本发明大体上涉及存储器装置，且更具体地说，涉及一种具有行和/或列折叠的错误复原存储器装置。
背景技术：
常规的存储器装置包括被布置为多组行和列的多个存储器单元。多组行和列形成存储器单元的矩阵。存储器装置进一步包括多组字线和位线。字线连接到一组行中的对应行，且位线连接到一组列中的对应列。因此，存储器单元连接到对应于存储器单元的列的位线且连接到对应于存储器单元的行的字线。在字线中的对应字线活动时，存储器单元存储经由位线而接收的对应数据位。
在存储器装置的制作期间，制造过程的变化可造成会损害存储器单元中的一个或多个存储器单元的故障，所述损害可损坏存储在受损单元中的数据。在存储器装置的测试(在制作之后执行)期间，识别受损存储器单元且丢弃存储器装置，从而导致时间损失和资源浪费。
用于避免丢弃具有受损存储器单元的存储器装置的已知技术是更改存储器装置的设计，使得其能够错误复原。错误复原存储器装置除了包括存储器单元的矩阵以外还包括冗余存储器单元的多组行和列。错误复原存储器装置进一步包括对应多组冗余字线和位线。在下文中，冗余存储器单元的一组行被称作“冗余行”，且冗余存储器单元的一组列被称作“冗余列”。
错误复原存储器装置还包括控制电路。在存储器单元中的一个或多个存储器单元受到损害时，对应于受损存储器单元的存储器单元的行和列分别被称作受损行和受损列。在测试期间，控制电路识别受损存储器单元且确定冗余行或冗余列的数目，使得数据不存储在受损单元中。控制电路还基于冗余行和冗余列的数目来识别冗余行和冗余列中的至少一个，且激活对应冗余字线和冗余位线，使得数据将存储在冗余单元而非受损单元中。因此，具有受损单元的错误复原存储器装置未必需要在测试之后被丢弃。然而，冗余存储器单元的数目固定且有限。因此，如果太多的单元受到损害(在错误复原存储器装置中的故障数目大于阈值故障数目时)，那么存储器装置必须被丢弃。
制造过程的变化常常会在存储器装置的有限区域内产生一组故障。此类故障被称作“集中故障”。每个受损行和每个受损列包括多组受损和未受损存储器单元。尽管有限区域内的未受损存储器单元可存储数据，但是它们因为可不容易被寻址而不被使用，且因此数据存储在冗余行/列中。这会导致未受损单元浪费。因此，错误复原存储器装置的存储器修复效率低。
众所周知，冗余行和冗余列的确定是非确定性多项式时间(non-deterministicpolynomialtime；np)完全问题，且因此需要复杂的控制电路。此类复杂的控制电路系统会增加电力消耗。另外，冗余行和冗余列的确定是耗时过程。因此，将有利的是具有一种高效地使用存储器单元且不需要复杂的控制电路系统的低功率错误复原存储器装置。
技术实现要素：
根据本发明的第一方面，提供一种错误复原存储器装置，包括：
第一存储器块，其包括第一组存储器单元，其中所述第一存储器块连接到第一字线和一组位线，通过所述一组位线接收一组数据位，且在所述第一字线活动时存储所述一组数据位，
其中所述第一组存储器单元中的每个存储器单元邻近于所述第一组存储器单元中的至少两个其它存储器单元，使得所述第一组存储器单元的行折叠，
其中所述第一字线连接到所述第一组存储器单元中的每个存储器单元，且
其中所述一组位线连接到所述第一组存储器单元中的对应存储器单元。
在一个或多个实施例中，所述第一组存储器单元包括：
第一存储器单元，其连接到所述第一字线和所述一组位线中的第一位线，通过所述第一位线接收所述一组数据位中的第一数据位，且在所述第一字线活动时存储所述第一数据位；
第二存储器单元，其连接到所述第一字线和所述一组位线中的第二位线，通过所述第二位线接收所述一组数据位中的第二数据位，且在所述第一字线活动时存储所述第二数据位；
第三存储器单元，其连接到所述第一字线和所述一组位线中的第三位线，通过所述第三位线接收所述一组数据位中的第三数据位，且在所述第一字线活动时存储所述第三数据位；以及
第四存储器单元，其连接到所述第一字线和所述一组位线中的第四位线，通过所述第四位线接收所述一组数据位中的第四数据位，且在所述第一字线活动时存储所述第四数据位。
在一个或多个实施例中，所述第一存储器单元邻近于所述第二和第四存储器单元，
所述第二存储器单元邻近于所述第一和第三存储器单元，
所述第三存储器单元邻近于所述第二和第四存储器单元，且
所述第四存储器单元邻近于所述第一和第三存储器单元，使得所述第一到第四存储器单元的所述行折叠，使得形成所述存储器单元的矩阵。
在一个或多个实施例中，所述错误复原存储器装置进一步包括：
第二存储器块，其包括第二组存储器单元，其中所述第二存储器块连接到冗余字线和所述一组位线，通过所述对应一组位线接收所述一组数据位，且在所述冗余字线活动时存储所述一组数据位，
其中所述第二组存储器单元中的每个存储器单元邻近于所述第二组存储器单元中的至少两个其它存储器单元，使得所述第二组存储器单元的行折叠，
其中所述冗余字线连接到所述第二组存储器单元中的每个存储器单元，且
其中所述一组位线连接到所述对应第二组存储器单元。
在一个或多个实施例中，在所述第一存储器块包括故障时，所述冗余字线活动且所述第一字线非活动。
在一个或多个实施例中，所述第二组存储器单元包括：
第五存储器单元，其连接到所述冗余字线和所述第一位线，通过所述第一位线接收所述第一数据位，且在所述冗余字线活动时存储所述第一数据位；
第六存储器单元，其连接到所述冗余字线和所述第二位线，通过所述第二位线接收所述第二数据位，且在所述冗余字线活动时存储所述第二数据位；
第七存储器单元，其连接到所述冗余字线和所述第三位线，通过所述第三位线接收所述第三数据位，且在所述冗余字线活动时存储所述第三数据位；以及
第八存储器单元，其连接到所述冗余字线和所述第四位线，通过所述第四位线接收所述第四数据位，且在所述冗余字线活动时存储所述第四数据位。
在一个或多个实施例中，所述第五存储器单元邻近于所述第六和第八存储器单元，
所述第六存储器单元邻近于所述第五和第七存储器单元，
所述第七存储器单元邻近于所述第六和第八存储器单元，且
所述第八存储器单元邻近于所述第五和第七存储器单元，使得所述第五到第八存储器单元的所述行折叠，且形成所述存储器单元的矩阵。
根据本发明的第二方面，提供一种错误复原存储器装置，包括：
第一存储器块，其包括第一组存储器单元，其中所述第一存储器块连接到第一位线和一组字线，通过所述第一位线接收第一数据位，且在所述一组字线中的至少一个字线活动时存储所述第一数据位，
其中所述第一组存储器单元中的每个存储器单元邻近于所述第一组存储器单元中的至少两个其它存储器单元，使得所述第一组存储器单元的列折叠，
其中所述第一位线连接到所述第一组存储器单元中的每个存储器单元，且
其中所述一组字线连接到所述对应第一组存储器单元。
在一个或多个实施例中，所述第一组存储器单元包括：
第一存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第一字线，接收第一数据位，且在所述第一字线活动时存储所述第一数据位；
第二存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第二字线，接收所述第一数据位，且在所述第二字线活动时存储所述第一数据位；
第三存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第三字线，接收所述第一数据位，且在所述第三字线活动时存储所述第一数据位；以及
第四存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第四字线，接收所述第一数据位，且在所述第四字线活动时存储所述第一数据位，且
其中所述第一存储器单元邻近于所述第二和第四存储器单元，所述第二存储器单元邻近于所述第一和第三存储器单元，所述第三存储器单元邻近于所述第二和第四存储器单元，且所述第四存储器单元邻近于所述第一和第三存储器单元，使得所述第一到第四存储器单元的所述列折叠以形成它们的矩阵。
在一个或多个实施例中，所述错误复原存储器装置进一步包括：
第二存储器块，其包括第二组存储器单元，其中所述第二存储器块连接到冗余位线和所述一组字线，且通过所述冗余位线接收冗余数据位，且在所述一组字线中的至少一个字线活动时存储所述冗余数据位，
其中所述第二组存储器单元中的每个存储器单元邻近于所述第二组存储器单元中的至少两个其它存储器单元，使得所述第二组存储器单元的列折叠，
其中所述冗余位线连接到所述第二组存储器单元中的每个存储器单元，且
其中所述一组字线连接到所述对应第二组存储器单元。
在一个或多个实施例中，在所述第一存储器块包括故障时，所述冗余数据位等于所述第一数据位。
在一个或多个实施例中，所述第二组存储器单元包括：
第五存储器单元，其连接到所述第一字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第一字线活动时存储所述冗余数据位；
第六存储器单元，其连接到所述第二字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第二字线活动时存储所述冗余数据位；
第七存储器单元，其连接到所述第三字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第三字线活动时存储所述冗余数据位；以及
第八存储器单元，其连接到所述第四字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第四字线活动时存储所述冗余数据位，且
其中所述第五存储器单元邻近于所述第六和第八存储器单元，所述第六存储器单元邻近于所述第五和第七存储器单元，所述第七存储器单元邻近于所述第六和第八存储器单元，且所述第八存储器单元邻近于所述第五和第七存储器单元，使得所述第五到第八存储器单元的所述列折叠以形成它们的矩阵。
根据本发明的第三方面，提供一种错误复原存储器装置，包括：
第一存储器块，其包括第一组存储器单元，其中所述第一存储器块连接到第一位线和一组字线，通过所述第一位线接收第一数据位，且在所述一组字线中的至少一个字线活动时存储所述第一数据位，
其中所述第一组存储器单元中的每个存储器单元邻近于所述第一组存储器单元中的至少两个其它存储器单元，使得所述第一组存储器单元的列折叠，
其中所述第一位线连接到所述第一组存储器单元中的每个存储器单元，且
其中所述一组字线连接到所述对应第一组存储器单元；以及
第二存储器块，其包括第二组存储器单元，其中所述第二存储器块连接到冗余位线和所述一组字线，通过所述冗余位线接收冗余数据位，且在所述一组字线中的至少一个字线活动时存储所述冗余数据位，
其中所述第二组存储器单元中的每个存储器单元邻近于所述第二组存储器单元中的至少两个其它存储器单元，使得所述第二组存储器单元的列折叠，
其中所述冗余位线连接到所述第二组存储器单元中的每个存储器单元，且
其中所述一组字线连接到所述对应第二组存储器单元。
在一个或多个实施例中，所述第一组存储器单元包括：
第一存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第一字线，接收第一数据位，且在所述第一字线活动时存储所述第一数据位；
第二存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第二字线，接收所述第一数据位，且在所述第二字线活动时存储所述第一数据位；
第三存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第三字线，接收所述第一数据位，且在所述第三字线活动时存储所述第一数据位；以及
第四存储器单元，其连接到所述第一位线和所述一组字线中的第四字线，接收所述第一数据位，且在所述第四字线活动时存储所述第一数据位，
其中所述第一存储器单元邻近于所述第二和第四存储器单元，所述第二存储器单元邻近于所述第一和第三存储器单元，所述第三存储器单元邻近于所述第二和第四存储器单元，且所述第四存储器单元邻近于所述第一和第三存储器单元，使得所述第一到第四存储器单元的所述列折叠以形成它们的矩阵。
在一个或多个实施例中，在所述第一存储器块包括故障时，所述冗余数据位等于所述第一数据位。
在一个或多个实施例中，所述第二组存储器单元包括：
第五存储器单元，其连接到所述第一字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第一字线活动时存储所述冗余数据位；
第六存储器单元，其连接到所述第二字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第二字线活动时存储所述冗余数据位；
第七存储器单元，其连接到所述第三字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第三字线活动时存储所述冗余数据位；以及
第八存储器单元，其连接到所述第四字线和所述冗余位线，接收所述冗余数据位，且在所述第四字线活动时存储所述冗余数据位，
其中所述第五存储器单元邻近于所述第六和第八存储器单元，所述第六存储器单元邻近于所述第五和第七存储器单元，所述第七存储器单元邻近于所述第六和第八存储器单元，且所述第八存储器单元邻近于所述第五和第七存储器单元，使得所述第五到第八存储器单元的所述列折叠以形成它们的矩阵。
本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。
附图说明
在结合附图进行阅读时，将更好地理解本发明的优选实施例的以下详细描述。本发明是通过例子而说明且并不受到附图限制，在附图中，相同附图标记指示相似元件。
图1是根据本发明的实施例的包括第一和第二存储器块的错误复原存储器装置的示意性框图；
图2a是根据本发明的实施例的包括第一到第六存储器块的错误复原存储器装置的示意性框图；
图2b是图2a的错误复原存储器装置的示意性框图，其示出一组故障；
图3是根据本发明的另一实施例的包括第七和第八存储器块的错误复原存储器装置的示意性框图；
图4a是根据本发明的另一实施例的包括第七到第十二存储器块的错误复原存储器装置的示意性框图；以及
图4b是图4a的错误复原存储器装置的示意性框图，其示出一组故障。
具体实施方式
附图的详细描述意欲作为本发明的当前优选实施例的描述，且并不意欲表示可实践本发明的唯一形式。应理解，相同或等效功能可由意欲包含在本发明的精神和范围内的不同实施例实现。
在本发明的一个实施例中，示出了一种错误复原存储器装置。错误复原存储器装置包括第一存储器块，其包括第一组存储器单元。第一存储器块连接到第一字线和一组位线。第一存储器块通过对应一组位线接收一组数据位，且在第一字线活动时存储一组数据位。第一组存储器单元中的每个存储器单元邻近于第一存储器块的至少两个其它存储器单元。因此，第一组存储器单元的行折叠。另外，第一字线连接到第一组存储器单元中的每个存储器单元。另外，一组位线连接到对应第一组存储器单元。
在本发明的另一实施例中，示出了一种错误复原存储器装置。错误复原存储器装置包括第一存储器块，其包括第一组存储器单元。第一存储器块连接到第一位线和一组字线。第一存储器块通过第一位线接收第一数据位，且在一组字线中的至少一个字线活动时存储第一数据位。第一组存储器单元中的每个存储器单元邻近于第一存储器块的至少两个其它存储器单元。因此，第一组存储器单元的列折叠。另外，第一位线连接到第一组存储器单元中的每个存储器单元。另外，一组字线连接到对应第一组存储器单元。
在本发明的又一实施例中，示出了一种错误复原存储器装置。错误复原存储器装置包括第一和第二存储器块。第一存储器块包括第一组存储器单元。第一存储器块连接到第一位线和一组字线，通过第一位线接收第一数据位，且在一组字线中的至少一个字线活动时存储第一数据位。第一组存储器单元中的每个存储器单元邻近于第一存储器块的至少两个其它存储器单元。因此，第一组存储器单元的列折叠。另外，第一位线连接到第一组存储器单元中的每个存储器单元。另外，一组字线连接到对应第一组存储器单元。第二存储器块包括第二组存储器单元。第二存储器块连接到冗余位线和一组字线，通过冗余位线接收冗余数据位，且在一组字线中的至少一个字线活动时存储冗余数据位。第二组存储器单元中的每个存储器单元邻近于第二组存储器单元中的至少两个其它存储器单元。因此，第二组存储器单元的列折叠。另外，冗余位线连接到第二组存储器单元中的每个存储器单元。另外，一组字线连接到对应第二组存储器单元。
本发明的各个实施例提供一种错误复原存储器装置，其包括用于存储一组数据位的第一和第二存储器块。第一和第二存储器块包括第一和第二组存储器单元。在第一存储器块的至少一个存储器单元包括故障时，第二存储器块存储一组数据位。第一和第二组存储器单元中的每一组存储器单元形成矩阵。第一和第二组存储器单元中的每个存储器单元邻近于第一和第二组存储器单元中的至少两个其它存储器单元。第一存储器块连接到一组字线中的至少一个字线和一组位线中的至少一个位线。第一存储器块通过一组位线中的对应位线接收一组数据位中的至少一个数据位。在错误复原存储器装置的行折叠实施方案中，第一和第二组存储器单元中的每一组存储器单元的行折叠以形成对应矩阵。因此，一组字线中的第一字线连接到第一组存储器单元中的每个存储器单元。另外，冗余字线连接到第二组存储器单元中的每个存储器单元。另外，一组位线连接到第一和第二组存储器单元中的每一组存储器单元中的对应存储器单元。在错误复原存储器装置的列折叠实施方案中，第一和第二组存储器单元中的每一组存储器单元的列折叠以形成对应矩阵。因此，一组位线中的第一位线连接到第一组存储器单元中的每个存储器单元。另外，冗余位线连接到第二组存储器单元中的每个存储器单元。一组字线连接到第一和第二组存储器单元中的每一组存储器单元中的对应存储器单元。
因此，在第一存储器块包括故障时，错误复原存储器装置将一组数据位存储在第二存储器块中，而不耗费时间来确定冗余行和冗余列。另外，在第一存储器块的邻近存储器单元中出现多个故障时，仅需要一个存储器块(即，第二存储器块)来存储对应一组数据位，而非如常规的存储器装置中那样利用存储器单元的整个行或列。因此，第一组存储器单元被高效地利用。
现在参看图1，示出了根据本发明的实施例的包括第一和第二存储器块102和104的错误复原存储器装置100的示意性框图。错误复原存储器装置100是使用输入存储器地址被存取以用于存储和读取一组数据位。错误复原存储器装置100的制造过程的不良过程变化可在错误复原存储器装置100中产生故障。在错误复原存储器装置100的有限区域内出现故障时，故障被称作‘一组集中故障’。在遍及错误复原存储器装置100的区以分散方式出现故障时，故障中的每个故障被称作‘随机故障’。在错误复原存储器装置100的测试过程期间检测到故障。然而，即使检测到集中故障和随机故障中的至少一种，错误复原存储器装置100也是可用的，即，它能够复原由于集中故障和随机故障两者而出现的错误。
错误复原存储器装置100进一步包括第一到第四位线106到112、字线114和冗余字线116。第一存储器块102是使用存储器地址被存取。在目前优选实施例中，第一到第四位线106到112、字线114和冗余字线116是金属性互连。错误复原存储器装置100进一步包括控制逻辑(未示出)。
第一存储器块102包括第一到第四存储器单元118a到124a，其在图1中分别被示出为m1到m4。第二存储器块104包括第五到第八存储器单元118b至124b，其在图1中分别被示出为m5到m8。本领域的技术人员应理解，第一和第二存储器块102和104中的每个存储器块中的存储器单元数目是二的幂且并不限于二的二次幂，即，四。
在目前优选实施例中，第一存储器块102用于存储一组数据位(bit1到bit4)且被称作‘功能存储器块’。第一到第四存储器单元118a到124a中的每个存储器单元被称作‘功能存储器单元’。另外，第二存储器块104被称作‘冗余存储器块’，且在第一存储器块102包括故障时用于存储一组数据位中的至少一个数据位。第五到第八存储器单元118b到124b中的每个存储器单元被称作‘冗余存储器单元’。另外，在错误复原存储器装置100中使用一组条带电池(未示出)和一组隔离单元(未示出)以用于将电力提供到第一和第二存储器块102和104且还用于在第一和第二存储器块102和104之间提供隔离。
控制逻辑确定冗余字线116的状态(活动或非活动)。在一个实施例中，控制逻辑是使用由处理器(未示出)运行的控制逻辑软件(未示出)被实施。在另一实施例中，控制逻辑是使用控制电路(未示出)被实施。举例来说，控制电路是比较输入存储器地址与存储器地址的地址解码器(未示出)。在输入存储器地址与存储器地址匹配时，地址解码器产生字信号word。字线114基于字信号word而活动或非活动。
第一存储器单元118a连接到字线114和第一位线106，且通过第一位线106接收一组数据位中的第一数据位(bit1)。第二存储器单元120a连接到字线114和第二位线108，且通过第二位线108接收一组数据位中的第二数据位(bit2)。第三存储器单元122a连接到字线114和第三位线110，且通过第三位线110接收一组数据位中的第三数据位(bit3)。第四存储器单元124a连接到字线114和第四位线112，且通过第四位线112接收一组数据位中的第四数据位(bit4)。在字线114活动时，第一到第四存储器单元118a到124a存储第一到第四数据位(bit1到bit4)。在字线114非活动时，第一到第四存储器单元118a到124a不存储第一到第四数据位(bit1到bit4)。
第一存储器块102的第一到第四存储器单元118a到124a形成存储器单元的矩阵。第一存储器单元118a邻近于第二和第四存储器单元120a和124a。第二存储器单元120a邻近于第一和第三存储器单元118a和122a。第三存储器单元122a邻近于第二和第四存储器单元120a和124a。第四存储器单元124a邻近于第一和第三存储器单元118a和122a。这种布置不同于常规的存储器装置中的布置，在常规的存储器装置中，第一到第四存储器单元118a到124a被线性地布置为行。因此，常规的存储器装置的行(即，包括第一到第四存储器单元118a到124a的行的全部存储器单元)折叠以在本发明的错误复原存储器装置100中形成矩阵。此矩阵被称作第一存储器块102。因此，错误复原存储器装置100的这种实施方案被称作‘行折叠实施方案’。另外，由于已连接到以线性布置方式放置在常规的存储器装置中的每个存储器单元的字线114现在表现为已折叠以连接到第一存储器块102中的每个存储器单元。因此，‘行折叠实施方案’也被称作‘字线折叠实施方案’。在一个实施例中，第一到第四存储器单元118a到124a形成方形矩阵。在另一实施例中，第一到第四存储器单元118a到124a形成矩形矩阵(未示出)。
现在参看图2a，示出了根据本发明的实施例的包括第一到第六存储器块202到212的错误复原存储器装置200的示意性框图。第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212是分别使用第一到第四存储器地址被存取。另外，错误复原存储器装置200包括第一到第四位线214到220、第一到第四字线222到228以及第一和第二冗余字线230和232。在目前优选实施例中，第一到第四位线214到220、第一到第四字线222到228以及第一和第二冗余字线230和232是金属性互连。错误复原存储器装置200进一步包括控制逻辑(未示出)。在一个实施例中，错误复原存储器装置200包括提供时钟信号(未示出)的时钟源(未示出)。在另一实施例中，错误复原存储器装置200连接到提供时钟信号的外部时钟源。
第一存储器块202包括第一到第四存储器单元234a到240a，其在图2a中分别被示出为m1到m4。第二存储器块204包括第五到第八存储器单元234b到240b，其在图2a中分别被示出为m5到m8。第三存储器块206包括第九到第十二存储器单元234c到240c，其在图2a中分别被示出为m9到m12。第四存储器块208包括第十三到第十六存储器单元234d到240d，其在图2a中分别被示出为m13到m16。第五存储器块210包括第十七到第二十存储器单元234e到240e，其在图2a中分别被示出为m17到m20。第六存储器块212包括第二十一到第二十四存储器单元234f到240f，其在图2a中分别被示出为m21到m24。
在目前优选实施例中，第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210、212中的每个存储器块是‘功能存储器块’。第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212中的每个存储器块在结构上和在功能上相似于错误复原存储器装置100的第一存储器块102。第一到第四存储器单元234a到240a、第九到第十二存储器单元234c到240c以及第十七到第二十四存储器单元234e到240e和234f到240f中的每个存储器单元是‘功能存储器单元’。另外，第二和第四存储器块204和208中的每个存储器块是‘冗余存储器块’，且在第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212中的至少一个存储器块包括故障时用于存储一组数据位中的至少一个数据位。第五到第八和第十三到第十六存储器单元234b到240b和234d到240d中的每个存储器单元是‘冗余存储器单元’。第二和第四存储器块204和208中的每个存储器块在结构上和在功能上相似于错误复原存储器装置100的第二存储器块104。另外，在错误复原存储器装置200中使用一组条带电池(未示出)和一组隔离单元(未示出)以用于将电力提供到第一到第六存储器块202到212且还用于在第一到第六存储器块202到212之间提供隔离。
错误复原存储器装置200的控制逻辑在结构上和在功能上相似于错误复原存储器装置100的控制逻辑。在一个实施例中，错误复原存储器装置200的控制逻辑是使用控制电路被实施。控制电路接收输入存储器地址，且确定其是否等于第一到第四存储器地址中的一个存储器地址。在输入存储器地址与第一到第四存储器地址中的一个存储器地址匹配时，控制电路产生第一到第四字信号(word1到word4)中的对应一个字信号，且激活第一到第四字线222到228中的对应一个字线。另外，控制电路基于在第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212中的至少一个存储器块中检测到的故障以及第一到第四字线222到228中的至少一个字线的状态(活动或非活动)来确定第一和第二冗余字线230和232的活动或非活动状态。在第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212的一个或多个存储器单元中出现故障时，第一和第二冗余字线230和232中的至少一个冗余字线活动。在第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212不包括故障时，第一和第二冗余字线230和232中的每个冗余字线非活动。
第一到第六存储器块202到212中的每个存储器块分别连接到第一到第四位线214到220以用于接收一组数据位中的第一到第四数据位(bit1到bit4)。第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212分别连接到第一到第四字线222到228。因此，第一、第三、第五和第六存储器块202、206、210和212可分别使用第一到第四字线222到228被寻址。第二和第四存储器块204和208分别连接到第一和第二冗余字线230和232。第一存储器块202邻近于第三和第五存储器块206和210。第三存储器块206邻近于第一和第六块202和212。第五存储器块210邻近于第一和第六块202和212。第六存储器块212邻近于第三和第五块206和210。第二和第四存储器块204和208彼此邻近。
在操作中，第一到第四存储器单元234a到240a分别通过第一到第四位线214到220接收第一到第四数据位(bit1到bit4)，第一字线222活动，且第一存储器块202不包括故障。因此，第一到第四存储器单元234a到240a存储第一到第四数据位(bit1到bit4)。
现在参看图2b，示出了根据本发明的实施例的具有一组故障的错误复原存储器装置200的示意性框图。一组故障包括一组集中故障和随机故障。在图2b中使用交叉标志(x)来标记包括故障的存储器单元。在测试期间，在第一到第四存储器单元234a到240a中检测到一组集中故障，其被称作一组受损存储器单元。另外，在第二十一存储器单元234f中检测到随机故障，其被称作受损存储器单元。因此，第一到第四存储器单元234a到240a和第二十一存储器单元234f受到损害。
在操作中，在时钟信号的第一时钟周期期间，第一到第四存储器单元234a到240a分别通过第一到第四位线214到220接收第一到第四数据位(bit1到bit4)，且第一字线222活动。另外，在时钟信号的第二时钟周期期间，第二十一到第二十四存储器单元234f到240f分别通过第一到第四位线214到220接收第一到第四数据位(bit1到bit4)，且第四字线228活动。本领域的技术人员应理解，第一和第二时钟循环并非彼此相邻。
第一到第四存储器单元234a到240a可使用第一字线222被寻址。由于在第一存储器块202中检测到一组集中故障，故控制电路仅激活一个冗余字线，即，对应第一冗余字线230，以用于存储第一到第四数据位(bit1到bit4)以克服第一到第四数据位(bit1到bit4)的存储不准确度。在第一冗余字线230活动时，代替第一到第四存储器单元234a到240a，第五到第八存储器单元234b到240b分别接收和存储第一到第四数据位(bit1到bit4)。
由于在第六存储器块212中检测到随机故障，故控制电路在第二时钟周期期间激活对应第二冗余字线232。在第二冗余字线232活动时，代替第二十一到第二十四存储器单元234f到240f，第十三到第十六存储器单元234d到240d分别接收和存储第一到第四数据位(bit1到bit4)。
对于具有一组集中故障和随机故障的前述实施例，为本领域的技术人员所知的是，常规的错误复原存储器装置需要至少三个冗余行来存储受损存储器单元的数据位。另外，常规的错误复原存储器装置将分别对应于第一到第四、第九到第十二以及第十七、第十八、第二十一和第二十二存储器单元234a到240a、234c到240c、234e、236e、234f和236f的数据位存储在三个冗余行中。尽管第九到第十二、第十七和第十八存储器单元234c到240c、234e和236e分别未受损，但是它们在常规的错误复原存储器装置中未被利用，由此减低了它们的效率。错误复原存储器装置200是高效的，且即使第一到第四存储器单元234a到240a和第二十一存储器单元234f受到损害，错误复原存储器装置200也仅需要两个冗余存储器块而非常规的错误复原存储器装置的三个冗余行，以用于准确地存储第一到第四数据位(bit1到bit4)。
现在参看图3，示出了根据本发明的另一实施例的包括第七和第八存储器块302和304的错误复原存储器装置300的示意性框图。错误复原存储器装置300是使用输入存储器地址被存取以用于存储一组数据位且读取一组数据位。相似于图1、图2a和图2b的错误复原存储器装置100和200，错误复原存储器装置300可包括集中故障和随机故障中的至少一种。在错误复原存储器装置300的测试过程期间检测到故障。即使检测到集中故障和随机故障中的至少一种，错误复原存储器装置300也是可用的。
错误复原存储器装置300进一步包括位线306、第五到第八字线308到314和冗余位线316。在目前优选实施例中，第五到第八字线308到314、位线306和冗余位线316是金属性互连。错误复原存储器装置300进一步包括控制逻辑(未示出)。
第七存储器块302包括第二十五到第二十八存储器单元318a到324a，其在图3中分别被示出为m25到m28。第二十五到第二十八存储器单元318a到324a是分别使用第五到第八存储器地址被寻址。第八存储器块304包括第二十九到第三十二存储器单元318b到324b，其在图3中分别被示出为m29到m32。本领域的技术人员应理解，第七和第八存储器块302和304中的每个存储器块中的存储器单元数目等于二的幂且不限于二的二次幂，即，四。
在目前优选实施例中，第七存储器块302用于存储一组数据位且被称作‘功能存储器块’。第二十五到第二十八存储器单元318a到324a中的每个存储器单元被称作‘功能存储器单元’。另外，第八存储器块304被称作‘冗余存储器块’，且在第七存储器块302包括故障时用于存储一组数据位中的至少一个数据位。第二十九到第三十二存储器单元318b到324b中的每个存储器单元被称作‘冗余存储器单元’。另外，在错误复原存储器装置300中使用一组条带电池和一组隔离单元以用于将电力提供到第七和第八存储器块302和304且用于在第七和第八存储器块302和304之间提供隔离。
控制逻辑确定被提供到冗余位线316的值。在一个实施例中，控制逻辑是使用由处理器(未示出)运行的控制逻辑软件(未示出)被实施。在另一实施例中，控制逻辑是使用控制电路(未示出)被实施。举例来说，控制电路是地址解码器(未示出)。控制电路接收输入存储器地址，且确定其是否等于第五到第八存储器地址中的一个存储器地址。在输入存储器地址与第五到第八存储器地址中的一个存储器地址匹配时，控制电路产生第五到第八字信号(word5到word8)中的对应字信号，且激活第五到第八字线308到314中的对应字线。另外，控制电路基于在第七存储器块302中检测到的一个或多个故障以及第五到第八字线308到314中的至少一个字线的状态而将第五数据位(bit5)的值提供到冗余位线316。
第二十五存储器单元318a连接到位线306和第五字线308，且通过位线306接收一组数据位中的第五数据位(bit5)。第二十六存储器单元320a连接到位线306和第六字线310，且通过位线306接收一组数据位中的第五数据位(bit5)。第二十七存储器单元322a连接到第七字线312和位线306，且通过位线306接收一组数据位中的第五数据位(bit5)。第二十八存储器单元324a连接到第八字线314和位线306，且通过位线306接收一组数据位中的第五数据位(bit5)。在对应第五到第八字线308到314中的至少一个字线活动时，第二十五到第二十八存储器单元318a到324a中的至少一个存储器单元存储第五数据位(bit5)。在对应第五到第八字线308到314非活动时，第二十五到第二十八存储器单元318a到324a不存储第五数据位(bit5)。
第七存储器块302的第二十五到第二十八存储器单元318a到324a形成存储器单元的矩阵。第二十五存储器单元318a邻近于第二十六和第二十八存储器单元320a和324a。第二十六存储器单元320a邻近于第二十五和第二十七存储器单元318a和322a。第二十七存储器单元322a邻近于第二十六和第二十八存储器单元320a和324a。第二十八存储器单元324a邻近于第二十五和第二十七存储器单元318a和322a。这种布置不同于常规的存储器装置的布置，在常规的存储器装置中，第二十五到第二十八存储器单元318a到324a被线性地布置为列。因此，常规的错误复原存储器装置的列(即，包括第二十五到第二十八存储器单元318a到324a的列的全部存储器单元)折叠以在本发明的错误复原存储器装置300中形成矩阵。此矩阵被称作第七存储器块302。因此，错误复原存储器装置300的这种实施方案被称作‘列折叠实施方案’。另外，已连接到以线性布置方式放置在常规的存储器装置中的每个存储器单元的位线306现在表现为已折叠以连接到第七存储器块302中的每个存储器单元。因此，‘列折叠实施方案’也被称作‘位线折叠实施方案’。在一个实施例中，第二十五到第二十八存储器单元318a到324a形成方形矩阵。在另一实施例中，第二十五到第二十八存储器单元318a到324a形成矩形矩阵(未示出)。
现在参看图4a，示出了根据本发明的实施例的包括第七到第十二存储器块402到412的错误复原存储器装置400的示意性框图。第七、第九、第十一和第十二存储器块402、406、410和412中的每个存储器块是分别使用第五到第八存储器地址被存取。另外，错误复原存储器装置400包括第五到第八位线414到420、第五到第八字线422到428以及第一和第二冗余位线430和432。在目前优选实施例中，第五到第八字线422到428、第五到第八位线414到420以及第一和第二冗余位线430和432是金属性互连。错误复原存储器装置400进一步包括控制逻辑(未示出)。在一个实施例中，错误复原存储器装置400包括提供时钟信号(未示出)的时钟源(未示出)。在另一实施例中，错误复原存储器装置400连接到提供时钟信号的外部时钟源。
第七存储器块402包括第二十五到第二十八存储器单元434a到440a，其在图4a中分别被示出为m25到m28。第八存储器块404包括第二十九到第三十二存储器单元434b到440b，其在图4a中分别被示出为m29到m32。第九存储器块406包括第三十三到第三十六存储器单元434c到440c，其在图4a中分别被示出为m33到m36。第十存储器块408包括第三十七到第四十存储器单元434d到440d，其在图4a中分别被示出为m37到m40。第十一存储器块410包括第四十一到第四十四存储器单元434e到440e，其在图4a中分别被示出为m41到m44。第十二存储器块412包括第四十五到第四十八存储器单元434f到440f，其在图4a中分别被示出为m45到m48。
在目前优选实施例中，第七、第九、第十一和第十二存储器块402、406、410和412中的每个存储器块是‘功能存储器块’。第七、第九、第十一和第十二存储器块402、406、410和412中的每个存储器块在结构上和在功能上相似于错误复原存储器装置300的第七存储器块302。第二十五到第二十八存储器单元434a到440a、第三十三到第三十六存储器单元434c到440c以及第四十一到第四十八存储器单元434e到440e和434f到440f中的每个存储器单元是‘功能存储器单元’。另外，第八和第十存储器块404和408中的每个存储器块被称作‘冗余存储器块’，且在第七、第九、第十一和第十二存储器块402、406、410和412中的至少一个存储器块包括故障时用于存储一组数据位中的至少一个数据位。第二十九到第三十一和第三十七到第四十存储器单元434b到440b和434d到440d中的每个存储器单元是‘冗余存储器单元’。第八和第十存储器块404和408中的每个存储器块在结构上和在功能上相似于错误复原存储器装置300的第八存储器块304。另外，在错误复原存储器装置400中使用一组条带电池(未示出)和一组隔离单元(未示出)以用于将电力提供到第七到第十二存储器块402到412且还用于在第七到第十二存储器块402到412之间提供隔离。
错误复原存储器装置400的控制逻辑在结构上和在功能上相似于错误复原存储器装置300的控制逻辑。在一个实施例中，错误复原存储器装置400的控制逻辑是使用控制电路被实施。控制电路激活第五到第八字线422到428中的对应字线。另外，控制电路基于在第七、第九、第十一和第十二存储器块402、406、410和412中检测到的故障以及第五到第八字线422到428中的至少一个字线的状态而将第五到第八数据位(bit5到bit8)中的至少一个数据位的值提供到第一和第二冗余位线430和432中的至少一个冗余位线。
第七到第十二存储器块402到412中的每个存储器块连接到第五到第八字线422到428。第七、第九、第十一和第十二存储器块402、406、410和412连接到第五到第八位线414到420，以用于分别接收一组数据位中的第五到第八数据位(bit5到bit8)。因此，第七、第九、第十一和第十二存储器块402、406、410和412分别基于第五到第八字线422到428的状态来存储第五到第八数据位(bit5到bit8)。第八和第十存储器块404和408分别连接到第一和第二冗余位线430和432。第七存储器块402邻近于第九和第十一存储器块406和410。第九存储器块406邻近于第七和第十二存储器块402和412。第十一存储器块410邻近于第七和第十二块402和412。第十二存储器块412邻近于第九和第十一块406和410。第八和第十存储器块404和408彼此邻近。
在操作中，第七存储器块402接收第五数据位(bit5)，第五字线422活动，且第二十五存储器单元434a不包括故障。因此，第二十五存储器单元434a存储第五数据位bit5。
现在参看图4b，示出了根据本发明的实施例的具有一组故障的错误复原存储器装置400的示意性框图。一组故障包括一组集中故障和随机故障。在错误复原存储器装置400的测试过程期间，在第二十五到第二十八存储器单元434a到440a中检测到一组集中故障，且在第四十五存储器单元434f中检测到随机故障。
在操作中，第七存储器块402接收第五数据位(bit5)且第十二存储器块412接收第八数据位(bit8)，且第五、第七和第八字线422、426和428分别在第一到第三时钟周期中活动。由于在第七存储器块402中检测到一组集中故障，故控制电路将第五数据位(bit5)的值作为第一冗余位(redundant_bit1)提供到第一冗余位线430。另外，由于第五、第七和第八字线422、426和428活动，故第一冗余位(redundant_bit1)在第一到第三时钟周期中分别存储在第二十九、第三十和第三十一存储器单元434b、438b和440b中，以克服第五数据位(bit5)的存储不准确度。由于在第十二存储器块412中检测到随机故障，故控制电路将第八数据位(bit8)的值作为第二冗余位(redundant_bit2)提供到第二冗余位线432。另外，由于第五字线422活动，故第二冗余位(redundant_bit2)存储在第三十七存储器单元434d中以克服第八数据位(bit8)的存储不准确度。
对于具有一组集中故障和随机故障的前述实施例，为本领域的技术人员所知的是，常规的错误复原存储器装置需要至少三个冗余列来存储受损存储器单元的数据位。另外，常规的错误复原存储器装置将对应于第二十五到第二十八、第四十一到第四十六、第三十三和第三十四存储器单元434a到440a、434e到440e、434f、436f、434c和436c的数据位存储在三个冗余列中。因此，未受损单元在常规的错误复原存储器装置中未被利用，从而减低了效率。然而，错误复原存储器装置400是高效的，且即使第二十五到第二十八和第四十五存储器单元434a到440a和434f受到损害也仅需要两个冗余存储器块而非常规的错误复原存储器装置的至少三个冗余列，以用于准确地存储第五和第八数据位(bit5和bit8)。
因此，在功能存储器块包括故障时，错误复原存储器装置100到400中的每个错误复原存储器装置将一组数据位存储在至少一个冗余存储器块中，而无需确定冗余行和冗余列，在常规的错误复原存储器装置中需要所述确定。至少一个冗余存储器块的确定是‘线性问题’。为本领域的技术人员所熟知的是，冗余行和冗余列的确定是‘非确定性多项式时间(np)完全’问题，且解决线性问题相比于解决np完全问题较不复杂。因此，缩减了控制电路的复杂度和电力消耗以及由控制电路需要的处理时间。因此，缩减了本发明的错误复原存储器装置100到400的测试过程中所需要的时间。另外，在功能存储器块内的邻近存储器单元中出现一组集中故障时，利用缩减数目个冗余存储器单元来准确地存储一组数据位。因此，较少数目个未受损存储器单元未被使用，由此增加了错误复原存储器装置100到400的存储器修复效率。另外，由于存储器修复效率增加，故错误复原存储器装置100到400中的每个错误复原存储器装置可被使用的阈值故障数目会增加。此外，在每个存储器块中的存储器单元数目大时，存储器修复效率会进一步增加。
虽然已说明和描述了本发明的各个实施例，但是将清楚的是，本发明并不仅限于这些实施例。在不脱离如权利要求书中所描述的本发明的精神和范围的情况下，众多修改、改变、变化、取代和等效物对于本领域的技术人员来说将显而易见。