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监测电路、刷新方法及存储器与流程

  • 国知局
  • 2024-07-31 19:44:08

本公开涉及半导体电路设计领域,特别涉及一种监测电路、刷新方法及存储器。

背景技术:

1、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)通过一个晶体管连接一存储区的结构(1t1c)存储数据,其中晶体管通过字线(word line,wl)控制,wl导通时,存储区内的电荷与位线(bit line,bl)的电荷共享,以将目标存储区中的数据读出,或向目标存储区中写入数据。

2、字线频繁开启会导致相邻存储区内的电荷丢失,可能导致存储区内存储的数据发生错误;对于上述问题,目前通常基于刷新周期为时间单位,对一个刷新周期内被开启次数最多的字线地址相邻的存储区进行补充刷新,从而避免存储的数据发生错误;然而,采用这种方式进行存储区的补充刷新需要对所有被开启的字线地址进行计数,需要驱动数量庞大的计数器,从而产生较大的功耗,并不利于实际应用;另外,缓慢且持续被开启的字线地址,容易被短时间内被多次开启的字线地址掩盖,无法保证存储区内存储数据的准确性。

3、如何以较小的功耗完成对存储区的补充刷新,且监测到缓慢且持续被开启的字线地址,以保证各存储区内存储数据的准确性,是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种监测电路、刷新方法及存储器,以较小的功耗实现对存储区中特定行的补充刷新,且监测缓慢且持续被开启的字线地址,保证各存储区内存储数据的准确性的同时,降低存储器所需驱动的计数器的数量,更适于存储器的实际设计。

2、本公开一实施例提供了一种监测电路,包括:采样模块,被配置为,对初始地址采样以获取监测地址,并将监测地址输出,初始地址为监测电路所在存储器中被开启的字线地址;第一计数模块,连接采样模块,被配置为,基于接收到的监测地址,调节监测地址对应的第一计数器的计数值;处理模块,连接第一计数模块和第二计数模块,被配置为,基于更新信号比较第一计数模块中每一监测地址对应的第一计数器的计数值和对应的第一预设值,并基于第一计数器的计数值和第一预设值的比较结果,判断是否将监测地址传输至第二计数模块;基于更新信号比较第二计数模块中每一监测地址对应的第二计数器的计数值和对应的第二预设值,并基于第二计数器的计数值和第二预设值的比较结果,判断是否保留监测地址;第二计数模块,连接采样模块和第一计数模块,被配置为,基于接收到的监测地址,调节监测地址对应的第二计数器的计数值;其中,第二预设值小于第一预设值。

3、本公开实施例提供的监测电路中,处理模块基于更新信号不断释放第一计数模块中计数值小于预设值的监测地址,即不断释放第一计数模块中记录的噪声地址,使得第一计数模块可以对新的监测地址进行记录,通过避免对于噪声地址的持续记录而造成的计数器资源浪费,以降低监测电路所需驱动的第一计数器的数量,从而降低监测电路的功耗;另外,通过第二计数模块对第一计数模块释放的地址继续进行计数,以继续监测缓慢且持续被开启的字线地址,避免缓慢且持续被开启的字线地址被短时间内被多次开启的字线地址掩盖,以保证各存储区内存储数据的准确性。

4、另外,处理模块,包括:第一处理单元,连接第一计数模块,被配置为,基于更新信号比较第一计数模块中每一监测地址对应的第一计数器的计数值和第一预设值;其中,若第一计数器的计数值大于等于第一预设值,保留监测地址,若第一计数器的计数值小于第一预设值,将监测地址传输至第二计数模块,并复位监测地址对应的第一计数器和第一预设值;第二处理单元,连接第二计数模块,被配置为,基于更新信号比较第二计数模块中每一监测地址对应的第二计数器的计数值和第二预设值;其中,若第二计数器的计数值大于等于第二预设值,保留监测地址,若第二计数器的计数值小于第二预设值,释放监测地址,并复位监测地址对应的第二计数器和第二预设值。

5、另外,监测电路,还包括:判断模块,连接采样模块,被配置为,基于获取的监测地址和存储的监测地址,判断获取的监测地址是否被存储,若监测地址被第一计数模块存储,则生成第一控制信号,若监测地址被第二计数模块存储,则生成第二控制信号,若监测地址未被存储,则生成第三控制信号;第一计数模块,包括:第一计数单元,连接采样模块和判断模块,被配置为,基于第一控制信号,将监测地址对应的第一计数器的计数值加1或者基于第三控制信号,为新增监测地址配置对应的第一计数器,并将第一计数器的计数值置1;第一参考单元,连接第一计数单元和判断模块,被配置为,基于第三控制信号,为监测地址配置第一预设值,且配置的第一预设值存储在第一计数单元中,并基于更新信号调整第一预设值;第二计数模块,包括:第二计数单元,连接第一计数单元、采样模块和判断模块,被配置为,基于第二控制信号,将监测地址对应的第二计数器的计数值加1,并且为第一计数单元传输的监测地址配置对应的第二计数器,并设置第二计数器的计数值;第二参考单元,连接第一计数单元和第二计数单元,被配置为,为第一计数单元传输的监测地址配置第二预设值,且配置的第二预设值存储在第二计数单元中,并基于更新信号调整第二预设值。

6、另外,设置第二计数器的计数值包括:基于监测地址对应的第一计数器的计数值设置第二计数器的计数值;或,将第二计数器的计数值置0。

7、另外,设置的第一预设值的大小与监测地址在第一计数模块中保留的第一更新周期的数量呈正相关,设置的第二预设值的大小与监测地址在第二计数模块中保留的第二更新周期的数量或保留的第一更新周期和第二更新周期的数量和呈正相关,第一更新周期和第二更新周期为相邻更新信号之间的间隔时间;通过将第一预设值和第二预设值设置为与更新周期相关的变量,即提高对长时间计数的字线地址的保留标准,使得获取的可能导致存储区内存储的数据发生错误的字线地址更加准确,从而进一步保证存储器补充刷新的准确性。

8、另外,第一参考单元,包括:第一设置子单元,连接第一计数单元和判断模块,被配置为,响应于第三控制信号,基于第一初始值,设置监测地址对应的第一预设值;第一调整子单元,被配置为,接收更新信号,并基于更新信号调整第一计数单元中保留的监测地址所对应的第一预设值;第二参考单元,包括:第二设置子单元,连接第一计数单元和第二计数单元,被配置为,基于第二初始值,设置第一计数单元传输的监测地址对应的第二预设值;第二调整子单元,被配置为,接收更新信号,并基于更新信号调整第二计数单元中保留的监测地址所对应的第二预设值。

9、另外,第一预设值为第一计数单元中的第三计数器的计数结果;基于更新信号调整第一计数单元中保留的监测地址所对应的第一预设值包括:基于更新信号,将第三初始值累加至第一计数单元中被保留的监测地址对应的第三计数器;第二预设值为第二计数单元中的第四计数器的计数结果;基于更新信号调整第二计数单元中保留的监测地址所对应的第二预设值包括:基于更新信号,将第四初始值累加至第二计数单元中被保留的监测地址对应的第四计数器。

10、另外,第一初始值设置为2n,第二初始值设置为2m,第三初始值设置为2p,第四初始值设置为2q,m、n、p和q为大于等于1的正整数,且m>n,p>q。

11、另外,采样模块基于预设间隔采样以获取监测地址,其中,预设间隔设置为每出现x个初始地址,进行一次监测地址的采样,x为正整数;通过为采样模块设置采样概率,以降低采样模块所需获取的字线地址,即通过抽样检测的方式进一步降低监测电路的功耗。

12、另外,x为小于等于16的正整数。

13、另外,更新信号包括刷新信号和计数调整信号,刷新信号用于指示存储器进行刷新操作,计数调整信号于相邻两个刷新信号的间隔内提供;通过刷新信号和计数调整信号共同作为更新信号,以提高处理模块释放第一计数模块和第二计数模块中监测地址的频率,从而进一步降低监测电路所需驱动的计数器的数量;另外,通过增加更新信号的数量,提高了对被开启字线地址的监控频率,防止短时间内对某些被开启字线地址的突发性多次开启。

14、另外,存储器的刷新操作还包括:刷新第一计数模块中保留的监测地址中第一计数器对应的计数值最高的y个监测地址的相邻行,并刷新第二计数模块中保留的监测地址中第二计数器对应的计数值最高的z个监测地址的相邻行,y和z为大于等于1的正整数;刷新后释放第一计数模块和第二计数模块中被刷新的相邻行对应的监测地址,并复位被刷新的相邻行对应的监测地址对应的第一计数器和第一预设值,或被刷新的监测地址对应的第二计数器和第二预设值。

15、另外,第一计数单元还被配置为,当第一计数单元中每个第一计数器均有对应的监测地址时,基于第三控制信号丢弃新增的监测地址;第二计数单元还被配置为,当第二计数单元中每个第二计数器均有对应的监测地址时,丢弃第一计数单元传输的监测地址。

16、本公开又一实施例提供了一种刷新方法,应用于上述实施例提供的监测电路,包括:步骤s1:获取监测地址并检测监测地址是否被存储,若监测地址已被存储,则执行步骤s2,若监测地址未被存储,则执行步骤s3;步骤s2:将监测地址对应的第一计数器的计数值加1,或将监测地址对应的第二计数器的计数值加1;步骤s3:采用新的第一计数器计数监测地址,并将第一计数器的计数值置1,并为监测地址设置相应的第一预设值;步骤s4:基于更新信号调整保留的监测地址所对应的第一预设值,并比较每一监测地址对应的第一计数器的计数值和第一预设值,若第一计数器的计数值大于等于第一预设值,则执行步骤s5,若第一计数器的计数值小于第一预设值,则执行步骤s6;步骤s5:保留监测地址对应的第一计数器的计数值和第一预设值,继续执行步骤s1;步骤s6:采用新的第二计数器计数监测地址,第二计数器的计数值与监测地址对应的第一计数器的计数值相同,并为监测地址设置相应的第二预设值,并复位监测地址对应的第一计数器和第一预设值,继续执行步骤s1。

17、另外,步骤s4还包括:基于更新信号调整保留的监测地址对应的第二预设值,并比较每一监测地址对应的第二计数器的计数值和第二预设值,若第二计数器的计数值大于等于第二预设值,则执行步骤s7,若第二计数器的计数值小于第二预设值,则执行步骤s8;步骤s7,保留监测地址,以及监测地址对应的第二计数器的计数值和第二预设值,继续执行步骤s1;步骤s8,释放监测地址,并复位监测地址对应的第二计数器,继续执行步骤s1

18、另外,为监测地址设置相应的第一预设值,包括:获取新增的监测地址,并基于第一初始值设置新增的监测地址对应的第一预设值;基于更新信号调整保留的监测地址所对应的第一预设值,包括:基于第三初始值累加保留的监测地址所对应的第一预设值;为监测地址设置相应的第二预设值,包括:获取监测地址,并基于第二初始值设置监测地址对应的第二预设值;基于更新信号调整保留的监测地址所对应的第二预设值,包括:基于第四初始值累加保留的监测地址所对应的第二预设值。

19、本公开又一实施例还提供了一种存储器,基于上述实施例提供的监测电路获取待刷新的字线地址;以较小的功耗实现对存储区中特定行的补充刷新,且监测缓慢且持续被开启的字线地址,保证各存储区内存储数据的准确性的同时,降低存储器所需驱动的计数器的数量,更适于存储器的实际设计。

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