一种存储芯片及其刷新控制方法与流程

本技术涉及存储，尤其涉及一种存储芯片及其刷新控制方法。

背景技术：

1、传统的dram(dynamic random access memory，动态随机存取存储器)在进入到需要内部数据保持的自刷新模式后，如图1所示，一般通过内部时钟对刷新间隔(trefi)进行计时，当计时达到trefi后，产生刷新请求对dram中相应的行进行刷新。由于dram在自刷新模式下不需要进行读写操作，因此读写相关的电路可以被关掉以减少耗电，通常自刷新模式下的耗电能小到毫安级别。然而，这样仍然难以满足一些对功耗要求较高的存储器的省电需求。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种存储芯片及其刷新控制方法，能够有效地降低功耗模式下的功耗。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种存储芯片，包括：存储阵列、目标耗电电路以及集中刷新控制电路，所述集中刷新控制电路分别与所述存储阵列以及所述目标耗电电路连接；

3、所述集中刷新控制电路用于响应于接收到的低功耗模式触发指令，分批对所述存储阵列的待刷新行进行集中刷新，并控制所述目标耗电电路在相邻两批集中刷新之间的等待时间内处于关闭状态，其中，至少一批集中刷新的刷新行数大于或等于2，所述等待时间大于同一批集中刷新的刷新间隔时间。

4、进一步地，所述集中刷新控制电路还用于：基于外部控制指令配置所述存储阵列的刷新范围，所述刷新范围为所述存储阵列的部分行或全部行。

5、进一步地，所述集中刷新控制电路还用于：配置每批集中刷新的刷新次数、所述刷新间隔时间以及所述等待时间。

6、进一步地，所述集中刷新控制电路还用于：检测环境温度，基于所述环境温度配置所述等待时间。

7、进一步地，所述集中刷新控制电路还用于：在首批集中刷新中，对退出低功耗模式所占用的指令时间段内需要执行的刷新操作进行补偿。

8、进一步地，所述集中刷新控制电路还用于：基于所述存储芯片所处状态以及前一个接收指令，确定所述集中刷新的开启时刻。

9、进一步地，所述集中刷新控制电路用于：响应于所述存储芯片处于空闲状态且所述前一个接收指令为刷新指令，将所述开启时刻延迟到所述刷新指令的完成时刻；响应于所述前一个接收指令寄存器配置指令，则开启所述集中刷新。

10、进一步地，所述集中刷新控制电路包括：

11、控制子电路，用于确定相邻两批集中刷新之间的等待时间，并基于所述等待时间生成集中刷新使能信号；

12、集中刷新子电路，分别与所述控制子电路、所述存储阵列以及所述目标耗电电路连接，用于在所述集中刷新使能信号的控制下，按照所述刷新间隔时间发送每批集中刷新的刷新请求及刷新地址信息到所述存储阵列，以分批对所述存储阵列的待刷新行进行集中刷新，以及发送空闲指示信号到所述目标耗电电路，以控制所述目标耗电电路在所述等待时间内处于关闭状态。

13、进一步地，所述集中刷新子电路包括：刷新补偿模块、刷新控制模块以及空闲指示生成模块；

14、所述刷新补偿模块，用于基于退出低功耗模式所占用的时间以及所述存储阵列的数据保持时间，确定需补偿的刷新次数，并生成刷新补偿指令；

15、所述刷新控制模块，分别与所述控制子电路以及所述刷新补偿模块连接，用于在所述集中刷新使能信号的控制下，生成每批集中刷新的刷新请求及刷新地址信息，并基于所述刷新补偿指令在首批集中刷新中进行刷新补偿；

16、所述空闲指示生成模块，用于在所述集中刷新使能信号的控制下，生成所述空闲指示信号，并发送给所述目标耗电电路。

17、进一步地，所述集中刷新控制电路还包括模式寄存器，用于基于外部控制指令，设置刷新范围信息；

18、所述集中刷新子电路还包括：刷新范围配置模块，分别与所述刷新控制模块以及所述模式寄存器连接，用于基于所述刷新范围信息配置所述刷新控制模块对所述存储阵列的刷新范围。

19、进一步地，所述控制子电路包括：

20、基准时钟生成模块，用于生成基准时钟信号；

21、温度检测模块，用于检测环境温度；

22、控制模块，分别与所述基准时钟生成模块、温度检测模块以及所述集中刷新子电路连接，用于基于所述环境温度，确定所述等待时间，按照所述等待时间对所述基准时钟信号进行分频处理，生成所述集中刷新使能信号。

23、进一步地，所述集中刷新控制电路还包括：预处理子电路，

24、所述预处理子电路与所述控制子电路连接，所述预处理子电路用于：接收所述低功耗模式触发指令，基于所述存储芯片所处状态以及前一个接收指令，确定所述集中刷新的开启时刻，并在所述开启时刻向所述控制子电路发送低功耗准备就绪指令，以使得所述控制子电路响应于所述低功耗准备就绪指令，确定相邻两批集中刷新的等待时间，并基于所述等待时间发送集中刷新使能信号到所述集中刷新子电路。

25、进一步地，所述集中刷新控制电路用于控制所述目标耗电电路在第i批集中刷新完成后的第一时刻关闭，并在第i+1批集中刷新开始之前的第二时刻开启，其中，i取1至m，m为所述集中刷新的分批数，第一时刻在所述第i批集中刷新完成时刻之后，且在所述第二时刻之前，所述第二时刻在所述第i+1批集中刷新开始时刻之前。

26、进一步地，每批集中刷新的刷新次数相同，且所述刷新次数均大于或等于2，或者，不同批集中刷新的刷新次数存在不同。

27、进一步地，所述目标耗电电路为所述存储芯片中除电荷保持电路以外的电路，所述电荷保持电路为用于保持所述存储阵列的存储单元中电荷信息的电路。

28、进一步地，所述目标耗电电路包括：电源泵和供电模块。

29、第二方面，本技术实施例提供了一种存储芯片的刷新控制方法，所述存储芯片包括：存储阵列以及目标耗电电路。所述方法包括：

30、接收低功耗模式触发指令；

31、响应于所述低功耗模式触发指令，分批对所述存储阵列的待刷新行进行集中刷新，其中，至少一批集中刷新的刷新行数大于或等于2；

32、控制所述目标耗电电路在相邻两批集中刷新之间的等待时间内处于关闭状态，其中，所述等待时间大于同一批集中刷新中相邻两行的刷新间隔时间。

33、进一步地，所述分批对所述存储阵列的待刷新行进行集中刷新之前，还包括：

34、接收外部控制指令；

35、基于所述外部控制指令配置所述存储阵列的待刷新行，所述待刷新行为所述存储阵列的部分行或全部行。

36、进一步地，所述分批对所述存储阵列的待刷新行进行集中刷新之前，还包括：

37、配置每批集中刷新的刷新次数、所述刷新间隔时间以及所述等待时间。

38、进一步地，配置所述等待时间包括：

39、检测环境温度；

40、基于所述环境温度配置所述等待时间。

41、进一步地，所述分批对所述存储阵列的待刷新行进行集中刷新，包括：

42、在首批集中刷新中，对退出低功耗模式所占用的指令时间段内需要执行的刷新操作进行补偿。

43、进一步地，所述接收低功耗模式触发指令之后，所述方法还包括：

44、基于所述存储芯片所处状态以及前一个接收指令，确定所述集中刷新的开启时刻。

45、进一步地，所述基于所述存储芯片所处状态以及前一个接收指令，确定所述集中刷新的开启时刻，包括：

46、响应于所述存储芯片处于空闲状态且前一个接收指令为刷新指令，将所述开启时刻延迟到所述刷新指令的完成时刻；

47、响应于所述前一个接收指令寄存器配置指令，则开启所述集中刷新。

48、本技术实施例提供的存储芯片，通过增设集中刷新控制电路，在低功耗模式下采用了分批集中刷新的方式，相邻两批集中刷新之间的等待时间大于同一批集中刷新的刷新间隔时间。也就是说，相比于分布式刷新方式，缩短了同一批集中刷新的刷新间隔时间，使得两批集中刷新之间的等待时间足够长，这样就可以控制目标耗电电路在上述等待时间内处于关闭状态，从而有效地降低芯片在低功耗模式下的功耗。

49、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。