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刷新控制电路及存储器的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 19:38:42

本公开涉及存储器技术,尤其涉及一种刷新控制电路及存储器。

背景技术:

1、伴随存储器技术的发展,存储器被广泛应用在多种领域,比如,动态随机存取存储器(dynamic random access memory,简称dram)的使用非常广泛。

2、实际应用中,存储器的存储单元(cell)需要基于刷新周期(tref)进行定期刷新,以保证存储数据的稳定性。其中,关于刷新周期的设定,一方面除了需要考虑存储单元能够维持数据稳定的时长以外,另一方面需要考虑刷新带来的电流影响。因此,需要提供一种灵活的刷新控制方案。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供一种刷新控制电路及存储器。

2、根据一些实施例,本公开第一方面提供一种刷新控制电路,包括:译码电路、计数电路、指示电路、以及使能电路;译码电路,接收周期选择信号和比例选择信号,用于对周期选择信号和比例选择信号进行译码,输出多个刷新周期的模式信号和多个比例信号;其中,多个刷新周期的模式信号中有且仅有周期选择信号对应的标准刷新周期的模式信号有效;多个比例信号中最多仅有一个比例信号有效;计数电路,耦接于指示电路,接收常规刷新时钟,用于根据指示电路当前输出的至少一个刷新周期的指示信号,响应于常规刷新时钟对字线地址进行间隔计数,输出每次刷新的目标字线地址;其中,计数电路的计数间隔与至少一个指示信号表征的刷新周期匹配;指示电路,耦接于译码电路和计数电路,用于根据处于有效状态的比例信号,确定不同于标准刷新周期的调节刷新周期对应的地址范围,并输出至少一个刷新周期的指示信号;其中,当目标字线地址位于调节刷新周期对应的地址范围时,至少一个刷新周期的指示信号的信号状态用于表征该调节刷新周期;否则,至少一个刷新周期的指示信号的信号状态表征标准刷新周期;其中,处于有效状态的比例信号表征调节刷新周期对应的地址范围在所有字线地址中的占比;使能电路,耦接于计数电路和指示电路,用于根据当前的目标字线地址和当前各刷新周期的指示信号,输出刷新使能信号;刷新使能信号用于压缩刷新。

3、在一些示例中,刷新控制电路,还包括:脉冲生成电路;脉冲生成电路,用于响应于刷新命令,输出常规刷新时钟和刷新脉冲;其中,每个刷新命令的刷新窗口下包括两个刷新脉冲,且用于常规刷新的每个刷新脉冲对应常规刷新时钟的一个时钟脉冲。

4、在一些示例中,多个刷新周期包括:第一周期、第二周期、第三周期和第四周期;第一周期下每个刷新窗口对应激活1根字线,第二周期下每个刷新窗口对应激活2根字线,第三周期下每个刷新窗口对应激活4根字线,第四周期下每个刷新窗口对应激活8根字线。

5、在一些示例中,计数电路包括:时钟选择电路和处理电路;时钟选择电路,耦接于指示电路,用于根据当前至少一个刷新周期的指示信号,输出间隔计数时钟;处理电路,耦接于时钟选择电路,接收常规刷新时钟和间隔计数时钟,用于当第一周期的指示信号有效时,按照每两个常规刷新时钟的时钟脉冲计数一次的计数间隔进行计数;当第二周期的指示信号有效时,按照每一个常规刷新时钟的时钟脉冲计数一次的计数间隔进行计数;当第三周期的指示信号有效时,按照每一个常规刷新时钟的时钟脉冲计数两次的计数间隔进行计数;当第四周期的指示信号有效时,按照每一个常规刷新时钟的时钟脉冲计数四次的计数间隔进行计数。

6、在一些示例中,处理电路,包括:第一触发器和多级第二触发器;每级第二触发器的正输出端用于输出目标字线地址的一位;第一触发器和第二触发器的输入端连接自身的负输出端;第一触发器的时钟端接收常规刷新时钟;首级第二触发器、第二级第二触发器和第三级第二触发器的时钟端连接时钟选择电路,接收对应的间隔计数时钟,其他每级第二触发器的时钟端连接上一级第二触发器的负输出端。

7、在一些示例中,时钟选择电路,包括:第一选择器、第二选择器以及第三选择器;第一选择器的第一输入端接收常规刷新时钟,第二输入端与第一触发器的负输出端连接,控制端接收第一周期的指示信号,输出端与首级第二触发器的时钟端连接,第一选择器用于当第一周期的指示信号有效时,输出第二输入端的信号,当第一周期的指示信号无效时,输出第一输入端的信号;第二选择器的第一输入端与首级第二触发器的负输出端连接,第二输入端接收常规刷新时钟,控制端接收第三周期的指示信号,输出端与第二级第二触发器的时钟端连接,第二选择器用于当第三周期的指示信号有效时,输出第二输入端的信号,当第三周期的指示信号无效时,输出第一输入端的信号;第三选择器的第一输入端与第二级第二触发器的负输出端连接,第二输入端接收常规刷新时钟,控制端接收第四周期的指示信号,输出端与第三级第二触发器的时钟端连接,第三选择器用于当第四周期的指示信号有效时,输出第二输入端的信号,当第四周期的指示信号无效时,输出第一输入端的信号。

8、在一些示例中,指示电路包括:第一解析电路和第二解析电路;第一解析电路,耦接于计数电路并接收各比例信号,用于检测当前目标字线地址中的至少一位与当前处于有效的比例信号对应的标准位是否一致,若一致,则输出有效的切换信号,否则,输出无效的切换信号;第二解析电路,耦接于第一解析电路并接收各刷新周期的模式信号,用于输出至少一个刷新周期的指示信号;其中,当切换信号无效时,该至少一个刷新周期的指示信号表征标准刷新周期;当切换信号有效时,该至少一个刷新周期的指示信号表征调节刷新周期。

9、在一些示例中,多个比例信号,包括:表征占比为二分之一的第一比例信号、表征占比为八分之一的第二比例信号、表征占比为四分之一的第三比例信号、表征占比为八分之三的第四比例信号、表征占比为八分之五的第五比例信号、表征占比为八分之七的第六比例信号以及表征占比为四分之三的第七比例信号。

10、在一些示例中,第一解析电路,包括:每个比例信号对应的逻辑运算电路和输出电路;第一比例信号对应的逻辑运算电路,用于对第一比例信号和目标字线地址的最高位信号进行与非运算;第二比例信号对应的逻辑运算电路,用于对目标字线地址的前三位信号的求与结果和第二比例信号进行与非运算;第三比例信号对应的逻辑运算电路,用于对目标字线地址的前两位信号的求与结果和第三比例信号进行与非运算;第四比例信号对应的逻辑运算电路,用于对第四比例信号和第一中间信号进行与非运算,其中第一中间信号为1表征目标字线地址的最高位为1且该最高位之后的两位信号中至少一位信号为1;第五比例信号对应的逻辑运算电路,用于对第五比例信号和第二中间信号进行与非运算,其中第二中间信号为1表征目标字线地址的最高位信号的反相信号为1且该最高位之后的两位信号均为1;第六比例信号对应的逻辑运算电路,用于对目标字线地址的前三位信号的求或结果和第六比例信号进行与非运算;第七比例信号对应的逻辑运算电路,用于对目标字线地址的前两位信号的求或结果和第七比例信号进行与非运算;输出电路,耦接于各比例信号对应的逻辑运算电路,用于若任一逻辑运算电路输出的运算结果为0,则输出切换信号。

11、在一些示例中,第二解析电路,包括:至少一个刷新周期对应的子解析电路:第一周期对应的子解析电路,包括:第一与非门、第二与非门和第三与非门;第一与非门的输入端分别接收切换信号和第二周期的模式信号;第二与非门的输入端分别接收切换信号的反相信号和第一周期的模式信号;第三与非门的输入端分别连接第一与非门和第二与非门的输出端,第三与非门用于输出第一周期的指示信号;第三周期对应的子解析电路,包括:第四与非门、第五与非门和第六与非门;第四与非门的输入端分别接收切换信号和第四周期的模式信号;第五与非门的输入端分别接收切换信号的反相信号和第三周期的模式信号;第六与非门的输入端分别连接第四与非门和第五与非门的输出端,第六与非门用于输出第三周期的指示信号;第四周期对应的子解析电路,包括:第一与门;第一与门的输入端分别接收切换信号的反相信号和第四周期的模式信号,第一与门用于输出第四周期的指示信号。

12、在一些示例中,使能电路,包括:第三触发器、第一多输入与非门、第二非门以及第二与门;第三触发器的输入端与自身的负输出端连接,第三触发器的时钟端接收刷新脉冲,第三触发器的正输出端与第一多输入与非门的第一输入端连接;第二非门的输入端接收防护刷新窗口信号,第二非门的输出端与第一多输入与非门的第二输入端连接;第一多输入与非门的第三输入端接收第一周期的指示信号,第一多输入与非门的输出端与第二与门的第一输入端连接;第二与门的第二输入端接收刷新脉冲,第二与门用于输出刷新使能信号。

13、在一些示例中,每个存储块的字线地址数量为64k。

14、在一些示例中,周期选择信号的数据长度为两个比特。

15、在一些示例中,比例选择信号的数据长度为三个比特;其中,比例选择信号为全零信号表征调节刷新周期对应的地址范围在所有字线地址中的占比为零,多个比例信号均无效。

16、根据一些实施例,本公开第二方面提供一种存储器,包括:字线激活电路以及如前的刷新控制电路;字线激活电路,耦接于刷新控制电路,用于当刷新控制电路输出的刷新使能信号有效时,根据刷新控制电路输出的字线地址,执行压缩刷新。

17、本公开实施例提供的刷新控制电路及存储器中,包括译码电路、计数电路、指示电路和使能电路;译码电路对周期选择信号和比例选择信号进行译码,指示电路根据译码电路输出的各模式信号和各比例信号中的有效信号,确定需按照周期选择信号指定的标准刷新周期进行刷新的字线地址范围,和需按照调节刷新周期进行刷新的字线地址范围,并根据计数电路当前输出的目标字线地址所在的范围,输出各刷新周期的指示信号,过程中,计数电路会根据指示电路当前输出的各刷新周期的指示信号中的有效信号,按照对应的计数间隔进行计数,更新每次刷新的目标字线地址。本方案针对不同的字线地址范围,按照不同的刷新周期进行刷新,从而在整体上呈现出更多可用的扩展刷新周期,实现灵活的刷新控制方案。

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