[發明專利]在讀操作時糾正DRAM中存儲陣列的錯誤的方法以及DRAM

在審

• 申請號: 201710350971.2
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107195329A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 亞歷山大
• 申請（專利權）人: 西安紫光國芯半導體有限公司
• 主分類號: G11C29/42
• 分類號: G11C29/42;G06F11/10
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司11285
• 代理人: 鄭建暉,鐘守期

技術領域

本發明涉及存儲器領域，具體地涉及DRAM，更具體地涉及一種在讀操作時糾正DRAM中存儲陣列的錯誤的方法以及DRAM。

背景技術

DRAM(Dynamic Random Access Memory)即動態隨機存取存儲器，其是一種易失性存儲器。

對于DRAM來說，在數據存儲的過程中數據常常會出現錯誤，因此需要錯誤檢測和糾正技術來保證數據存儲的正確性。ECC(Error Correction Code，糾錯碼)利用在一定長度數據位的基礎上增加監督位來檢測和糾正出錯的數據。包含ECC功能的DRAM的常規讀寫過程如圖1和圖2所示。

圖1示意性地描述了DRAM的數據寫入過程，其中數據陣列用來存儲數據，ECC陣列用來存儲ECC位，即監督位。當N位數據從外部源寫入存儲器時，存儲器會通過ECC編碼模塊用此N位數據產生M位監督位，N位數據和M位監督位會被暫時數據鎖存，然后通過寫驅動一起被寫入相應的存儲陣列，即N位數據存儲于數據陣列中，M位監督位存儲于ECC陣列中。其中，數據長度N大于0，并小于等于存儲器進行一次讀寫操作的數據長度。監督位長度M大于0，其值由所選取的ECC算法所決定。應注意，數據陣列、ECC陣列以及ECC編碼模塊都位于存儲器內部，存儲器內部還包括在此未示出的其他部件。

圖2示意性地描述了DRAM的數據讀取過程。N位數據和M位監督位被從各自的存儲陣列中讀取，經靈敏放大器放大后被暫時數據鎖存，然后送到ECC解碼和糾正模塊，ECC解碼和糾正模塊可以對錯誤進行檢測和糾正，并輸出糾正后的N位數據。

圖3示出了帶糾錯的數據讀取過程。圖3中只示出了數據陣列中存在錯誤，但應理解，ECC陣列中同樣也可存在錯誤。從數據陣列讀出并經過靈敏放大器放大的數據也帶著同樣的錯誤信息，此錯誤信息在ECC解碼和糾正模塊被糾正，從而使得讀出到存儲器外部的系統的數據為無錯誤的數據。雖然此時讀出到存儲器外部的系統的數據的錯誤已經是被糾正后的數據，但在存儲陣列中的相應數據依然是錯誤的數據。隨著時間的推移，存儲陣列中會出現更多的錯誤，如圖4中所示，如果錯誤數據的數量超出了ECC可以檢測和糾正的范圍，那ECC解碼和糾正模塊就不能檢測出錯誤，也不能糾正錯誤，讀出到存儲器外部的系統的數據就會是帶著錯誤的數據。

因此，需要能夠及時地糾正數據陣列和ECC陣列中的錯誤。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供了一種在讀操作時糾正DRAM中存儲陣列的錯誤的方法，其中所述存儲陣列包括數據陣列和ECC陣列，所述方法包括：

從所述存儲陣列中讀取數據；

當該數據中含有錯誤數據位時，通過DRAM中的ECC解碼和糾正模塊對所述錯誤數據位進行糾正；

僅僅將經糾正的錯誤數據位以及其位置寄存在一個寄存器中；

該寄存器控制DRAM中的多個寫驅動，以僅僅將經糾正的錯誤數據位寫回到所述存儲陣列。

根據本發明的方法的一個優選實施方案，該寄存器包括數據寄存器和位置寄存器，并且其中經糾正的錯誤數據位被寄存在該數據寄存器中，經糾正的錯誤數據位的位置被寄存在該位置寄存器中。

根據本發明的方法的一個優選實施方案，該數據寄存器包括一個或多個子寄存器，所述一個或多個子寄存器的數目為所述ECC解碼和糾正模塊能夠糾正的錯誤的位數，所述一個或多個子寄存器中的每一個子寄存器分別連接至所述多個寫驅動中的每一個寫驅動，由所述位置寄存器根據經糾正的錯誤數據位的位置發出使能信號來開啟相應的寫驅動。

根據本發明的方法的一個優選實施方案，所述錯誤數據位存在于所述數據陣列中。

根據本發明的方法的一個優選實施方案，所述錯誤數據位存在于所述ECC陣列中。

根據本發明的方法的一個優選實施方案，寫驅動為存儲器已有的寫驅動，其中：在進行讀操作時，由所述位置寄存器根據經糾正的錯誤數據位的位置發出使能信號，以開啟相應的寫驅動并且控制將數據寄存器中的經糾正的錯誤數據位傳導到寫驅動；在進行寫操作的時候，斷開所述數據寄存器和寫驅動的連接，使得待寫入的數據由外部決定。