[發(fā)明專利]提供用于解決垂直雙位故障的行冗余

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110399964.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN102682836A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭宏正;楊榮平;陸崇基;陶昌雄;李政宏;廖宏仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): G11C11/413
• 分類號(hào): G11C11/413;G11C29/18
• 代理公司: 北京德恒律師事務(wù)所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，并且特別地，能夠提供用于解決垂直雙位故障的行冗余。

背景技術(shù)

在存儲(chǔ)器中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)垂直雙位(Vertical?Twin?Bit，簡(jiǎn)稱為VTB)故障。VTB故障指的是位于相鄰行中并且可能位于相同列中的兩個(gè)位的故障。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示出，在所有靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)故障之中，單位(single-bit)故障所占的比率最高，為67.4％，次之的是VTB故障，比率為大約12.1％。因此，通常要提供行冗余來(lái)解決該VTB故障，其中，通常要提供兩個(gè)冗余行來(lái)修復(fù)該VTB故障。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)VTB故障并且確定故障位時(shí)，用冗余行來(lái)替換故障位所在的行(在下文中稱為故障行)。對(duì)于VTB故障，需要兩個(gè)冗余行，每個(gè)冗余行都替換了其中一個(gè)故障行。需要存儲(chǔ)該故障行的地址，從而，當(dāng)每次對(duì)其中一個(gè)故障行實(shí)施讀操作時(shí)，都要改為從相應(yīng)的冗余行讀取數(shù)據(jù)。類似地，當(dāng)每次對(duì)其中一個(gè)故障行實(shí)施寫操作時(shí)，實(shí)際上都要改為把將要寫入的數(shù)據(jù)寫到相應(yīng)的其中一個(gè)冗余行中。

故障行的每個(gè)地址通常都存儲(chǔ)在一組D觸發(fā)器中。另外，該組D觸發(fā)器還包括在單獨(dú)的D觸發(fā)器中存儲(chǔ)了“使能”位的加法D觸發(fā)器。“使能”位中的“真”表示該組D觸發(fā)器能夠存儲(chǔ)行地址。需要兩組觸發(fā)器，每組觸發(fā)器都對(duì)應(yīng)于兩個(gè)故障行中的一個(gè)。

為每組D觸發(fā)器都提供了比較器，并且，對(duì)于讀操作和寫操作，將對(duì)應(yīng)于該讀/寫操作的行地址與存儲(chǔ)在相應(yīng)的D存儲(chǔ)器中的行地址相比較。如果讀/寫操作的行地址對(duì)相應(yīng)的D觸發(fā)器中存儲(chǔ)的行地址相匹配，則找到了命中(hit)，并且將其上實(shí)施了讀/寫操作的行與相應(yīng)的冗余行相替換。

每組中的D觸發(fā)器的數(shù)量等于(log₂N)+1，其中，“N”是代表了存儲(chǔ)器中的總行數(shù)的整數(shù)，整數(shù)“1”代表了供“使能”位使用的D觸發(fā)器。例如，對(duì)于具有2048行的存儲(chǔ)器陣列來(lái)說(shuō)，每組D觸發(fā)器都需要12個(gè)D觸發(fā)器。由于在VTB故障中涉及兩個(gè)故障行，因此，需要24個(gè)D觸發(fā)器。因此，通過(guò)使用本方法，盡管用于修正VTB故障的修復(fù)比為100％，但是，形成兩組D觸發(fā)器的芯片面積損失也比較高。

在另一方法中，存儲(chǔ)在D觸發(fā)器中的行地址不包括故障行的最低有效位(LSB)。行地址的剩余位(在本文中稱為高位)存儲(chǔ)在D觸發(fā)器中。由于LSB可以是“1”或者“0”，因此，存儲(chǔ)的行地址的高位對(duì)應(yīng)于兩個(gè)行地址。在該方法中，只存儲(chǔ)了一組行地址，并且提供了一個(gè)比較器，該比較器將在其上實(shí)施了讀/寫操作的行的行地址的高位與存儲(chǔ)在D觸發(fā)器中的行地址的高位相比較。LSB不參與比較。

然而，上述方法只能用于修復(fù)高位相同的兩個(gè)相鄰行。如果兩個(gè)故障行的高位不同，則所存儲(chǔ)的行地址只能記錄其中一個(gè)故障行，修復(fù)比為50％。例如，如果VTB故障發(fā)生在行[0000]和[0001]中，則由于這兩行的高位均為[000]，因此，上述兩行的故障均得到了修復(fù)。如果VTB故障發(fā)生在行[0010]和[0011]，則由于這兩行的高位均為[001]，因此，上述兩行同樣可以得到修復(fù)。然而，如果VTB故障發(fā)生在行[0001]和[0010]中，盡管這兩行是相鄰行，但是由于這兩行的高位為[000]和[001]，因此，D觸發(fā)器只能記錄[000]和[001]中的一個(gè)。結(jié)果，故障行[0001]和[0010]中只有一個(gè)能夠得到修復(fù)，而另一個(gè)無(wú)法得到修復(fù)。對(duì)于這種方法，在降低了可靠性成本的同時(shí)還降低了芯片面積使用率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電路，該電路包括：第一比較器，包括第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端被配置為接收存儲(chǔ)器的第一行地址，第二輸入端被配置為接收存儲(chǔ)器的第二行地址，其中，第一比較器被配置為比較第一行地址和第二行地址，并且輸出第一比較結(jié)果；故障地址寄存器，被配置為存儲(chǔ)第二行地址，其中，故障地址寄存器連接到第一比較器；行地址修改器，連接到故障地址寄存器，其中，行地址修改器被配置為修改從故障地址寄存器接收到的第二行地址，從而生成第三行地址；以及第二比較器，包括第一輸入端和第二輸入端，(第二比較器的)第一輸入端被配置為從行地址修改器接收第三行地址，(第二比較器的)第二輸入端被配置為接收第一行地址，其中，第二比較器被配置為比較第一行位置和第三行地址，并且輸出第二比較結(jié)果。

其中，行地址修改器被配置為將第二行地址的值修改1。

其中，行地址修改器包括加法器，加法器被配置為將值加到第二行地址上。

其中，行地址修改器包括減法器，減法器被配置為將值從第二行地址中減去。

該電路進(jìn)一步包括：第一寄存器，存儲(chǔ)故障地址寄存器的使能狀態(tài)。