專(zhuān)利名稱(chēng)：使用選擇性預(yù)充電的存儲(chǔ)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
4^Hf的實(shí)施例涉及集成電路，具體地，涉及使用選擇性預(yù)充電的數(shù) 字存儲(chǔ)體。
背景技術(shù)：
電子系統(tǒng)應(yīng)用于許多設(shè)備中，所述設(shè)備包括個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC )、服務(wù) 器、路由器、集線器、交換機(jī)、線卡、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、 電子游戲設(shè)備、高清晰度電視機(jī)(HDTV)、以及工業(yè)設(shè)備、車(chē)載設(shè)備等 等。這些電子系統(tǒng)的主要技術(shù)驅(qū)動(dòng)是數(shù)字邏輯和控制、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、輸 V輸出(I/O)以及復(fù)合信號(hào)(模擬和數(shù)字)技術(shù)。獨(dú)立產(chǎn)品的例子包括 微處理器/控制器、動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(DRAM)、 SRAM、閃存 EEPROM、 A/D轉(zhuǎn)換器等。^式產(chǎn)品的例子包括作為SIC (片內(nèi)系統(tǒng)) 的多片集成電路(IC)或作為SOC (片上系統(tǒng))的單片IC。
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(例如DRAM、 SRAM、 ROM、 EPROM、 EEPROM、 閃存EEPROM、鐵電RAM、 MAGRAM等)在三十多年里在許多電子 系統(tǒng)中扮演了重要角色。它們的用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、代碼(指令)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù) 檢索/訪問(wèn)(讀/寫(xiě))的功能持續(xù),越各種應(yīng)用。這些獨(dú)立的/分立的存儲(chǔ) 器產(chǎn)品形式和嵌入式形式的存儲(chǔ)器(例如集成有如邏輯等的其它功能的存 儲(chǔ)器)在模塊或單片IC中的應(yīng)用持續(xù)增長(zhǎng)。在各種應(yīng)用中，成本、工作 功率、帶寬、延遲、使用的簡(jiǎn)易性、支持廣泛應(yīng)用的能力(平衡訪問(wèn)對(duì)比 不平衡訪問(wèn))以及非易失性都是所期望的特性。
從20世紀(jì)70年代的在單片IC上數(shù)千比特的存儲(chǔ)量起，半導(dǎo)體技術(shù) 在每存儲(chǔ)器芯片的密度上已經(jīng)有了很大的JL艮。目前在易失性讀/寫(xiě)RAM(如DRAM)以及非易失性讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器(如閃存EEPROM)中可以實(shí) 現(xiàn)1吉比特(GB)每單片IC。但是，訪問(wèn)的粒度(granularity of access) 卻未跟上。雖然目前可利用多存儲(chǔ)體(multibank) IC，但是一次不能訪 問(wèn)多于32比特。實(shí)際上，對(duì)于讀/寫(xiě)而言， 一次僅可用一個(gè)存儲(chǔ)體，而其 它的存儲(chǔ)體則無(wú)法用于基本上同時(shí)進(jìn)行的操作。訪問(wèn)和周期次數(shù)已經(jīng)得到 改善，從而提供了帶有例如"列預(yù)取(column pre-fetch )"、"開(kāi)放頁(yè)(open page)"、和"專(zhuān)用1/0接口" (DDR, QDR， RambusTM)等的限制的較 高帶寬。但是，隨機(jī)延遲一訪問(wèn)存儲(chǔ)器中任何地方的任何隨機(jī)位置的能 力一仍然是個(gè)問(wèn)題。在由于便攜性而要求低電壓和電池供電的情況下，還 需大幅降低功率和延遲。例如，移動(dòng)SDRAM (例如Micron等所提供的 移動(dòng)SDRAM)在降低"待機(jī)功率"方面已采取了一些措施。但是，降低 工作功率仍是這種存儲(chǔ)器的一個(gè)問(wèn)題。
在例如以矩陣方式逐行逐列地組織的、在市場(chǎng)上可購(gòu)買(mǎi)到的DRAM 中，在開(kāi)放行(等于一個(gè)"頁(yè)面")時(shí)， 一旦該"頁(yè)面"被開(kāi)放，則對(duì)于 快速隨機(jī)訪問(wèn)而言可l吏用一千至四千比特。但是，由于各種原因，通信存 儲(chǔ)器在使用開(kāi)放頁(yè)面架構(gòu)的情況下效率不高。首先，與計(jì)算系統(tǒng)存儲(chǔ)器中 的不平衡的讀/寫(xiě)(讀可能以多于三比一的比例超過(guò)寫(xiě))不同，通信存儲(chǔ) 器需要平衡的讀/寫(xiě)(讀的次數(shù)大約等于寫(xiě)的次數(shù))。第二，在通信存儲(chǔ)器 中，包存儲(chǔ)器內(nèi)容的外出(輸出)完全是隨機(jī)的和不可預(yù)測(cè)的。因此，由 于這些原因，任何包(或包的部分)的隨機(jī)延遲需要有用的帶寬，而非快 速訪問(wèn)例如開(kāi)放頁(yè)面中的受限的尋址空間的能力。此外，在可以開(kāi)^t新的 頁(yè)面(如DRAM中)之前，必須關(guān)閉現(xiàn)有的或當(dāng)前的頁(yè)面，并對(duì)整個(gè)存 儲(chǔ)體進(jìn)行預(yù)充電。因此，如果單個(gè)存儲(chǔ)體具有64Mb的密度，則即使只需 要被訪問(wèn)行中的16個(gè)新的比特，也必須對(duì)整個(gè)存儲(chǔ)體進(jìn)行預(yù)充電，該預(yù) 充電消耗了功率且提高了存儲(chǔ)器器件的溫度。
盡管帶寬、延遲、成本、功率和波形因數(shù)都是重要的，但是對(duì)于移動(dòng) 應(yīng)用而言，低功率是關(guān)鍵。隨著新一代器件的密度和速度的提高，工作功 率的降低是關(guān)注的重點(diǎn)。DRAM、 SRAM和閃存EEPROM中的異步操 作是當(dāng)前降低工作功率的優(yōu)先選擇，但是，這對(duì)訪問(wèn)時(shí)間和性能有不利影 響。另一方面，同步操作需要對(duì)集成電路(IC)中的上百萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行啟 動(dòng)和預(yù)充電，從而導(dǎo)致了高功率成本。例如在CMOS設(shè)計(jì)中，工作功率 大約等于CV2f，其中f是頻率，C是(各種)電容，V是電壓。V和C 的降低;l有限的。 一般地，為了更好的性能，必須提高f,使得同時(shí)降低 工作功率更加困難。多存儲(chǔ)體存儲(chǔ)器在DRAM、 SRAM和閃存中是常見(jiàn)的。為改善帶寬， 在DRAM和SRAM (例如RambusTM、 DDR、 QDR等)中均已普及數(shù)
據(jù)和"開(kāi)放頁(yè)"的預(yù)定(例如預(yù)取)突發(fā)。rldramtm和fcram
是帶寬和延遲推力(latency thrust)的兩個(gè)例子。輪詢(xún)(round-robin) 方案也可用于降低功率，但是由于限于以預(yù)定順序訪問(wèn)每個(gè)存儲(chǔ)體，因而 不允i午隨機(jī)fr沐問(wèn)。因此，隨機(jī)fr沐問(wèn)時(shí)間平均由逸長(zhǎng)。
在1998年10月27日授予Rogers等人的美國(guó)專(zhuān)利5,828,610中，公 開(kāi)了 一種靜態(tài)RAM ( SRAM )。該SRAM被描述為能夠在對(duì)數(shù)據(jù)字進(jìn)行
讀訪問(wèn)^Mt之前對(duì)該數(shù)據(jù)字進(jìn)行選擇性預(yù)充電，以節(jié)省功率。但是，其中 并未講解或暗示在寫(xiě)訪問(wèn)操作之前進(jìn)行選擇性預(yù)充電。該美國(guó)專(zhuān)利
5,828,610也沒(méi)有講解或暗示對(duì)存儲(chǔ)器單元的單個(gè)列進(jìn)行選擇性預(yù)充電的 方法。此外，盡管示出了選擇性預(yù)充電，Roger的SRAM以及其它未利 用選擇性預(yù)充電的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)器的操作需要在可以訪問(wèn)另 一存儲(chǔ)器段之前 完成一個(gè)訪問(wèn)周期。這種操作方式導(dǎo)致了延遲的增加。此外，SRAM通 常不如其它形式的存儲(chǔ)器(例如DRAM)那樣密集。因此，與更密集的 形式的存儲(chǔ)器如現(xiàn)代DRAM相比，SRAM較少受到軟錯(cuò)誤的影響。除了 對(duì)軟錯(cuò)誤的靈敏性之外，與DRAM不同，傳統(tǒng)的SRAM典型地不需要支 持各種突發(fā)模式操作。


通過(guò)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述將容易地理解本公開(kāi)的實(shí)施例。
在附圖的圖示中以示例方式而不是限定性的方式來(lái)示出本公開(kāi)的實(shí) 施例。
圖la-lh示出了本領(lǐng)域中已知的示例DRAM存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的示意圖2a-2c示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的各種示例性磁心存儲(chǔ)器單元矩陣結(jié)構(gòu) 和物理布局；
圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括存儲(chǔ)單元詳情的典型存儲(chǔ)器矩陣架
構(gòu)5
圖4示出了描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字存儲(chǔ)器操作的流程圖； 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的存儲(chǔ)器矩陣陣列架構(gòu)的框圖； 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的存儲(chǔ)器單元架構(gòu)的示意圖；圖7示出了根據(jù)實(shí)施例的包括預(yù)充電選擇線的存儲(chǔ)器矩陣架構(gòu)；
圖8示出了根據(jù)實(shí)施例的包括預(yù)充電選擇線和預(yù)充電電壓的存儲(chǔ)器 矩陣架構(gòu)；
圖9示出了描述根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的數(shù)字存儲(chǔ)器操作的流程 圖，其中可以用 一個(gè)命令來(lái)替代另 一個(gè)命令而不需要JL^新的訪問(wèn)周期；
圖10-21描述了現(xiàn)有技術(shù)中的DRAM芯片的時(shí)序圖22-28示出了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、對(duì)傳統(tǒng)DDRSDRAM(同 步雙數(shù)據(jù)速率DRAM)的改進(jìn)；以及
圖29示出了被配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種實(shí)施例的示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
在下面的詳細(xì)說(shuō)明中參考構(gòu)成本文中一部分的附圖，其中以本^^開(kāi)的 示例性實(shí)施例的方式來(lái)示出所述附圖。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離;^^開(kāi)的范圍 的情況下，可以使用其它實(shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)上或邏輯上的變化。因 此，以下詳細(xì)^兌明不應(yīng)祐j人為是限制性的，而是根據(jù)4^>開(kāi)的實(shí)施例的范 圍由所附的權(quán)利要求及其等效內(nèi)容來(lái)限定。
可以以有助于理解各種實(shí)施例的方式將各個(gè)操作描述為多個(gè)依次的 離散操作；但是，不應(yīng)將所描述的順序解釋為這些操作是順序相關(guān)的。
本說(shuō)明書(shū)可以使用基于透視法的描述，例如上/下、后/前、以及頂/ 底。這種描述僅僅用于方便討論，而并非旨在限制實(shí)施例的應(yīng)用。
可以使用術(shù)語(yǔ)"耦合"和"連接，，及其派生詞。應(yīng)當(dāng)理解，這些術(shù)語(yǔ) 并不是旨在作為彼此的同義詞。而是在具體實(shí)施例中，"連接"可以用于 表示兩個(gè)或更多個(gè)元件相互之間直接物理接觸或電接觸。"耦合"可以指 兩個(gè)或更多個(gè)元件直接物理接觸或電接觸。當(dāng)然，"耦合"還可以指兩個(gè) 或更多個(gè)元件相互之間并不直接接觸，但仍然相互協(xié)作或相互作用。
對(duì)于本i兌明書(shū)而言，"A/B"形式的措詞是指A或B。對(duì)于本i兌明書(shū) 而言，"A和/或B"形式的^^I是指"(A)、 (B)、或(A和B)"。對(duì)于本 說(shuō)明書(shū)而言，以"A、 B和C中的至少一個(gè)"的形式的措詞是指"(A)、 (B)、 (C)、 (A和B)、 (A和C)、 (B和C)、或(A、 B和C)"。對(duì)于 本說(shuō)明書(shū)而言，以"(A) B"形式的措詞是指"(B)或(AB)"，也就是說(shuō)，A是可選的元件。
本說(shuō)明書(shū)可能會(huì)使用以下措詞"各種實(shí)施例"、"在實(shí)施例中"、或"在 多個(gè)實(shí)施例中"，這些措詞可以各自表示一個(gè)或更多個(gè)相同或不同的實(shí)施 例。此外，本公開(kāi)中描述的實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"、"具有" 等是同義詞。
這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例可以涉及所有形式的READ (讀)和 WRITE (寫(xiě))存儲(chǔ)器，例如DRAM、 SRAM、閃存EEPROM等等。在 當(dāng)前的存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)中，ACCESS (訪問(wèn))周期和PRECHARGE (預(yù) 充電)周期是單獨(dú)地執(zhí)行的。在接收到訪問(wèn)命令(例如讀或?qū)?時(shí)，典型 的存儲(chǔ)器芯片或器件可能假設(shè)芯片中的所有位線已被預(yù)充電并且準(zhǔn)備好 被訪問(wèn)。為了實(shí)現(xiàn)上述假設(shè)，在每個(gè)訪問(wèn)周期之后，在下個(gè)訪問(wèn)周期之前， 對(duì)所有位線進(jìn)行預(yù)充電。由于多種原因，這可能4吏用比所需的功率更多的 功率。第一個(gè)原因是在最佳情況下，可能一次只能從典型的存儲(chǔ)器件讀 取32位，然而卻對(duì)更多的位線進(jìn)行預(yù)充電，從而消耗了不必要的功率。 其次，在許多情況下，因?yàn)榇鎯?chǔ)單元容易由于漏電而丟失其存儲(chǔ)的電荷， 因此必須不定期地REFRESH (刷新)存儲(chǔ)單元。所述刷新操作確保了存 儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)元件定期地被更新，以避免記憶丟失。但是，當(dāng)存儲(chǔ)單元被 刷新時(shí)，它們必須首先被預(yù)充電。因此，在典型的體系結(jié)構(gòu)中，在每次刷 新之前對(duì)位線進(jìn)行兩次預(yù)充電。 一次是如上在最近的訪問(wèn)周期之后，然后 另一次是在刷新操作之前。
為了滿足對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)器件的日益JL艮的需求，出現(xiàn)了對(duì)以三維尋址方 式設(shè)計(jì)存儲(chǔ)器(而不是傳統(tǒng)的"行x列"二維矩陣尋址方案)的需求。
本發(fā)明的實(shí)施例可以對(duì)位線的子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電，而不是如在現(xiàn) 有技術(shù)中的對(duì)所有位線進(jìn)行預(yù)充電。同時(shí)，與諸如輪詢(xún)之類(lèi)的現(xiàn)有技術(shù)方 案相反，本發(fā)明的實(shí)施例可以允許隨機(jī)行訪問(wèn)。
在實(shí)施例中，本發(fā)明可以使用接收到的存儲(chǔ)器地址或標(biāo)識(shí)符，以便不 僅如同現(xiàn)有技術(shù)中那樣訪問(wèn)存儲(chǔ)單元，而且在該訪問(wèn)之前選^^要進(jìn)行預(yù)充 電的位線。這樣，可以減少預(yù)充電時(shí)間，并且可以限制在預(yù)充電周期期間 消耗的功率。此外，在實(shí)施例中，預(yù)充電周期和訪問(wèn)周期可以同時(shí)發(fā)生或 基本上同時(shí)發(fā)生。
此外，在現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式中，啟用了所有的讀出放大器，所述讀 出放大器可用于便利于存儲(chǔ)單元在訪問(wèn)周期期間驅(qū)動(dòng)位線電壓。就功率方面而言這也可能存在浪費(fèi)。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可以在訪問(wèn)周期期間只 啟用全部讀出放大器中的一部^出放大器，以節(jié)省在訪問(wèn)周期期間消耗 的功率和/或減少訪問(wèn)周期時(shí)間。
在現(xiàn)有技術(shù)中，多存儲(chǔ)體DRAM常規(guī)地對(duì)所有存儲(chǔ)體進(jìn)行預(yù)充電， 但是在下一個(gè)訪問(wèn)周期(可以是一個(gè)時(shí)鐘或若干個(gè)時(shí)鐘)， 一次只能訪問(wèn) 一個(gè)存儲(chǔ)體。如果具有對(duì)輸入地址流的"先驗(yàn)"知識(shí)一如在信元和包交換 的許多通信應(yīng)用中的情形 一本發(fā)明通過(guò)準(zhǔn)備所述選擇性的存儲(chǔ)體用于 DATA WRITE (數(shù)據(jù)寫(xiě))可顯著地降低工作功率。類(lèi)似地，如果已知針 對(duì)OUTPUTTING (輸出)包的EGRESS (輸出)模式，則可以在讀取 數(shù)據(jù)之前M需要^L預(yù)充電的一個(gè)(或多個(gè))存儲(chǔ)體進(jìn)W5g充電。此夕卜， 存儲(chǔ)體的操作消耗約50%的工作功率，剩余的功率在操作存儲(chǔ)體的外圍 設(shè)備中被消耗。因此，降^^儲(chǔ)體的存儲(chǔ)功率可以顯著地降低存儲(chǔ)器消耗 的總功率。僅對(duì)例如子陣列的預(yù)充電消癡艮少的功率，且與現(xiàn)有技術(shù)中實(shí) 現(xiàn)的預(yù)充電相比要快得多。
圖la至lh描述了本領(lǐng)域中已知的示例性DRAM存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的各 種示意圖?？梢岳帽景l(fā)明的各種實(shí)施例來(lái)降低預(yù)充電周期期間的功率消 耗以及維持存儲(chǔ)器芯片中的低的隨機(jī)*問(wèn)延遲時(shí)間，所述存儲(chǔ)器芯片包 括這些以及其它的已知或未知的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)包括除 了 DRAM之外的存儲(chǔ)器類(lèi)型。
圖2a至2c示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的各種示例性DRAM磁心存儲(chǔ)單元 矩陣組織和物理布局。圖2a示出了傳統(tǒng)的交叉點(diǎn)陣列布局。圖2b示出了 折疊式位線陣列布局。圖2c示出了復(fù)掄式(folded twisted)位線架構(gòu)。
維持存儲(chǔ)器芯片中的低的隨機(jī)m^問(wèn)延遲時(shí)間，所述存儲(chǔ)器芯片包括這些 以及其它的已知或未知的磁心存儲(chǔ)器組織，所述存儲(chǔ)器組織包括除了 DRAM之外的存儲(chǔ)器類(lèi)型。
圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括存儲(chǔ)單元詳情的典型存儲(chǔ)器矩陣架 構(gòu)。尋址命令控制電路315可接收用于對(duì)某些存儲(chǔ)單元313執(zhí)行訪問(wèn)操作 的命令。尋址命令控制電路還可接收存儲(chǔ)器地址或標(biāo)識(shí)符，所述存儲(chǔ)器地 址或標(biāo)識(shí)符可包括標(biāo)識(shí)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行地址和/或列地址。尋址 命令控制電路315可以將標(biāo)識(shí)符和/或列地址傳遞給列譯碼器301。列譯碼 器301可以對(duì)標(biāo)識(shí)符和/或列地址進(jìn)^^碼，以確定哪些存儲(chǔ)單元列包括 要被訪問(wèn)的特定存儲(chǔ)單元。尋址命令控制電路315還可以將標(biāo)識(shí)符和/或行地址傳遞給^^碼器307。 #^碼器307可以對(duì)標(biāo)識(shí)符和/或行地址進(jìn)行 譯碼，以確定哪些存儲(chǔ)單元行包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元。
如果所接收到的命令操作是讀操作，則可能發(fā)生以下事件?，F(xiàn)有技術(shù) 的電路將假設(shè)所有位線311均已祐:預(yù)充電(見(jiàn)下文)。典型地，位線309 將被預(yù)充電到基準(zhǔn)電壓電平的一半(Vcc/2)的電壓電平，當(dāng)然，其它的 預(yù)充電電壓也是可行的。#^碼器307將設(shè)置或固定在包含要被訪問(wèn)的存 儲(chǔ)單元的行線311上的訪問(wèn)電壓。圖3中描述的每個(gè)存儲(chǔ)單元313被示出 為具有一個(gè)選通晶體管317和一個(gè)存儲(chǔ)元件電容器319的典型的存儲(chǔ)單元 結(jié)構(gòu)。在電容器319上可具有表示二進(jìn)制"1"或二進(jìn)制"0"的存儲(chǔ)電壓。 用于表示二進(jìn)制"1"或二進(jìn)制"0"的電壓電平可以隨實(shí)施方案和/或結(jié) 構(gòu)而變化。盡管存儲(chǔ)單元313描述了最常見(jiàn)類(lèi)型的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)，許多其 它的存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)也是已知的(見(jiàn)圖la-lh )。當(dāng)連接到行線311的選通晶 體管317的相關(guān)端子檢測(cè)到訪問(wèn)線電壓已被#^碼器307設(shè)置或固定時(shí)， 該檢測(cè)到的電壓可以打開(kāi)選通晶體管317并允許存儲(chǔ)元件319與相關(guān)的位 線309共享其存儲(chǔ)的電壓。該共享可引起該位線的電壓電平的微小擾動(dòng)。 讀出放大器電路303 (可包含多個(gè)讀出放大器)可以通it^所述微小擾動(dòng) 施加正反饋直到該位線被設(shè)置或固定到所存儲(chǔ)的電壓電平以便利于對(duì)所 存儲(chǔ)的電壓電平的驅(qū)動(dòng)。由于行譯碼器307可以只將一個(gè)行線311設(shè)置或 固定到訪問(wèn)電壓電平，因此可以只將存儲(chǔ)單元313的一行"接通"，以驅(qū) 動(dòng)位線309的電壓電平。這有時(shí)被稱(chēng)為打開(kāi)頁(yè)。此時(shí)，讀出放大器303 可讀取位線309的電壓電平，且該輸出M送到存儲(chǔ)器芯片的輸出引腳 (未示出)。此外，該操作可使存儲(chǔ)元件319上的電荷^，但是讀出放 大器303的操作可以刷新存儲(chǔ)元件319的存儲(chǔ)電壓。
如果接收到的命令操作是寫(xiě)命令，則#^碼器307可以如在讀操作中 一樣設(shè)置或固定行線上的訪問(wèn)電壓。接下來(lái)，讀出放大器303可以將位線 309上的電壓驅(qū)動(dòng)為期望電壓(表示要寫(xiě)入的期望的二進(jìn)制邏輯值)，該 期望電壓又可將各種存儲(chǔ)元件319的電壓驅(qū)動(dòng)為期望的電壓電平。
此外，尋址命令控制電路315可以向可包括預(yù)充電電路的讀出放大器 303發(fā)送信號(hào)，以對(duì)該電路中的所有位線309進(jìn)行預(yù)充電。作為響應(yīng)，該 器件中的所有位線309均可^^預(yù)充電。典型地，該預(yù)充電周期在所述訪問(wèn) 周期之后出現(xiàn)，為下一個(gè)緊接著的訪問(wèn)命^H故準(zhǔn)備。此外，如同本領(lǐng)域中 已知且熟知的，將在類(lèi)似進(jìn)程之后不定期地對(duì)所有位線進(jìn)行刷新。
在現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方式(例如圖3所示的實(shí)施方式)中，如上文所述，對(duì)連接到存儲(chǔ)單元313的字線之一的選擇"開(kāi)啟"了連接到該選擇的行線 311的所有存儲(chǔ)單元313。因此，所有存儲(chǔ)單元313被"接通"，盡管^ 在當(dāng)前的訪問(wèn)周期中可能并非對(duì)所有的存儲(chǔ)單元313進(jìn)行讀取。通過(guò)啟動(dòng) 附接到單個(gè)行線311的所有存儲(chǔ)單元313，連接到所選行線311的所有這 些存儲(chǔ)單元313可以在當(dāng)前訪問(wèn)周期期間被詢(xún)問(wèn)，可能需要如上文所述地
通過(guò)讀出放大器303的動(dòng)作而被再填充，以;M^殳有首先允許刷新存儲(chǔ)電
平的情況下不能被進(jìn)行隨后的訪問(wèn)(讀、寫(xiě)或其它操作)。ilXt于所有后 續(xù)的訪問(wèn)操作而言都增加了延遲。這還增大了在未被讀取但已啟動(dòng)的存儲(chǔ) 單元313中發(fā)生"軟錯(cuò)誤"的可能性。
圖4示出了描述根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的數(shù)字存儲(chǔ)器的操作的流程 圖。在401處，數(shù)字存儲(chǔ)器件可以接收到諸如讀或?qū)懼?lèi)的訪問(wèn)命令，并 且可以提供有關(guān)該數(shù)字存儲(chǔ)器件的地址引腳的存儲(chǔ)器地址或標(biāo)識(shí)符。在實(shí) 施例中，存儲(chǔ)器地址可以包括標(biāo)識(shí)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行和列的行地址 和列地址。在實(shí)施例中，所述行地址和列地址每個(gè)可以在不同的時(shí)鐘周期 被單獨(dú)地應(yīng)用于所述存儲(chǔ)器件的輸入引腳。在實(shí)施例中，可以首先提供行 地址。在實(shí)施例中，可以首先提供列地址。在403處，該數(shù)字存儲(chǔ)器件的 列譯碼器可以對(duì)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的列地址進(jìn)行多路分解或譯碼。在 405處，選擇性預(yù)充電電路可以對(duì)位線的子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電，所述位 線的子組包括那些包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的位線。在實(shí)施例中，所述選 擇性預(yù)充電可以是針對(duì)比存儲(chǔ)體或整個(gè)芯片中的所有位線少的位線。在實(shí) 施例中，所述位線的子組可以只包括那些連接到要^L訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的位 線。在實(shí)施例中，被選擇性預(yù)充電的所述位線的子組可以是存儲(chǔ)單元的存 儲(chǔ)體、小型存儲(chǔ)體、子存儲(chǔ)體、存儲(chǔ)單元陣列、存儲(chǔ)單元的子陣列、8字 節(jié)字(八位位組)、字線中的兩列、或單個(gè)存儲(chǔ)單元。
在407處，行譯碼器可以對(duì)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行地址進(jìn)行多路分 解或譯碼。在409處，作為響應(yīng)，^^碼器可以設(shè)置或固定在連接到具有 要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行的行線上的訪問(wèn)電壓。一JM"位線進(jìn)行選擇性預(yù) 充電并且已設(shè)置或固定在具有要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的適當(dāng)行上的訪問(wèn)電 壓，則在411處讀出放大器可以便利于訪問(wèn)操作的執(zhí)行，并且可以讀出數(shù) 據(jù)位并將其發(fā)送至輸出總線(例如，在訪問(wèn)操作是讀操作的情況下)。
因此，一^供了列地址—無(wú)論是在寬的非多路復(fù)用或是多路復(fù)用的 尋址系統(tǒng)中一就可以在數(shù)據(jù)訪問(wèn)之前進(jìn)行預(yù)充電。行地址鏈可以繼續(xù)進(jìn)行 直到行線(例如頁(yè)線或字線)編碼完成，但是可以不啟動(dòng)行線直到完成預(yù)
16充電。在實(shí)施例中，這可以降低行周期時(shí)間TRC。例如，在當(dāng)前的DRAM 架構(gòu)和布局中，預(yù)充電時(shí)間大約是TW的50%。但是，在實(shí)施例中，只 對(duì)所有位線中的一小部分進(jìn)行選擇性預(yù)充電可將預(yù)充電時(shí)間減少至TRC 的5%到10%之間。
本發(fā)明的實(shí)施例不僅可以應(yīng)用于DRAM，而且可以應(yīng)用于需^i線 預(yù)充電的任何存儲(chǔ)器，包括例如多種類(lèi)型的FeRAM和SRAM存儲(chǔ)器體 系結(jié)構(gòu)。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的存儲(chǔ)器矩陣陣列架構(gòu)的框圖。尋 址命令控制電路515可以接收用于對(duì)某些存儲(chǔ)單元513進(jìn)行訪問(wèn)^Mt的命 令。尋址命令控制電路還可以接收存儲(chǔ)器地址或標(biāo)識(shí)符，所述存儲(chǔ)器地址 或標(biāo)識(shí)符可以包括標(biāo)識(shí)那些要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元513的行地址和/或列地 址。在實(shí)施例中，所述行地址和列地址每個(gè)可以在不同的時(shí)鐘周期被單獨(dú) 地應(yīng)用于存儲(chǔ)器件的輸入引腳(未示出)。在實(shí)施例中，可以首先提供行 地址。在實(shí)施例中，可以首先提供列地址。尋址命令控制電路515可以將 列地址傳送給列譯碼器501。列譯碼器501可以對(duì)列地址進(jìn)#^碼或多路 復(fù)用，以確定哪些存儲(chǔ)單元列513包括要被訪問(wèn)的特定存儲(chǔ)單元。尋址命 令控制電路515還可將行地址傳送給#^碼器507，然后*碼器507可 以確定哪些存儲(chǔ)單元行515包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元。
如果接收到的命令操作是讀操作，則在實(shí)施例中可出現(xiàn)以下事件。與 現(xiàn)有技術(shù)的電路不同，該電路可能不會(huì)假設(shè)所有位線509已被預(yù)充電。預(yù) 充電選擇電路505可以從列譯碼器501或?qū)ぶ访羁刂齐娐?15接收指示 要對(duì)位線509中的哪些位線進(jìn)行選擇性預(yù)充電的信號(hào)。在實(shí)施例中，預(yù)充 電選擇電路505可以包含預(yù)充電選擇晶體管(未示出)，以允許預(yù)充電選 擇電路505對(duì)適當(dāng)?shù)奈痪€509進(jìn)行選擇性預(yù)充電。在實(shí)施例中，預(yù)充電選 擇電路505可以是讀出放大器電路503的一部分，所述讀出放大器電路 503可以包含多個(gè)讀出放大器。在實(shí)施例中，讀出放大器503可以包含多 個(gè)讀出放大器，每個(gè)讀出放大器與所述多個(gè)位線509中的每一個(gè)位線相關(guān) 聯(lián)。
在實(shí)施例中，所述選擇性預(yù)充電可以是針對(duì)比存儲(chǔ)體或存儲(chǔ)器芯片中 的所有位線少的位線509。在實(shí)施例中，位線509的子組可以只包括那些 連接到要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元513的位線509。在實(shí)施例中，被選擇性預(yù)充 電的位線509的子組可以是存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體、存儲(chǔ)單元的陣列或網(wǎng)格、 存儲(chǔ)單元的子陣列、8字節(jié)的字(八位位組)、字線中的兩列、或單個(gè)存儲(chǔ)單元513等。對(duì)于要進(jìn)行選擇性預(yù)充電的位線509，預(yù)充電選擇電路505 可以將電壓電平設(shè)置或固定為大約等于基準(zhǔn)電壓電平的一半(Vcc/2)或 者某一其它電壓。
#^碼器507可以設(shè)置或固定在包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元513的行線 511上的訪問(wèn)電壓。當(dāng)存儲(chǔ)單元513檢測(cè)到訪問(wèn)行電壓已被設(shè)置或固定時(shí)， 存儲(chǔ)單元513可以允許存儲(chǔ)單元513的存儲(chǔ)元件(未示出)與相關(guān)的位線 509共享其存儲(chǔ)的電壓。該共享可能引起位線509的電壓電平的微小擾動(dòng)。 讀出放大器電路503可以通it^fe加正反饋直到位線509被驅(qū)動(dòng)、設(shè)置或固 定到所存儲(chǔ)的電壓電平來(lái)便利于對(duì)所存儲(chǔ)的電壓電平的驅(qū)動(dòng)。由于#^碼 器507可以只將一個(gè)行線511設(shè)置或固定到訪問(wèn)電壓電平，因此只有存儲(chǔ) 單元513的一行會(huì)被"接通"且驅(qū)動(dòng)位線511的電壓電平。此時(shí)，讀出放 大器電路503可以讀取位線509的電壓電平，并且結(jié)果被發(fā)送到輸出數(shù)據(jù) 總線(未示出)。此外，該操作可能耗盡存儲(chǔ)單元513中存儲(chǔ)的電荷，但 是讀出放大器電路503的操作可以刷新所存儲(chǔ)的電壓。
如果所述命令操作是寫(xiě)命令，則#%碼器507可以如在讀操作中一樣 設(shè)置或固定在一個(gè)行線511上的訪問(wèn)電壓。接下來(lái)，讀出放大器電路503 可以將位線509上的電壓驅(qū)動(dòng)為期望的電壓(表示期望的二進(jìn)制邏輯值)， 所述期望的電壓又可以將存儲(chǔ)單元513的電壓驅(qū)動(dòng)到期望的電壓電平。此 外，可以在上述的類(lèi)似進(jìn)程之后不定期地刷新所有位線509 (其中位線被 預(yù)充電，值被讀取且隨后通過(guò)讀出放大器503的操作而被寫(xiě)入或刷新)。
圖6描述了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的存儲(chǔ)單元架構(gòu)的示意圖。存儲(chǔ)單 元600可包括選通晶體管601，選通晶體管601具有經(jīng)由行線611 (也稱(chēng) 為字線)而可操作地耦合到#^碼器(未示出)的端子。選通晶體管601 的另一端子可經(jīng)由位線607被可操作地耦合到讀出放大器(未示出)和列 譯碼器(未示出)。存儲(chǔ)單元600還可以包括電容器603，電容器603可 用作存儲(chǔ)單元600的存儲(chǔ)元件。電容器603可以存儲(chǔ)表示邏輯二進(jìn)制位"O" 或邏輯二進(jìn)制位"1"的存儲(chǔ)電壓。表示"0"或"1"的實(shí)際的存儲(chǔ)電壓 電平(或電壓電平的范圍)可以在存儲(chǔ)單元架構(gòu)之間變化，本發(fā)明的實(shí)施 例不限于任一電壓電平、多個(gè)電平或范圍。
存儲(chǔ)單元600還可以包括預(yù)充電選擇晶體管605，預(yù)充電選擇晶體管 605可位于選通晶體管601與電容器603之間。預(yù)充電選擇晶體管605的
示出)。在實(shí)施例中，預(yù)充電選擇電路可以設(shè)置或固定預(yù)充電選擇線609上的預(yù)充電選擇電壓，該預(yù)充電選擇電壓可以使得位線607被驅(qū)動(dòng)為預(yù)充 電電壓電平。因此，通過(guò)在存儲(chǔ)單元600中包括預(yù)充電選擇晶體管，可以 只對(duì)具有要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的那些特定列進(jìn)行預(yù)充電，從而節(jié)省在預(yù)充 電周期期間消耗的功率。這些實(shí)施例提供了非常精細(xì)的粒度，使用該非常 精細(xì)的粒度可以對(duì)位線進(jìn)行選擇性預(yù)充電可以^M"連接到要被訪問(wèn)的存 儲(chǔ)單元的那些特定位線進(jìn)行預(yù)充電。在替代性實(shí)施例(未示出)中，可以 通過(guò)例如將類(lèi)似的預(yù)充電選擇晶體管置于預(yù)充電選擇電路中來(lái)實(shí)現(xiàn)這種 相同水平的精細(xì)粒度。在其它實(shí)施例中，可以使用數(shù)量更少的預(yù)充電選擇 晶體管，并且可以用更小的粒度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)位線的選擇性預(yù)充電，從而導(dǎo)致 了比可能必需被預(yù)充電的位線多但仍然少于所有位線的位線被預(yù)充電，因 此實(shí)現(xiàn)了功率節(jié)省。在這些實(shí)施例中，功率節(jié)省可能部分地取決于對(duì)位線 進(jìn)行預(yù)充電的粒度。在使用諸如DRAM存儲(chǔ)單元之類(lèi)的存儲(chǔ)單元的實(shí)施例中，使用垂直XJL 的晶體管，由于包括預(yù)充電選擇晶體管而造成的棵片尺寸的增加或者不利 可達(dá)到最小化。圖7示出了根據(jù)各種實(shí)施例的在選擇性預(yù)充電中實(shí)現(xiàn)列g(shù)度的、包 括預(yù)充電選擇線的存儲(chǔ)器矩陣架構(gòu)或存儲(chǔ)器網(wǎng)格架構(gòu)。在實(shí)施例中，存儲(chǔ) 單元713可以以實(shí)質(zhì)上按具有多列和多行的網(wǎng)格或矩陣來(lái)排列。每個(gè)存儲(chǔ) 單元713可以構(gòu)成該網(wǎng)格的正好一行和正好一列的一部分。單個(gè)列中的每 個(gè)存儲(chǔ)單元713可以通it^目應(yīng)的位線709而連接到同 一列中的所有其它存 儲(chǔ)單元713，行中的每個(gè)存儲(chǔ)單元713可以通ii+目應(yīng)的行線711而連接到 該行中的所有其它存儲(chǔ)單元713。尋址命令控制電路715可以接收用于對(duì) 某些存儲(chǔ)單元713進(jìn)m^問(wèn)操作的命令。尋址命令控制電路715還可以接 收存儲(chǔ)器地址或標(biāo)識(shí)符，所述存儲(chǔ)器地址或標(biāo)識(shí)符可以包括對(duì)存儲(chǔ)單元 713中的那些要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元進(jìn)行標(biāo)識(shí)的行地址和/或列地址。在實(shí)施 例中，所述行地址和列地址每個(gè)可以在不同的時(shí)鐘周期被單獨(dú)地應(yīng)用于存 儲(chǔ)器件(未示出)的輸入引腳。在實(shí)施例中，可以首先提供行地址。在實(shí) 施例中，可以首先提供列地址。尋址命令控制電路715可以將列地址傳送 給列譯碼器701。列譯碼器701可以對(duì)列地址進(jìn)#^碼或多路復(fù)用，以確 定存儲(chǔ)單元713的哪些列包括要被訪問(wèn)的特定的存儲(chǔ)單元。尋址命令控制 電路715還可以將行地址傳送給^^碼器707， #^碼器707隨后可以確 定存儲(chǔ)單元713的哪些行包括要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元。如果接收到的命令操作是讀操作，則在實(shí)施例中可發(fā)生以下事件。與19在現(xiàn)有技術(shù)的電路中不同，該電路可能不a設(shè)所有位線709已被預(yù)充 電。可以是讀出放大器電路703的一部分的預(yù)充電選擇電路705可從列譯 碼器701或?qū)ぶ访羁刂齐娐?15接^示要對(duì)存儲(chǔ)單元713的哪些列進(jìn) 行選擇性預(yù)充電的信號(hào)。在實(shí)施例中，讀出放大器電路703還可包含多個(gè) 讀出放大器。每個(gè)存儲(chǔ)單元713可包括選通晶體管719、存儲(chǔ)電容器721以及預(yù)充 電選擇晶體管723。在實(shí)施例中，每個(gè)預(yù)充電選擇晶體管723可以經(jīng)由多 個(gè)預(yù)充電選擇線717被可操作地耦合到預(yù)充電電路。所述預(yù)充電選擇電路 可以設(shè)置或固定每個(gè)預(yù)充電選擇線717上的預(yù)充電選擇電壓，從而便利于 對(duì)多個(gè)位線709的選擇性預(yù)充電。在實(shí)施例中，可以只對(duì)包含要被訪問(wèn)的 存儲(chǔ)單元的那些列進(jìn)行預(yù)充電，由此實(shí)現(xiàn)精細(xì)的粒度。#^碼器707可以設(shè)置或固定在包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行線711 之一上的訪問(wèn)電壓。當(dāng) 一個(gè)存儲(chǔ)單元713檢測(cè)到訪問(wèn)線電壓已被^if碼器 707設(shè)置或固定時(shí)，該存儲(chǔ)單元713可以打開(kāi)選通晶體管719并允許存儲(chǔ) 電容器721與相關(guān)的位線709共享其存儲(chǔ)電壓。該共享可引起位線709的 電壓電平的微小擾動(dòng)。讀出放大器電路703可以通過(guò)對(duì)所述微小擾動(dòng)施加 正反饋直到位線709被設(shè)置或固定到所存儲(chǔ)的電壓電平來(lái)便利于對(duì)所存 儲(chǔ)的電壓電平的驅(qū)動(dòng)。由于*碼器707可以只將一個(gè)行線711設(shè)置或固 定到訪問(wèn)電壓電平，因此僅一行存儲(chǔ)單元713被"接通"并驅(qū)動(dòng)位線709 的電壓電平。此時(shí)，讀出放大器電路703可以讀取位線709的電壓電平， 且該輸出M送至輸出數(shù)據(jù)總線(未示出)。此外，該操作可^^存儲(chǔ)電 容器721上的電荷，當(dāng)然，讀出放大器電路703的操作可以恢復(fù)所存儲(chǔ)的 電壓。如果命令操作是寫(xiě)命令，則#%碼器707可以如在讀操作中那樣設(shè)置 或固定行線711上的訪問(wèn)電壓。接下來(lái)，讀出放大器電路703可以將位線 709上的電壓驅(qū)動(dòng)為期望的電壓(表示要存儲(chǔ)的期望的二進(jìn)制邏輯值)， 該期望的電壓又可以將存儲(chǔ)電容器721的電壓驅(qū)動(dòng)為期望的電壓電平。此 夕卜，可在如上所述的類(lèi)似進(jìn)程之后不定期地恢復(fù)存儲(chǔ)電容器721上的存儲(chǔ) 電壓。在利用串聯(lián)在選通晶體管719與存儲(chǔ)電容器721之間的預(yù)充電選擇晶 體管723的本發(fā)明的實(shí)施例中，即使在選通晶體管719被啟動(dòng)時(shí)，存儲(chǔ)電 容器721的存儲(chǔ)電壓電平也可保持與位線709相隔離。這是因?yàn)?，在?dāng)前 的訪問(wèn)操作中，只有連接到要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的預(yù)充電選擇晶體管723才可以被啟動(dòng)。所有其它的預(yù)充電選擇晶體管723可以保持不被啟動(dòng)。因 此，即使通過(guò)行線711上的行線電壓的設(shè)置或固定而使得存儲(chǔ)單元713的 選通晶體管719被啟動(dòng)時(shí)，預(yù)充電選擇晶體管723仍可允許存儲(chǔ)單元713 保持在"斷開(kāi)"模式。這樣，利用預(yù)充電選擇晶體管723可以允許譯碼級(jí) 別處于存儲(chǔ)單元級(jí)(即，"位"級(jí))?？梢砸淮螁?dòng)單個(gè)的存儲(chǔ)單元713, 而不是如使用現(xiàn)有技術(shù)那樣一次啟動(dòng)整行的存儲(chǔ)單元。在實(shí)施例中，該譯 碼可以通過(guò)以下來(lái)完成在預(yù)充電選擇電路705對(duì)連接到存儲(chǔ)單元713 的相同列的對(duì)應(yīng)位線709進(jìn)行選擇性預(yù)充電時(shí)或此后不久，向預(yù)充電選擇 線717施加預(yù)充電選擇電壓。因此，在實(shí)施例中，預(yù)充電選擇電路705 可以處理這種附加的譯，碼級(jí)別。如上文所述，可以選擇行線711上的第一存儲(chǔ)單元713，并且可以通 過(guò)以下方式來(lái)對(duì)該第一存儲(chǔ)單元713進(jìn)行讀、寫(xiě)或其它操作設(shè)置或固定 行線選擇電壓，對(duì)所需的位線709進(jìn)行預(yù)充電，以及接通讀出放大器電路 703。接下來(lái)，通過(guò)如上文所述地增加附加的i^碼級(jí)別，在^艮短的時(shí)段內(nèi) 且在同一 ACTIVE (活動(dòng))周期內(nèi)，相同的所選行線711上的第二位/存 儲(chǔ)單元713可以被"接通"，并且對(duì)該第二位/存儲(chǔ)單元713進(jìn)行讀、寫(xiě)或 其它操作，而不需要進(jìn)行到下一個(gè)訪問(wèn)周期。此外，在訪問(wèn)第一位/存儲(chǔ) 單元713時(shí)，可以對(duì)連接到第二位/存儲(chǔ)單元713的位線709進(jìn)行預(yù)充電。 通過(guò)在訪問(wèn)第一位/存儲(chǔ)單元713時(shí)隔離第二位/存儲(chǔ)單元713 (使用上述 附加的譯碼級(jí)別)，第二位/存儲(chǔ)單元713的存儲(chǔ)電壓可以被保持并且可以 不需要在對(duì)第一位/存儲(chǔ)單元713進(jìn)行訪問(wèn)操作之后被刷新。如上文參照 圖3所描述的，現(xiàn)有技術(shù)的配置使得連接到行線的所有存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)電 壓電平^L^，即佳j!在當(dāng)前訪問(wèn)操作期間不訪問(wèn)這些存儲(chǔ)單元時(shí)也是如 此。在可以訪問(wèn)這些位之前，必須刷新這些存儲(chǔ)單元并;^l^新的訪問(wèn)周期， 從而增加了延遲。但是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以支持突發(fā)模式操作， 由此單個(gè)行中的多個(gè)位可以被選擇性地預(yù)充電，并且可以在很短的時(shí)段內(nèi) 相繼被訪問(wèn)，而不iiX新的訪問(wèn)周期，從而軟錯(cuò)誤的可能性降低，且/或 功率消耗降低。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的、包括預(yù)充電選擇線817和預(yù)充 電電壓線825的存儲(chǔ)器矩陣架構(gòu)。圖8的存儲(chǔ)器矩陣以與圖7的存儲(chǔ)器矩 陣相類(lèi)似的方式進(jìn)行^Mt。而在以下則突出其不同之處。每個(gè)存儲(chǔ)單元813包含選通晶體管和存儲(chǔ)電容器(未標(biāo)記)。預(yù)充電 選擇晶體管823枕故置成與每個(gè)存儲(chǔ)單元813相鄰，并且經(jīng)由預(yù)充電選擇線817被可操作地耦合到預(yù)充電選擇電路805。預(yù)充電選擇晶體管823還 經(jīng)由預(yù)充電電壓線825被可操作地耦合到預(yù)充電選擇電路805。在設(shè)置或 固定在預(yù)充電選擇線817上的預(yù)充電選擇電壓后，預(yù)充電選擇晶體管可以 便利于將位線809驅(qū)動(dòng)為在預(yù)充電電壓線825上設(shè)置或固定的所述預(yù)充電 選擇電壓。這樣，可以使用預(yù)充電選擇晶體管823將多個(gè)位線809預(yù)充電 到預(yù)充電電壓。在實(shí)施例中，可以只對(duì)包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的那些列 進(jìn)行預(yù)充電。在實(shí)施例中，可以使用圖8中描述的存儲(chǔ)器矩陣架構(gòu)來(lái)對(duì)比 包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)器的所有列多(但不是全部列)的列進(jìn)行預(yù)充電。在 實(shí)施例中，圖8中描述的存儲(chǔ)器矩陣架構(gòu)可能導(dǎo)致小的棵片尺寸損失，但 是也可以在少許犧牲或不犧牲性能的情況下實(shí)現(xiàn)在工作功率方面的實(shí)質(zhì) 性節(jié)省。圖9示出了描述根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的數(shù)字存儲(chǔ)器操作的流程 圖，其中可以用一個(gè)命令來(lái)替換另一個(gè)命令而不需要新的訪問(wèn)周期。在 卯l處，數(shù)字存儲(chǔ)器件可以接收到第一訪問(wèn)命令(例如讀或?qū)?，并且可 以提供有關(guān)該數(shù)字存儲(chǔ)器件的地址引腳的存儲(chǔ)器地址或標(biāo)識(shí)符。在實(shí)施例 中，所述存儲(chǔ)器地址可包括標(biāo)識(shí)包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行和列的行地 址和/或列地址。在實(shí)施例中，所述行地址和列地址每個(gè)可以在不同的時(shí) 鐘周期被單獨(dú)地應(yīng)用于該存儲(chǔ)器件的輸入引腳。在實(shí)施例中，可以首先提 供行地址。在實(shí)施例中，可以首先提供列地址。在卯3處，數(shù)字存儲(chǔ)器件 的列譯碼器可以對(duì)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的列地址進(jìn)行多路分解或譯碼。在 卯5處，選擇性預(yù)充電電路可以對(duì)位線子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電，所述位線 子組包括那些包含要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的位線。在實(shí)施例中，選擇性預(yù)充 電的位線可以比存儲(chǔ)體或整個(gè)芯片中的所有位線少。在實(shí)施例中，所述位 線子組可以只包括那些連接到要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的位線。在實(shí)施例中， 被選擇性預(yù)充電的位線子組可以是存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)體、存儲(chǔ)單元的陣列或 網(wǎng)格、存儲(chǔ)單元的子陣列、8字節(jié)的字(八位位組)、字線中的兩列、或 單個(gè)存儲(chǔ)單元等。在卯7處，#^碼器可以對(duì)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行地址進(jìn)行多路分 解或譯碼。在卯9處，作為響應(yīng)，^t^碼器可以設(shè)置或固定在連接到具有 要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的行的行線上的訪問(wèn)電壓。在911處，數(shù)字存儲(chǔ)器件 可被適配為感測(cè)第二訪問(wèn)命令。例如，在實(shí)施例中，如果第一命令是讀命 令，則第二命令可以是寫(xiě)命令或其它命令。在實(shí)施例中，如果第一命令是 寫(xiě)命令，則第二命令可以是讀命令或其它命令。 一旦位線已被選擇性預(yù)充 電，則所述訪問(wèn)電壓已被設(shè)置或固定在具有要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元的適當(dāng)?shù)男猩?，且如果?13處沒(méi)有檢測(cè)到新的訪問(wèn)命令，則讀出放大器可以便利 于在915處對(duì)第一訪問(wèn)操作的執(zhí)行，并且可以讀取數(shù)據(jù)位并將其發(fā)送至輸 出總線(例如在訪問(wèn)操作是讀操作的情況下)。如果在913處已檢測(cè)到新 的訪問(wèn)命令，則讀出放大器可以便利于在917處對(duì)第二訪問(wèn)操作的執(zhí)行。通過(guò)例如在訪問(wèn)周期的起始處(在前端)發(fā)起預(yù)充電周期而不是在之 后(在后端)^L^預(yù)充電周期，可以使圖9中描述的操作成為可能。因此， 當(dāng)提供了包括存儲(chǔ)體地址和行地址的存儲(chǔ)器地址或接收行地址和列地址 的平面地址(flataddress)時(shí)，可對(duì)特定的存儲(chǔ)體、小型存儲(chǔ)體、子存儲(chǔ) 體、或子陣列進(jìn)行預(yù)充電并且其l^被啟動(dòng)以用于訪問(wèn)。在此之前，可以 不對(duì)存儲(chǔ)體或存儲(chǔ)體的一部分進(jìn)行預(yù)充電。因此，預(yù)充電可以是在存儲(chǔ)器 訪問(wèn)操作前端的啟動(dòng)命令的組成部分，而不是如在現(xiàn)有技術(shù)中 一樣在后端 進(jìn)行。因此，在存儲(chǔ)器芯片等待位線被選擇性預(yù)充電(卯5)以及#^碼器 對(duì)行地址進(jìn)*碼(907)的同時(shí)，可以在存儲(chǔ)器芯片的適當(dāng)?shù)囊_上接 收新的訪問(wèn)命令。這在例如存儲(chǔ)器控制器或數(shù)字信號(hào)處理器想要重新區(qū)分 讀、寫(xiě)或刷新之間的優(yōu)先次序時(shí)可能是有用的。在現(xiàn)有技術(shù)中，如果想要 例如中止寫(xiě)且開(kāi)始讀，則必須再次完全開(kāi)始新的周期。在本發(fā)明的實(shí)施例 中，所述芯片可以在一個(gè)時(shí)鐘周期中止一個(gè)^Mt并在另 一時(shí)鐘周期產(chǎn)生新 的操作，而不會(huì)有數(shù)據(jù)完整性的任何損失。這在例如面向通信的存儲(chǔ)器中 可能是有用的，其中入口模式可能是已知的，而不是出口模式。在實(shí)施例中，由于預(yù)充電可以是在周期的起始處進(jìn)行，因此如果要對(duì) 整個(gè)存儲(chǔ)體進(jìn)行選捧性預(yù)充電，則與傳統(tǒng)的存儲(chǔ)器芯片或DRAM相比， 數(shù)據(jù)訪問(wèn)可能不得不延遲。如果在每個(gè)時(shí)鐘周期連續(xù)地訪問(wèn)所述存儲(chǔ)體， 則這可能導(dǎo)致一次"起動(dòng)(startup)"損失。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的存儲(chǔ)器芯 片而言的、用于接收第一訪問(wèn)命令并將數(shù)據(jù)放在輸出總線上(例如如在讀 操作中那樣)的例如4至6個(gè)周期，本發(fā)明的實(shí)施例在最差情況的場(chǎng)景下 可能需要例如7至9個(gè)周期。在存儲(chǔ)器體系結(jié)構(gòu)是子陣列型架構(gòu)的實(shí)施例 中(其中所述子陣列為僅64k比特或128k比特)，所^擇性預(yù)充電可以 只占用一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘，因此損失可能小得多。但是，即^A在存在"起動(dòng)" 損失的實(shí)施例中，存儲(chǔ)體隨機(jī)訪問(wèn)時(shí)間也保持不變。例如，在使用位突發(fā) 長(zhǎng)度為8的實(shí)施例中，對(duì)于總體性能而言數(shù)據(jù)訪問(wèn)損失可能是無(wú)關(guān)緊要 的。在本發(fā)明的實(shí)施例中，"用戶(hù)"能夠經(jīng)由存儲(chǔ)器件的引腳或焊墊來(lái)選擇性地控制預(yù)充電操作?？梢赃B同特定位置(存儲(chǔ)體、子陣列，乃至與讀 或?qū)懖僮黝?lèi)似的一行)的存儲(chǔ)器地址向該器件提供預(yù)充電命令。在實(shí)施例
中，如果期望的話還可以對(duì)整個(gè)器件進(jìn)行預(yù)充電。在實(shí)施例中，用戶(hù)可以
使用MODE REGISTER (模式寄存器)配置命令對(duì)存儲(chǔ)器件進(jìn)行編程以 在操作的起始處或結(jié)束處進(jìn)行選擇性預(yù)充電。通過(guò)以該方式執(zhí)行，能夠以 最大數(shù)據(jù)吞吐量以及在沒(méi)有任何方面的性能降低的情況下實(shí)現(xiàn)工作功率 的顯著降低。
本發(fā)明的實(shí)施例旨在避免在讀操作或?qū)懖僮骰蛟L問(wèn)之后對(duì)任何或全 部存儲(chǔ)體進(jìn)行預(yù)充電。在這些實(shí)施例中，可以以另 一方式來(lái)節(jié)省工作功率。 許多類(lèi)型的存儲(chǔ)器芯片需要被定期刷新以避免漏電。在每個(gè)刷新周期的起 始處，必須對(duì)所有要刷新的列進(jìn)行預(yù)充電。但是，當(dāng)預(yù)充電出現(xiàn)在訪問(wèn)周 期的結(jié)束處時(shí)，必須在刷新周期的起始處對(duì)要刷新的列再次進(jìn)行預(yù)充電， 這不必要地消耗了能量。在避免在每個(gè)訪問(wèn)周期的結(jié)束處進(jìn)行預(yù)充電的實(shí) 施例中，當(dāng)針對(duì)特定存儲(chǔ)體的下個(gè)周期是刷新周期時(shí)，存儲(chǔ)器件可以避免 進(jìn)行兩次預(yù)充電，由此在實(shí)施例中節(jié)省了能量。由于無(wú)論如何，所有刷新 周期在該周期的起始處都有預(yù)充電，因此在在先的訪問(wèn)周期中放棄預(yù)充電 不會(huì)具有性能的影響。此外，刷新可能不具有數(shù)據(jù)訪問(wèn)，因此可能不存在 訪問(wèn)延遲損失，或者在實(shí)施例中可能存在無(wú)關(guān)緊要的訪問(wèn)延遲損失。在實(shí) 施例中，在刷新周期期間可禁用預(yù)充電選擇，以允許所有位線被預(yù)充電。
在利用單獨(dú)的I/O配置的實(shí)施例中，不管實(shí)現(xiàn)哪種選擇性預(yù)充電模 式，數(shù)據(jù)都可以在連續(xù)的周期被讀入或?qū)懭氪鎯?chǔ)體中，而不違反突發(fā)長(zhǎng)度 要求。
在實(shí)施例中，選擇性預(yù)充電可以允許用于選擇存儲(chǔ)體順序的靈活性。 例如，在現(xiàn)有技術(shù)的8個(gè)存儲(chǔ)體的RLDRAM中，必須以特定順序?qū)λ?存儲(chǔ)體進(jìn)行循環(huán)。如果要從一個(gè)存儲(chǔ)體跳到另 一存儲(chǔ)體而不遵循適當(dāng)?shù)捻?序，則存儲(chǔ)體可能不a好啟動(dòng)的準(zhǔn)備。但是，實(shí)現(xiàn)選擇性預(yù)充電的本發(fā) 明的實(shí)施例可以允許在啟動(dòng)操作的起始處對(duì)期望的存儲(chǔ)體的選擇性預(yù)充 電以及對(duì)該期望的存儲(chǔ)體的訪問(wèn)，而不需要遵循任何特定的存儲(chǔ)體順序。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以只啟用那些與被選擇性預(yù)充電的列相關(guān)聯(lián) 的讀出放大器。因此，這不但可以如前所i^節(jié)省在預(yù)充電周期的工作功 率，而且可以節(jié)省在訪問(wèn)周期的工作功率。由于沒(méi)有理由要操作其它讀出 放大器，因此這不會(huì)使性能受損。在實(shí)施例中，這可以通過(guò)適當(dāng)?shù)牧械刂?譯碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，在利用對(duì)位線的選擇性預(yù)充電以及對(duì)相關(guān)的讀出器的選擇性啟動(dòng)的實(shí)施例中，可以降低集成電路的結(jié)溫和殼體溫度，這可 以增強(qiáng)集成電路的刷新時(shí)段以及長(zhǎng)期可靠性。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是可以減少與位線周期時(shí)間相關(guān)的軟差錯(cuò)和瞬態(tài) 誤差。由于在任何給定的訪問(wèn)周期可以只對(duì)少數(shù)位線進(jìn)行選擇性預(yù)充電， 因此可以減少這些不期望的誤差。
圖10-21描述了現(xiàn)有技術(shù)中已知的典型DRAM芯片的時(shí)序圖。圖 22-28示出了根據(jù)各種實(shí)施例的對(duì)傳統(tǒng)的DDRSDRAM(同步雙數(shù)據(jù)速率 DRAM)的改進(jìn)。
圖29示出了被配置為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明各種實(shí)施例的示例性計(jì)算系統(tǒng)。如 圖所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)2卯0包括多個(gè)處理器或處理器核2902以及選擇性預(yù) 充電存儲(chǔ)器2卯4。 一個(gè)或多個(gè)處理器2卯2可以是數(shù)字信號(hào)處理器。在實(shí) 施例中，選擇性預(yù)充電存儲(chǔ)器2904可以是在本申請(qǐng)中其它地方描述的數(shù) 字存儲(chǔ)器件的任何實(shí)施例，或者可以是本發(fā)明的其它實(shí)施例。對(duì)于包括權(quán) 利要求的本申請(qǐng)而言，術(shù)語(yǔ)"處理器"和"處理器核，，可以被認(rèn)為是同義 詞，除非上下文清楚地記載了其它要求。此外，計(jì)算系統(tǒng)2卯0可以包括 大容量存儲(chǔ)器件2卯6(例如磁盤(pán)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(CDROM) 等)、輸/V輸出器件2908 (例如鍵盤(pán)、光標(biāo)控制器等)以及控制器2910， 所述控制器2910在實(shí)施例中可以是用于控制選擇性預(yù)充電存儲(chǔ)器2904的 操作的存儲(chǔ)器控制器。在實(shí)施例中，控制器2910可以被專(zhuān)門(mén)配置為與選 擇性預(yù)充電存儲(chǔ)器2904進(jìn)行通信，所述通信在實(shí)施例中包括在向選擇性 預(yù)充電存儲(chǔ)器2卯4發(fā)出訪問(wèn)命令時(shí)在行地址之前提供列地址。所述元件 可以經(jīng)由系統(tǒng)總線2912而相互耦合，系統(tǒng)總線2912可以代表一個(gè)或更多 個(gè)總線。在多個(gè)總線的情況下，所述多個(gè)總線可以通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)總線 橋(未示出)被橋接。選擇性預(yù)充電存儲(chǔ)器2904可以用于存儲(chǔ)編程指令 2922的工作副本，所述編程指令2922例如^JMt系統(tǒng)編程指令或其它編 程指令。
這些元件中的每個(gè)元件可以執(zhí)行其在現(xiàn)有技術(shù)中已知的傳統(tǒng)功能。具 體地，大容量存儲(chǔ)器2卯6可以用于存儲(chǔ)例如用于操作系統(tǒng)的編程指令 2922的工作副本和永久副本。除了上述之外，元件2卯2、 2卯6、 2908和 2912的構(gòu)造是已知的，因此將不再進(jìn)一步描述。
本發(fā)明的實(shí)施例可以在任何利用數(shù)字存儲(chǔ)器的電子設(shè)備或系統(tǒng)中使 用，所述數(shù)字存儲(chǔ)器包括蜂窩電話、數(shù)字電話、個(gè)人數(shù)據(jù)助理、膝上型計(jì) 算系統(tǒng)、路由器、集線器、交換機(jī)、線卡、蜂窩電話、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)、電子游戲設(shè)備、高清晰度電視機(jī)(HDTV)、以及工業(yè)設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備 等。本發(fā)明的實(shí)施例不限于任一種或任一組通信設(shè)備或其它電子設(shè)備的實(shí) 施。因此，圖29的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)僅僅是示例性的，且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 將^^人識(shí)到本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。
圖30描述了包含對(duì)一個(gè)或多個(gè)電子電路的形式描述或編譯描述3002 的介質(zhì)3004，所述電路實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)中描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。在各種 實(shí)施例中，介質(zhì)3004可以是CD-ROM、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、軟盤(pán)、DVD-ROM、 閃存存儲(chǔ)器件或其它本領(lǐng)域中已知的用于存儲(chǔ)形式描述3002的介質(zhì)。在 實(shí)施例中，形式描述3002可以以VHSIC硬件描述語(yǔ)言(VHDL )、 Verilog、 或者適合于對(duì)電子電路進(jìn)行形式描述的任何其它這種硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)進(jìn) 行，其中所述電路實(shí)現(xiàn)了本申請(qǐng)中描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。編譯格式可 以是圖形數(shù)據(jù)系統(tǒng)(GDS)、 GSDII或其它格式。
盡管在此示出和描述了特定實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，在不背離本發(fā)明的實(shí)施例的范圍的情況下，可以使用各種替代性的 和/或等同的實(shí)施方案來(lái)替代所示出和描述的特定實(shí)施例。本申請(qǐng)旨在涵 蓋對(duì)在此討論的實(shí)施例的任何修改或變化。因此，顯然，本說(shuō)明書(shū)意圖在 于本發(fā)明的實(shí)施例僅受到本發(fā)明的權(quán)利要求及其等同內(nèi)容的限定。
權(quán)利要求
1. 一種操作數(shù)字存儲(chǔ)器的方法，包括由數(shù)字存儲(chǔ)器件接收用于對(duì)多個(gè)存儲(chǔ)單元的子組執(zhí)行操作的命令，所述數(shù)字存儲(chǔ)器件包括所述多個(gè)存儲(chǔ)單元以及與所述存儲(chǔ)單元相關(guān)聯(lián)的多個(gè)位線，所述子組包括的存儲(chǔ)單元少于所述多個(gè)存儲(chǔ)單元；以及響應(yīng)于所接收的命令，只對(duì)與所述存儲(chǔ)單元的所述子組相關(guān)聯(lián)的所述位線的子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括由所述數(shù)字存儲(chǔ)器件接收 標(biāo)識(shí)符，以及4吏用所述標(biāo)識(shí)符的至少一部分來(lái)識(shí)別所述多個(gè)位線的所述子 組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述命令是訪問(wèn)操作命令，且 其中所述方法還包括對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組執(zhí)行訪問(wèn)操作，所 述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組由所述標(biāo)識(shí)符進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存 儲(chǔ)單元包M通晶體管和預(yù)充電選擇晶體管，所述選通晶體管包括行線端 子，所述預(yù)充電選擇晶體管包括預(yù)充電選擇端子，且其中執(zhí)行所述訪問(wèn)操 作還包括通過(guò)#^碼器固定在耦合到每個(gè)所述行線端子的行線上的訪問(wèn) 電壓電平，以及通過(guò)預(yù)充電選擇電路固定在耦合到所述預(yù)充電選擇端子的 一個(gè)或更多個(gè)預(yù)充電選擇線上的預(yù)充電選擇電壓電平。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括由所述數(shù)字存儲(chǔ)器件接收 用于對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的另一子組執(zhí)行另一訪問(wèn)操作的另一命令，以及 對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述另一子組執(zhí)行所述另一訪問(wèn)操作，所述多個(gè)存 儲(chǔ)單元的所述另 一子組包括至少 一個(gè)不在所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組 中且也耦合到所述行線的存儲(chǔ)單元，所述另一訪問(wèn)操作在所述訪問(wèn)操作的 訪問(wèn)周期內(nèi)執(zhí)行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括基本上在所述訪問(wèn)操作的 執(zhí)行期間對(duì)與所述存儲(chǔ)單元的所述另 一子組相對(duì)應(yīng)的所述位線的另 一子 組進(jìn)行選擇性預(yù)充電。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述執(zhí)行訪問(wèn)操作和所述選擇 性預(yù)充電基本上同時(shí)發(fā)生。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述訪問(wèn)操作是讀操作。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述訪問(wèn)操作是寫(xiě)操作。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述標(biāo)識(shí)符包括行地址和列地 址，所述列地址用于標(biāo)識(shí)所述多個(gè)位線的所述子組。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元包括陣列、 字線中的多于三個(gè)的列或多于一個(gè)的位線，所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組 包括子陣列、字線中的至少兩列或單個(gè)位線。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括選擇性地僅啟用讀出放大 器的子組，所述讀出放大器的子組與要被選擇性預(yù)充電的所述多個(gè)位線的 所述子組相對(duì)應(yīng)。
13. —種i殳備，包括按包括多個(gè)列和多個(gè)行的網(wǎng)格布置的多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述多個(gè)存儲(chǔ)單 元中的每一個(gè)存儲(chǔ)單元構(gòu)成了所述網(wǎng)格的正好一行和正好一列的一部分， 列中的每個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)由多個(gè)位線中的相應(yīng)位線而彼此相連接，行中的每 個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)由多個(gè)行線中的相應(yīng)行線而彼此相連接；以及預(yù)充電選擇電路，其可操作地耦合到所述多個(gè)位線，且被配置為響應(yīng)于對(duì)位線子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電，所述位線子組包括比全部的所述多個(gè)位 線少的位線，所述位線子組對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述預(yù)充電選擇電路包含可 ^Mt地耦合到所述位線子組的多個(gè)預(yù)充電選擇晶體管，且其中所述預(yù)充電 選擇電路被配置為通過(guò)啟動(dòng)與所述位線子組相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)預(yù)充電選 擇晶體管中之一 而便利于對(duì)所述位線子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每一 個(gè)存儲(chǔ)單元包括相應(yīng)的預(yù)充電選擇晶體管，所述預(yù)充電選擇電#配置為 固定在所^目應(yīng)的預(yù)充電選擇晶體管的相應(yīng)端子上的預(yù)充電選擇電壓，以 便利于對(duì)所述位線子組中的相應(yīng)位線的所述預(yù)充電。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每一 個(gè)還包括被配置為對(duì)存儲(chǔ)電壓電平進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)元件，且其中所述多個(gè) 存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)還被配置為在檢測(cè)到相應(yīng)行線上的訪問(wèn)電壓電平時(shí) 驅(qū)動(dòng)所述位線子組中的相應(yīng)位線上的位電壓。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)還包括選通晶體管，所述選通晶體管具有可^Mt地耦合到所述位線子組 中的相應(yīng)位線的第一端子、可操作地耦合到相應(yīng)行線的第二端子、以及可 操作地耦合到所述預(yù)充電選擇晶體管的第三端子，且其中所述預(yù)充電選擇 晶體管串聯(lián)在所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存儲(chǔ)單元的選通晶體管和存儲(chǔ) 元件之間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括列譯碼器，所述列譯碼器 可IMt地配置為對(duì)由所述設(shè)備接收到的、標(biāo)識(shí)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元子組的 標(biāo)識(shí)符的列地址進(jìn)#^碼，所述列地址譯碼器還可操作地配置為基于譯碼 后的列地址向所述預(yù)充電選擇電路發(fā)信號(hào)通知所述位線子組。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述位線子組與至少所述多 個(gè)列的子組相關(guān)聯(lián)，所述多個(gè)列的子組包括要被訪問(wèn)的所述存儲(chǔ)單元子 組。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括多個(gè)預(yù)充電選擇線，且其 中單個(gè)列中的每個(gè)存儲(chǔ)單元通過(guò)所述多個(gè)預(yù)充電選擇線中的相應(yīng)預(yù)充電它存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存儲(chǔ)單元，且其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存儲(chǔ)單 元被i殳置為在U)已固定在所述多個(gè)行線中的相應(yīng)行線上的行線電壓電 平且(b)已固定在所述多個(gè)預(yù)充電選擇線中的相應(yīng)預(yù)充電選擇線上的預(yù) 充電選擇電壓的情況下啟動(dòng)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè) 存儲(chǔ)單元被配置為在啟動(dòng)時(shí)將相應(yīng)位線上的電壓驅(qū)動(dòng)為所述存儲(chǔ)單元的 存儲(chǔ)電壓。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè) 存儲(chǔ)單元包括耦合到所述相應(yīng)行線的選通晶體管，耦合到所述相應(yīng)預(yù)充 電選擇線的預(yù)充電選擇晶體管，以及^L設(shè)置成與所述選通晶體管和所述預(yù) 充電選擇晶體管串聯(lián)的存儲(chǔ)元件。
23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述預(yù)充電選擇電#配置 為固定在所述多個(gè)預(yù)充電選擇線的子組上的所述預(yù)充電選擇電壓電平。
24. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括經(jīng)由所述行線而可操作地 耦合到所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的行譯碼器，所述#^碼器被配置為對(duì)由所述設(shè) ^^接收到的標(biāo)識(shí)符的行地址進(jìn)*碼，其中所述標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)包含要對(duì)其執(zhí) 行訪問(wèn)操作的所述存儲(chǔ)單元子組的行，所述^^碼器還被配置為固定在包的訪問(wèn)電壓電平。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，還包括可操作地配置為對(duì)由所述 設(shè)備接收到的所述標(biāo)識(shí)符的列地址進(jìn)#^碼的列譯，碼器，其中所述標(biāo)識(shí)符 標(biāo)識(shí)包含要被訪問(wèn)的所述存儲(chǔ)單元子組的一個(gè)或更多個(gè)列的子組。
26. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，還包括多個(gè)讀出放大器，每個(gè)讀 出放大器可操作地耦合到所述多個(gè)位線之一，并被配置為在所述電路斷開(kāi) 之后讀取位線電壓電平。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備，其中所述預(yù)充電選擇電路還被配 置為響應(yīng)于另 一接收到的用于對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的另 一子組執(zhí)行另一 訪問(wèn)操作的命令而便利于對(duì)包括比全部的所述多個(gè)位線少的另一位線子 組進(jìn)行選擇性預(yù)充電，所述另 一位線子組包括至少一個(gè)不在所述位線子組 中的位線，所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述另一子組包括至少一個(gè)不在所述多個(gè) 存儲(chǔ)單元的所述子組中的、且與所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組耦合到相同 的行線的存儲(chǔ)單元，所述預(yù)充電選擇電路還被配置為在所述多個(gè)讀出放大 器中的相應(yīng)讀出放大器的子組讀取所述存儲(chǔ)單元的子組的相應(yīng)的多個(gè)位 線電壓時(shí)、便利于對(duì)所述另一位線子組的所述預(yù)充電。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)讀出放大器被配置 為被選擇性地啟用。
29. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備被設(shè)置在芯片上， 所述芯片還包括控制器，其可^^地耦合到所述存儲(chǔ)單元和所述選擇性 預(yù)充電電路，以控制所述存儲(chǔ)單元和所i^擇性預(yù)充電電路的操作。
30. —種系統(tǒng)，包括 數(shù)字信號(hào)處理器；以及可操作地耦合到所述數(shù)字信號(hào)處理器的數(shù)字存儲(chǔ)器件，所述數(shù)字存儲(chǔ) 器件包括:按包括多個(gè)列和多個(gè)行的網(wǎng)格布置的多個(gè)存儲(chǔ)單元，所述多個(gè)存 儲(chǔ)單元中的每一個(gè)存儲(chǔ)單元構(gòu)成所述網(wǎng)格的正好一行和正好一列的 一部分，列中的每個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)由多個(gè)位線中的相應(yīng)位線而彼此相連 接，行中的每個(gè)存儲(chǔ)單元經(jīng)由多個(gè)行線中的相應(yīng)行線而彼此相連接； 以及預(yù)充電選擇電路，其可操作地連接到所述多個(gè)位線，且被配置為 響應(yīng)于接收到的用于對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的子組執(zhí)行訪問(wèn)操作的命 令而便利于對(duì)位線子組的選擇性預(yù)充電，所述位線子組包括比全部所 述多個(gè)位線少的位線，所述位線子組對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述 子組。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)充電選擇電路包含可 操作地耦合到所述多個(gè)位線的多個(gè)預(yù)充電選擇晶體管，且其中所述預(yù)充電 選擇電路被配置為通過(guò)啟動(dòng)與所述位線子組相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)預(yù)充電選 擇晶體管之一而便利于對(duì)所述位線子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè) 存儲(chǔ)單元包括相應(yīng)的預(yù)充電選擇晶體管，所述預(yù)充電選擇電路被配置為固 定在所i^目應(yīng)的預(yù)充電選擇晶體管的相應(yīng)端子上的預(yù)充電選擇電壓，以便 利于對(duì)相應(yīng)位線的所述預(yù)充電。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè) 存儲(chǔ)單元還包括被配置為對(duì)存儲(chǔ)電壓電平進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)元件，且其中所 述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)存儲(chǔ)單元還被配置為在檢測(cè)到相應(yīng)行線上的 訪問(wèn)電壓電平時(shí)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)位線上的位電壓。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè) 存儲(chǔ)單元還包括選通晶體管，所述選通晶體管具有可操作地耦合到相應(yīng)位 線的第一端子、可操作地耦合到相應(yīng)行線的第二端子、以及可操作地耦合 到所述預(yù)充電選擇晶體管的第三端子，且其中所述預(yù)充電選擇晶體管串聯(lián) 在所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存儲(chǔ)單元的選通晶體管和存儲(chǔ)元件之間。
35. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，還包括列譯碼器，所述列譯碼器 可操作地配置為對(duì)由所述設(shè)備接收到的、標(biāo)識(shí)要被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元子組的 標(biāo)識(shí)符的列地址進(jìn)^^碼，所述列地址譯碼器還可操作地配置為基于譯碼 后的列地址而向所述預(yù)充電選擇電路發(fā)信號(hào)通知所述位線子組。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的系統(tǒng)，其中所述位線子組與至少所述多 個(gè)列的子組相關(guān)聯(lián)，所述多個(gè)列的子組包括要被訪問(wèn)的所述存儲(chǔ)單元子組。
37. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，還包括多個(gè)預(yù)充電選擇線，且其 中單個(gè)列中的每個(gè)存儲(chǔ)單元通過(guò)所述多個(gè)預(yù)充電選擇線中的相應(yīng)預(yù)充電 選擇線而連接到所述預(yù)充電選擇電路以及連接到所述單個(gè)列中的所述其它存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存儲(chǔ)單元，且其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè)存儲(chǔ)單元被設(shè)置為在U)已固定在所述多個(gè)行線中的相應(yīng)行線上的行線電壓電 平且(b)已固定在所述多個(gè)預(yù)充電選擇線中的相應(yīng)預(yù)充電選擇線上的預(yù) 充電選擇電壓的情況下啟動(dòng)。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè) 存儲(chǔ)單元被配置為在啟動(dòng)時(shí)將相應(yīng)位線上的電壓驅(qū)動(dòng)為所述存儲(chǔ)單元的 存儲(chǔ)電壓。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每個(gè) 存儲(chǔ)單元包括耦合到所i^目應(yīng)行線的選通晶體管，耦合到所^目應(yīng)的預(yù) 充電選擇線的預(yù)充電選擇晶體管，以及被設(shè)置成與所述選通晶體管和所述 預(yù)充電選擇晶體管相串聯(lián)的存儲(chǔ)元件。
40. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)充電選擇電#配置 為固定在所述多個(gè)預(yù)充電選擇線的子組上的所述預(yù)充電選擇電壓電平。
41. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，還包括經(jīng)由所述行線而可操作地 耦合到所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的行譯碼器，所述#^碼器被配置為對(duì)由所述設(shè) ^!^接收到的標(biāo)識(shí)符的行地址進(jìn)e^碼，其中所述標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)包含要對(duì)其執(zhí) 行訪問(wèn)操作的所述存儲(chǔ)單元子組的行，所述^^碼器還被配置為固定在所線上的訪問(wèn)電壓電平。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng)，還包括可操作地配置為對(duì)由所述 設(shè)備接收到的所述標(biāo)識(shí)符的列地址進(jìn)^^碼的列i^碼器，其中所述標(biāo)識(shí)符 標(biāo)識(shí)包含要被訪問(wèn)的所述存儲(chǔ)單元子組的一個(gè)或更多個(gè)列的子組。
43. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，還包括多個(gè)讀出放大器，每個(gè)讀 出放大器可操作地耦合到所述多個(gè)位線之一，并被配置為在所述電路斷開(kāi) 之后讀取位線電壓電平。
44. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述預(yù)充電選擇電路還被配 置為響應(yīng)于另 一接收到的用于對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的另 一子組執(zhí)行另一 訪問(wèn)操作的命令而便利于對(duì)包括比全部的所述多個(gè)位線少的位線的另一 位線子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電，所述另 一位線子組包括至少一個(gè)不在所述位 線子組中的位線，所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述另 一子組包括至少一個(gè)不在所 述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組中的、且與所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組耦合 到相同的行線的存儲(chǔ)單元，所述預(yù)充電選擇電路還被配置為在所述多個(gè)讀出放大器中的相應(yīng)讀出放大器的子組讀取所述存儲(chǔ)單元子組的相應(yīng)的多 個(gè)位線電壓時(shí)、便利于對(duì)所述另一位線子組進(jìn)行所述預(yù)充電。
45. 根據(jù)權(quán)利要求43所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)讀出放大器被配置 為被選擇性地啟用。
46. —種設(shè)備，包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的裝置，包括按包括多個(gè)列和多個(gè)行的網(wǎng)格布置的多個(gè) 存儲(chǔ)單元，所述多個(gè)存儲(chǔ)單元中的每一個(gè)存儲(chǔ)單元構(gòu)成所述網(wǎng)格的正好一 行和正好一列的一部分，列中的每個(gè)存儲(chǔ)單元通過(guò)多個(gè)位線中的相應(yīng)位線 而彼此相連接，行中的每個(gè)存儲(chǔ)單元通過(guò)多個(gè)行線中的相應(yīng)行線而彼此相 連接；以及與所述用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的裝置相耦合的裝置，用于響應(yīng)于接收到的用于 對(duì)所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的子組執(zhí)行訪問(wèn)操作的命令、對(duì)位線子組進(jìn)行選擇性 預(yù)充電，所述位線子組對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的所述子組，包括比全部 的所述多個(gè)位線少的位線。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的設(shè)備，其中所述用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的裝置包 括用于接收標(biāo)識(shí)符的裝置、以及用于使用所述標(biāo)識(shí)符的至少一部分來(lái)識(shí)別 所述多個(gè)位線的所述子組的裝置。
全文摘要
對(duì)數(shù)字存儲(chǔ)器進(jìn)行操作的方法、設(shè)備和系統(tǒng)，其中，包括多個(gè)存儲(chǔ)單元(圖6)的數(shù)字存儲(chǔ)器件(圖7)接收用于對(duì)存儲(chǔ)單元的子組執(zhí)行操作的命令，其中所述存儲(chǔ)單元的子組比所述器件作為整體包含的存儲(chǔ)單元少，其中所述器件響應(yīng)于所接收到的命令對(duì)與所述存儲(chǔ)單元的子組相關(guān)聯(lián)的位線子組進(jìn)行選擇性預(yù)充電(圖4)。
文檔編號(hào)G11C7/10GK101506894SQ200780031619
公開(kāi)日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
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