具有扩展工作温度范围的非易失性存储器制造技术

描述了一种方法和设备，用于测量非易失性存储器内的温度并在该温度超过门限温度一定时间量时刷新该非易失性存储器的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施方式一般涉及专用电子装置领域，例如计算机和电信装置。更具体 地，这些实施方式涉及用于扩展非易失性存储器的工作温度范围的产品、系统以及方法。
技术介绍
非易失性存储器(“NVM”)用于多种电子装置中，包括计算机、视频游戏控制台、 电信装置等。工作温度对NVM的质量和可靠性有影响。例如，NVM的工作温度可以被限制 在-25°C至85°C，基于在85°C的工作，NVM的质量和可靠性特性可以被定义为10年。使用NVM的装置，例如蜂窝电话通过包含了诸如全球定位和绘图、流视频、视频游 戏等特征从而增加它们对性能的要求。为了支持这些特征，厂家增加了装置的“每秒的指 令”性能和时钟频率。因此，装置的内部温度也增加了，导致相应的存储器结温的增加。此 外，像层叠封装(“POP”)、多芯片封装(“MCP”)以及精确硅通孔(“TSV”)的封装方案增 加了热耦合。另外，相变存储器(“PCM”)技术是热驱动，因此对温度改变更敏感。附图说明本专利技术的实施方式通过示例而非限制的方式在附图中的图中示出，在附图中，相 同的标记表示相似的元件，其中图1是示例装置的框图，本专利技术的实施方式在该示例装置中被执行；图2是根据本专利技术的实施方式的高级框图，包括用于启动非易失性存储器的刷新 的模块；图3是根据本专利技术的可替换实施方式的高级框图，包括用于启动非易失性存储器 的刷新的模块；图4是根据本专利技术的另一个可替换实施方式的高级框图，包括用于启动非易失性 存储器的刷新的模块；图5是非易失性存储器的示例温度在时间上的图形描述；图6是根据本专利技术的实施方式在非易失性存储器刷新期间为写入请求而执行的 进程的流程图；图7是根据本专利技术的实施方式在非易失性存储器刷新期间为读取请求而执行的 进程的流程图；图8是根据本专利技术的实施方式用于处理由于在非易失性存储器刷新期间出现读 取请求导致的冲突而被执行的进程的流程图；图9是示出根据本专利技术的实施方式的用于同步非易失性存储器刷新和存储器控 制器的刷新寄存器的示例值的表；图10是根据本专利技术的实施方式的在时间上的非易失性存储器的示例温度和相应 的刷新寄存器值的图形描述。具体实施例方式公开了一种用于测量非易失性存储器(“NVM”)内的温度并在温度超过门限温度 一段时间时刷新该NVM的至少一部分的方法和设备。刷新NVM确保在高温工作时在NVM内 存储数据的稳定性。本专利技术的实施方式扩展NVM工作温度范围技术以适应DRAM规格的温 度密集要求、增加的应用要求以及无线系统需求。对于一个实施方式，刷新操作包括在编程 脉冲或写入操作后的校验或读取操作。除非有特定说明，否则从以下论述中很容易理解整个说明书中使用例如“处理”、 “运算”、“计算”、“确定”等论述涉及计算机、计算系统或相似电子计算装置的动作或处理，用 于将被表示为计算系统寄存器和/或存储器内的物理量(例如电子)的数据处理和/或变 换成被类似表示为计算系统存储器、寄存器或其它这样的信息存储装置、传输或显示装置 内的物理量的其它数据。图1是示例装置的框图，其中本专利技术的实施方式被执行。存储器100可以包括一 个或多个不同类型的存储器。对于一个实施方式，存储器100包括易失性存储器105和NVM 110。对于可替换实施方式，存储器100只包括NVM 110。对于一个实施方式，NVM 110是相变存储器(“PCM”)，也可以被称为相变随机存取 存储器(“PRAM”或“PCRAM”)、奥弗辛斯基效应标准存储器(“0UM”)或硫系化合物随机存 取存储器(“C-RAM”)。对于可替换实施方式，NVM 110是磁阻随机存取存储器(“MRAM”)、 铁电随机存取存储器(FRAM)、闪存、可擦除可编程只读存储器(“EPR0M”)、电可擦除可编程 只读存储器(“EEPR0M”)或其它已知的非易失性存储器。易失性存储器105和NVM 110可以在堆叠过程中被结合以减少板上的器件封装， 可以分开封装或可以被放置在多芯片封装中，其中存储器组件100被放置在存储器控制器 115或一个或多个处理器核125的上面。对于一个实施方式，使用层叠封装120堆叠技术将 存储器100与存储器控制器115组合。存储器控制器115管理关于存储器100的主要功能，包括读取请求、写入请求以及 存储器刷新。对于一个实施方式，存储器控制器115和处理器核125是同一个封装(处理 器130)的一部分或存储器控制器115被集成在处理器核125中。对于可替换实施方式，存 储器控制器115和处理器核125被分开封装。对于另一个实施方式，一个或多个处理器核 125嵌入有NVM 110(未显示)。对于又另一个实施方式，处理器130包括存储器控制器115 而不包括一个或多个处理器核125。对于一个实施方式，处理器核125与输入/输出模块135连接。输入/输出模块 135用于将数据传递到装置和/或从装置传递。对于一个实施方式，输入/输出模块135包 括无线收发机，例如用于移动通信装置的射频(“RF”)收发机。这样，装置可以操作为蜂 窝装置或能操作在无线网络中的装置，无线网络例如是提供基于IEEE 802. 11规范的无线 局域网(WLAN)的基础技术的无线保真(Wi-Fi)、基于IEEE 802. 16-2005的WiMax和移动 WiMax、宽带码分多址(WCDMA)以及全球移动通信系统(GSM)网络，但是本专利技术不限于仅在 这些网络中操作。对于一个实施方式，输入/输出模块135提供有线连接，例如用于与其它 装置、外部或可移动存储器等通信。对于一个实施方式，存储器100存储在装置操作期间由存储器控制器115(或处理 器130)执行的指令。对于一个实施方式，存储器100存储用户数据，例如当传输消息或实际数据时的情况。例如，存储在存储器100中的指令执行无线通信、提供装置的安全功能、 诸如日历、电子邮件、互联网浏览等的用户功能。图2是根据本专利技术的一个实施方式的高级框图，包括用于启动NVM 110的刷新的 模块。温度传感器200测量NVM 110中的结温(例如存储器的硅温度)。即时温度影响电 参数，例如维持电流、CMOS装置的饱和电流等。结温随着时间会影响存储器单元的保持性。对于一个实施方式，当NVM 110的温度超过门限温度一段时间时，该NVM 110的至 少一部分被刷新。对于一个实施方式，门限温度或该段时间在制造存储器控制器115时就 被设定。对于一个实施方式，门限温度或该段时间是可编程的且可以由制造商、中间商或终 端用户来设定。对于一个实施方式，温度传感器200在NVM 110中被实施。如果NVMllO的温度超 过门限温度，则计时器205开始跟踪在门限温度以上花的时间量。对于一个实施方式，计时 器205使用系统时钟。对于可替换实施方式，计时器205使用与系统时钟不同的时钟、相位 锁定环或其它已知的基准信号。温度超过门限温度的时间量以两级粒度(granularity)被跟踪。例如，第一级和 第二级的粒度可以分别跟踪以分和十分、分和小时、小时和天、天和星期等为单位的时间 量。对于一个实施方式，第一级粒度在易失性计数器210中被跟踪，易失性计数器210被存 储在易失性存储器105中，而第二级粒度在非易失性计数器215中被跟踪，非易失性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，该设备包括：非易失性存储器，包括温度传感器，该温度传感器用于测量所述非易失性存储器内的温度；以及控制器，用于在所述温度超过门限温度一段时间时刷新所述非易失性存储器的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：E孔法洛涅里，D维梅尔卡蒂，
申请(专利权)人：E孔法洛涅里，D维梅尔卡蒂，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]