[发明专利]为易失性存储器提供独立的库刷新的方法和系统

说明书

本申请为申请日为2005年5月27日，申请号为PCT/US2005/018580，发明名称为“为易失性存储器提供独立的库刷新的方法和系统”的PCT申请进入中国国家阶段后申请号为200580021362.8的发明专利申请的分案申请。

相关申请案

本申请案主张2004年5月27日申请的第60/575,333号美国临时申请案的优先权。

技术领域

本揭示案一般涉及存储器装置，其更明确地说，涉及用于为易失性存储器提供独立库刷新的方法和系统。

背景技术

易失性存储器是一种一般被构造为许多阵列(或库)的存储媒介。每一库经进一步配置为具有行和列的“存储器单元”的矩阵，且每一列进一步被存储器的输入/输出(I/O)宽度划分。存储器中的位置是由库、行和列唯一指定的。存储器控制器可用于通过指示数据的库、行和列位置从存储器中检索数据。举例来说，对于具有16位外部数据总线的四库128Mb存储器来说，可能的逻辑地址映射包括9位列地址、2位库地址和12位行地址。

在读取或写入存储器位置之前，必须首先打开相应的行。打开行的过程需要最小数目的时钟循环t_RCD，其表示行至列延迟。一旦打开一行，就可按需要读取或写入该行中的列地址。对于某些动态随机存取存储器(DRAM)，例如同步DRAM(SDRAM)，在任何一个时间只能保持每个库有一行打开；随后对相同库但不同行中执行存储器存取需要关闭当前行并打开新的一行。

在动态易失性存储器的情况下，必须以平均间隔tREFI循环性地刷新或重新激励每一单元，以便维持数据完整性。由于单元是根据存储电荷的电容器设计的，可能会随着时间而放电，所以必须刷新单元。刷新是对存储器中的单元进行重新充电或重新激励的过程。一般以一次一行的方式刷新单元。当前存在许多经设计以刷新易失性存储器的方法。这些方法中的某些方法(如果不是全部的话)引起性能和/或功率方面的高成本。举例来说，存在两种一般用来控制现代数字系统中的易失性存储器的刷新的常见方法或技术。一种方法依靠存储器来保持对需要通过使用在存储器上可用的内建刷新机构来刷新的行和库的跟踪；另一种方法依靠存储器控制器来保持对需要刷新的行和库的跟踪。

通过易失性存储器的自动刷新和自刷新功能利用第一种常用方法。这些功能使用存储器的内建刷新地址。在存储器的现行使用期间，如果需要刷新循环，那么存储器控制器对所有库预充电，且接着使用自动刷新命令来告诉存储器发出一内部刷新循环。一旦接收到自动刷新命令，存储器使内部刷新地址计数器递增且执行内部刷新循环。在自动刷新模式中，存储器使用其内部刷新地址计数器中的刷新地址来确定对哪些行/库执行刷新循环并循环经过相关行。在一个实施方案中，内部刷新地址计数器包括行地址寄存器和库地址寄存器。内部刷新地址计数器由刷新时钟控制。库地址寄存器递增以循环经过存储库中的每一者，且库地址寄存器的实行引起行地址寄存器递增。其它实施方案不具有库地址寄存器，因为所有库是同时刷新的。

此非同时的库自动刷新实施方案的缺点在于，因为存储器控制器不知道将要刷新哪一内部库，所以需要存储器控制器在发出自动刷新命令之前关闭所有打开的行。因此，存储器数据总线在自动刷新序列期间的可用性是零。此序列最多需要t_RP+t_RFC+t_RCD个循环，其中t_RP表示行预充电延迟，t_RFC表示刷新循环时间且t_RCD表示行至列延迟。对于133MHz存储器，此可为16个时钟循环(120ns)。这些循环有时被称作死循环，因为存储器数据总线在此时期期间不可用。

在非使用时期期间，存储器控制器可使存储器处于自刷新模式中。在自刷新模式中，存储器使用其自身的内部时钟和刷新地址计数器来产生刷新以刷新存储器的行。因为可使用自刷新模式，所以此方法有利于在闲置状态期间节约功率。自刷新状态使用小量功率并通过刷新存储器来维持存储器的内容。由于只需要小量功率，所以此方法通常用于低功率应用。