[發(fā)明專利]存儲器刷新補償方法、裝置、補償電路及存儲器件

有效

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• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113223602B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王小光
• 申請（專利權(quán)）人: 西安紫光國芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: G11C29/42
• 分類號: G11C29/42;G11C8/08
• 代理公司: 北京眾達德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 李嬌

本發(fā)明公開了一種存儲器刷新補償方法、裝置、補償電路以及存儲器件，通過復(fù)用每個存儲區(qū)域的ECC模塊產(chǎn)生的報錯信號，分別對每個存儲區(qū)域中的數(shù)據(jù)存儲錯誤進行統(tǒng)計；分別檢測每個存儲區(qū)域的累計錯誤數(shù)量是否達到預(yù)設(shè)閾值，將累計錯誤數(shù)量達到預(yù)設(shè)閾值的存儲區(qū)域確定為目標存儲區(qū)域；將目標存儲區(qū)域的同步刷新行數(shù)從默認行數(shù)調(diào)整為設(shè)定行數(shù)，同時啟動對刷新指令的計數(shù)，并將目標存儲區(qū)域?qū)?yīng)的當前錯誤統(tǒng)計數(shù)量清零；直至刷新指令的累計數(shù)量達到目標值，再將目標存儲區(qū)域的同步刷新行數(shù)恢復(fù)到默認行數(shù)，這樣能夠針對存在數(shù)據(jù)失效風險的存儲區(qū)域進行刷新補償，有利于改善DRAM存儲陣列的retention問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種存儲器刷新補償方法、裝置、補償電路以及存儲器件。

背景技術(shù)

DRAM(Dynamic?Random?Access?Memory，動態(tài)隨機存儲器)的存儲單元電荷泄露是不可避免的問題，需要周期性刷新以確保存儲單元中的數(shù)據(jù)信息不丟失。由于DRAM的這一特性，DRAM存儲器容易受到比特翻轉(zhuǎn)攻擊ROW?HAMMER的威脅，即多次針對同一字線(worldline，簡稱WL)進行開關(guān)操作，會導(dǎo)致相鄰WL上的存儲單元有電荷泄露的風險和后果，導(dǎo)致失效。而且，存儲陣列中數(shù)據(jù)保持性能(retention)較弱的存儲單元更易失效，需要在最大訪問次數(shù)MAC到達前，及時刷新以在一定程度上降低失效。

另外，存儲陣列中存儲單元的電荷保持時間與溫度有強相關(guān)，漏電流在高溫下更易導(dǎo)致存儲失效。因此，高溫容易導(dǎo)致漏電增大，DRAM存儲陣列也就更易出現(xiàn)retention問題，帶來片內(nèi)系統(tǒng)(SIP)工作的可靠性和穩(wěn)定性風險。尤其是對于3D封裝形式的DRAM存儲器，片內(nèi)更多的互聯(lián)線以及更多層的堆疊芯片導(dǎo)致復(fù)雜的片內(nèi)熱分布與熱特性，受溫度影響導(dǎo)致的retention問題更為顯著。

目前，對于DRAM存儲陣列的retention問題，常用的解決方式有通過片內(nèi)ECC(Error?Checking?and?Correcting，錯誤檢查與糾正)檢測以及糾正數(shù)據(jù)存儲錯誤，但是ECC糾錯能力有限，當retention失效較多時，就無法糾正，導(dǎo)致DRAM存儲陣列仍然存在較大的數(shù)據(jù)失效風險。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實施例提供了一種存儲器刷新補償方法、裝置、補償電路以及存儲器件，能夠針對存在數(shù)據(jù)失效風險的存儲區(qū)域進行刷新補償，降低該存儲區(qū)域的數(shù)據(jù)失效風險，有利于改善DRAM存儲陣列的retention問題，提升片內(nèi)系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。

第一方面，本申請實施例提供了一種存儲器刷新補償方法，應(yīng)用于動態(tài)隨機存儲器，所述動態(tài)隨機存儲器包括M個存儲區(qū)域，M為大于或等于1的整數(shù)，且每個所述存儲區(qū)域分別對應(yīng)設(shè)置有ECC模塊。所述方法包括：

分別獲取每個存儲區(qū)域的ECC模塊輸出的報錯信息，并基于所述報錯信息分別對每個所述存儲區(qū)域中的數(shù)據(jù)存儲錯誤進行統(tǒng)計；

分別檢測每個所述存儲區(qū)域的累計錯誤數(shù)量是否達到預(yù)設(shè)閾值，將累計錯誤數(shù)量達到預(yù)設(shè)閾值的存儲區(qū)域確定為目標存儲區(qū)域；

將所述目標存儲區(qū)域的同步刷新行數(shù)從默認行數(shù)調(diào)整為設(shè)定行數(shù)，啟動對刷新指令的計數(shù)，并將所述目標存儲區(qū)域?qū)?yīng)的當前錯誤統(tǒng)計數(shù)量清零，其中，所述設(shè)定行數(shù)為所述默認行數(shù)的2^N倍，N為大于或等于1的整數(shù)；

若所述刷新指令的累計數(shù)量達到目標值，則將所述目標存儲區(qū)域的同步刷新行數(shù)恢復(fù)到默認行數(shù)。

進一步地，所述基于所述報錯信息分別對每個所述存儲區(qū)域中的數(shù)據(jù)存儲錯誤進行統(tǒng)計，包括：

基于所述報錯信息確定所述存儲區(qū)域的ECC模塊檢測到的錯誤類型；

若所述錯誤類型為可修復(fù)錯誤類型，則將所述存儲區(qū)域的累計錯誤數(shù)量增加第一預(yù)設(shè)個數(shù)；