存储电路及其更新方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于存储(Memory)电路，特别是有关于存储电路的更新(refresh)方法以及应用此更新方法的存储电路。
【背景技术】
[0002]在存储产品中，同一条字线在经过连续存取(例如，连续存取五千次)之后，与该条字线(word line)相邻的字线会因此被干扰而造成该相邻字线中的数据遗失(cellleak)。这种干扰现象称为行干扰(row hammer)现象。举例来说，现行的自动更新要求是同一条字线间隔每32毫秒会被更新一次。以存储产品工作时脉周期=80毫微秒为例。倘若在这段时间内(32毫秒内)有某一条字线不停地被存取以进行读取动作(write/read)，那么该字线在32毫秒内一共会被存取4X 105次(32毫秒/80毫微秒)。此时，与该条字线相邻的受害字线会跟着被干扰了 4X 105次。以一般工艺而言，当一条字线被干扰的次数大于1X105次(或2X105次)以上就会造成该字线中的数据遗失。更何况受害字线还要能撑过4X 105次的干扰而保证数据不会遗失，这是一般工艺无法办到的。有鉴于此，本发明提出一种存储电路以解决上述问题。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种存储电路及其更新方法，解决现有技术中与连续存取字线相邻的字线被干扰而造成该相邻字线中数据遗失的问题。
[0004]本发明的一实施例提供一种存储电路。该存储电路包括一存储阵列、多个字线以及一存储控制器。该存储阵列具有多个存储区块。该多个字线对应于所述存储区块而设置。该存储控制器输出一存取指令和一存取地址以定址所述字线而存取该存储阵列，或是输出一更新指令和一更新地址以定址所述字线而更新该存储阵列。该存储控制器每隔一既定时间对每一所述字线对应的每一所述存储区块进行更新操作。该存储控制器计数并判断该存取指令的输出次数是否达一既定值，并依据该判断结果选择是否以该存取地址的一相邻地址作为下一更新操作的该更新地址。
[0005]本发明的一实施例一种存储电路更新方法。该存储电路更新方法用以更新一存储阵列中的多个存储区块，每一该存储区块皆对应设置一字线。该存储电路更新方法包括接收一指令输入，判断该指令输入为该存取指令或一更新指令；输出该存取指令和一存取地址以定址所述字线而存取该存储阵列，或是该更新指令和一更新地址以定址所述字线以对每一所述字线对应的每一所述存储区块进行更新操作；计数并判断该存取指令的输出次数是否到达一既定值以选择是否以该存取地址的相邻地址作为下一更新操作的该更新地址。
[0006]本发明提供一种存储电路及其更新方法，避免在同一条字线进行连续存取(例如，连续存取五千次)，防止与该条字线相邻的字线被干扰而造成该相邻字线中的数据遗失。
【附图说明】
[0007]图1A依据本发明的一第一实施例实现的一存储电路10的区块图。
[0008]图1B依据本发明的一第二实施例实现更新地址控制单元103的区块图。
[0009]图2以流程图说明本发明的存储电路更新方法。
[0010]符号说明:
[0011]10?存储电路；
[0012]100?存储控制器；
[0013]110?存储阵列；
[0014]101?指令解码器；
[0015]102?计数单元；
[0016]103?更新地址控制单元；
[0017]1031?自动更新地址产生器；
[0018]1032?更新地址选择器；
[0019]104?地址解码及选择器；
[0020]105?乱数产生器。
【具体实施方式】
[0021]图1A依据本发明的一第一实施例实现的一存储电路10的区块图。在第一实施例中，存储电路10包括一存储控制器100以及一存储阵列110。存储控制器100包括一指令解码器101、一计数单元102、一更新地址控制单元103、一地址解码及选择器104以及一乱数产生器105。存储阵列110具有多个个存储区块，其中每一存储区块皆设置对应的一字线。存储控制器100接收一指令输入以及一地址输入，并输出一存取指令和一存取地址以定址该多个字线而存取该存储阵列110，其中该地址输入一存取地址，用以定址该多个字线。在第一实施例中，存储控制器100每隔一既定时间输出一更新指令和一更新地址以定址该多个字线而更新该存储阵列110。
[0022]在第一实施例中，指令解码器101接收该指令输入，判断该指令输入为该存取指令或该更新指令，并输出该存取指令或该更新指令。计数单元102用以计数该存取指令的输出次数。当计数单元102中该存取指令的输出次数到达一既定值时，计数单元102输出一插入更新旗标至更新地址控制单元103，并重置该存取指令的输出次数。乱数产生器105耦接至计数单元102，用以产生一随机数值以更新上述既定值。
[0023]更新地址控制单元103耦接至计数单元102。更新地址控制单元103接收该存取地址、该插入更新旗标以及该更新指令，并输出一更新地址。在第一实施例中，更新地址控制单元103选择内部产生的一自动更新地址作为该更新地址。当更新地址控制单元103接收到该插入更新旗标时，更新地址控制单元103暂停将该自动更新地址作为该更新地址，并选择该存取地址的相邻地址作为该更新地址。
[0024]在第一实施例中，地址解码及选择器104耦接至更新地址控制单元103。地址解码及选择器104接收该地址输入(该存取地址)、该更新指令以及该更新地址。该存取地址用以定址一字线使得该存取指令用以对该字线所对应的存储区块进行更新操作。同理，该更新地址用以定址一字线使得该更新指令用以对该字线所对应的存储区块进行更新操作。当地址解码及选择器104未接收到该更新指令时，地址解码及选择器104解码该存取地址以定址存储阵列110的所述字线(也即地址解码及选择器104解码该存取地址以选取存储阵列110的所述字线)。接着，存储控制器100执行该存取指令而存取存储阵列110。
[0025]当地址解码及选择器104接收到该更新指令时，地址解码及选择器104暂停解码该存取地址，并解码该更新地址以定址存储阵列110的所述字线(也即，地址解码及选择器104解码该更新地址以选取要进行更新的该字线)。因此，存储控制器100就能依据该自动更新地址循序地对每一所述字线对应的每一所述存储区块进行更新操作，或是依据该存取地址的相邻地址对目前所存取的字线的该相邻字线所对应的存储区块进行更新。
[0026]图1B依据本发明的一第二实施例实现更新地址控制单元103的区块图。在第二实施例中，更新地址控制单元103包括一自动更新地址产生器1031以及一更新地址选择器1032。自动更新地址产生器1031接收该更新指令以及该插入更新旗标，并据此输出该自动更新地址至更新地址选择器1032。更新地址选择器1032接收该存取地址、该更新指令、该插入更新旗标以及该自动更新地址。在第二实施例中，当自动更新地址产生器1031仅接收到该更新指令而未接收到该插入更新旗标时，自动更新地址产生器1031输出该自动更新地址至更新地址选择器1032。自动更新地址产生器1031包括一计数器(未图示)，用以计数该自动更新地址。这使得自动更新地址产生器1031输出的该自动更新地址得以循序地对应到存储阵列110的每一该多个字线。此时，更新地址选择器1032未接收到该插入更新旗标，更新地址选择器1032选择该自动更新地址作为更新地址。因此，地址解码及选择器104接收的该更新地址为该自动更新地址，存储控制器100就能依据该自动更新地址循序地对每一所述字线对应的每一所述存储区块进行更新操作。通过上述方法，自动更新地址产生器1031输出的该多个自动更新地址会依序地定址该多个字线。因此，存储控制器100得以循序地对每一该多个字线对应的每一该多个存储区块进行更新操作；但本发明并不以此为限。任何依据字线地址循序更新存储阵列110中所有存储区块的方法皆不脱离本发明的范围。
[0027]在第二实施例中，当自动更新地址产生器1031接收到该插入更新旗标以及该更新指令时，自动更新地址产生器1031停止产生该自动更新地址。此时，更新地址选择器1032会因为接收到该插入更新旗标而选择该存取地址的相邻地址作为该更新地址。此时，地址解码及选择器104接收的该更新地址为该存取地址的相邻地址，存储控制器100依据该存取地址的相邻地址对目前所存取的字线的该相邻字线所对应的存储区块进行更新。因此，本发明的第二实施例就利用该插入更新旗标对存储控制器100目前所存取的字线的一相邻字线(受害字线)所对应的存储区块进行更新。在存储控制器100对受害字线所对应的存储区块进行更新之后(也即在下一既定时间)，更新地址选择器1032会因未接收到该插入更新旗标而再次选择该自动更新地址作为更新地址。此时，存储控制器100依据该自动更新地址继续循序地对每一所述字线对应的每一所述存储区块进行更新操作。
[0028]此外，值得注意的是计数单元102中的该既定值可为一固定的数值，也可为一随机的数值。计数单元102可通过乱数产生器105产生的一随机数值以取代该既定值；但本发明并不以此为限。此外，上述相邻字线(受害字线)所对应的存储区块并不仅限于更新单一条受害字线所对应的存储区块。由于字线在进行存取时，可能会有不只一条相邻字线受到干扰。上述该存取地址的相邻地址也可包括多个更新地址。因此，存储控制器100就能对多条受害字线所对应的多个存储区块进行更新。
[0029]本发明的一第三实施例举例说明本发明的存储电路10如何解决row hammer现象。首先，假设存储电路10的工作时脉周期为80毫微秒，存储电路10中的所有字线间隔每32毫秒会被更新一次，并且存储电路10的工艺能力保证存储电路10之中每一字线至少被干扰2 X 105次之后才会发生row hammer现象。假设存储电路10中的一字线WLn在32毫秒内一直被存取。根据上述定义，与字线WLn相邻的一受害字线WL(n 1}(或是WL(n+1)，在本说明书中均以字线WL(n