[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

• 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

本發(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。