存儲器裝置及其操作方法
2023-04-27 10:01:26 1
專利名稱：存儲器裝置及其操作方法
技術領域：
本發明是有關於ー種存儲器裝置及其操作方法，且特別是有關於一可動態調整陣列存取時間(array accessing time, tAA)的存儲器裝置及其操作方法。
背景技術：
隨著半導體製程技術的演進，動態存儲器的存儲容量也對應的増大，並在一定的電路尺寸中，動態存儲器也可以提供更大的儲存空間，以提供需要儲存大量數據的電子裝置來使用。在現有的動態存儲器的技術中，為了提升動態存儲器的生產良率，在動態存儲器中除了配置規格所設定的數量的正常模式的存儲單元外，還配置了一定比例的冗餘的存儲単元。並且，在進行動態存儲器的測試吋，當發現正常模式的存儲單元發生損毀的現象吋，可以利用所設置的冗餘的存儲單元來取代損毀的正常模式的存儲單元，以維持動態存儲器的有效儲存容量。由於上述的損毀的正常模式的存儲單元的取代操作中，需要通過冗餘元件比較器來完成。而當需要針對冗餘的存儲單元進行讀取時，其所需的地址存取時間由於冗餘元件比較器所造成的時間延遲無法正確的估測，因此，僅能在設計階段依據模擬來獲得。如此ー來，當地址存取時間設定的過長，動態存儲器的數據的讀寫效率將會受影響，而若當地址存取時間設定的過短，則可能發生存儲器裝置的存取錯誤的誤操作現象。
發明內容
本發明提供多種存儲器裝置及其操作方法，可動態調整地址存取時間。本發明提供一種存儲器裝置，包括模擬冗餘元件比較器、參考延遲信號產生器以及信號比較控制器。模擬冗餘元件比較器接收輸入信號，並依據模擬延遲針對輸入信號進行延遲，藉以產生比較信號。參考延遲信號產生器接收輸入信號，依據多個參考延遲以針對輸入信號進行延遲，並藉以產生多個參考延遲信號。信號比較控制器耦接模擬冗餘元件比較器以及參考延遲信號產生器。信號比較控制器接收參考延遲信號以及比較信號。信號比較控制器並依據參考延遲信號與比較信號的時間差來產生選中信號，並依據選中信號產生延遲控制信號。在一實施例中，上述的參考延遲信號產生器包括多個參考延遲單元。參考延遲單元串連耦接在參考延遲信號產生器接收輸入信號的輸入端以及參考延遲信號產生器間。並且，參考延遲單元分別產生參考延遲信號。在一實施例中，上述的參考延遲單元所提供的延遲時間是相同的。在一實施例中，上述的各參考延遲單元為緩衝存儲器。在本發明的一實施例中，上述的各參考延遲單元為D型觸發器。D型觸發器依據所接受的時脈信號來提供延遲時間，其中，延遲時間等於時脈信號的周期。在一實施例中，上述的信號比較控制器依據針對比較信號的轉態緣的時間點與各參考延遲信號的轉態緣的時間點間的時間差進行比對，並藉以產生選中信號。在一實施例中，上述的信號比較控制器針對參考延遲信號分別設定多個識別信
o在一實施例中，上述的信號比較控制器依據選中信號對應的識別信息來產生延遲控制信號。在一實施例中，上述的輸入信號為該存儲器裝置的列地址信號或行地址信號。在一實施例中，存儲器裝置還包括冗餘元件比較延遲設定器。冗餘元件比較延遲設定器耦接信號比較控制器，以接收延遲控制信號，並用以依據延遲控制信號以設定存取 存儲器裝置的冗餘元件時的存取時間的延遲。本發明提供一種存儲器裝置的操作方法，包括接收輸入信號，依據模擬延遲針對輸入信號進行延遲，並產生比較信號；接收輸入信號，依據多個參考延遲以針對輸入信號進行延遲，並產生多個參考延遲信號；以及接收參考延遲信號以及比較信號，信號比較控制器依據參考延遲信號與比較信號間的時間差來產生選中信號，並依據選中信號產生延遲控制信號。本發明提供另ー種存儲器裝置，包括冗餘元件比較器、模擬冗餘元件比較器、參考延遲信號產生器、信號源以及信號比較控制器。冗餘元件比較器產生用以存取多個冗餘存儲單元的時間延遲。模擬冗餘元件比較器接收輸入信號，且依據模擬冗餘元件比較器所產生的時間延遲以動態延遲輸入信號來產生比較信號。參考延遲信號產生器依據參考延遲來延遲輸入信號以產生多個參考延遲信號。信號源耦接模擬冗餘元件比較器以及參考延遲信號產生器以提供輸入信號。信號比較控制器的輸入端耦接模擬冗餘元件比較器產生比較信號的輸出端以及參考延遲信號產生器產生參考延遲信號的輸出端，信號比較控制器從參考延遲信號中選出選中信號，且信號比較控制器的選擇操作是依據各參考延遲信號間的時間差以及比較信號來進行。基於上述，本發明可以複製存儲器裝置中的冗餘元件比較器來獲得的模擬冗餘元件比較器，並依據所獲得的模擬冗餘元件比較器實際所產生的時間延遲，來與參考延遲信號產生器所產生的多個參考延遲信號進行比對，藉以獲得存儲器裝置最佳的存取時間延遲。由於模擬冗餘元件比較器是與存儲器裝置同時運作的電路，所以其受到環境參數(例如溫度、溼度等)以及製程浮動的影響是與存儲器裝置中的冗餘元件比較器是相同的。因此，本發明的信號比較控制器所產生的延遲控制信號是動態調變，且最接近實際狀況的需求。為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合附圖作詳細說明如下。
圖1繪示本發明實施例的存儲器裝置100的示意圖；圖2A及圖2B分別繪示本發明實施例的參考延遲信號產生器120的不同實施方式的不意圖；圖3繪示本發明實施例的信號比較控制器130的操作示意圖；圖4繪示本發明實施例的信號比較控制器130的部分電路示意圖。
附圖標記說明100 :存儲器裝置；110 :模擬冗餘元件比較器；120 :參考延遲信號產生器；130:信號比較控制器；170 :冗餘元件比較延遲設定器；COMP 比較信號；IN :輸入信號；TAPO TAPM :參考延遲信號；DS :延遲控制信號；211 2 IN :緩衝存儲器；221 22N、410 41M D 型觸發器；CK:時脈端；D :數據端；Q :輸出端；CKIN :時脈信號；O、1、SRO SRM :取樣結果。
具體實施例方式請參照圖1，圖1繪示本發明實施例的存儲器裝置100的示意圖。存儲器裝置100包括模擬冗餘元件比較器110、參考延遲信號產生器120以及信號比較控制器130。模擬冗餘元件比較器110接收輸入信號IN，並依據模擬冗餘元件比較器110所提供的模擬延遲來針對輸入信號IN進行延遲，以產生比較信號C0MP。其中，可以選用存儲器裝置100中，實際使用的冗餘元件比較器(未繪示)中提供的最大延遲的電路途徑(path)來做為模擬冗餘元件比較器110。或者是，模擬冗餘元件比較器110可以是複製上述實際使用的冗餘元件比較器中提供最大延遲的電路途徑(path)的電路來建構。而另一方面，模擬冗餘元件比較器110所接收的輸入信號IN則為存儲器裝置100中，實際使用的冗餘元件比較器所會接收的輸入信號的至少其中之一。也就是說，輸入信號IN可以是行地址(row address)信號或是列地址(column address)信號。參考延遲信號產生器120同樣接收輸入信號IN。輸入信號IN是同時被輸入至參考延遲信號產生器120以及模擬冗餘元件比較器110。參考延遲信號產生器120依據多個參考延遲來針對輸入信號IN進行延遲，並藉以產生多個參考延遲信號TAPO TAPM。具體一點來說明，假設參考延遲信號產生器120提供的參考延遲分別為100皮秒(pico-second，ps) ,200皮秒以及300皮秒，或分別為相互為2的倍數的100皮秒、200皮秒、400皮秒以及800皮秒。參考延遲信號產生器120則可分別依據100皮秒、200皮秒以及300皮秒等參考延遲來對輸入信號IN進行延遲，並藉以產生參考延遲信號TAPO、TAPl以及TAP2。也就是說，參考延遲信號TAPO等於輸入信號IN延遲100皮秒後的信號，參考延遲信號TAPl等於輸入信號IN延遲200皮秒後的信號，參考延遲信號TAP2則等於輸入信號IN延遲300皮秒後的信號。
信號比較控制器130則同時耦接至模擬冗餘元件比較器110以及參考延遲信號產生器120。信號比較控制器130並由模擬冗餘元件比較器110接收比較信號COMP以及由參考延遲信號產生器120接收參考延遲信號TAPO TAPM。信號比較控制器130檢測各參考延遲信號TAPO TAPM與比較信號COMP的時間差產生選中信號，再依據選中信號產生延遲控制信號DS。具體一點來說明，信號比較控制器130分別計算參考延遲信號TAPO TAPM與比較信號COMP的時間差。並且選取其中時間差最小的或次小的參考延遲信號來做為選中信號。並且，信號比較控制器130再通過選中信號與輸入信號間的參考延遲，來具以產生延遲控制信號DS。假設參考延遲信號TAP3被信號比較控制器130設定為選中信號，而參考延遲信號TAP3是依據輸入信號IN進行100皮秒的參考延遲來產生的，則信號比較控制器130產生可以代表100皮秒的參考延遲的延遲控制信號DS。此時，延遲控制信號DS可以是100的2進位數值，或是其他可以清楚指示出100皮秒的參考延遲的邏輯數值。在本實施例中，存儲器裝置100還包括冗餘元件比較延遲設定器170。冗餘元件比較延遲設定器170耦接至信號比較控制器130並用以依據所接收的延遲控制信號DS以設定存取存儲器裝置100的冗餘元件時的存取時間的延遲。另外，延遲控制信號DS還可以提供給在當測試模式進行時，針對冗餘元件進行存取時所要設定的存取時間的延遲的設定。以下請參照圖2A及圖2B,圖2A及圖2B分別繪示本發明實施例的參考延遲信號產生器120的不同實施方式的示意圖。在圖2A及圖2B的方式中，參考延遲信號產生器120由多個參考延遲單元串接而成。其中，圖2A所繪示的參考延遲信號產生器120，參考延遲單元為緩衝存儲器211 21N。且第一級的緩衝存儲器211接收輸入信號IN並產生參考延遲信號TAP0。且各級的緩衝存儲器211 21N的輸出端則耦接至其後一級的輸入端。緩衝存儲器212 21N的輸出端分別產生參考延遲信號TAPl TAPM。在本實施方式中，各緩衝存儲器211 21N所提供的延遲時間可以是相同，也可以是不相同的。而緩衝存儲器211 21N可以利用一個或多個的反向器來建構，相關於緩衝存儲器211 21N的設計方式應為本領域具有通常知識者所熟知的技木，以下恕不贅述。圖2B所繪示的參考延遲信號產生器120，參考延遲單元為D型觸發器221 22N。D型觸發器221 22N各具有時脈端CK、數據端D以及輸出端Q。其中，D型觸發器221 22N的時脈端CK共同接收時脈信號CKIN，而各D型觸發器221 22N的輸出端Q耦接至其後ー級的D型觸發器的數據端D。如此ー來，輸入信號IN會沿著D型觸發器221 22N的連接順序，以每ー級D型觸發器延遲ー個時脈信號CKIN的周期的方式來依序產生參考延遲信號TAPO TAPM。在圖2B繪示的參考延遲信號產生器120的實施方式的示意圖中，僅需要控制時脈信號CKIN的周期的穩定度，就可以精準的控制各參考延遲信號TAPO TAPM與輸入信號IN間的延遲關係。以下請參照圖3，圖3繪示本發明實施例的信號比較控制器130的操作示意圖。其中，信號比較控制器130依據針對比較信號COMP的轉態緣的時間點與各參考延遲信號TAPO TAPM的轉態緣的時間點的時間差進行比對，並藉以產生選中信號。在本實施方式中，信號比較控制器130利用參考延遲信號TAPO TAPM來對比較信號COMP進行取樣來產生選中信號。在圖3的繪示中，信號比較控制器130依據參考延遲信號TAPO TAPM的上升緣(rising edge)來對比較信號COMP進行取樣。其中，參考延遲信號TAPO對比較信號COMP進行取樣的取樣結果為0，參考延遲信號TAPl對比較信號COMP進行取樣的取樣結果為0，而參考延遲信號TAP2對比較信號COMP進行取樣的取樣結果則變更為I。由上述的取樣結果可以知道，比較信號COMP是在參考延遲信號TAPl以及TAP2的上升緣間發生轉態的操作。因此，最接近比較信號COMP的參考延遲信號應為參考延遲信號TAPl或TAP2。接著請參照圖4，圖4繪示本發明實施例的信號比較控制器130的部分電路示意圖。信號比較控制器130包括D型觸發器410 41M。各D型觸發器410 41M具有時脈端CK、數據端D以及輸出端Q。比較信號COMP被傳送至D型觸發器410 41M的數據端D以進行被取樣的操作。而參考延遲信號TAPO TAPM則分別輸入至D型觸發器410 41M的時脈端CK以分別對比較信號COMP進行取樣。取樣結果SRO SRM則分別產生在D型觸發器410 41M的輸出端Q。信號比較控制器130則只要依據取樣結果SRO SRM的變化狀況，就可以在參考延遲信號TAPO TAPM中選擇出合適的選中信號。在信號比較控制器130產生延遲控制信號DS的部分，信號比較控制器130可以針對參考延遲信號TAPO TAPM分別設定多個識別信息。在信號比較控制器130選定選中信號後，信號比較控制器130可以依據選中信號所對應的識別信息來產生延遲控制信號DS。以圖3的繪示為範例，信號比較控制器130先設定參考延遲信號TAPO TAPM的識別信息分別為0 M(未繪示)。信號比較控制器130並依據取樣結果來選取參考延遲信號TAP2為選中信號。參考延遲信號TAP2所對應的識別信息為2，因此，信號比較控制器130可以依據識別信息為2來產生延遲控制信號DS(例如使延遲控制信號DS的邏輯值等於2)。值得注意的是，上述的等於2的延遲控制信號DS可以指示參考延遲信號TAP2的參考延遲(例如等於2 X 100 = 200皮秒)。也就是說，輸入信號IN與比較信號COMP間的延遲約等於200皮秒。綜上所述，本發明提供模擬冗餘元件比較器所產生的比較信號來模擬存儲器裝置所實際使用的冗餘元件比較器所產生的時間延遲。並通過參考延遲信號產生器所提供的多個參考延遲來進行比對，動態的計算出最合適的延遲控制信號。如此ー來，存儲器裝置的地址存取時間將可以有效的動態的被調整，從而提升存儲器裝置的整體效益。最後應說明的是以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。
權利要求
1.一種存儲器裝置，其特徵在於，包括一模擬冗餘元件比較器，接收一輸入信號，依據一模擬延遲針對該輸入信號進行延遲， 並產生一比較信號；一參考延遲信號產生器，接收該輸入信號，依據多個參考延遲以針對該輸入信號進行延遲，並產生多個參考延遲信號；以及一信號比較控制器，耦接該模擬冗餘元件比較器以及該參考延遲信號產生器，接收該些參考延遲信號以及該比較信號，該信號比較控制器依據該些參考延遲信號與該比較信號間的時間差來產生一選中信號，並依據該選中信號產生一延遲控制信號。
2.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中該參考延遲信號產生器包括多個參考延遲單元，該些參考延遲單元串連耦接在該參考延遲信號產生器接收該輸入信號的輸入端以及該參考延遲信號產生器間，且該些參考延遲單元分別產生該些參考延遲信號。
3.根據權利要求2所述的存儲器裝置，其中各該參考延遲單元所提供的一延遲時間是相同的。
4.根據權利要求3所述的存儲器裝置，其中各該參考延遲單元為一緩衝存儲器。
5.根據權利要求3所述的存儲器裝置，其中各該參考延遲單元為一D型觸發器，該D型觸發器依據所接受的一時脈信號來提供該延遲時間，其中該延遲時間等於該時脈信號的周期。
6.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中該信號比較控制器依據比較該比較信號的轉態緣的時間點與各該參考延遲信號的轉態緣的時間點的時間差來產生該選中信號。
7.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中該信號比較控制器針對該些參考延遲信號分別設定多個識別信息。
8.根據權利要求7所述的存儲器裝置，其中該信號比較控制器依據該選中信號對應的該識別信息來產生該延遲控制信號。
9.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中該輸入信號為該存儲器裝置的列地址信號或行地址信號。
10.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中還包括一冗餘元件比較延遲設定器，耦接該信號比較控制器，以接收該延遲控制信號，並用以依據該延遲控制信號以設定存取該存儲器裝置的冗餘元件時的存取時間的延遲。
11.一種存儲器裝置的操作方法，其特徵在於，包括接收一輸入信號，依據一模擬延遲針對該輸入信號進行延遲，並產生一比較信號；接收該輸入信號，依據多個參考延遲以針對該輸入信號進行延遲，並產生多個參考延遲信號；以及接收該些參考延遲信號以及該比較信號，該信號比較控制器依據該些參考延遲信號與該比較信號間的時間差來產生一選中信號，並依據該選中信號產生一延遲控制信號。
12.—種存儲器裝置，其特徵在於，包括一冗餘元件比較器，產生用以存取多個冗餘存儲單元的一時間延遲；一模擬冗餘元件比較器，接收一輸入信號，且依據模擬該冗餘元件比較器所產生的該時間延遲以動態延遲該輸入信號來產生一比較信號；一參考延遲信號產生器，依據多個參考延遲來延遲該輸入信號以產生多個參考延遲信號;一信號源，耦接該模擬冗餘元件比較器以及該參考延遲信號產生器以提供該輸入信號；以及一信號比較控制器，其輸入端耦接該模擬冗餘元件比較器產生該比較信號的輸出端以及該參考延遲信號產生器產生該些參考延遲信號的輸出端，該信號比較控制器從 該些參考延遲信號中選出一選中信號，且該信號比較控制器的選擇操作是依據各該參考延遲信號間的時間差以及該比較信號來進行。
全文摘要
本發明提供一種存儲器裝置及其操作方法，存儲器裝置包括模擬冗餘元件比較器、參考延遲信號產生器以及信號比較控制器。模擬冗餘元件比較器接收輸入信號，並依據模擬延遲針對輸入信號進行延遲，藉以產生比較信號。參考延遲信號產生器接收輸入信號，依據多個參考延遲以針對輸入信號進行延遲，並藉以產生多個參考延遲信號。信號比較控制器接收參考延遲信號以及比較信號。信號比較控制器並依據參考延遲信號與比較信號的時間差來產生選中信號，並依據選中信號產生延遲控制信號。
文檔編號G11C11/4063GK103021452SQ20121017117
公開日2013年4月3日 申請日期2012年5月29日 優先權日2011年9月25日
發明者傑生·瓦利強恩, 史蒂芬·派特文 申請人:南亞科技股份有限公司