内存修复电路、内存模块及内存修复方法

技术领域

本发明涉及一种具有内存修复技术，尤其涉及一种具有累加式修复功能的内存修复电路，还进一步涉及内存模块及内存修复方法。

背景技术

内存模块为现有各种计算器装置的必要组件，其可以让处理单元进行数据的存取，其中此处所指称的内存模块可为挥发性或非挥发性的内存模块，且不以其类型为限制。内存模块一般包括一个主内存与一个冗余内存，其中在主内存中的某一列或某一行的内存单元（memory cell）有错误（fault）时，冗余内存会提供一列或一行的多个冗余内存单元来取代错误的列或行的多个内存单元。简单地说，冗余内存是拿来修复错误的列或行的多个内存单元。

现有技术体修复技术又可以大概分为软修复（soft repair）技术与硬修复（hardrepair）技术。软修复技术将内建自我测试（Built-In Self-Test，BIST）与开机（boot up）联系在一起，以便每次开机时都通过内建自我测试来检测是否有错误的内存单元。在测试期间，所有错误的内存单元的地址都会分别被储存起来，并且地址映像（address mapping）过程会将所有错误的内存单元的地址映像到无故障的冗余内存的内存单元的地址。虽然软修复技术可以对内存模块的错误的内存单元进行多次修复（multi-time repair）与较低设计开销（lower design overhead），但软修复技术有修复设定时间过长与部分潜在错误无法修复等技术问题存在。

硬修复技术是使用保险丝配合刻录编程来断开对应于错误的内存单元的行或列的保险丝（例如，使用雷射或高电压的方式断开保险丝），并用冗余内存的行或列的多个忆体单元来取代错误的行或列的多个内存单元。现有内存模块多采用硬修复技术，其原因在于修复设定时间较短。然而，硬修复技术有仅能对错误的内存单元进行一次性的修复（one-time repair）与需要额外的保险丝与硬件等技术问题存在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内存修复电路、内存模块及内存修复方法，以克服现有硬修复技术与软修复技术的不足之处，并同时得到其至少一部份的优点。

基于前述目的，本发明提供一种内存修复电路，其包括：非挥发性储存单元，用于储存第一修复信息；

挥发性储存单元，电性连接所述非挥发性储存单元，用于作为所述非挥发性储存单元和修复信息产生电路之间的数据传递桥梁；

控制器，电性连接所述挥发性储存单元、所述非挥发性储存单元与所述修复信息产生电路，用于控制所述第一修复信息与第二修复信息的传递读取和写入；

自我测试电路，电性连接主内存与修复信息产生电路，用于在根据所述第一修复信息设定所述主内存与备用内存或内嵌的冗余内存后，对所述主内存进行内建自我测试；以及，

所述修复信息产生电路，电性连接所述主内存，或者，同时电性连接所述主内存与所述备用内存用于根据所述内建自我测试的测试结果产生第二修复信息；

其中，所述控制器还根据所述第二修复信息设定所述主内存与所述备用内存或所述内嵌的冗余内存。

可选地，所述第一修复信息记录所述主内存的错误的至少一内存单元的地址与所述备用内存或所述内嵌的冗余内存的至少一内存单元的地址之间的先前映像关系，以及第二修复信息记录所述主内存的错误的至少一内存单元的地址与所述备用内存或所述内嵌的冗余内存的至少一内存单元的地址之间的当前映像关系。

可选地，所述控制器还根据使用者选择或使用情境控制所述非挥发性储存单元将所述第一修复信息更新为所述第二修复信息。

可选地，根据使用者选择或使用情境，所述自我控制电路对所述主内存进行所述内建自我测试。

可选地，当所述测试结果表示未测试通过时，所述修复信息产生电路产生所述第二修复信息。

基于前述目的，本发明提供一种内存模块，其包括：所述内存修复电路；所述主内存；以及所述备用内存或所述内嵌的冗余内存。

基于前述目的，本发明提供一种内存修复方法，包括：

使用挥发性储存单元在开机时读取非挥发性储存单元所储存的第一修复信息；

根据所述第一修复信息设定主内存与备用内存或内嵌的冗余内存；

在根据所述第一修复信息设定所述主内存与所述备用内存或所述内嵌的冗余内存后，对所述主内存进行内建自我测试；

根据所述内建自我测试的测试结果产生第二修复信息；以及，

根据所述第二修复信息设定所述主内存与所述备用内存或所述内嵌的冗余内存。

可选地，所述第一修复信息记录所述主内存的错误的至少一内存单元的地址与所述备用内存或所述内嵌的冗余内存的至少一内存单元的地址之间的先前映像关系，以及第二修复信息记录所述主内存的错误的至少一内存单元的地址与所述备用内存或所述内嵌的冗余内存的至少一内存单元的地址之间的当前映像关系。

可选地，所述内存修复方法，还包括：根据使用者选择或使用情境控制所述非挥发性储存单元将所述第一修复信息更新为所述第二修复信息；以及根据所述使用者选择或所述使用情境决定是否对所述主内存进行所述内建自我测试。

可选地，当所述测试结果表示未测试通过时，产生所述第二修复信息。

综上所述，本发明的内存模块与内存修复电路、方法具有硬修复技术的设定修复时间较短的优点，以及具有软修复技术的可多次进行修复与具有低设计开销的优点。

附图说明

图1是本发明一种实施例的内存模块的原理框图；

图2是本发明另一实施例的内存模块的原理框图；

图3是本发明实施例的内存修复方法的工作流程示意图。

其中，附图标记：

1、1’-内存模块；10-内存修复电路；101-自我测试电路；102-控制器；103-修复信息产生电路；104-非挥发性储存单元；105-挥发性储存单元；11、11’-主内存； 12-备用内存；13-内嵌的冗余内存。

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后。

本发明实施例提供一种内存修复电路、方法与使用其的内存模块（例如，静态内存模块（SRAM module），但不限定为静态内存模块），其中所述内存修复电路、方法与使用其的内存模块同时具有硬修复技术与软修复技术两者的优点的至少一部分，且可以提供累加式修复功能。于使用期限较长的电子产品的应用中，所述内存修复电路与方法与使用其的内存模块可以针对新出现的错误的内存单元进行修复，以确保电子产品可以正常运作。

于本发明实施例中，针对主内存进行内建自我测试的测试结果，所述内存修复电路与方法会对其进行错误修正动作。进一步地说，所述内存修复电路与方法使用非挥发性储存单元来储存第一修复信息，以及使用挥发性储存单元来暂存第二修复信息，其中第一修复信息记录主内存的错误的内存单元的地址与备用内存（spare memory）的内存单元的地址之间的先前映像关系（即，此次开机进行内建自我测试前的映射关系），以及第二修复信息记录主内存的错误的内存单元的地址与备用内存的内存单元的地址之间的当前映像关系（即，此次开机进行内建自我测试后的映射关系）。

当开机时，非挥发性储存单元储存的第一修复信息会被读取至挥发性储存单元，并据此进行主内存与备用内存的设定。于主内存进行内建自我测试且测试结果表示有检测到主内存有新的错误的内存单元时，所述内存修复电路与方法会针对主内存与备用内存进行设定，以产生第二修复信息，并将第二修复信息暂存到挥发性储存单元，以更新其暂存的第一修复信息。接着，依据使用的状况与情境，可以选择将非挥发性储存单元所储存的第一修复信息更新为第二修复信息。简单地说，所述内存修复电路与方法提供了一种累加式修复功能。附带一提的是，所述备用内存与主内存之间为彼此独立的内存，或者，所述备用内存可以是内嵌的冗余内存，其内嵌于主内存中。

首先，请参考本案图1，图1是本发明实施例的内存模块的方块图。图1的内存模块1包括内存修复电路10、主内存11与备用内存12，其中内存修复电路10电性连接主内存11与备用内存12。当开机时，内存修复电路10读取其储存的第一修复信息，并根据第一修复信息设定主内存11与备用内存12，以将主内存11中错误的内存单元映像到第一信息所记录的备用内存12的内存单元。

接着，若有进行内建自我测试，且测试结果表示发现主内存11中有新的错误内存单元（即，主内存11根据第一修复信息修复后仍存在的错误的内存单元），则内存修复电路10根据测试结果产生第二修复信息。第二修复信息会被内存修复电路10所暂存，且内存修复电路10会根据第二修复信息设定主内存11与备用内存12，以使主内存11中的新的错误内存单元可以映像至备用内存12的内存单元。之后，根据使用者的选择或使用情境，内存修复电路10可以将第一修复信息更新为第二修复信息。换言之，内存修复电路10提供了累加式修复功能，故同时具有硬修复技术的修复设定时间较短的优点与软修复技术的可进行多次修复与较低设计开销的优点。

接着，进一步地说明内存修复电路10的细节。内存修复电路10包括自我测试电路101、控制器102、修复信息产生电路103、非挥发性储存单元104与挥发性储存单元105，其中自我测试电路101电性连接主内存11与修复信息产生电路103，修复信息产生电路103电性连接主内存11、控制器102和备用内存12，非挥发性储存单元104电性连接挥发性储存单元105与控制器102，以及挥发性储存单元105电性连接控制器102。

当开机时，控制器102会控制非挥发性储存单元104使其储存的第一修复信息被挥发性储存单元105所读取，其中第一修复信息记录主内存11的错误的内存单元的地址与备用内存12的内存单元的地址之间的先前映像关系（即，此次开机进行内建自我测试前的映射关系）。然后，控制器102依据挥发性储存单元105暂存的第一修复信息设定主内存11与备用内存12，使得主内存11的错误的内存单元的地址映像至备用内存12的内存单元的地址，以使主内存11的错误的内存单元可以被修复。

然后，自我测试电路101根据用户的选择或使用情境，选择性地对主内存11进行内建自我测试，以检查主内存11是否有新的错误内存单元。如果不选择对主内存11进行内建自我测试，则控制器102控制内存模块1运行于正常模式（normal mode）下。若选择对主内存11进行内建自我测试，且测试结果未发现主内存11中有新的错误内存单元，则控制器102控制内存模块1运行于正常模式（normal mode）下。

若选择对主内存11进行内建自我测试，且测试结果表示有发现主内存11中有新的错误内存单元，则控制器102控制修复信息产生电路103根据测试结果产生第二修复信息。控制器102将第二修复信息暂存至挥发性储存单元105，然后，控制器102依据挥发性储存单元105暂存的第二修复信息设定主内存11与备用内存12，使得主内存11的错误内存单元的地址映像至备用内存12的内存单元的地址，以使主内存11的新的错误内存单元也可以被修复。然后，控制器102控制内存模块1运行于正常模式（normal mode）下。另外，控制器102还可以根据使用者的选择或使用情境选择性地控制非挥发性储存单元104将其储存的第一修复信息更新为第二修复信息（即，储存第二修复信息以取代第一修复信息）。简单地说，控制器102用于控制第一修复信息与第二修复信息的传递读取和写入，以及挥发性储存单元105用于作为非挥发性储存单元104和修复信息产生电路103之间的数据传递桥梁。

另外，请参考图2，图2是本发明另一实施例的内存模块的方块图。不同于图1的内存模块1，图2的内存模块1’不具有备用内存12，但是主内存11’具有内嵌的冗余内存13（依据情况可以是具有多个冗余行与/或多个冗余列的冗余内存），且因为内存模块1’不具有备用内存12，故修复信息产生电路103只电性连接主内存11’、控制器102与自我测试电路101。内嵌的冗余内存13的作用与备用内存12的作用相同，都是用于取代主内存11’中的错误的内存单元，以修复主内存11’中的错误的内存单元，因此，不再额外地针对图2的内存模块1’的细节说明。

依据上面的说明，可以知悉本案的内存模块1、1’与内存修复电路10整合非挥发性储存单元104与挥发性储存单元105，以实现累加式修复功能，以解决传统软修复技术的每次开机都要进行内建自我测式的设定修复时间过长的技术问题，以及解决传统硬修复技术需要额外的硬设备对保险丝进行刻录编程的技术问题。本案的内存模块1、1’与内存修复电路10更同时具有硬修复技术的设定修复时间较短的优点与软修复技术的可多次进行修复与低设计开销的优点。再者，本案的内存修复电路10可以支持独立的备用内存12的内存模块1的架构，也可以支持具有多个冗余行与/或冗余列的内嵌冗余内存13的内存模块1’的架构，甚至可以提供弹性化的控制接口与可程序化操作流程，以根据用户的选择与使用情境来决定是否进行内建自我测试与/或更新储存于非挥发性储存单元104的第一修复信息。

接着，请参考图3，图3是本发明实施例的内存修复方法的流程图。图3的内存修复方法可以提供累加式修复功能，并可以被执行于内存修复电路中，例如图1与图2的内存修复电路10，但不以此为限制。首先，在步骤S01中，具有内存模块的电子装置进行开机。然后，在步骤S02中，内存修复电路的挥发性储存单元读取内存修复电路的非挥发性储存单元储存的第一修复信息，并且内存修复电路的控制器根据第一修复信息设定主内存与备用内存（或内嵌的冗余内存），以将主内存的错误的内存单元的地址映像至备用内存（或内嵌的冗余内存）的内存单元的地址。

然后，在步骤S03中，内存修复电路的控制器根据使用情境或使用者的选择决定是否进行内建自我测试。如决定不进行内建自我测试，则进行步骤S06，如决定进行内建自我测试，则进行步骤S04。在步骤S04中，内存修复电路的自我测试电路对主内存进行内建自我测试。在步骤S05中，内存修复电路的自我测试电路根据测试结果判断是否通过测试。如通过测试（即，主内存未有新的错误内存单元），则进行步骤S06，如未通过测试（即，主内存有新的错误内存单元），则进行步骤S07。在步骤S06中，忆体修复电路的控制器控制内存模块运行于正常模式下。

在步骤S07中，内存修复电路的修复信息产生电路根据测试结果产生第二修复信息，且内存修复电路的挥发性储存单元暂存第二修复信息，接着，内存修复电路的控制器根据第二修复信息设定主内存与备用内存（或内嵌的冗余内存），以将主内存的新与旧的错误内存单元的地址映像至备用内存（或内嵌的冗余内存）的内存单元的地址。然后，在步骤S08中，内存修复电路的控制器根据用户的选择或使用情境决定是否将第二修复信息写入至非挥发性储存单元，以将其储存的第一修复信息更新为第二修复信息。如果决定将第二修复信息写入至非挥发性储存单元，则进行步骤S09，如果决定不将第二修复信息写入至非挥发性储存单元，则进行步骤S06。在步骤S09中，内存修复电路的非挥发性储存单元储存第二修复信息，以将其储存的第一修复信息更新为第二修复信息。

另外，需要说明的是，图3的内存修复方法仅是本发明的其中一种实施例，其并非用以限制本发明。举例来说，在步骤S07与S08之间，可以额外地再进行一次内建自我检测，以判断主内存是否成功地通过第二修复信息被修复。再者，步骤S03与/或S08可以选择性地被移除，以使步骤S04与/或步骤S09 强制性地被执行。再者，上述使用情境可以是定期检测情境或维修情境，且本发明不以此为限制。

综合以上所述，相较于先前技术，本发明实施例所述的内存修复电路、方法与使用其的内存模块，其说明如下。

在现有技术中，软修复技术有修复设定时间过长的技术问题存在，以及硬修复技术有需要额外的保险丝与硬件等技术问题存在。

然而，本案的内存模块与内存修复电路、方法整合非挥发性储存单元与挥发性储存单元以解决传统软修复技术每次开机进行内建自我测式的设定修复时间过长的技术问题，以及解决传统硬修复技术需要额外的硬设备对保险丝进行刻录编程的技术问题。同时，本案的内存模块与内存修复电路、方法具有硬修复技术的设定修复时间较短的优点，以及具有软修复技术的可多次进行修复与低设计开销的优点。再者，本案的内存模块与内存修复电路、方法可以用于各类具有内存的电子产品，因此具有产业利用性与庞大的市场与经济效益。

本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，上述实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与前述实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范围内。