[發明專利]用于存儲器的檢測和糾正錯誤，存儲器的位狀態具有不同的錯誤抗力

有效

• 申請號: 200980122673.1
• 申請日: 2009-06-18
• 公開（公告）號: CN102084426A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: A·布熱羅爾;T·卡里埃;F·米勒
• 申請（專利權）人: 歐洲航空防務及航天公司EADS法國;阿斯特里姆簡易股份公司
• 主分類號: G11C5/00
• 分類號: G11C5/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 郭思宇

技術領域

本發明涉及的是一種檢測和糾正電子存儲器錯誤的方法，這些電子存儲器的存儲點的表現為不對稱存儲。該方法能保證在航天或航空應用中使用沒有特殊保護的商業電子存儲器，盡管其具有對外部能量相互作用的靈敏性。本發明適用于安裝在用于在受自然或人為輻射干擾環境下運行的系統上、基于具有不對稱表現的半導體的所有存儲器系列。

背景技術

在自然輻射環境的情況下，本發明防護的效應稱獨特效應。涉及的是一種無損效應，表現為電子存儲器中存儲的一個或幾個邏輯信息的變換。這種類型的效應由一個電離微粒以直接或間接方式穿過而產生的電荷攝入造成。

如今，為提出解決辦法，已經存在一些檢測和糾正錯誤的技術并已投入使用。然而，其有效性與其復雜度和成本成正比。這就是它們的使用在一個對元件要求嚴格的系統受到限制的原因。一個單元的信息稱為“位”，為二進制，數值可為1或0。字被稱為多位組。確定一種檢測和糾正錯誤技術的有效性的標準為一個字中能夠檢測到的錯誤位的數量，能夠被糾正的錯誤位的數量，為了執行檢測和糾正所需的處理時間以及資源量。效率R即要糾正的位的數量與存儲的位的數量之比。

按照復雜程度的不同，我們區分不同的檢測和糾正技術。奇偶碼技術可以檢測到一個字中的唯一一個個錯誤。對于一個N位編碼信息，需存儲一個附加位。這種方法不能夠糾正錯誤。漢明碼技術可以檢測到一個字中的兩個錯誤并糾正其中一個。漢明碼(11.7)，例如可以通過增加4個附加位從而保護一個7位的信息。在糾正一個字的唯一一個位的范圍里，這種碼的效率，即傳輸的位的數量與有用位的數量之比，達到最大。

里德所羅門碼技術可以糾正同一個字中的多個錯誤。為了一個N個位的信息及糾正K個位，需要存儲N+2K位。這樣，為了糾正一個字的整個N位，就需要存儲3＊N個位。因此，效率為R＝1/3。

三倍技術使用三重冗余，即每個數據被以三份數存儲。一個表決程式類型的元件比較三個數據并選擇出現至少兩次的數值。入在前述技術中，為了保護一個字中的N位，必須存儲3N個位。因此效率是1/3。

目前，保護一個字的全部位的系統至少需要存儲三倍的信息，即其效率為R＝1/3。本發明提出的是一種能夠檢測和糾正一個字的全部位的技術，不管其長度，并只需存儲比已有技術少的附加位，效率接近R＝1/2。

發明內容

本發明的原理在于在一些電子存儲器系列的內在特性，對于這些系列，人們注意到其存儲結構的不對稱性或不對稱性，且其兩種可能狀態之一對外部干擾是不靈敏的。

當信息存儲在對稱結構中時，涉及的就是具有對稱表現的存儲器，例如在一個存儲點SRAM的情況下，使用兩個相互聯的“非”門。圖1示出對稱結構的一個存儲點SRAM。

相反地，所說的具有不對稱表現的存儲器，其中邏輯信息被存儲在一個不對稱的結構中，例如存儲一定數量電荷的電容器，或者將一定數量電荷存儲在其浮動柵極的晶體管。

同樣，本發明還可應用于易失存儲器或非易失存儲器。所謂的易失存儲器即在沒有電壓時會丟失所存儲信息的存儲器。相反地，非易失存儲器即在沒有電壓時仍保存其所存儲信息的存儲器。

在不對稱存儲器和易失存儲器中，我們可以舉出DRAM存儲器、隨機存取動態存儲器系列(VDRAM，RDRAM，XDR?DRAM，DRAM?EDO，DDR，DDR2，DDR3，EDRAM，DRAM，FPM...)，其邏輯信息都存儲在一個電容結構中，根據電容是否被充電，存儲信息可為邏輯“1”或“0”。

圖2示出一個結構例子的剖面圖及其存儲點DRAM的相應示圖。這個存儲點1包括一個通過晶體管M1連接到位行2的電容器C1。晶體管M1由與其柵極連接的字行3控制。當存儲點存儲一個1時，與晶體管M1連接的電容器板片的電位達到VCC。當其存儲一個0時，達到接地的電位。具有不對稱表現和易失表現的存儲器屬于EPORMS和FLASHS系列，都包括浮動柵極晶體管作為存儲元件。

本發明適用于上述的單個單元或多個單元的存儲器。所謂單個單元存儲器即一個每物理結構存儲一個二進制信息的存儲器。所謂多個單元存儲器即一個在同一個物理結構中存儲多個二進制的存儲器。

所謂狀態，就電子狀態而言，是一個單元的物理狀態，例如，一個單元在存儲器DRAM的電容器的相關板片上是否貯存有電子，或者在EPROM或FLASH的浮動柵極晶體管的浮動柵極中是否貯存有電子。