[發明專利]從具有溫度傳感器的存儲器裝置提供溫度數據的系統和方法

無效

• 申請號: 200680047339.0
• 申請日: 2006-12-13
• 公開（公告）號: CN101371117A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發明（設計）人: 杰夫·W·詹曾;杰佛里·P·萊特;托德·D·法雷爾
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: G01K7/00
• 分類號: G01K7/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方

技術領域

本發明大體來說涉及半導體存儲器裝置，且更具體來說涉及存儲器裝置，其具有集成的溫度傳感器以測量關于所述存儲器裝置的溫度并提供代表所測量的溫度的輸出數據。

背景技術

常見的半導體裝置為動態隨機存取存儲器(“DRAM”)裝置。DRAM裝置通常用于(例如)在計算機系統中存儲數據。當前DRAM裝置經設計以根據可具有大于600MHz的時鐘頻率的系統時鐘而同步地操作。這些裝置被稱為同步DRAM(“SDRAM”)裝置。SDRAM裝置可用于多種應用中，許多這些應用是在相鄰電子裝置相對近地接近于SDRAM裝置的緊湊環境中。此環境的常見實例為常規的便攜式膝上型計算機，其中SDRAM裝置與其他常見的計算機裝置和電路(諸如微處理器、硬盤驅動器、電力電路和電池、計算機控制器芯片組、CD-ROM/DVD驅動器、無線通信裝置和其類似物)封閉于較小環境中。

計算機裝置和電路必須經設計以在一溫度范圍內操作。在其中許多裝置和電路同時操作或操作達較長時段的時間期間產生的熱比在所述計算機為閑置的或僅少數裝置或電路在操作時產生的熱多。如人們可想象，在此較小且狹窄的環境中，由于這些裝置和電路操作并消耗功率所產生的熱，不同裝置和電路操作時的溫度可為相當高。在一些較高溫度條件下，各種計算機裝置和電路的性能開始降級。舉例來說，關于SDRAM裝置，無需重寫或“刷新”數據便可存儲數據的保持時間隨操作溫度增加而減小。在惡劣的操作條件下，溫度可能足以引起一些在較低溫度條件下具有可接受的保持特性的單元失效。此外，包括于SDRAM裝置的電路中的晶體管在較高溫度條件下可能無法提供相同的驅動電流或以相同的速度切換，從而引起SDRAM裝置性能降級。

采用各種冷卻方法來管理計算機裝置和電路操作時的溫度。所采用的一些較常見的冷卻方法是在計算機箱中提供足夠數目個通風口以允許熱逸出，包括提供電風扇，在符合某些溫度條件時啟動所述電風扇以便為裝置和電路產生冷卻氣流；以及熱停機電路，其將自動停機或中止計算機的操作以防止發生對計算機裝置和電路的不能修補的損害。另一方法是使用在較低電壓下操作或更具能量效率的裝置和電路，以減少功率消耗。明顯益處是增加了用電池操作的計算機可被使用的時間。然而，減少功率消耗的另一益處是減少了在裝置和電路的操作期間變換為熱能的電能的量。產生較少的熱通常導致較低的操作溫度。

關于存儲器裝置(諸如SDRAM裝置)的特定應用的更新近的建議是設計包括集成的溫度傳感器的存儲器裝置，所述溫度傳感器用于測量存儲器裝置的溫度。可命令所述存儲器裝置輸出代表如通過集成的溫度傳感器所測量的操作溫度條件的數據。基于存儲器裝置的輸出數據，可進行測量以維持存儲器裝置的可操作性，包括采取行動以維持或降低存儲器裝置的操作溫度，或改變操作條件，諸如增加存儲器裝置的刷新率。舉例來說，如果存儲器控制器從具有溫度傳感器的存儲器裝置接收到指示已超過臨界溫度的數據，那么存儲器控制器可迫使所述存儲器裝置進入閑置狀態，直到溫度降低至足以恢復操作的水平。

關于由具有溫度傳感器的存儲器裝置所輸出的數據的格式，已建議各種協議。一個實例為提供僅具有二元狀態的數據，其中一個狀態指示存儲器裝置的所測量的溫度在一溫度閾值以下且另一狀態指示所測量的溫度在所述溫度閾值以上。盡管可容易地解譯存儲器裝置的輸出數據以提供與單一溫度閾值有關的對所測量的溫度的指示，但此方法在其中需要代表較大溫度分辨率的數據的情況中可能為不可接受的。

另一方法提供僅具有二元狀態的數據，其指示關于多個可編程的溫度閾值的所測量的溫度。在此方法中，與單一溫度閾值方法相比，通過編程至少兩個溫度閾值可通過兩狀態數據提供較大的溫度分辨率，其中一個溫度閾值代表溫度范圍的上邊界且另一溫度閾值代表溫度范圍的下邊界。在解譯存儲器裝置的輸出數據時，數據的一個狀態代表所測量的溫度在經編程的溫度范圍內的條件，且數據的另一狀態代表測量溫度在經編程的溫度范圍外的條件。或者，數據的狀態的一者可代表所測量的溫度未越過溫度閾值的任一者，且另一狀態的信號脈沖代表所測量的溫度越過經編程的溫度閾值的一者時的時間。盡管在此方法下數據提供具有比單一溫度閾值方法大的溫度分辨率的經容易地解譯的數據，但輸出數據的狀態并不直接指示所測量的溫度是大于還是小于經編程的溫度范圍，而僅指示所測量的溫度是否在經編程的溫度范圍內。因此，在需要甚至更大的溫度分辨率的情況中，先前所描述的方法將為不可接受的。此外，編程溫度閾值對具有此特征的存儲器裝置的設置和操作增加復雜性。