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随机脉冲产生电路、监测电路及存储器的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-31 20:13:02

本公开涉及半导体电路设计领域,特别涉及一种随机脉冲产生电路、监测电路及存储器。

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中,抽样抓取被开启的字线地址的时间固定,统计字线地址被开启次数的时间也是固定的,容易被攻击者破解并进行采用特定的攻击方式避开抽样和统计,导致无法准确获取在刷新周期中真正被开启次数较多的字线地址,而导致被开启次数较多的字线地址相邻存储区域的误数据发生错误。

技术实现思路

1、本公开实施例提供一种随机脉冲产生电路、监测电路及存储器,以在一段时间内产生稳定的随机脉冲,并基于随机脉冲获取待刷新的目标地址,从而提高存储器对字线地址监测的灵活性和补充刷新功能的准确性。

2、本公开一实施例提供了一种随机脉冲产生电路,包括:振荡产生模块,被配置为,基于使能信号和选择信号产生振荡信号,其中,振荡产生模块根据选择信号调整振荡信号的频率;信号产生模块,被配置为,基于每个振荡信号的触发沿产生一个按照第一循环数组循环变化的第一数据,且当第一数据与预设数值相同,产生指示信号;脉冲产生模块,被配置为,基于指示信号的触发沿产生并输出脉冲信号;循环调整模块,被配置为,基于每个脉冲信号的触发沿产生一个按照第二循环数组循环变化的第二数据,并根据第二数据生成选择信号。

3、对于本实施例提供的随机脉冲产生电路,选择信号用于调整振荡信号的频率,振荡信号的频率决定了基于振荡信号的触发沿的数据调节速度,从而决定第一数据的变化速度,基于第一数据达到预设数值以产生指示信号所需要的时间也随之确定,进而基于指示信号获取脉冲信号;而脉冲信号反馈调节第二数据以改变调整振荡信号频率的选择信号,从而实现在一段时间内脉冲信号产生的时间间隔具有较强的随机性。

4、可选地,振荡产生模块,包括:振荡单元,被配置为,基于使能信号产生不同频率的子振荡信号;选择单元,连接振荡单元,被配置为,基于选择信号从不同频率的子振荡信号中选择一个作为振荡信号进行输出。

5、可选地,使能信号包括n个子使能信号,振荡单元,包括:n个子振荡单元,且n个子使能信号对应控制相应的子振荡单元,且每一子振荡单元用于产生频率不同的子振荡信号,n为大于2的整数。

6、可选地,选择单元,包括:n-1个级联的选择器,其中,后一级选择器的第一输入端连接前一级选择器的输出端,最后一级选择器的输出端输出振荡信号;第一级选择器的第一输入端、第二输入端以及第i级选择器的第二输入端对应接收子振荡信号,1<i≤n-1,且i为整数;选择逻辑单元,连接n-1个选择器的控制端,被配置为,基于选择信号生成控制信号,控制信号指示n-1个选择器从不同频率的子振荡信号中选择一个作为振荡信号进行输出。

7、可选地,n=3时,选择信号包括第一选择信号和第二选择信号,选择逻辑单元,包括:第一反相器,输入端用于接收第一选择信号;第一与非逻辑电路,其第一输入端连接第一反相器的输出端,其第二输入端用于接收第二选择信号,其输出端连接第一级选择器;或逻辑电路,其第一输入端用于接收第一选择信号,其第二输入端用于接收第二选择信号,其输出端连接第二级选择器。

8、可选地,振荡单元,还包括:n-1个级联的延时子单元,其中,第一级延时子单元用于接收使能信号,且第一级延时子单元的输入信号和每一延时子单元的输出信号构成n个子使能信号。通过延时子单元获取不同延时的子使能信号,以使不同振荡器的振荡起始时间错开,将不同子振荡信号的触发沿错开,从而避免多个振荡器同时起振而导致振荡器之间彼此干扰,进而保证产生的振荡信号的稳定性。

9、可选地,信号产生模块,包括:循环计数单元,被配置为,基于每个振荡信号的触发沿产生一个按照第一循环数组循环变化的第一数据;匹配单元,连接循环计数单元,被配置为,接收预设数值,并且当第一数据和预设数值相同时,产生指示信号。

10、可选地,循环计数单元,包括:m个级联的第一d触发器,第一级第一d触发器的时钟端耦接振荡产生模块,用于接收振荡信号,前一级第一d触发器的食醋后端连接后一级第一d触发器的时钟端,每一级第一d触发器的反相输出端连接器其输入端,m为大于1的整数,其中,每一级第一d触发器的输出端对应的输出数据构成第一数据。

11、可选地,预设数值根据模式寄存器中的参数进行配置。

12、可选地,每一级第一d触发器的复位端均耦接于脉冲产生模块,用于接收脉冲信号,并基于脉冲信号的有效电平,复位每一级第一d触发器的输出端;避免于第一循环数组中循环的第一数据循环至与预设数值相同值的时间过长,影响脉冲信号的产生。

13、可选地,脉冲产生模块,包括:第二反相器,其输入端用于接收指示信号;延时电路,其输入端连接第二反相器的输出端;第二与非逻辑电路,其第一输入端连接延时电路的输出端,其第二输入端用于接收指示信号;第三反相器,其输入端连接第二与非逻辑电路的输出端,其输出端用于输出脉冲信号。

14、可选地,循环调整模块,包括:循环调整单元,被配置为,基于每个脉冲信号的触发沿产生一个按照第二循环数组循环变化的第二数据;选择信号产生单元,被配置为,基于第二数据生成选择信号。

15、可选地,循环调整单元,包括:l个级联的第二d触发器,每一级第二d触发器的时钟端耦接脉冲产生模块,用于接收脉冲信号,前一级第二d触发器的输出端连接后一级第二d触发器的输入端,l为大于2的整数;逻辑运算电路,包括j个级联的异或逻辑电路,前一级异或逻辑电路的输出端连接后一级异或逻辑电路的第一输入端,第一级异或逻辑电路的第一输入端和每一级异或逻辑丁阿璐的第二输入端分别与j+1个第二d触发器的输出端连接,1≤j≤l-1,且j为整数。

16、可选地,n=3时,选择信号包括第一选择信号和第二选择信号,选择信号产生单元,包括:第四反相器,其输入端连接第l-1级第二d触发器的输出端,其输出端对应的输出作为第一选择信号;第五反相器,其输入端连接第l级第二d触发器的输出端,其输出端对应的输出作为第二选择信号。

17、本公开另一实施例还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,初始地址为监测电路所在存储器中被开启的字线地址;计数模块,连接采样模块,被配置为,若计数模块中存在相同的监测地址,则将相同的监测地址对应的计数器的计数值加1,若计数模块中不存在相同的监测地址,则新增监测地址对应的计数器,并将计数器的计数值置1;处理模块,连接计数模块,被配置为,基于统计信号比较计数模块中各监测地址对应的计数器的计数值,以获取目标地址,并基于刷新信号对目标地址的相邻行执行刷新操作;其中,统计信号于相邻的两个刷新信号的间隔时间内提供,且统计信号由上述实施例提供的随机脉冲产生电路产生的脉冲信号提供。

18、处理模块基于统计信号比较计数模块中各监测地址所对应的计数值,通过比较从中获取并存储目标地址,其中,目标地址的相邻行为存储器需要执行补充刷新的地址,然后基于刷新信号对存储的目标地址的相邻行执行刷新操作;另外,通过将统计信号设置为于相邻刷新信号的间隔时间内提供,且基于随机脉冲产生电路产生的脉冲信号触发,使得通过调节统计信号的提供时间可以调节刷新周期内被开启的字线地址的统计时间,从而使得可在刷新周期中随机的不同时间(前期、中期或者后期),统计并补充刷新被开启次数较多的字线地址,防止前期或中期被开启次数较多的字线地址被掩盖,提高存储器对被开启字线地址监测的灵活性和补充刷新功能的准确性;此外,基于随机脉冲产生电路产生的脉冲信号(即统计信号),可在对目标地址的相邻行执行刷新操作后,及时将计数模块中对应的监测地址进行释放,便于通过采样获取新的监测地址,提高存储器对被开启字线地址监测的实时性和完整性以及对行锤攻击防御的准确性。

19、可选地,采样模块基于采样信号对初始地址采样以获取监测地址,其中,采样信号由上述实施例提供的随机脉冲产生电路产生的脉冲信号提供,且采样信号对应的随机脉冲产生电路中振荡产生模块产生的振荡信号频率大于处理模块对应的随机脉冲产生电路中振荡产生模块产生的振荡信号频率。

20、可选地,于相邻的两个刷新信号的间隔时间内提供的统计信号的数量为多个,通过设置多个统计信号,多次比较获取目标地址,从而获取刷新周期不同时间节点被开启次数较多的字线地址,进一步提高存储器补充刷新功能的准确性。

21、本公开又一实施例还提供了一种存储器,包括上述实施例提供的随机脉冲产生电路,以在一段时间内产生稳定的随机脉冲。

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