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[發(fā)明專利]動態(tài)隨機存取內(nèi)存的缺陷修護及狀態(tài)顯示的方法無效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 01118329.2 申請日: 2001-05-24
公開(公告)號: CN1329337A 公開(公告)日: 2002-01-02
發(fā)明(設(shè)計)人: 后健慈;徐秀瑩 申請(專利權(quán))人: 蓋內(nèi)蒂克瓦爾有限公司
主分類號: G11C29/00 分類號: G11C29/00;G11C7/24
代理公司: 北京集佳專利商標(biāo)事務(wù)所 代理人: 王學(xué)強
地址: 英屬維*** 國省代碼: 暫無信息
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 動態(tài) 隨機存取 內(nèi)存 缺陷 修護 狀態(tài) 顯示 方法
【說明書】:

發(fā)明涉及一種動態(tài)隨機存取內(nèi)存的缺陷修護及狀態(tài)顯示的方法,尤指一種將動態(tài)隨機存取內(nèi)存(DRAM)內(nèi)不良且失效的存儲頁面(memory?page)重新對映(redirect)至預(yù)定的備份內(nèi)存,并顯示內(nèi)存使用狀況的各種訊息,使內(nèi)存在有缺陷的情形下仍能順利運作的設(shè)計。

過去25年,動態(tài)隨機存取內(nèi)存(以下簡稱為DRAM)儲存容量的需求已經(jīng)增加了106倍,這是由于一晶體管一電容器存儲單元的導(dǎo)論、溝道電容器及成疊電容器的縮放比例及導(dǎo)論,以及晶體管的縮放比例各項技術(shù)的應(yīng)用,已經(jīng)大幅縮小DRAM存儲單元的大小,允許每一芯片擁有更高的存儲單元密度。但不幸的是,伴隨著密度的增加,前述最小化特征的制程費用(processing?costs)也跟著急速上升。另一個高密度DRAM的缺點系因當(dāng)密度不斷增加,即使是DRAM合格品,使用時也容易發(fā)生電子穿鑿現(xiàn)象,因而加速其衰減率,且因此降低儲存其中的資料完整性,這是要求維持資料高層次完整性的高階服務(wù)器內(nèi)存的主要致命點。

就DRAM的穩(wěn)定度而言,其產(chǎn)品生命周期(lifecycle)如圖1所示的澡缸曲線(bathtub?curve),大致分為初期不穩(wěn)定期(infantmortality)、穩(wěn)定使用期(useful?life)及產(chǎn)品老化期(wear?out)三個階段。在初期不穩(wěn)定期中,因DRAM經(jīng)過在晶圓(wafer)切割、測試、封裝形成,在為避免因制程所產(chǎn)生的缺陷(例如雜質(zhì)沉積等),使DRAM無法正常的存取,必須要經(jīng)過各種不同的測試及修復(fù)(如雷射或電容等),以期獲得可使用的合格品,這些不可避免的測試與修復(fù)的費用占生產(chǎn)成本極高的比率,而無法將成本壓低取得更佳的競爭力。

經(jīng)過前述步驟后所得到的合格品,雖可正常的運作但仍具極不穩(wěn)定性,因此DRAM制造商通常會在初期不穩(wěn)定期中再進行老化測試(bum-in),利用高溫及高壓的環(huán)境,將DRAM提早進入穩(wěn)定使用期,使消費者所購買到的DRAM均具有良好的工作穩(wěn)定度。使用者在使用一段時間后,因DRAM本身的材料及工作環(huán)境所施于的電壓與溫度影響下逐漸老化進入產(chǎn)品老化期,在此階段中DRAM工作的不穩(wěn)定度提高,容易造成系統(tǒng)時常死機、執(zhí)行不穩(wěn)定,在現(xiàn)階段而言,當(dāng)使用者發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)前述現(xiàn)象時,多采用換新的方式措施,故DRAM遂結(jié)束其產(chǎn)品生命。

但事實上,由于DRAM是切割成復(fù)數(shù)個存儲頁面(page)的基本儲存單位,即DRAM的老化現(xiàn)象是因存儲頁面老化造成資料無法正常存取所致,目前系統(tǒng)多采用糾錯碼ECC(error?correction?code)來檢測資料存取錯誤并修正。糾錯碼ECC基本上是偵測n?bit、修正m?bit資料;m≤n。舉例來說:總線為64位的DRAM,可以利用8位糾錯碼ECC,即每8位資料糾錯碼ECC去偵測錯誤并修正,但資料位附加了8個位的糾錯碼,但拉長了資料8位長度將使內(nèi)存成本增加1/8,因此對廠商而言,為達到偵測、修正目的及成本考慮,糾錯碼ECC多采8位長度較為適當(dāng),如此卻也因此限定了糾錯碼ECC2位偵測(detection)、1位修正(correction),一旦單一位錯誤轉(zhuǎn)變?yōu)殡p位錯誤,將形成無法修復(fù)的硬件錯誤(hard?error)。

為防止單一位錯誤轉(zhuǎn)變?yōu)殡p位錯誤,目前糾錯碼ECC對資料偵測時,系統(tǒng)正常運作將暫時停止并執(zhí)行一特殊程序,去檢驗資料是否存在錯誤,當(dāng)發(fā)現(xiàn)單一位錯誤時立即予以修復(fù),但發(fā)生單一位錯誤即意味著該DRAM運作不穩(wěn)定,而使系統(tǒng)的執(zhí)行呈現(xiàn)出不穩(wěn)定狀態(tài),且發(fā)生錯誤的地址雖經(jīng)修復(fù)卻難保下一次不會再發(fā)生,并可能因不穩(wěn)定而轉(zhuǎn)變?yōu)殡p位錯誤。導(dǎo)致DRAM無法運作而將必須換裝。由于糾錯碼ECC的運作完全是由硬件執(zhí)行,使用者完全無法得知DRAM的運作狀態(tài),在此種情況下,系統(tǒng)必須要時常關(guān)機、換裝再重新啟動,但在大多數(shù)的工作環(huán)境中系統(tǒng)是不允許被關(guān)機,尤其是大企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,一旦關(guān)機勢必造成內(nèi)部工作的停頓,增加停工時間的成本花費及服務(wù)器內(nèi)存的維護費用。

因此,本發(fā)明的主要目的即是提供一種動態(tài)隨機存取內(nèi)存的缺陷修護及狀態(tài)顯示的方法,主要是透過一監(jiān)督程序定時激活測試,在前述DRAM的三個周期中提供實時的測試與存儲頁面的修復(fù),使DRAM制造商不需要再于初期不穩(wěn)定期作任何的測試即能出廠販?zhǔn)郏怨?jié)省測試及修復(fù)的成本費用,且DRAM在系統(tǒng)使用中不會因其中一個存儲頁面不正常工作而死機,能延長DRAM的產(chǎn)品使用周期,特別是不能關(guān)機與發(fā)生差錯的服務(wù)器系統(tǒng)能維持正常存取運作,減少DRAM更換次數(shù)、系統(tǒng)的關(guān)機頻率及保持高度的資料完整性。

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