公开了用于通过确定备用核布局来实现嵌入式存储器阵列的尺寸减小的技术。在实施例中，包括全局过程参数的输入参数与设计特性组合以计算对应于管芯的潜在冗余构造的产量值。可以对所产生的产量进行比较以确定哪个冗余构造适合于维持特定的产量。被配置有一个或多个备用核(在其中没有冗余存储器)的管芯导致等于或超过具有常规存储器冗余的管芯的产量的产量。在一些示例性情况下，从核中消除存储器冗余。另一实施例提供了具有包括冗余核的阵列的半导体结构，每个核包括存储器阵列和逻辑结构的组成，其中每个冗余核的存储器阵列中的至少一个存储器阵列在没有行冗余和列冗余的至少其中之一的情况下被实现。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容总体上涉及半导体器件的设计，并且更具体地涉及用于通过共同优化逻辑核块和存储器冗余来实现面积减小的技术以及由此产生的结构。
技术介绍
嵌入式静态随机存取存储器(SRAM)被用作半导体器件(例如微处理器)中的高速缓存存储器并且被用作专用集成电路(IC)中的通用存储器。这些器件通过具有嵌入式存储器阵列来接收显著的性能增强，与利用外部存储器器件相反，但以例如管芯空间为代价。典型的管芯例如可以被配置有很多嵌入式SRAM阵列。这些和其它类型的存储器阵列包括被组织成行和列的数百万个可寻址存储单元(位)并不罕见。在每个阵列中的位的数量增加有缺陷的位的机会，并且因此增加管芯在制造之后变得不稳定的可能性。由于这个原因，制造准则规定：冗余应被构建到每个存储器阵列中，以便于维持可接受的产量。冗余主要通过每个阵列来实现，每个阵列具有一些数量的备用行和列来代替有缺陷的行和列。这种类型的冗余典型地被称为随机存取存储器(RAM)冗余或冗余存储器。存储器冗余倾向于增加阵列尺寸以对备用件负责，这在存在嵌入管芯内的很多或不寻常地小的或不完整的存储器阵列时是特别成问题的。在一些情况下，例如当存在不寻常地小的或不完整的存储器阵列时，容纳备用件所需的空间的量可以通过扩大维持产量超过可用的管芯空间。这在阵列尺寸上增加，进而提高了缺陷的概率。因此存在与提供足够量的嵌入式存储器相关联的很多折衷方案以满足管芯性能需要，同时通过维持可接受的产量来保持低制造成本。附图说明图1示出了根据本公开内容的实施例而配置的示例性半导体管芯。图2示出了根据本公开内容的实施例的基于全局过程参数和设计特性来计算管芯的产量以便于确定并验证备用核构造的方法。图3a-3e示出了根据本公开内容的实施例的用于确定备用核构造的一种示例性使用情况。图4示出了被配置为根据在本公开内容中提供的技术和方面执行用于基于各种管芯冗余构造来确定产量的例程的计算系统。具体实施方式公开了用于通过确定备用核布局来实现嵌入式存储器阵列的尺寸减小的技术。更具体地并且根据实施例，包括全局过程参数的输入参数与设计特性组合以计算相应于管芯的各种潜在冗余构造的多个产量值。在这些实施例中，可以对由此产生的产量进行比较以确定哪个冗余构造适合于维持特定的产量。在一些情况下，根据实施例，可以确定被配置有一个或多个备用核(在其中没有冗余存储器)的管芯产生的产量等于或超过具有在核中的常规存储器冗余的管芯的产量。在这些情况下，也许可能从管芯布局中的冗余核消除存储器冗余。通过消除存储器冗余，每个嵌入式存储器阵列只占据在给定核中容纳非冗余存储位所必需的空间的量。这些最小化的存储器阵列进而导致并行的空间节省，因为其它相关联的子部件(逻辑单元、熔丝等)也可以被最小化。在尺寸上的这样的减小的所产生的益处可以包括在制造期间的每个管芯缺陷率的减小以及从而在产量上的增加。该技术可以进一步体现在集成电路结构中。例如，另一个实施例提供具有嵌入式存储器的半导体器件。器件包括冗余核的阵列，每个核包括存储器阵列和逻辑结构的实质上相同的组成，其中每个冗余核的至少一个存储器阵列在没有行冗余和列冗余中的至少一个的情况下被实现。鉴于本公开内容，许多变型和变换还将是显而易见的。一般概述当前制造准则规定：管芯的每个嵌入式存储器阵列出于冗余目的应该被配置有一些数量的备用行和列以维持产量。当管芯包括数千、数万个小型嵌入式存储器阵列时，冗余的这种方法使用相当大的量的空间。例如，考虑制造商采用设计规则以通过规定对于在阵列中的每1,000,000存储位(1Mb)必须将五个或六个备用行添加到阵列来维持可接受的产量。此外，考虑制造商也采用要求小于1Mb的存储器阵列也包括一些量的冗余的规则(根据当前制造准则)。如应当意识到的，利用很多小型存储器阵列(<1Mb)制造的管芯可能导致这些不完整管芯的不适当量的冗余。作为结果，将备用件添加到每个存储器阵列所需的面积的量可能非常大并可能超过可用管芯面积。在一些应用中，附加的冗余可以以核冗余的形式被添加以进一步增加产量。在这种方法中，管芯布局包括具有包括存储器阵列、逻辑单元和寄存器文件等的实质上相同的组成的两个或多个核。具有(多个)备用核保证如果缺陷(例如，在逻辑结构中的缺陷)出现在存储器阵列之外，则缺陷将不使得管芯不稳定，因为可以替代地使用备用核。因此，包括一个或多个备用核的可以进一步增加产量。然而，在有或没有核冗余的添加的情况下具有存储器冗余导致与没有包括冗余的情况下相比的更大的管芯。更大的管芯将自然比更小的管芯有更多的缺陷，并且因此负面影响产量。为此目的，存在平衡具有足够的存储器来满足不断缩小的管芯的性能要求的不断增加的挑战，同时通过包括足够的冗余来维持产量。因此，并且根据本公开内容的实施例，提供了用于通过确定备用核构造来实现在半导体器件(微处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、IC等)中的嵌入式阵列的尺寸减小的技术，备用核构造减小或消除存储器行和列冗余的必要性。在一些实施例中，公开了包括确定性方法以选择冗余构造来实现特定产量的例程。这种方法应被识别为对当前制造准则的背离，当前制造准则假定可接受的产量取决于包括存储器冗余。在实施例中，可以接收包括全局过程参数和设计特性参数的输入参数。如本文中所使用的全局过程参数指代关于冗余构造的每个子部件(存储器阵列、熔丝、逻辑结构等)的多个缺陷密度。冗余构造可以包括例如无冗余、仅行冗余、仅列冗余、以及行和列冗余两者。为此目的并且根据实施例，可以接收代表对应于每个潜在冗余构造的子部件的每cm2缺陷的概率的缺陷密度。如本文中所使用的设计特性指代管芯的冗余和非冗余区的组成。在一些实施例中，每个区的组成包括由给定子部件占据的每个区的百分比。在实施例中，管芯包括基本或“外壳”区，其包括存储器和用于执行与一个或多个核的输入/输出操作的逻辑单元。这样的布置被认为是非冗余的，因为每个管芯包括一个基本区。根据实施例，冗余区在另一方面是包括冗余核并且可能包括一个或多个备用核的区。在一些实施例中，在组成(设计特性)和冗余方面变化的设计情境被输入并被用于计算对应的产量。在这些实施例中，每个设计情境在每个核包括实质上相同的组成(例如，嵌入式阵列、逻辑结构、寄存器文件等)的假设时进行操作。所以如果每个核被相同地组成，则单个核的组成可以足以确定可以在冗余区内实现的N个数量的核的总缺陷率。因此，通过改变组成和冗余参数，包括一个或多个备用核的设计情境(没有在核中的冗余存储器)可以被输入以产生预期产量，其随后可以与由实现核中的常规存储器冗余的设计情境产生的产量进行比较。在一些情况下，比较可以包括产生在视觉上呈现这些产量的二维产量表。如受益于本公开内容的人将意识到的，本文中所公开的一些实施例证明常规行和列冗余或所谓的存储器冗余在一些情况下可以完全(例如，行和列冗余两者的减少或消除)或部分地(例如，列冗余的减少或消除)被消除，因为包括一个或多个备用核的设计情境足以维持或提高产量。如将意识到的，如本文中关于冗余核所使用的短语“实质上相同的组成”指的是给定功能，以便于在给定核无法产生的情况下提供那个功能的冗余。将进一步意识到的是，可以在没有冗余核结构的准确或在其它情况下精确的相同性的情况下提供这样的冗余。更确切本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，包括：存储器；处理器，其耦合到所述存储器并且被配置为：接收全局过程参数，所述全局过程参数包括至少一个子部件和对应的缺陷密度；接收设计特性，所述设计特性包括基于冗余构造和所述至少一个子部件的管芯组成；并且基于所述全局过程参数和所述设计特性来计算一个或多个产量值；其中，所述一个或多个产量值基于包括一个或多个备用核并且在所述管芯的冗余核区中无冗余存储器的所述管芯组成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：存储器；处理器，其耦合到所述存储器并且被配置为：接收全局过程参数，所述全局过程参数包括至少一个子部件和对应的缺陷密度；接收设计特性，所述设计特性包括基于冗余构造和所述至少一个子部件的管芯组成；并且基于所述全局过程参数和所述设计特性来计算一个或多个产量值；其中，所述一个或多个产量值基于包括一个或多个备用核并且在所述管芯的冗余核区中无冗余存储器的所述管芯组成。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述管芯组成定义具有N个冗余核的冗余核区，并且所述一个或多个产量值是包括第一产量值和第二产量值的多个产量值，并且其中，所述处理器被配置为：基于被配置有第一百分比的冗余存储器的每个冗余核来确定所述第一产量值；基于所述N个冗余核中的被配置为备用核的一个或多个核来确定所述第二产量值，其中，每个冗余核被配置有小于所述第一百分比的冗余存储器的第二百分比的冗余存储器；并且将所述第一产量值与所述第二产量值进行比较以确定所述第一产量值和所述第二产量值是否处于预定容限内；其中，所述处理器还被配置为：基于在制造具有包括所述第一百分比的冗余存储器的组成的管芯所需的面积与制造具有包括所述第二百分比的冗余存储器的组成的管芯所需的面积之间的差异来确定管芯面积减小百分比。3.一种计算机程序产品，包括在其上进行非暂态编码的多个指令，所述指令在被执行时使处理器：接收全局过程参数，所述全局过程参数包括至少一个子部件和对应的缺陷密度；接收设计特性，所述设计特性包括基于冗余构造和所述至少一个子部件的管芯组成；并且基于所述全局过程参数和所述设计特性来计算一个或多个产量值。其中，所述一个或多个产量值基于包括至少一个备用核并且在所述管芯的冗余核区中无冗余存储器的所述管芯组成。4.根据权利要求3所述的计算机程序，其中，所述管芯组成定义具有N个冗余核的冗余核区，并且所述一个或多个产量值是包括第一产量值和第二产量值的多个产量值，并且其中，所述指令使所述处理器：基于被配置有第一百分比的冗余存储器的每个冗余核来确定所述第一产量值；基于所述N个冗余核中的被配置为备用核的至少一个核来确定所述第二产量值，其中，每个冗余核被配置有小于所述第一百分比的冗余存储器的第二百分比的冗余存储器；并且将所述第一产量值与所述第二产量值进行比较以确定所述第一产量值和所述第二产量值是否处于预定容限内；其中，所述指令还使所述处理器：基于在...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·E·布加扎利，A·高希，N·戈埃尔，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。