易失性存储器件、包括该器件的存储模块及其操作方法
【专利说明】易失性存储器件、包括该器件的存储模块及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年4月17日提交的申请号为10-2014-0045920的韩国专利申请的优先权，其全文通过引证的方式并入本文。
技术领域
[0003]本发明的各实施方式涉及易失性存储器件和包括该易失性存储器件的存储模块。
【背景技术】
[0004]例如DRAM的易失性存储器的存储单元包括用作开关的晶体管和存储对应于数据的电荷的电容器。根据在存储单元的电容器中带电的电荷的数量(即，电容器的终端的电压是高或低)来确定数据是高(即，逻辑I)或低(即，逻辑O)。
[0005]由于数据的保持是以电荷在电容器中积聚的方式来实现，原则上不发生功率消耗。但是，因为由MOS晶体管等的PN结引起的电流泄露，在电容器中存储的电荷的初始量减少，数据可能会丢失。为了防止数据丢失，在存储单元中的数据应当被读取和再充电(recharge)以在数据丢失之前与读取的信息一致。只有当这样的操作被周期地重复时，数据的存储被保持。单元的这种再充电过程被称为刷新操作。
[0006]安装在绝大多数存储模块中的存储芯片是易失性存储器，该存储芯片用于例如个人计算机(PC)、工作站、服务器计算机或通信系统的数据处理系统中。尽管易失性存储器可以以高速操作，它们具有以下缺点，即由于不通电时刷新操作可能不执行，所以如果功率被阻断，则数据可能会丢失。近来，为了应对这样的缺点，采用了非易失性双列直插式存储模块(NVDIMM)方案。NVDIMM包括易失性存储器、非易失性存储器和应急电源。通过在主机的电源不稳定时使用应急电源将易失性存储器的数据备份至非易失性存储器的操作，NVDIMM可以防止由于主机电源故障而造成的数据丢失。
[0007]—般来说，电力电容器被用于安装在NVDI丽中的应急电源。但是，用作应急电源的电力电容器的电容升高与成本升高直接相关。因此，需要能够将易失性存储器的数据安全备份至非易失性存储器而使用小的功率量的技术。
【发明内容】
[0008]各实施例涉及可以减少将易失性存储器的数据备份至非易失性存储器的功率消耗的技术。
[0009]在一个实施例中，一种易失性存储器件可以包括:多个存储块，其适于分别响应于多个刷新信号而被刷新；命令解码器，其适于解码命令以生成内部刷新命令；以及刷新电路，其适于响应于内部刷新命令而生成刷新信号，其中刷新电路禁止激活对应于完成备份的存储块的刷新信号。
[0010]在一个实施例中，一种存储模块可以包括:应急电源；易失性存储器件，其包括多个存储块；非易失性存储器件；模块控制块，其适于当电源发生故障时，通过使用应急电源来控制将易失性存储器件的数据备份至非易失性存储器件，其中存储块的数据被顺序地备份至非易失性存储器件，并且禁止对完成备份的存储块进行刷新操作。
[0011 ] 其中电源故障包括存储模块的主机电源的故障。
[0012]存储模块还可以包括电源故障感测块，其适于感测主机电源的故障。
[0013]应急电源可以包括至少一个电力电容器。
[0014]易失性存储器件可以包括:存储块，其适于分别响应于多个刷新信号而被刷新；命令解码器，其适于解码命令以生成内部刷新命令；以及刷新电路，其适于响应于内部刷新命令而生成刷新信号，其中刷新电路不激活在多个存储块中的对应于完成备份的存储块的刷新信号。
[0015]其中刷新电路可以包括:刷新控制单元，其适于当内部刷新命令被激活而对应于完成备份的存储块的刷新信号没有被激活时，根据设定的刷新模式来控制刷新信号以预定顺序激活；和地址生成单元，其适于生成在刷新操作中将要使用的刷新地址。
[0016]当刷新信号中的预定的一个被激活时，地址生成单元改变刷新地址的值。
[0017]在完成备份的存储块上的信息从模块控制块被传送至易失性存储器件。
[0018]存储块的每一个包括内存库组。
[0019]存储块的每一个包括内存库。
[0020]在一个实施例中，一种操作包括易失性存储器件和非易失性存储器件的存储模块的方法，该方法可以包括以下步骤:感测主机电源的故障；将由存储模块使用的电源从主机电源转变为应急电源；通过使用应急电源将存储在多个存储块中的数据顺序地备份至非易失性存储器件，其中多个存储块包括在易失性存储器件中；和一旦完成存储块的备份，则禁止刷新操作。
[0021]方法进一步可以包括:当主机电源被恢复时，将备份至非易失性存储器件的数据恢复至易失性存储器件的存储块。
[0022]其中即使刷新命令被应用于易失性存储器件时，不对禁止刷新操作的存储块执行刷新操作。
[0023]方法进一步可以包括:在除了完成备份的存储块以外的存储块上执行刷新操作。
【附图说明】
[0024]图1是根据本发明的实施例的存储模块的框图。
[0025]图2是在图1中示出的易失性存储器的细节图。
[0026]图3A和3B是用于描述图2中的刷新控制单元处于第一刷新模式的操作的图。
[0027]图4A和4B是用于描述图2中的刷新控制单元处于第二刷新模式的操作的图。
[0028]图5A和5B是用于描述图2中的刷新控制单元处于第三刷新模式的操作的图。
[0029]图6是用于描述图1中的存储模块的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0030]下文将参照附图更详细地描述各实施例。但是，本发明可以以不同的形式实现，而不应被理解为限制于本文所提出的实施例。而是，提供这些实施例来使本文全面和完整，并且将向本领域技术人员完整地表达本发明的范围。贯穿全文，相同的附图标记指的是本发明各个附图和实施例中的相同部件。
[0031 ]图1是例示根据本发明的实施例的存储模块100的框图。
[0032]参照图1，存储模块100可以包括模块控制块110、易失性存储器件120_0至120_7、非易失性存储控制器130、非易失性存储器件140、应急电源供给块150和电源故障感测块160。
[0033]即使电源故障，在主机的功率不稳定时通过将存储在易失性存储器件(或芯片)120_0至120_7中的数据备份至非易失性存储器件(或芯片)140，存储模块100仍然可以防止数据丢失。为了解释方便，存储模块100与存储控制器I 一起示出在主机(未示出)上，该主机发送和接收数据DATA并且提供命令CMD、地址ADD和时钟CLK来控制存储模块 100。
[0034]易失性存储器件120_0至120_7的每一个可以是动态随机访问存储器(DRAM)，并且非易失性存储器件140可以是闪速存储器。但是，易失性存储器件120_0至120_7中的每一个可以是和DRAM不同种类的易失性存储器，并且非易失性存储器件140可以是与闪速存储器不同种类的非易失性存储器。
[0035]当主机的电源H0ST_VDD和H0ST_VSS正常时，模块控制块110可以缓冲从存储控制器I提供的命令CMD、地址ADD和时钟CLK，并且可以将它们提供至易失性存储器件120_0至120_7。模块控制块110可以缓冲从存储控制器I提供的数据DATA并且将它们提供至易失性存储器件120_0至120