动态刷新率控制制造技术

在一个实施方案中，集成电路中的存储器控制器可以根据刷新率生成对耦接到该集成电路的一个或多个DRAM的刷新。该集成电路可包括一个或多个温度传感器。可根据温度传感器确定温度变化率。如果速率大于阈值，则存储器控制器可以根据由DRAM指定的刷新率生成刷新。如果速率小于阈值，则存储器控制器能够以降低的刷新率生成刷新。率生成刷新。率生成刷新。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态刷新率控制

技术介绍


[0001]本文描述的实施方案涉及动态随机存取存储器(DRAM)中的刷新操作。
[0002]相关技术描述
[0003]DRAM通常用作各种类型的计算系统中的主存储器系统，从台式或服务器计算机到笔记本电脑、个人数字助理、智能电话和其他便携式设备。在许多情况下，DRAM中消耗的功率是总功率的显著部分。在常常在有限电源诸如电池上操作的便携式系统中，降低系统中部件的功率消耗是延长该系统可以在有限电源上操作的时间的关键。另外，功率消耗导致热生成，其必须在所有类型的系统中耗散。
[0004]DRAM存储器单元将数据存储为电容器上的电荷，并且经受随时间推移电荷泄漏的风险。也就是说，存储的电荷可能泄漏，并且在电荷泄漏后从存储器单元读取的值将不同于写入的值，这导致错误操作。为了防止由于电容器上的电荷损失而造成存储在DRAM中的数据的丢失/损坏，周期性地刷新存储器单元(从单元读取值并将值写回去)。执行刷新所消耗的功率可以是DRAM中消耗的总功率的相当大的部分。
[0005]为了防止数据丢失/损坏所需的刷新率为给定DRAM指定，并且是随温度而变的。随着温度升高，泄漏率增大，因此所需的刷新率增大(例如，需要更频繁地进行刷新)。许多DRAM配备有温度传感器，并且DRAM基于由传感器感测的温度来确定所需的刷新率。DRAM包括可以被读取以确定所需刷新率的寄存器。然而，大多数DRAM中实施的温度传感器是相当粗粒度的(例如，10
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20摄氏度的范围通常分配相同的刷新率)。给定范围的刷新率是该范围的高温所需的刷新率。如果温度接近给定刷新率的范围的低端，则刷新率高于实际需要。另外，许多DRAM实施单个温度传感器。考虑到不接近DRAM上的温度传感器位置的潜在热点，DRAM可以在温度测量结果上施加显著的裕度。如果不存在热点，则刷新率高于实际需要。在一些情况下，裕度可以高达10摄氏度或更高。

技术实现思路

[0006]在一个实施方案中，一个或多个DRAM紧邻集成电路封装，该集成电路包括存储器控制器以控制DRAM。存储器控制器可以根据刷新率生成对DRAM的刷新。在一个实施方案中，集成电路包括多个温度传感器。热控制器可以读取传感器并确定温度的变化率(“温度变化率”)。如果速率大于阈值，则存储器控制器可以根据由DRAM指定的刷新率生成刷新。如果速率小于阈值，则存储器控制器可以降低的刷新率生成刷新。可以使用降低的刷新率，因为如果速率小于阈值，则在DRAM中可能不会生成热点，并且DRAM温度测量结果中的裕度可能是不必要的。另外，从集成电路上的温度传感器读取的温度可以比由DRAM映射到对应刷新率的温度范围的粒度更细，因此减小的速率对于实际温度可能是足够的。与使用由DRAM指定的刷新率相比，可以不太频繁地执行刷新，因此可以减少功率消耗。
附图说明
[0007]下面的详细描述参照附图，现在对这些附图进行简要说明。
[0008]图1是封装有集成电路(此示例中的片上系统(SOC))的DRAM的一个实施方案的侧视图。
[0009]图2是封装有集成电路的DRAM的一个实施方案的顶视图。
[0010]图3是集成电路(SOC)的一个实施方案以及包括图1和图2所示DRAM的存储器的框图。
[0011]图4是DRAM的一个实施方案、存储器控制器和热控制器的框图。
[0012]图5是示出集成电路的一个实施方案控制DRAM的刷新的操作的流程图。
[0013]图6是包括集成电路(SOC)和具有DRAM的存储器的系统的一个实施方案的框图。
[0014]尽管本公开中所述的实施方案可受各种修改形式和另选形式的影响，但其具体实施方案在附图中以举例的方式示出并将在本文中详细描述。然而，应当理解，附图和对其的具体实施方式不旨在将实施方案限制为所公开的特定形式，而相反，本专利技术旨在涵盖落入所附权利要求书的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。本文所使用的标题仅用于组织目的，并不旨在用于限制说明书的范围。如在整个本申请中所使用的那样，以允许的意义(即，意味着具有可能性)而非强制的意义(即，意味着必须)使用“可能”一词。类似地，字词“包括”、“包含”意味着“包括但不限于”。如本文所用，术语“第一”、“第二”等充当其之后的名词的标签，并且不暗指任何类型的排序(例如，空间的、时间的、逻辑的等)，除非有明确指出。
[0015]在本公开内，不同实体(其可被不同地称为“单元”、“电路”、其他部件等等)可被描述或声称成“被配置为”执行一个或多个任务或操作。此表达方式—被配置为[执行一个或多个任务]的[实体]—在本文中用于指代结构(即，物理的事物，诸如电子电路)。更具体地，此表达方式用于指示此结构被布置成在操作期间执行一个或多个任务。结构可被描述成“被配置为”执行某个任务，即使该结构当前并非正被操作亦如此。“被配置为生成输出时钟信号的时钟电路”旨在涵盖例如在操作期间执行该功能的电路，即使所涉及的电路当前并非正被使用(例如该电路并未连接到电源)。因此，被描述或表述成“被配置为”执行某个任务的实体是指物理的事物，诸如设备、电路、存储可执行以实施该任务的程序指令的存储器等。该短语在本文中不被用于指代无形的事物。通常，形成与“被配置为”对应的结构的电路可包括硬件电路。硬件电路可包括以下项的任意组合：组合式逻辑电路、时钟存储设备(诸如触发器、寄存器、锁存器等)、有限状态机、存储器(诸如静态随机存取存储器或嵌入式动态随机存取存储器)、定制设计电路、模拟电路、可编程逻辑阵列等。类似地，为了描述方便，可将各种单元/电路/部件描述为执行一个或多个任务。此类描述应当被解释为包括短语“被配置为”。
[0016]术语“被配置为”并不旨在表示“能够配置为”。例如，未经编程的FPGA不会被认为是“被配置为”执行某个特定功能，虽然其可能“可被配置为”执行该功能。在适当编程之后，FPGA然后可认为“被配置为”执行该功能。
[0017]在一个实施方案中，可通过以硬件描述语言(HDL)诸如Verilog或VHDL对电路的描述进行编码来实现根据本公开的硬件电路。可针对为给定集成电路制造技术设计的单元库来合成HDL描述，并可出于定时、功率和其他原因而被修改，以获得可被传输到工厂以生成
掩模并最终产生集成电路的最终的设计数据库。一些硬件电路或其部分也可在示意图编辑器中被定制设计并与合成电路一起被捕获到集成电路设计中。该集成电路可包括晶体管并还可包括其他电路元件(例如，无源元件，诸如电容器、电阻器、电感器等)，以及晶体管和电路元件之间的互连件。一些实施方案可实现耦接在一起的多个集成电路，以实现硬件电路，和/或可在一些实施方案中使用离散元件。另选地，HDL设计可被合成为可编程逻辑阵列诸如现场可编程门阵列(FPGA)并且可在FPGA中实现。
[0018]如本文所用，术语“基于”或“取决于”用于描述影响确定的一个或多个因素。此术语不排除可能有附加因素可影响确定。也就是说，确定可仅基于指定的因素或基于所指定的因素及其他未指定的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：动态随机存取存储器(DRAM)；集成电路，所述集成电路耦接到所述DRAM，其中所述集成电路包括：至少一个温度传感器；存储器控制器，所述存储器控制器被配置为响应于由所述至少一个温度传感器感测的温度变化率而确定所述存储器控制器刷新所述DRAM的刷新率。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述DRAM被配置为提供第一刷新率，并且其中所述存储器控制器被配置为响应于所述变化率超过阈值而选择所述第一刷新率。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述DRAM还包括第二温度传感器，其中所述DRAM被配置为响应于由所述第二温度传感器感测的温度而生成所述第一刷新率。4.根据权利要求2或权利要求3所述的系统，其中所述存储器控制器被配置为响应于所述变化率不超过所述阈值而选择低于所述第一刷新率的第二刷新率。5.根据权利要求4所述的系统，其中，响应于由所述至少一个温度传感器感测的温度而从所述第一刷新率缩放得到所述第二刷新率。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述集成电路包括热控制器，所述热控制器被配置为响应于由所述集成电路中的所述至少一个温度传感器感测的温度而检测所述集成电路中的温度变化率。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述集成电路中的所述至少一个温度传感器包括多个温度传感器，并且其中所述温度是由所述多个温度传感器感测的最大温度。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述DRAM是耦接到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓亮，N，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：