CN1567211A

CN1567211A - 利用温度检测调整动态随机存取存储器更新时间的方法与装置

Info

Publication number: CN1567211A
Application number: CN 03145215
Authority: CN
Inventors: 苏源茂
Original assignee: Winbond Electronics Corp
Current assignee: Winbond Electronics Corp
Priority date: 2003-06-23
Filing date: 2003-06-23
Publication date: 2005-01-19

Abstract

本发明提出一种更新一动态随机存储器(DRAM)芯片的方法。该方法先检测该DRAM芯片的一工作温度。然后，依据该工作温度的值，决定一相对应的更新间隔。最后，产生一具有该相对应的更新间隔的更新时脉，并对该DRAM芯片进行更新。该更新间隔基本上随着该工作温度的升高而减小。当工作温度降低时，本发明可以随着增大其更新时脉的更新间隔。这样，在保证DRAM芯片中所存储的数据不流失的条件下，可以适当的降低更新所损耗的功率，进而降低了DRAM芯片所损耗的电能。

Description

利用温度检测调整动态随机存取存储器更新时间的方法与装置

(1)技术领域

本发明有关一种调整动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)的更新时间的方法以及装置，尤指一种依据环境温度不同，而产生不同的更新时间的方法以及装置。

(2)背景技术

DRAM在所有的固态元件存储器中，算是集成度较高，比较便宜，且读取速度相当不错的一种。因此，广为使用于电子用品中。然而，DRAM有一种特征：DRAM的存储元是以电荷量的多寡来代表数据，其中的电荷会随着时间而流逝。其漏电的主要原因为DRAM存储元中的NMOS的PN接面的逆偏压漏电流。因此，每一个DRAM的存储元，每经过一定的时间后，便必须更新其中所存储的数据，以避免数据流失，此动作称为更新(refresh)，而该一定的时间则称为更新间隔(refreshinterval)。换言之，就算DRAM并没有与外界的IC进行数据的读取，处于备用(stand-by)的模式下，DRAM每隔一更新间隔，还是必须消耗一定的电能来进行更新。可以了解的是，如果更新间隔越短，DRAM因为更新所消耗的功率就越大。

然而，当DRAM用于可携式(portable)的电子产品(譬如PDA)时，便不得不致方于降低其所消耗的功率。由于可携式的电子产品可使用的能量有限，多数是由伴随的电池所提供，因此，为了延长其使用的时间，其中的电子零件所消耗的功率是越低越好。DRAM也不例外。所以，如何降低DRAM所消耗的功率，特别是更新所消耗的功率，便成为研发DRAM时的一重要的课题。

(3)发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是产生一适切的更新间隔，以使DRAM进行更新。这样，可以避免不必要的、过短的更新间隔所造成多余的功率损失。

根据上述的目的，本发明提出一种更新一动态随机存储器(DRAM)芯片的方法。该方法先检测该DRAM芯片的一工作温度。然后，依据该工作温度的值，决定一相对应的更新间隔。最后，产生一具有该相对应的更新间隔的更新时脉，并对该DRAM芯片进行更新。该更新间隔基本上随着该工作温度的升高而减小。

该更新间隔的决定可以通过一对照表，以查表方式而决定。

本发明另提出一种DRAM的更新系统，内嵌于一DRAM芯片中。该更新系统包含有一温度传感器、一更新间隔调整模块、一时脉产生器以及一更新执行模块。该温度传感器用以检测该DRAM芯片的工作温度，以产生一相对应的温度信号。依据该温度信号，该更新间隔调整模块决定一相对应的更新间隔。该时脉产生器用以产生一更新时脉，具有该相对应的更新间隔。依据该更新时脉，该更新执行模块对该DRAM芯片中的多个存储元进行更新。

当工作温度降低时，本发明的方法或是装置可以随着增大其更新时脉的更新间隔。这样，在保证DRAM芯片中所存储的数据不流失的条件下，可以适当的降低更新所损耗的功率。进而降低了DRAM芯片所损耗的电能。

(4)附图说明

图1为运用本发明的方法的DRAM结构图。

图2为一个震荡器中的一部分。

(5)具体实施方式

为使本发明的上述目的、特点和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图进行详细说明。

由半导体物理可知，PN接面的负偏压漏电流将随着环境温度升高而增大。因此，DRAM的cell中所存储的电荷也会随着温度升高，而流逝的更快速。所以，DRAM的更新间隔便应当随着IC工作温度升高而减小。

相对的，当IC工作温度降低时，更新时间也应该要随着温度降低而增大。这样，才不会损耗过多的电能于更新的动作上，可以增加电能的使用效率。

请参阅图1，图1为运用本发明的方法的DRAM结构图。温度传感器10用以检测IC工作温度，并负责输出一相对应的温度信号予一更新间隔调整模块12。更新间隔调整模块12依据当下的工作温度，决定一适切的更新间隔，并控制更新时脉产生器14输出相对应的更新时脉。这样，更新执行模块16可以据以对DRAM阵列18进行更新的动作，以保持DRAM阵列18中所存的数据不至于流失。

温度传感器10可以是一习知的能隙电压参考源(bandgap voltagereference)，用以产生一参考电压Vref，作为一温度信号。一般能隙电压参考源是依据一个二极管的顺向偏压作为参考值，然后产生一个相对应的电压，这个电压与温度的相关性，可以随电路不同而改变。所以通过电路设计的结果，可以将Vref设计成与温度大约成正相关；也就是，温度升高，Vref也跟着上升。

更新间隔调整模块12可以是一个基本的电阻电容延迟所建构成，其电阻电容时间常数(RC time constant)受到Vref的控制。如图2所示，图2为一个震荡器中的一部分。震荡器可以作为图1中的更新间隔调整模块12。在图2中，Vref控制了接地的NMOS的栅极。当温度下降时，Vref便会跟着下降，连带的，提高了放电路径的等效电阻，因此可以降低震荡器的频率。这样便等效地增大了更新间隔。

随着IC工作温度的变化，更新时脉也随着改变。这样，可以获得一个比较适切、不浪费电能的更新时脉。

更新间隔并不必要与工作温度呈现完全的线性关系，也可以是一温度范围对应至一个更新间隔，而另一个较高温度范围对应至另一个较低的温度间隔。这样的温度与工作温度的关系可以藉由一个内建的对照表预先设定。更新间隔便可以用查表的方式而决定。

本发明虽以一较佳实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟悉本技术的人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可做种种的更动与替换，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种更新一动态随机存储器芯片的方法，包含有：

检测该动态随机存储器芯片的一工作温度；

依据该工作温度，决定一相对应的更新间隔；以及

产生一更新时脉，具有该相对应的更新间隔，并对该动态随机存储器芯片进行更新。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当该工作温度落于一第一温度范围时，该相对应的更新间隔是为一第一更新间隔，当该工作温度落于一第二温度范围时，该相对应的更新间隔是为一第二更新间隔。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该相对应的更新间隔是根据一对照表而决定。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一温度范围高于该第二温度范围，且该第一更新间隔小于该第二更新间隔。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该工作温度是以一能隙电压参考源来检测，以输出一参考电压。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该参考电压是用以控制一震荡器的频率，并藉以产生该相对应的更新间隔。

7.一种动态随机存储器的更新系统，内嵌于一动态随机存储器芯片中，包含有：

一温度传感器，用以检测该动态随机存储器芯片的工作温度，以产生一相对应的温度信号；

一更新间隔调整模块，依据该温度信号，决定一相对应的更新间隔；

一时脉产生器，用以产生一更新时脉，具有该相对应的更新间隔；以及

一更新执行模块，依据该更新时脉，对该动态随机存储器芯片中的多个存储元进行更新。

8.如权利要求7所述的动态随机存储器更新系统，其特征在于，该温度传感器是为一能隙电压参考源。

9.如权利要求7所述的动态随机存储器更新系统，其特征在于，该更新间隔调整模块为一震荡器。