被去激活时与内部刷新信号iref同步地激活计数器刷新信号cref。这样,第三信号生成器150可以使用敲击优先级信号prt作为掩码(mask)信号或阻挡信号,并且基于敲击优先级信号prt去激活内部刷新信号iref以生成计数器刷新信号cref,如图4中所示。

图5是示出根据示例实施例的在图3的定时控制器中所包括的第一信号生成器的示例实施例的图,而图6是示出根据示例实施例的图5的第一信号生成器的示例操作的定时图。

参考图5,第一信号生成器110可以包括计数器111、比较器com112以及脉冲生成器120。脉冲生成器120可以包括反相延迟(inversion-delay)单元113以及逻辑门115。反相延迟单元113可以包括反相元件114和延迟元件dly115。例如,反相延迟单元113可以被实施为具有奇数个级联反相器,其中,每个反相器具有相应的延迟量。当在本文中使用时,“单元”即“电路”。

参考图5和图6,计数器111可以对虚拟刷新信号vref的脉冲进行计数,并且提供计数数量cnum。虚拟刷新信号vref可以是如图6中所示的脉冲信号,或者可以是如图8中所示的刷新时钟信号rfck。例如,计数器111可以对刷新时钟信号rfck的边沿进行计数以提供计数数量cnum。图6示出了当计数数量cnum达到参考数量rnum(例如,5)时计数数量cnum被重置为0的示例。在其他示例实施例中,计数器111可以提供连续地增加或降低的计数数量cnum,并且可以将计数数量cnum除以参考数量rnum之后的余数提供给比较器112。

比较器112可以将计数数量cnum与参考数量rnum进行比较,以生成比较信号cmp。比较器112可以在计数数量cnum等于参考数量rnum时激活比较信号cmp。参考数量rnum可以依赖于存储器设备的操作特性来确定,并且参考数量rnum可以基于例如在存储器设备的模式寄存器集(未示出)中所存储的值来生成。

脉冲生成器120可以基于比较信号cmp来生成敲击优先级信号prt。脉冲生成器120的反相延迟单元113可以对比较信号cmp进行反相和延迟,并且生成反相延迟信号ids。脉冲生成器120的逻辑门116可以对比较信号cmp和反相延迟信号ids执行逻辑操作,以生成敲击优先级信号prt。

这样,可以基于具有第一周期时段tpd1的虚拟刷新信号vref来生成敲击优先级信号prt。可以基于虚拟刷新信号vref以第二周期时段tpd2将敲击优先级信号prt激活达到预定激活时间tp,使得第二周期时段tpd2可以是第一周期时段tpd1的n倍,其中,n是正整数。敲击优先级信号prt的激活时间tp可以根据反相延迟单元113的延迟量来确定。第一信号生成器110的配置和操作不限于图5和图6,并且可以多样地改变。

图7是示出根据示例实施例的在图1的刷新控制器中所包括的定时控制器的示例实施例的框图,而图8是示出根据示例实施例的图7的定时控制器的示例操作的定时图。

参考图7,定时控制器105可以包括第一信号生成器pgen110、第二信号生成器cgen130、第三信号生成器hgen150以及温度补偿自刷新(tcsr)单元170。

参考图7和图8,tcsr单元170可以生成具有第一周期时段tpd1的刷新时钟信号rfck。刷新时钟信号rfck可以是用于自刷新操作的时钟信号,并且第一周期时段tpd1可以与平均刷新间隔时间trefi相对应。平均刷新间隔时间trfei可以表示在同一存储体中的两个行的连续的两个刷新操作之间的平均时间。例如,在8gbddr4(双倍数据速率)dram(动态随机存取存储器)的情况中,平均刷新间隔时间trefi可以是7.8μs(微秒),并且用于每个行的刷新操作的刷新周期时间trfc可以是350ns(纳秒)。在这种情况中,存储器控制器可以每7.8μs发出刷新命令并且在发出每个刷新命令之后等待350ns以访问存储器设备。在一些示例实施例中,平均刷新间隔时间trefi可以依赖于设备的操作温度而变化。平均刷新间隔时间trefi可以随着存储器设备的操作温度的增加而降低。

第一信号生成器110可以基于具有第一周期时段tpd1的刷新时钟信号rfck来生成敲击优先级信号prt。第一信号生成器110可以对刷新时钟信号rfck的脉冲进行计数达到参考数量以周期性地激活敲击优先级信号prt。作为结果,第一信号生成器110可以基于刷新时钟信号rfck以第二周期时段tpd2将敲击优先级信号prt激活达到激活时间tp,以使得第二周期时段tpd2可以是第一周期时段tpd1的n倍,其中,n是正整数。例如,如在图8中所示,第一信号生成器110可以在与刷新时钟信号rfck的每六个脉冲相对应的时间点t1、t2以及t3处激活敲击优先级信号prt。图8示出了参考数量为六的示例,即,第二周期时段tpd2是第一周期时段tpd1的六倍,但是可以根据存储器设备的操作特性多样地确定参考数量。

第二信号生成器130可以基于敲击优先级信号prt和表示刷新命令的接收定时的内部刷新信号iref来生成计数器刷新信号cref。第三信号生成器150可以基于敲击优先级信号prt来生成敲击刷新信号href。

定时控制器105可以选择性地激活计数器刷新信号cref或敲击刷新信号href。例如,定时控制器105可以防止同时激活计数器刷新信号cref和敲击刷新信号href。在这种情况中,可以防止对于两个行的同时刷新,并且因此不需要考虑由来自刷新计数器200的计数器刷新地址信号crfadd所表示的地址与由来自地址生成器300的敲击刷新地址信号hrfadd所表示的地址之间的冲突。

使用敲击优先级信号prt,定时控制器105可以在敲击优先级信号prt被激活时激活敲击刷新信号href而不是计数器刷新信号cref,并且在敲击优先级信号prt不被激活时激活计数器刷新信号cref。例如,定时控制器105可以在敲击优先级信号prt的激活定时与刷新命令的接收定时重叠时去激活计数器刷新信号cref,并且在敲击优先级信号prt的激活定时与刷新命令的接收定时不重叠时,与刷新命令的接收定时同步地激活计数器刷新信号cref。

敲击刷新信号href的激活定时与刷新命令的接收定时的重叠可以表示在敲击优先级信号prt的激活时间tp期间激活表示刷新命令的接收定时的内部刷新信号iref。在图8中,在时间点t1和t3处,敲击刷新信号href的激活定时与刷新命令的接收定时重叠。

第三信号生成器150可以每当敲击优先级信号prt被激活时激活敲击刷新信号href。在图8中,第三信号生成器150可以在时间点t1、t2以及t3处以脉冲的形式激活敲击刷新信号href。

第二信号生成器130可以在敲击优先级信号prt的激活时间tp期间去激活计数器刷新信号cref,而无论内部刷新信号iref如何。第二信号生成器130可以在敲击优先级信号prt被去激活时与内部刷新信号iref同步地激活计数器刷新信号cref。这样,第三信号生成器150可以使用敲击优先级信号prt作为掩码信号或阻挡信号,并且基于敲击优先级信号prt去激活内部刷新信号iref以生成计数器刷新信号cref,如图8中所示。

图9是示出根据示例实施例的在图1的刷新控制器中所包括的地址生成器的示例实施例的框图,而图10是示出根据示例实施例的在图9的地址生成器中所包括的存储块的示例实施例的图。

参考图9,地址生成器300可以包括存储块320、存储控制块340以及映射块360。

存储块320可以存储关于敲击地址mxadd的信息。在一些示例实施例中,存储块320可以包括多个存储单元su1~suk,如图10中所示。存储单元su1~suk可以包括存储被访问的行地址的地址寄存器areg1~aregk以及存储与行地址相对应的访问计数值的计数寄存器creg1~cregk。

存储控制块340可以基于从存储器控制器所提供的敲击刷新信号href、激活信号iact以及地址信号xadd来控制存储块320。另外,存储控制块340可以基于在存储块320中所存储的信息来提供敲击地址mxadd。

映射块360可以基于敲击地址mxadd来生成敲击刷新地址信号hrfadd。如以下参考图11将描述地那样,敲击刷新地址信号hrfadd可以和与对应于敲击地址mxadd的行物理上相邻(例如,物理上直接地相邻)的行的地址相对应。在一些实施例中,如图14中所示,映射块360可以响应于敲击刷新信号href的激活来提供两个相邻行中的一个行的地址。在一些示例实施例中,如在图15中所示,映射块360可以在响应于敲击刷新信号href的激活来激活优先级信号prt时,顺序地提供与两个相邻行(例如,两个直接地相邻的行)相对应的地址。

图11是用于描述由于字线耦合的数据丢失的存储单元阵列的部分的图。

图11示出了存储单元阵列中的三个字线wls-1、wls和wls+1,三个位线blp-1、blp和blp+1,以及耦合到三个字线wls-1、wls和wls+1与三个位线blp-1、blp和blp+1的存储单元mc。三个字线wls-1、wls和wls+1沿行方向(即,x方向)延伸并且沿列方向(即,y方向)顺序地排列。三个位线blp-1、blp和blp+1沿列方向延伸并且沿行方向顺序地排列。将理解的是,由于在字线wls-1与wls之间不存在居于中间的字线,所以字线wls-1和wls物理上直接地彼此相邻。

例如,中间字线wls可以与已经被密集地访问的敲击地址mxadd相对应。将理解的是,“被密集地访问的字线”指代具有相对更高的激活数量和/或具有相对更高的激活频率的字线。例如,中间字线wls被激活的次数可以大于其他字线wls-1和wls+1被激活的次数,和/或中间字线wls被激活的频率高于其他字线wls-1和wls+1被激活的频率。对于另一个示例,在预定的时间段期间,中间字线wls被激活(例如,被访问)的次数可以等于或大于参考数量(例如,100、500、1000、2000等)。因此,字线wls可以被指示为敲击字线,并且敲击字线wls的行地址可以被指示为敲击地址。每当敲击字线(例如,中间字线wls)被访问时,敲击字线wls被使能并且被预充电,然后敲击字线的wls的电压电平增加和降低。字线耦合可以导致相邻字线wls-1和wls+1的电压电平随着敲击字线wls的电压电平变化而波动,并且因此,耦合到相邻字线wls-1和wls+1的存储单元mc的单元电荷受到影响。当敲击字线wls被更加频繁地访问时,耦合到相邻字线wls-1和wls+1的存储单元mc的单元电荷可能更加容易丢失。

地址生成器300可以提供表示与敲击地址mxadd的行(例如,中间字线wls)物理上相邻的行(例如,字线wls-1和wls+1)的地址hrfadd1和hrfadd2的敲击刷新地址信号hrfadd,并且对于相邻字线wls-1和wls+1的刷新操作可以基于敲击刷新地址信号hrfadd被额外地执行,以降低或可能地防止在连接到字线wls-1和wls+1的存储单元mc中所存储的数据的丢失。

图12是示出根据示例实施例的包括刷新控制器的存储器系统的框图,而图13是示出根据示例实施例的包括刷新控制器的存储器设备的框图。

参考图12,存储器系统400可以包括存储器控制器450和存储器设备500。参考图13,存储器设备500可以包括命令译码器comdec510、地址缓冲器addbuf520、存储单元阵列530、行选择电路rsel540、列选择电路csel550、输入输出电路560以及嵌入式刷新控制器rfcon10。输入输出电路560可以包括写入驱动器wdrv和读取感测电路rsen。

存储器设备500可以包括用于与存储器控制450通信的接口。例如,存储器设备500可以包括dram接口。dram接口可以包括控制焊盘(pad)(或引脚)、地址焊盘和数据焊盘。存储器设备500可以通过控制焊盘来接收命令cmd,即,控制信号,诸如芯片选择信号/cs、行地址选通信号/ras、列地址选通信号/cas、写入使能信号/we、时钟使能信号cke等。存储器设备500可以通过地址焊盘接收地址,并且通过数据焊盘接收写入数据或传送所读取的数据。

存储单元阵列530可以包括分别地耦合到多个字线wl0至wln以及多个位线bl0至blm的多个存储单元。存储单元可以具有需要刷新的配置,诸如dram单元。

命令译码器510可以基于从图12中的存储器控制器450所接收的控制信号/cs、/ras、/cas、/we和cke来生成内部命令信号,诸如内部激活信号iact、内部预充电信号ipre、内部刷新信号iref、内部读取信号ird、内部写入信号iwr等。

如上所述,刷新控制器10可以接收内部激活信号iact、内部刷新信号iref(或外部刷新命令eref)、虚拟刷新信号vref以及地址信号xadd,并且可以提供用于存储器设备的刷新操作的计数器刷新信号cref、敲击刷新信号href、计数器刷新地址信号crfadd以及敲击刷新地址信号hrfadd。

地址缓冲器520可以基于从存储器控制器450所传递的外部地址add来生成行地址信号xadd和列地址信号yadd。行地址信号xadd可以被提供给行选择电路540,并且列地址信号yadd可以被提供给列选择电路550。尽管未在图13中示出,但是存储单元阵列530可以包括多个存储体并且地址缓冲器530可以进一步提供体地址信号。

行选择电路540可以针对读取操作或写入操作来选择字线wl0至wln当中的与列地址信号xadd相对应的字线。另外,行选择电路540可以针对刷新操作来选择字线wl0至wln当中的与计数器刷新地址信号crfadd或敲击刷新地址信号hrfadd相对应的字线。行选择电路540可以在计数器刷新信号cref被激活时选择与计数器刷新地址信号crfadd相对应的字线,并且行选择电路540可以在敲击刷新信号href被激活时选择与敲击刷新地址信号hrfadd相对应的字线。列选择电路550可以选择位线bl0至blm当中的与列地址信号yadd相对应的位线。

写入驱动器wdrv和读取感测电路rsen耦合到位线bl0至blm。写入驱动器wdrv和读取感测电路rsen可以直接地或经由列选择电路550耦合到位线bl0至blm。

图14和图15是示出根据示例实施例的刷新控制器的示例操作的图。

图14和图15示出了生成敲击优先级信号prt、敲击刷新信号href、计数器刷新信号cref、计数器刷新地址信号crfadd以及敲击刷新地址信号hrfadd的示例。时间点t1至t12表示敲击刷新信号href和计数器刷新信号cref的激活时间点。根据示例实施例,敲击刷新信号href的激活时间点之间的间隔可以如同周期时段tpd2那样为定期的。计数器刷新信号cref的激活时间点之间的间隔可以是定期的或非定期的。

参考图1、图3以及图14,定时控制器100可以在时间点t2和t9处与敲击优先级信号prt同步地激活敲击刷新信号href,并且在时间点t1、t3~t8、t10~t12处与内部刷新信号iref同步地激活计数器刷新信号cref。如上所述,即使内部刷新信号iref被激活,计数器刷新信号cref也可以在敲击优先级信号prt的激活时间tp1期间被去激活。刷新计数器200可以生成计数器刷新地址信号crfadd,其表示与计数器刷新信号cref的激活时间点t1、t3~t8以及t10~t12同步地顺序地改变的地址x+1~x+11。地址生成器300可以与激活时间点t2和t9同步地生成敲击刷新地址信号hrfadd,使得敲击刷新地址信号hrfadd可以表示物理上与对应于敲击地址mxadd的存储器设备的行相邻的存储器设备的行的地址ha和hb。

如图14中所示,定时控制器100中的第三信号生成器150每当敲击优先级信号prt被激活时,可以激活敲击刷新信号href一次。敲击优先级信号prt的激活时间tp1可以被设置为等于或长于对一行进行刷新所需要的刷新周期时间trfc。地址生成器300可以每当敲击优先级信号prt被激活时,通过敲击刷新地址信号hrfadd提供物理上和与敲击地址相对应的行相邻的一个行的一个地址。例如,在时间点t2处地址ha可以比敲击地址小一,并且在时间t9处地址hb可以比敲击地址大一。这样,每当敲击优先级信号prt被激活时,可以交替地提供小于敲击地址的地址和大于敲击地址的地址。

参考图1、图3和图15,定时控制器100可以与敲击优先级信号prt同步地在时间点t2、t3、t9以及t10处激活敲击刷新信号href,并且与内部刷新信号iref同步地在时间点t1、t4~t8、t11以及t12处激活计数器刷新信号cref。如上所述,即使内部刷新信号iref被激活,计数器刷新信号cref也可以在敲击优先级信号prt的激活时间tp2期间被去激活。刷新计数器200可以生成表示与计数器刷新信号cref的激活时间点t1、t4~t8、t11以及t12同步地顺序地改变的地址x+1~x+9的计数器刷新地址信号crfadd。地址生成器300可以与激活时间点t2、t3、t9以及t10同步地生成敲击刷新地址信号hrfadd,使得敲击刷新地址信号hrfadd可以表示物理上与对应于敲击地址mxadd的存储器设备的行相邻的存储器设备的行的地址ha1、ha2、hb1以及hb2。在示例实施例中,每个地址ha1和ha2的对可以与地址hb1和hb2的对相同或彼此不同。因此,敲击地址mxadd可以是一个或多个。

如图15中所示,定时控制器100中的第三信号生成器150可以当敲击优先级信号prt被激活一次时激活敲击刷新信号href两次。敲击优先级信号prt的激活时间tp2可以被设置为等于或长于刷新两行所需要的刷新周期时间trfc的双倍。当敲击优先级信号prt被激活一次时,地址生成器300可以通过敲击刷新地址信号hrfadd提供物理上与对应于敲击地址的行相邻的两个行的两个地址。例如,在时间点t2处地址ha1可以比敲击地址小一,并且在时间点t2处地址ha2可以比敲击地址大一。这样,当敲击优先级信号prt被激活一次时,小于敲击地址的地址ha1和大于敲击地址的地址ha2可以被顺序地提供。另外,在时间点t9处地址hb1可以比敲击地址或第二敲击地址小一,或者在时间点t9处地址hb2可以比敲击地址或第二敲击地址大一。这样,当敲击优先级信号prt被激活一次时,地址hb1和地址hb2可以顺序地被提供。

图16是示出根据示例实施例的周期性的敲击刷新操作的图。

图16示出了表示从存储器控制器所接收到的刷新命令的接收定时的内部刷新信号iref的示例。通常,刷新命令根据平均刷新间隔时间trefi被从存储器控制器定期地提供到存储器设备,但是存储器控制器可以使刷新命令之间的间隔变化,以用于增强任务的调度和切换。例如,如图16中所示,根据一些dram标准,最大八个刷新命令可以被拉入(pulledin)或者最大八个刷新命令可以被推迟。被拉入或被推迟的刷新命令的数量可以依赖于存储器设备的操作特性来确定。在这种情况中,连续两个刷新命令之间的最大间隔被限制为9*trefi,并且在2*trefi内可以发出的刷新命令的数量被限制为16。

在图16中一起示出了根据示例实施例的敲击刷新信号href和根据传统技术的敲击刷新信号hrefc。惯常地,对外部刷新命令进行计数,以每预定数量的刷新命令执行敲击刷新操作。图16示出了在t1与t7之间的、与每第五个刷新命令的接收定时相对应的一些时间点处激活传统的敲击刷新信号hrefc。如果通过简单地对刷新命令的数量进行计数来执行敲击刷新操作,则根据dram标准通过拉入状态或推迟状态可以显著地增加连续的敲击刷新操作之间的间隔。例如,如图16所示,敲击刷新操作的时间点t3与t6之间的间隔可以显著地增加,并且由于敲击刷新操作的延迟,与敲击地址的行相邻的行的数据可能丢失。

根据示例实施例,具有第二周期时段tpd2的敲击优先级信号prt可以基于具有第一周期时段tpd1的虚拟刷新信号vref来生成,并且可以使用敲击优先级信号prt周期性地激活敲击刷新信号href。这样,通过周期性地执行与被密集地访问的敲击地址相关联的敲击刷新操作而无论来自外部设备的刷新命令如何,可以防止存储单元数据的丢失并且可以增强存储器设备的性能。

图17是示出根据示例实施例的移动系统的框图。

参考图17,移动系统1200包括应用处理器(ap)1210、连接性单元1220、易失性存储器设备(vm)1230、非易失性存储器设备(nvm)1240、用户接口1250以及电源1260。

应用处理器1210可以执行应用,诸如web浏览器、游戏应用、视频播放器等。连接性单元1220可以与外部设备执行有线或无线通信。非易失性存储器设备1230可以存储由应用处理器1210所处理的数据,或者可以操作为工作存储器。根据示例实施例,非易失性存储器设备1230可以包括刷新控制器rfcon10。如上所述,刷新控制器rfcon10可以包括定时控制器、刷新计数器和地址生成器。使用刷新控制器rfcon10,通过周期性地执行与被密集地访问的敲击地址相关联的敲击刷新操作而无论来自外部设备的刷新命令如何,可以防止单元数据的丢失并且可以增强存储器设备的性能。非易失性存储器设备1240可以存储用于启动移动系统1200的启动镜像。用户接口1250可以包括至少一个输入设备,诸如键区、触摸屏等,以及至少一个输出设备,诸如扬声器、显示设备等。电源1260可以向移动系统1200供给电源电压。

这样,根据示例实施例,包括刷新控制器的存储器设备和刷新控制方法,通过周期性地执行与被密集地访问的敲击地址相关联的敲击刷新操作而无论来自外部设备的刷新命令如何,可以防止存储单元数据的丢失并且增强存储器设备的性能。

本发明构思可以被应用到包括需要刷新操作的存储器设备的任何设备和系统。例如,本发明构思可以被应用到系统,诸如,移动电话、智能电话、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、数字相机、摄录机、个人计算机(pc)、服务器计算机、工作站、膝上型计算机、数字tv、机顶盒、便携式游戏控制台、导航系统等。

以上所公开的主题要被认为是示意性的而不是限制性的,并且所附的权利要求书旨在覆盖落入本发明构思的真实精神和范围内的所有这样的修改、增强和其他特征。因此,在法律所允许的最大范围内,本发明构思的范围将通过所附权利要求书及其等同物的最宽可允许解释来确定,并且不应当由前述的详细描述约束或限制。虽然已经具体地示出并且描述了一些示例实施例,但是本领域普通技术人员将理解的是,在其中可以进行各种形式上和细节上的变换而不脱离权利要求的精神和范围。

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