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技術 揮発性メモリデバイス及びその揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法

出願人 華邦電子股ふん有限公司
発明者 朴山河
出願日 2019年1月31日 (2年3ヶ月経過) 出願番号 2019-015165
公開日 2020年8月13日 (9ヶ月経過) 公開番号 2020-123416
状態 特許登録済
技術分野 メモリシステム 静的メモリのアクセス制御 DRAM
主要キーワード 制限チャネル バックアップブロック ワイドデータ 列制御信号 例示的実施 バルクデータ コマンド動作 ノーマル動作
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重要な関連分野

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図面 (7)

課題

揮発性メモリデバイス及び揮発性メモリデバイスにおける効率的なバルクデータ移動、バックアップ動作の方法を提供する。

解決手段

データにアクセスするように構成された複数のサブアレイ150を有し、各サブアレイが互いに電気的に結合された揮発性メモリデバイスであって、行、列制御は、複数のサブアレイのそれぞれの行、列を制御する。複数のセンスアンプSAは、複数のサブアレイのそれぞれをデータアクセス動作中に周期的に有効にする。複数のサブワードドライバ151は、複数のサブアレイに隣接して対応するワード線駆動信号を提供する。揮発性メモリデバイスは、所定ブロック内でデータ移動動作を実行し、奇数偶数データを決定する。揮発性メモリデバイスは、列制御によりダイナミックメモリアレイ内の第1、第2のバックアップブロックを有効にし、奇数、偶数データを同時に第1、第2のバックアップブロックにバックアップする。

概要

背景

今日、フィールド人工知能AI機械学習アプリケーションでは、揮発性メモリデバイスが広く使用されている。これらのアプリケーションでは、大量(バルク)データをピン制限チャネルの揮発性メモリデバイス間で転送する必要があり、特にアクセラレータアプリケーションの場合、揮発性メモリデバイス内では、効率的なバルクデータ移動が非常に重要である。揮発性メモリデバイスにおけるバルクデータ移動の市場需要を満たすためには、効率的なバルクデータ移動、高速データ移動の実行を考慮した揮発性メモリデバイスの設計が必要である。

高速で効率的なバルクデータ移動のためにいくつかのアーキテクチャが提案されてきた。例えば、行クローン及び低コスト相互リンクサブアレイ(LISA)があるが、有効性高速データ移動を可能にすることができる行クローン方法に限定され、その方法は、データ移動がその1つの揮発性メモリデバイスの同じサブアレイ内にあるときだけに限定される。データ移動が同じサブアレイ内に限定されるという欠点を克服するために、揮発性メモリデバイス内でメモリセルを多数のサブアレイに分割し、各サブアレイを広いビット線インターフェースを介して接続し、異なるサブアレイの行を狭い64ビットデータバスに接続することによって連結サブアレイが提案されてきた。これらの従来技術は効率的なバルクデータ移動を実行するが、長い待ち時間と高い電力消費を招く。さらに、同じメモリセル内のサブアレイを接続するための広いデータパスが利用できない。この問題を克服するために、追加の回路が必要であり、動作時間がはるかに高いため、データ移動が遅くなる。また、追加回路を採用することでチップサイズも大きくなり、プロセスが難しくなる。

揮発性メモリ内の効率的なバルクデータ移動の要求に従って、この技術分野における一定の応用に対して、隠されたバックアップ動作、高速、低コスト、容易な実装性及び低消費電力の利点を有する効率的なバルクデータ移動を実現する揮発性メモリデバイスを実際に開発することが望まれている。

概要

揮発性メモリデバイス及び揮発性メモリデバイスにおける効率的なバルクデータ移動、バックアップ動作の方法を提供する。データにアクセスするように構成された複数のサブアレイ150を有し、各サブアレイが互いに電気的に結合された揮発性メモリデバイスであって、行、列制御は、複数のサブアレイのそれぞれの行、列を制御する。複数のセンスアンプSAは、複数のサブアレイのそれぞれをデータアクセス動作中に周期的に有効にする。複数のサブワードドライバ151は、複数のサブアレイに隣接して対応するワード線駆動信号を提供する。揮発性メモリデバイスは、所定ブロック内でデータ移動動作を実行し、奇数偶数データを決定する。揮発性メモリデバイスは、列制御によりダイナミックメモリアレイ内の第1、第2のバックアップブロックを有効にし、奇数、偶数データを同時に第1、第2のバックアップブロックにバックアップする。

目的

揮発性メモリ内の効率的なバルクデータ移動の要求に従って、この技術分野における一定の応用に対して、隠されたバックアップ動作、高速、低コスト、容易な実装性及び低消費電力の利点を有する効率的なバルクデータ移動を実現する揮発性メモリデバイスを実際に開発することが望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ダイナミックメモリアレイを有する揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法であって、アクティブコマンドによって揮発性メモリデバイスにおけるバックアップアレイ及びノーマルアレイを決定することを含み、前記アクティブコマンドによりバックアップ動作及びノーマル動作が決定され、前記バックアップ動作を実行するステップは、所定ブロックにおいてデータ移動動作を実行すること、前記所定ブロックにおける奇数データ及び偶数データを決定することと、前記所定ブロックのセンスアンプ周期的に有効にすることと、前記センスアンプを有効にした後、行制御によって前記ダイナックメモリアレイにおける第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを有効にすることと、前記奇数データ及び前記偶数データを同時に前記第1のバックアップブロック及び前記第2のバックアップブロックにバックアップすることと、を含む、揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法。

請求項2

前記揮発性メモリデバイスは、アクティブコマンドを通じて前記ダイナミックメモリアレイにおける前記第1のバックアップブロック及び前記第2のバックアップブロックを決定する請求項1に記載の揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法。

請求項3

前記揮発性メモリデバイスは、前記ダイナミックメモリアレイにおける前記第1のバックアップブロック及び前記第2のバックアップブロックを自己定義する請求項1に記載の揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法。

請求項4

前記所定ブロックにおいて前記データ移動動作を実行することは、アクティブコマンドによって決定される請求項1又は2に記載の揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法。

請求項5

前記所定ブロックにおいて前記データ移動動作を実行することは、セルフリフレッシュ動作によって決定される請求項1に記載の揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法。

請求項6

前記アクティブコマンドは、前記所定ブロック、前記第1のバックアップブロック、及び前記第2のバックアップブロックのアドレス位置を含む請求項1又は2に記載の揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法。

請求項7

前記セルフリフレッシュ動作中、前記データ移動動作のバックアップあり又はバックアップなしの決定は、モデルリポジトリバックアップ又はオンザフライバックアップによって選択される請求項5に記載の揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法。

請求項8

データにアクセスするように構成され、それぞれが互いに電気的に結合された複数のサブアレイと、前記複数のサブアレイのそれぞれの行を制御するように構成された行制御と、前記複数のサブアレイのそれぞれの列を制御するように構成された列制御と、前記複数のサブアレイのそれぞれを前記データアクセス動作中に周期的に有効にすることに適した複数のセンスアンプと、前記複数のサブアレイに隣接して前記複数のサブアレイにおける対応するワード線駆動信号を提供することに適した複数のサブワードドライバと、を含み、所定ブロックにおいて、データ移動動作を実行し、前記所定ブロックにおける奇数データ及び偶数データを決定し、行制御を通じてダイナミックメモリアレイにおける第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを有効にし、前記奇数データ及び前記偶数データを同時に前記第1のバックアップブロック及び前記第2のバックアップブロックにバックアップする、揮発性メモリデバイス。

請求項9

アクティブ命令を通じて前記ダイナミックメモリアレイにおける前記第1のバックアップブロック及び前記第2のバックアップブロックを決定する請求項8に記載の揮発性メモリデバイス。

請求項10

前記ダイナミックメモリアレイにおける前記第1のバックアップブロック及び前記第2のバックアップブロックを自己定義する請求項8に記載の前記揮発性メモリデバイス。

請求項11

前記所定ブロックにおいてデータ移動動作を実行することは、前記アクティブコマンドによって決定される請求項8又は9に記載の前記揮発性メモリデバイス。

請求項12

前記所定ブロックにおいて前記データ移動動作を実行することは、セルフリフレッシュ動作によって決定される請求項8に記載の前記揮発性メモリデバイス。

請求項13

前記アクティブコマンドは、前記所定ブロック、前記第1のバックアップブロック、及び前記第2のバックアップブロックのアドレス位置を含む請求項8又は9に記載の前記揮発性メモリデバイス。

請求項14

前記セルフリフレッシュ動作中、前記データ移動動作のバックアップあり又はバックアップなしの決定は、モデルリポジトリバックアップ又はオンザフライバックアップによって選択される請求項12に記載の前記揮発性メモリデバイス。

技術分野

0001

本発明は、揮発性メモリデバイスに関し、より詳細には、揮発性メモリデバイス、及び揮発性メモリデバイスにおける効率的なバルクデータ移動、バックアップ動作のための方法に関する。

背景技術

0002

今日、フィールド人工知能AI機械学習アプリケーションでは、揮発性メモリデバイスが広く使用されている。これらのアプリケーションでは、大量(バルク)データをピン制限チャネルの揮発性メモリデバイス間で転送する必要があり、特にアクセラレータアプリケーションの場合、揮発性メモリデバイス内では、効率的なバルクデータ移動が非常に重要である。揮発性メモリデバイスにおけるバルクデータ移動の市場需要を満たすためには、効率的なバルクデータ移動、高速データ移動の実行を考慮した揮発性メモリデバイスの設計が必要である。

0003

高速で効率的なバルクデータ移動のためにいくつかのアーキテクチャが提案されてきた。例えば、行クローン及び低コスト相互リンクサブアレイ(LISA)があるが、有効性高速データ移動を可能にすることができる行クローン方法に限定され、その方法は、データ移動がその1つの揮発性メモリデバイスの同じサブアレイ内にあるときだけに限定される。データ移動が同じサブアレイ内に限定されるという欠点を克服するために、揮発性メモリデバイス内でメモリセルを多数のサブアレイに分割し、各サブアレイを広いビット線インターフェースを介して接続し、異なるサブアレイの行を狭い64ビットデータバスに接続することによって連結サブアレイが提案されてきた。これらの従来技術は効率的なバルクデータ移動を実行するが、長い待ち時間と高い電力消費を招く。さらに、同じメモリセル内のサブアレイを接続するための広いデータパスが利用できない。この問題を克服するために、追加の回路が必要であり、動作時間がはるかに高いため、データ移動が遅くなる。また、追加回路を採用することでチップサイズも大きくなり、プロセスが難しくなる。

0004

揮発性メモリ内の効率的なバルクデータ移動の要求に従って、この技術分野における一定の応用に対して、隠されたバックアップ動作、高速、低コスト、容易な実装性及び低消費電力の利点を有する効率的なバルクデータ移動を実現する揮発性メモリデバイスを実際に開発することが望まれている。

発明が解決しようとする課題

0005

従って、本発明は、揮発性メモリデバイス、及び揮発性メモリデバイスにおける効率的なバルクデータ移動、バックアップ動作のための方法を提供する。

課題を解決するための手段

0006

一実施形態では、本発明は、データにアクセスするように構成された複数のサブアレイを有し、各サブアレイが互いに電気的に結合されている揮発性メモリデバイスを提供する。行制御は、複数のサブアレイのそれぞれの行を制御するように構成される。列制御は、複数のサブアレイのそれぞれの列を制御するように構成される。複数のセンスアンプは、複数のサブアレイのそれぞれがデータアクセス動作中に周期的に有効にされることに適する。複数のサブワードドライバは、複数のサブアレイに隣接して複数のサブアレイにおける対応するワード線駆動信号を提供することに適する。揮発性メモリデバイスは、所定ブロックにおいてデータ移動動作を実行し、所定ブロックにおいて奇数データ及び偶数データを決定するように構成される。揮発性メモリデバイスは、列制御によってダイナミックメモリアレイにおける第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを有効にし、奇数データ及び偶数データを同時に第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックにバックアップする。

0007

揮発性メモリデバイスは、アクティブコマンドを通じてダイナミックメモリアレイにおける第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを決定する。

0008

揮発性メモリデバイスは、ダイナミックメモリアレイにおける第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを自己定義する。

0009

揮発性メモリデバイスが所定ブロックにおいてデータ移動動作を実行することは、アクティブコマンドによって決定される。揮発性メモリデバイスが所定ブロックにおいてデータ移動動作を実行することは、セルフリフレッシュ動作によって決定される。アクティブコマンドは、所定ブロック、第1のバックアップブロック、及び第2のバックアップブロックのアドレス位置を含む。

0010

本発明の一実施形態において、セルフリフレッシュ動作中、データ移動動作のバックアップあり又はバックアップなしの決定は、モデルリポジトリバックアップ又はオンザフライバックアップによって選択される。

0011

ダイナミックメモリアレイを有する揮発性メモリデバイスにおける効率的なデータ移動方法であって、アクティブコマンドによって揮発性メモリデバイスにおけるバックアップアレイ及びノーマルアレイを決定することを含む。ノーマル動作とバックアップ動作がアクティブコマンドによって決定される。バックアップ動作を実行するステップは、所定ブロックにおいてデータ移動動作を実行するステップと、所定ブロックにおける奇数データ及び偶数データを決定するステップと、所定ブロックのセンスアンプを周期的に有効にするステップと、センスアンプを有効にした後、行制御によってダイナックメモリアレイにおける第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを有効にするステップと、奇数データ及び偶数データを同時に第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックにバックアップするステップと、を含む。

発明の効果

0012

上記に鑑み、本発明の方法は、揮発性メモリデバイスにおいて専用のデータ移動を実行することができる。データ移動に加えて、隠されたバックアップは、データを奇数データ及び偶数データに分割して第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックに入れることによって、異なる場所で同時に実行される。従って、ワイドデータパスは、バルクデータを転送するために必要とされない。更に、バルクデータ移動動作中に隠されたバックアップ動作を実行することによって、バックアップ動作をリフレッシュ機能共有することで電力消費が大幅に削減される。

図面の簡単な説明

0013

本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスにおけるメモリバンクブロック図を示す。
揮発性メモリデバイスの従来の行制御のブロック図を示す。
本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスの行制御のブロック図を示す。
本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスのバルクデータ移動動作(バックアップ動作)シーケンスを示す。
本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスにおけるバルクデータ移動(バックアップ動作)の動作波形を示す。
本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスにおけるデータアクセス動作のフローチャートを示す。

実施例

0014

上記をより分かりやすくするために、図面を伴ういくつかの実施形態を以下に詳細に説明する。

0015

本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、構造上の変更を加えることができることを理解されたい。また、本明細書で使用されている表現及び用語は説明を目的としており、限定と見なされるべきではないことを理解されたい。本明細書における「含む」、又は「有する」及びそれらの変形の使用は、その後に列挙される項目及びその均等物、ならびに追加の項目を包含することを意味する。特に限定しない限り、本明細書における「接続された」、「連結された」、及び「取り付けられた」という用語、及びその変形は、広義に用いられ、直接及び間接の接続、カップリング、及び取り付けを包含するものである。

0016

図1は、本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイス中のメモリバンクのブロック図を示している。図1を参照し、揮発性メモリデバイス100は複数のメモリバンク110を含む。複数のメモリバンク110のそれぞれは、複数のサブアレイ150に分割されている。メモリバンク110内のサブアレイの数は、揮発性メモリデバイス100の密度に基づいて決定される。揮発性メモリデバイス100は、ダイナミックランダムアクセスメモリDRAM)、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)などの任意のタイプのメモリデバイスであることができる。「バンク」とも呼ばれる複数のメモリバンク110は、互いに電気的に接続されたデータを記憶するように構成されている。例えば、揮発性メモリデバイス100は、複数のメモリセル、典型的には8から64バンクに分割される。各バンクはさらに複数のサブアレイ16×8Kb、64×8Kb、512×8Kbに細分されるが、本発明はこれに限定するものではない。複数のサブアレイ150を有する各バンクは、対応するサブワードドライバ(SWD)151及びセンスアンプ(SA)152に結合されている。サブワードドライバ151は、サブワード線に対応している。サブワードドライバ151は、サブアレイの両側に隣接して配置され、対応するサブアレイ150を駆動する。内部データバスによって内部的に接続された複数のサブアレイ150は、メモリセル間のデータ移動を実行するように構成されている。

0017

揮発性メモリデバイス100は、さらに、行制御125、行アドレスデコーダ120、列制御135、行アドレスデコーダ130を含む。行制御125及び列制御135は、アドレスレジスタから制御信号を受けて、対応する行データ及び列データにおけるデータにアクセスする。本明細書におけるアクセスデータとは、読み書きを行わないバックアップデータを指す。データのアクセスは、例えば「SELF?REFRESH」、「BACKUP」などのコマンド信号によって行われる。従って、本発明におけるメモリコマンド信号は特定のコマンド動作に限定されない。データにアクセスするためのアドレスレジスタからのコマンドに基づいて、行制御125は制御信号を行アドレスデコーダ120に提供する。行アドレスデコーダ120は、メモリバンク110の1行を選択する。同様に、列アドレスデコーダ130は列制御135から列制御信号に対応する列データを選択する。センスアンプ152は、複数のサブアレイがデータ移動(バックアップ)動作中に周期的に有効/無効にされることに適する。概略図には示されていないリフレッシュカウンタは、メモリバンクにおいてリフレッシュ動作を実行するように構成されている。さらに、リフレッシュカウンタは、アクティブコマンドなしでメモリセルの「セルフリフレッシュ」又は「オートリフレッシュ」も実行する。従って、本発明におけるリフレッシュカウンタはこれに限定するものではない。

0018

揮発性メモリデバイス100は、ユーザからの要求に応じてメモリセル内でデータ移動(バックアップ)動作を実行するように構成されている。データ移動(バックアップ)動作中に、揮発性メモリデバイス100は定義されたメモリブロック内でデータ移動動作を実行する。本発明の例示的実施形態では、特定のメモリバンクにおいてデータ移動動作を実行する時、特定のメモリバンクは所定ブロックとして決定される。データ移動動作は、センスアップ152及びサブワードドライバ151を有効にすることによって対応するサブアレイ150において実行される。幾つかの実施例では、所定ブロックの数は、1つ以上であることができ、それは、データ移動動作及びデータバックアップを異なるアドレス位置で同時に実行することが要求され、詳細は後述のとおりである。

0019

図2は、揮発性メモリデバイス100における従来の行制御のブロック図を示している。図2を参照し、行制御210は、図1に詳述されているように行制御125であり、したがって、行制御210の動作の詳細な説明はここでは省略する。従来の揮発性メモリデバイスでは、行制御210はアドレスレジスタからバンクアクティブ信号及び列アドレス信号を受けてデータにアクセスしていた。バンクアクティブ信号及び行アドレス信号応答して、行制御210は、ワード線イネーブル信号WLイネーブル、センスアンプSAイネーブル、ならびにビット線BLEQイネーブル及び行アドレスイネーブル信号を提供する。ワード線イネーブル信号WLイネーブルは、サブワードドライバSWDを介してワード線WLを有効にするために設定される。行アドレスイネーブル信号は、揮発性メモリデバイス100の対応するサブアレイにおけるデータにアクセスために設定される。従来の方法では、データへのアクセスは読み取り書き込み動作を指す。このアーキテクチャにより、対応する行内のデータは、揮発性メモリデバイスのアドレスレジスタからのバンクアクティブ信号及び行アドレス信号によってアクセスすることができる。従来の揮発性メモリデバイスは、対応するバンクで読み取り/書き込み動作を実行し、サブアレイ間の広いデータパスを使用することによって揮発性メモリデバイス内のデータ移動動作に制限があるため、長い待ち時間及び高いメモリ消費を招く。

0020

図3は、本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイス100の行制御300のブロック図を示している。図3を参照し、行制御310は、図2に詳述されているように行制御210と同様である。上記で詳述した従来の行制御210を参照すると、本発明の例示的実施形態における行制御310は、対応するサブアレイ内のデータへのアクセスを実行するためにバンクアクティブ信号及び行アドレス信号を受信する。本実施形態におけるデータへのアクセスとは、読み取り/書き込み動作なしのバックアップデータを指す。メモリバンク110のサブアレイ150は、揮発性メモリデバイス100ではノーマルアレイ及びバックアップアレイとして決定される。図2に詳述されている従来のデータアクセス動作(即ち、ノーマル動作)とは別に、揮発性メモリデバイス100はアクティブコマンドによってデータ移動(バックアップ動作)を実行する。いくつかの他の実施形態では、バックアップ動作はアクティブコマンドなしで実行され、揮発性メモリデバイス100自体がバックアップ動作を定義するので、本発明におけるバックアップ動作の有効化は、これに限定するものではない。以下、ノーマル動作及びバックアップ動作の動作シーケンスを詳細に説明する。行制御310へのバンクアクティブ信号及び行アドレス信号に加えて、バンクアクティブに対応する遅延信号遅延回路320によって行制御に与えられてバックアップ動作を実行し、バックアップ動作の詳細な動作は以下に詳述する。

0021

バックアップ動作中、行制御310は、サブアレイを有効にしてデータ移動動作を実行するためのバンクアクティブ信号、及びサブアレイの行アドレスを配置してデータ移動動作を実行するための行アドレス信号を受信する。バンクアクティブ信号に加えて、行制御310は、遅延回路320によって発生される遅延を有するイネーブル信号を受信する。遅延回路320はN個のインバータ回路を有し、Nは実数正数であるように選択される(例えば、N=1、2、3、4…)。いくつかの実施形態では、遅延回路320は、抵抗器及びコンデンサRC遅延)又は論理回路を使用することによっても実施することができる。従って、本発明における遅延回路320はこれらに限定するものではない。データにアクセスするためにアドレスレジスタからコマンドを受信した後、行制御310は、イネーブル信号WLイネーブル(ノーマルアレイ)、SAイネーブル(ノーマルアレイ)、BLEQ(ノーマルアレイ)、バックアップアレイWLイネーブル(バックアップアレイ)、SAイネーブル(バックアップアレイ)、及びBLイネーブル(バックアップアレイ)を提供する。行制御310からのBLイネーブル信号は、ノーマル動作及びバックアップ動作を同時に実行するために、サブアレイ行アドレス(バンク)に対応して提供され、それにより、バックアップ動作中、少ない電力消費で効率的なデータ移動動作を実現する。メモリセルをノーマルアレイとバックアップアレイに細分する詳細な動作は以下に詳述する。この方法によって、データ移動動作中の低電力消費及び隠されたバックアップは、バックアップ動作のための別途ハードウェアを追加することなく達成される。

0022

図4は、本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスのバルクデータ移動動作シーケンスを示している。図1を参照し、揮発性メモリデバイス400のメモリバンクの概略図は、揮発性メモリデバイス100のメモリバンクの概略図と同様である。データ移動(バックアップ)動作中、揮発性メモリデバイス400は所定ブロック410内の奇数データ及び偶数データを決定する。所定ブロック410は、例示的実施形態における一例では、WL(i)、WL(j)、WL(k)、WL(1)として表される、ワード線WLに対応して結合されている4行に細分される。同様に、各列におけるデータは対応するセンスアンプSAに結合されている。データ移動(バックアップ)動作が有効にされる時、揮発性メモリデバイスは、所定ブロック410内の奇数データ及び偶数データとして決定され、奇数データは奇数列におけるデータとして決定される(例えば、列1、3、5、7…)。同様に、揮発性メモリデバイスにおける偶数データは、偶数列(例えば、列2、4、6、8…)におけるデータを選択することによってコントローラによって決定される。いくつかの他の実施形態では、揮発性メモリデバイス400自体は、所定ブロック410内の奇数データ及び偶数データを決定することができ、従って、本発明における所定ブロック410内の奇数データ及び偶数データの決定は、これに限定するものではない。

0023

所定ブロック410における奇数データ及び偶数データの決定後、揮発性メモリデバイス400は、第1のバックアップブロック420及び第2のバックアップブロック430を有効にし、第1のバックアップブロック420及び第2のバックアップブロック430は、データ移動動作中にバックアップアレイとして定義される。所定ブロック410における奇数データは、第1のバックアップブロック420に移動され、同時に、偶数データが第2のバックアップブロック430に移動される。従って、効率的なデータ移動及び隠されたバックアップ動作は、同じ時間で実行される異なる場所に移動される必要があるデータの分割によって揮発性メモリデバイス内で実行される。この動作により、リフレッシュ動作中のバルクデータ移動のために広いデータパスは必要ではなく、バックアップ動作をリフレッシュ機能と共有することによって電力消費が大幅に低減される。

0024

いくつかの実施形態では、揮発性メモリデバイスは、デフォルトで第1のバックアップブロック420及び第2のバックアップブロック430を定義し、他のいくつかの実施形態では第1のバックアップブロック420及び第2のバックアップブロック430は、アクティブコマンドを通じてコントローラによって定義される。いくつかの実施形態では、バックアップ動作は、セルフリフレッシュ又はオートリフレッシュ動作中に実行される。アクティブコマンドは、所定ブロック、第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックのアドレス位置を有するコントローラによって提供される。セルフリフレッシュコマンドの実行中は、モデルリポジトリバックアップ(MRS)又はオンザフライバックアップによって、バックアップありとバックアップなしのデータ移動動作が選択される。

0025

図5は、本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスにおけるバルクデータ移動の動作波形を示している。図5を参照すると、データ移動動作中に、時間t0において所定ブロック1のワード線WL(i)がブロック1を有効にする。WL(i)イネーブルに続いて、そのBL及び相補ビットラインBL#が所定ブロック1に対応して有効にされる。時間がt1遅延した後、所定ブロック1におけるデータに対応するセンスアンプSAが有効にされる。その間に、揮発性メモリデバイスは、奇数データ及び偶数データをバックアップするために第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを決定する。時間t2において、対応するWL及びBLに結合されたセルノードは、第1のバックアップブロック、ブロック01及び第2のバックアップブロック、ブロック12で同時にバックアップされる。同様に、時間t3の間、SA0及びSA3のSAラインが有効にされ、所定ブロック内の対応するデータのBL及びBL#がバックアップ動作の間有効にされる。バックアップ動作は、バックアップブロック01及びバックアップブロック12で実行される。この動作中、第1のバックアップブロックは、バックアップ01であり、第2バックアップブロックは、バックアップ12である。従って、複数の所定ブロックは、対応するSA及びWL信号を有効にすることによって同時に有効にされる。図5を参照すると、ノーマルアレイにおけるノーマル動作及びバックアップアレイにおけるバックアップ動作は、アクティブコマンドXadd<i>=0/1によってコントローラを通して識別される。例えば、ノーマルアレイにおける通常動作に対するアクティブコマンドは、Xadd<i>=0と定義され、バックアップ動作は、Xadd<i>=1と定義される。

0026

図6は、本発明の例示的実施形態に基づく揮発性メモリデバイスにおけるデータアクセス動作のフローチャートであり、ステップ600におけるアクティブコマンドによって揮発性メモリデバイス内のバックアップアレイ及びノーマルアレイを決定することを含む。アクティブコマンドは、Xadd<i>=0/1と定義され、ステップ610において、揮発性メモリデバイスで通常動作を行うかバックアップ動作を行うかのアクティブコマンドを決定する。アクティブコマンドがXadd<i>=0の時、揮発性メモリデバイスは、ステップ630に定義されているように通常動作を実行することが決定される。ステップ610中のアクティブコマンドがXadd<i>=1であると決定される時、揮発性メモリデバイスは、ステップ620に定義されているようにバックアップ動作の開始を有効にする。バックアップ動作を実行するためのステップは、以下のステップを含む。ステップ601において、所定ブロックでデータ移動動作を実行する。ステップ602において、所定ブロック内の奇数データ及び偶数データを決定する。ステップ603において、所定ブロック内のセルのセンスアンプを周期的に有効にする。センスアンプを有効にした後、ステップ604において、行制御を通してダイナミックメモリアレイ内の第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを有効にする。上述したステップを全て実行した後、ステップ605において、奇数データ及び偶数データを同時に第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックにバックアップする。

0027

要約すると、本発明の実施形態は、揮発性メモリデバイス及び揮発性メモリデバイスにおける効率的な隠されたデータ移動の方法を紹介する。この方法は、揮発性メモリデバイスにおいて専用のデータ移動を実行することができる。データ移動に加えて、隠されたバックアップは、データを奇数データ及び偶数データに分割して第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックに入れることによって、異なる場所で同時に実行される。従って、ワイドデータパスは、バルクデータを転送するために必要とされない。更に、バルクデータ移動動作中に隠されたバックアップ動作を実行することによって、バックアップ動作をリフレッシュ機能と共有することで電力消費が大幅に削減される。この方法は、データ移動動作を実行するためのコントローラからの制御信号に限定するものではなく、セルフリフレッシュ又はオートリフレッシュ動作によっても行われる。揮発性メモリデバイスは、アクティブコマンドなしで第1のバックアップブロック及び第2のバックアップブロックを決定し得る。

0028

業者であれば明らかであるように、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、開示された実施形態に対して様々な変更及び変形がなされ得る。上記を考慮して、本発明は後述の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内に含まれる変更及び変形を網羅するということが意図される。

0029

110メモリバンク
120行アドレスデコーダ
125、210、310 行制御
130列アドレスデコータ
135 列制御
150サブアレイ
410所定ブロック
420 第1のバックアップブロック
430 第2のバックアップブロック
151サブワードドライバ
152センスアンプ
320遅延回路
SA センスアンプ
BLビット線
WL ワード線

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    【課題・解決手段】データの保持時間が長く、信頼性の高い、記憶装置を提供する。記憶装置は、ドライバ回路と複数のメモリセルとを有し、メモリセルはトランジスタと容量素子とを有し、トランジスタはチャネル形成領... 詳細

  • 株式会社東芝の「 情報処理装置、及び情報処理装置の制御方法」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】不揮発性メモリと揮発性メモリとの間のデータ転送速度を向上可能な情報処理装置、及び情報処理装置の制御方法を提供する。【解決手段】本実施形態によれば、情報処理装置は、中央処理部と、揮発性メモリと、... 詳細

  • 株式会社半導体エネルギー研究所の「 半導体装置」が 公開されました。( 2021/04/01)

    【課題】多値のデータの書き込みと読み出しを行うことのできる新規な半導体装置を提供すること。【解決手段】ビット線と、電源線と、第1及び第2のノードと、第1乃至第4のトランジスタと、第1及び第2の容量素子... 詳細

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