存储器设备、存储器设备的操作方法和存储器系统与流程

本发明构思涉及存储器设备、存储器设备的操作方法和存储器系统，更具体地，涉及当存储器设备中发生行锤击攻击时，刷新存储器单元而不管存储器单元是否被掩蔽的方法。

背景技术：

1、使用半导体芯片的系统广泛使用动态随机存取存储器(dram)作为其工作存储器或其主存储器，以存储由其中的主机使用的数据或指令和/或执行计算操作。一般而言，dram在主机的控制下写入数据或读取写入的数据。当执行计算操作时，主机从dram检索指令和/或数据并运行指令和/或使用数据以执行计算操作。当计算操作有结果时，主机将计算操作的结果写回dram。

2、dram单元尺寸已经减小以增加dram容量和密度。一些基于dram的系统由于繁重的工作负载而经历间歇性故障。此类故障追溯到对单个存储器单元行的重复访问，即行锤(row hammer)。连接到与被重复访问的存储器单元行物理相邻的存储器单元行的存储器单元可能受行锤干扰，从而引起数据损坏。受行锤影响的存储器单元可以通过目标行刷新操作来刷新。

3、为了管理行锤，dram可以在特定时间段内监测访问地址当中被密集访问的锤地址。dram可以将锤地址储存器在地址储存器的定义的寄存器中，基于锤地址生成指示与对应于锤地址的存储器单元行物理相邻的存储器单元行的地址的锤刷新地址，以及目标刷新(target-refresh)与对应于锤刷新地址的存储器单元行连接的存储器单元。

4、然而，攻击者可以使用诱饵行锤击地址来达到干扰dram的行锤管理操作的目的。由于包括诱饵行锤击地址的访问地址被新存储在地址储存器中，因此存储在地址储存器中的行锤击地址可能从地址储存器中被逐出，并且所监测的行锤信息可能丢失。被逐出的锤地址易受到行锤击攻击。

5、因此，需要对抗恶意黑客对存储器单元段的行锤击攻击的防御方法。

技术实现思路

1、本发明构思提供了即使当存储器单元阵列区域的一部分被掩蔽时也能够对被掩蔽的存储器单元阵列区域执行刷新操作的存储器设备。

2、此外，本发明构思提供了能够在预设的或期望的时段内对被掩蔽的存储器单元区域去掩蔽并执行选择性刷新操作的存储器设备。

3、根据本发明构思的一些方面，提供了一种存储器设备，其包括：包括多个存储器单元行的存储器单元阵列，所述多个存储器单元行被分组为多个段；连接到所述多个存储器单元行的行解码器；以及刷新控制电路，配置为生成用于控制对所述多个存储器单元行的刷新操作的刷新控制信号，其中刷新控制电路包括：第一电路，配置为将从存储器设备的外部提供的行锤击段信号发送到行解码器；第二电路，配置为生成指示对所述多个段的刷新操作的刷新段信号；以及第三电路，配置为基于行锤击段信号和刷新段信号生成段掩蔽信号，刷新控制电路进一步配置为在生成刷新段信号的时段内，控制存储器单元阵列对被段掩蔽信号掩蔽的存储器单元区域去掩蔽，并且选择性地对所述多个存储器单元行执行刷新操作。

4、根据本发明构思的一些方面，提供了一种用于防御行锤击攻击的存储器设备的操作方法，该操作方法包括将多个存储器单元行分组成多个段、生成用于控制对所述多个存储器单元行的刷新操作的刷新控制信号、以及基于刷新控制信号对所述多个段执行刷新操作，其中生成刷新控制信号包括生成从存储器设备的外部提供的行锤击段信号、生成用于指示对所述多个段的刷新操作的刷新段信号、以及基于行锤击段信号和刷新段信号生成段掩蔽信号，对所述多个段执行刷新操作包括基于段掩蔽信号选择性地对存储器单元行执行刷新操作。

5、根据本发明构思的一些方面，提供了一种存储器系统，其包括存储器设备和配置为向存储器设备发送刷新命令的存储器控制器，其中存储器设备包括：包括多个存储器单元行的存储器单元阵列，所述多个存储器单元行被分组为多个段；连接到所述多个存储器单元行的行解码器；以及刷新控制电路，配置为基于刷新命令生成用于控制对所述多个存储器单元行的刷新操作的刷新控制信号，其中刷新控制电路包括：第一电路，配置为生成从存储器设备的外部提供的行锤击段信号；第二电路，配置为生成用于指示对所述多个段的刷新操作的刷新段信号；以及第三电路，配置为基于行锤击段信号和刷新段信号生成段掩蔽信号，刷新控制电路进一步配置为基于段掩蔽信号选择性地对所述多个存储器单元行执行刷新操作。

技术特征：

1.一种存储器设备，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器设备，其中，基于与行锤击地址对应的段，刷新控制电路进一步配置为将刷新段信号发送到行解码器。

3.根据权利要求1所述的存储器设备，其中，刷新控制电路进一步配置为在一时段内停止输出行锤击段信号。

4.根据权利要求1所述的存储器设备，其中，刷新控制电路进一步配置为基于已经过去的时段更新行锤击段信号并且基于更新后的行锤击段信号重置段。

5.根据权利要求4所述的存储器设备，其中，刷新控制电路进一步配置为基于更新后的行锤击段信号控制是否激活所述多个存储器单元中的至少一个。

6.根据权利要求4所述的存储器设备，其中，刷新控制电路进一步配置为在所述时段内停止输出更新后的行锤击段信号并输出刷新段信号。

7.根据权利要求1所述的存储器设备，其中，刷新控制电路进一步配置为执行排除所述多个存储器单元行当中的掩蔽区域的刷新操作。

8.根据权利要求1所述的存储器设备，其中，基于与行锤击地址对应的段，刷新控制电路进一步配置为对与对应于行锤击地址的行相邻的行执行刷新操作。

9.根据权利要求1所述的存储器设备，其中，刷新控制电路进一步配置为执行nor门的操作以区分行锤击段信号与刷新段信号。

10.根据权利要求1所述的存储器设备，其中，刷新控制电路进一步包括配置为对时段进行计数的计数器。

11.一种用于防御行锤击攻击的存储器设备的操作方法，所述操作方法包括：

12.根据权利要求11所述的操作方法，其中，

13.根据权利要求11所述的操作方法，其中，生成刷新控制信号进一步包括在时段内停止行锤击段信号的输出。

14.根据权利要求11所述的操作方法，其中，基于已经过去的时段，生成刷新控制信号进一步包括：

15.根据权利要求14所述的操作方法，其中，生成刷新控制信号进一步包括基于更新后的行锤击段信号控制是否激活所述多个存储器单元行中的至少一个。

16.根据权利要求14所述的操作方法，其中，生成刷新控制信号进一步包括在所述时段内停止更新后的行锤击段信号的输出并输出刷新段信号。

17.根据权利要求11所述的操作方法，其中，基于行锤击段信号输入到存储器设备，对所述多个段执行刷新操作进一步包括执行排除所述多个存储器单元行当中的掩蔽区域的刷新操作。

18.根据权利要求11所述的操作方法，其中，基于与行锤击地址对应的段，对所述多个段执行刷新操作进一步包括对与对应于行锤击地址的行相邻的行执行刷新操作。

19.一种存储器系统，包括：

20.根据权利要求19所述的存储器系统，其中，基于与行锤击地址对应的段，刷新控制电路进一步配置为将刷新段信号发送到行解码器。

技术总结
提供了一种存储器设备，其包括：包括多个存储器单元行的存储器单元阵列，所述多个存储器单元行被分组为多个段；连接到所述多个存储器单元行的行解码器；以及刷新控制电路，配置为生成用于控制对所述多个存储器单元行的刷新操作的刷新控制信号。

技术研发人员：朴泳宰,洪昇基,金铉普,崔仁寿
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12