一種存儲器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及半導體DRAM存儲器設計領域，具體涉及一種提高輸出眼圖的存儲器。
【背景技術】
[0002]計算機以及各種電子設備廣泛的應用于現代生活的各個方面，對內存產品(DRAM存儲器)需求越來越大。人們對速度要求越來越快，存儲器的時鐘就越來越小。存儲器輸出數據的眼圖就會越來越小。
[0003]隨著半導體制造工藝的提高，最小特征尺寸越來越小。隨之而來的是半導體存儲器芯片面積也越來越小，從而導致芯片上去耦合電容也在減小。但是存儲器的系統速度越來越快并且其數據吞吐率越來越大，存儲器的功耗就會極大地提高。特別是當存儲器執行讀操作的時候。如圖1所示，由于數據的翻轉導致存儲器數據通路和輸出驅動器上會有很大的電流耗電比較大；尤其是在讀指令剛開始的時候，在很短的時間內(幾百ps)電流會從幾個毫安mA變大到幾百毫安mA。
[0004]數據翻轉導致的電流會來自不同的電源網絡，例如部電源Vint和外部電源Vext。
[0005]電流的瞬態巨變需要電源具有很快的響應速度。但是這種電源的實現，首先在技術上非常困難，會有過沖(overshoot)和反向過沖(undershoot);其次電源會發生震蕩，并且需要電源響應速度很快即使沒有耗電的時候)。如圖2，電流瞬變，受限于電容C和內部電源Vint性能產生電壓過沖(overshoot)、反向過沖(undershoot)和震蕩。
[0006]如圖3所示，電流瞬變，外部電源Vext由于較大電感I和較小去耦電容Ci引起電壓過沖(overshoot)、反向過沖(undershoot)和震蕩。當耗電來自外部電源的時候需要在封裝時減小電感并且加大去耦合電容。即使外部電源Vext很強，但減小電感和加大去耦合電容這兩點都會加大封裝的成本。
[0007]不論是內部電源還是外部電源，當過沖(overshoot)或反向過沖(undershoot)和震蕩發生時，都會導致存儲器輸出的數據在時域上發生變化，如圖4所示。電源的變化導致輸出數據眼圖的變化，在高頻應用下其眼圖甚至可以消失，從而導致系統錯誤。
【實用新型內容】
[0008]為了解決現有的存儲器輸出數據眼圖變化的技術問題，本實用新型提供一種存儲器，該電路及方法可以讓存儲器在輸出數據時電源耗電恒定，從而消除由于電源變化導致的數據眼圖變化。
[0009]本實用新型的技術解決方案:
[0010]一種存儲器，包括數據通路、輸出驅動器和電源，其特殊之處在于:還包括復制的數據通路、復制的輸出驅動器以及邏輯電路；
[0011]所述邏輯電路用于產生冗余數據，并將冗余數據進行處理，使得冗余數據的變化與真實數據相反；
[0012]所述復制的數據通路用于將處理后的冗余數據傳輸給復制的輸出驅動器；
[0013]所述復制的輸出驅動器用于將冗余數據輸出；
[0014]所述電源用于給數據通路、輸出驅動器、復制的數據通路和復制的輸出驅動器供電。
[0015]上述邏輯電路用于產生冗余數據，并在真實數據通過數據通路沒有翻轉時，使得冗余數據發生翻轉，或在真實數據通過數據通路發生翻轉時，保持冗余數據不變。
[0016]上述冗余數據發生翻轉是指發生O到I的翻轉或者I到O的翻轉。
[0017]上述復制的數據通路為復制的數據通路的負載；所述復制的輸出驅動器為復制的輸出驅動器的負載。
[0018]一種保持存儲器電源功耗恒定的方法，其特殊之處在于:包括以下步驟:
[0019]I】將輸入的真實數據進行復制，產生冗余數據；
[0020]2】將冗余數據進行處理，使得冗余數據的變化與真實數據相反；
[0021]3】數據輸出:
[0022]真實數據通過輸出驅動器輸出，處理后的冗余數據經過復制的數據通路最后通過復的制輸出驅動器輸出。
[0023]上述步驟2】具體為:
[0024]當真實數據在通過數據通路沒有翻轉時，冗余數據進行翻轉處理；
[0025]當真實數據在通過數據通路發生翻轉時，冗余數據保持不變；
[0026]上述步驟2】中冗余數據進行翻轉處理為:發生O到I的翻轉或者I到O的翻轉。
[0027]在真實數據經過數據通路之前，冗余數據先發生翻轉。
[0028]在真實數據傳輸結束之后，冗余數據繼續發生數據翻轉。
[0029]本實用新型所具有的優點:
[0030]本實用新型通過產生冗余數據，并將冗余數據進行與真實數據的相反的處理，通過復制的數據通道以及復制的輸出驅動器輸出，實現在每個數據周期內都有數據翻轉，保持的電源耗電恒定，從而消除由于電源變化導致的數據眼圖變化。
【附圖說明】
[0031]圖1為現有的存儲在讀操作時，產生數據翻轉示意圖；
[0032]圖2為電流瞬變，理想狀態下和真實情況下內部電源Vint變化對比圖；
[0033]圖3為電流瞬變，理想狀態下和真實情況下外部電源Vext變化對比圖；
[0034]圖4為電源變化導致輸出數據眼圖發生時域變化示意圖；
[0035]圖5為本實用新型存儲器的結構示意圖；
[0036]圖6為本實用新型的一種實施例示意圖；
[0037]其中附圖標記為:1_數據通路，2-輸出驅動器，3-邏輯電路，4-復制的數據通路，5-復制的輸出驅動器，Cdp-復制的數據通路的負載，C1-復制的輸出驅動器的負載。
【具體實施方式】
[0038]如圖5所示，一種存儲器，包括數據通路、輸出驅動器、電源、復制的數據通路、復制的輸出驅動器以及邏輯電路；邏輯電路用于產生冗余數據，并將冗余數據進行處理，使得冗余數據的變化與真實數據相反；復制的數據通路用于將處理后的冗余數據傳輸給復制的輸出驅動器；復制的輸出驅動器用于將冗余數據輸出；電源用于給數據通路、輸出驅動器、復制的數據通路和復制的輸出驅動器供電。邏輯電路用于產生冗余數據，并在真實數據通過數據通路沒有翻轉時，使得冗余數據發生翻轉，或在真實數據通過數據通路發生翻轉時，保持冗余數據不變。冗余數據發生翻轉是指發生O到I的翻轉或者I到O的翻轉。復制的數據通路為復制的數據通路的負載；復制的輸出驅動器為復制的輸出驅動器的負載。
[0039]在一個周期或者半個周期甚至某段時間內數據O翻轉成I或者I翻轉成O可以由設計者決定，如果存儲器數據通路沒有數據翻轉，電路中增加邏輯電路，產生冗余數據并且人為制造一個O到I的翻轉或者I到O的翻轉，如圖5所示真實數據X_I沒有變化時(0->0/1->1)，通過邏輯電路產生冗余數據Y_i或者Y_i*制造數據翻轉。
[0040]真實數據X_I發生變化時(0->1/1->0)，通過邏輯電路產生冗余數據Y_i或者Y_i*保持不變。
[0041 ] 通過上述方法可以實現在每個數據周期內都有數據翻轉，從而實現耗電不會發生變化保持電源恒定。
[0042]如果由于增加復制的數據通路和復制的輸出驅動器導致芯片面積過大，可以只用復制數據通路的負載和復制的輸出驅動器的負載而不需要完全復制電路，具體結構如圖6所示。
[0043]為了減小第一個數據翻轉導致的電流變化，還可以讓冗余數據在真實數據傳輸之前一定時間發生翻轉，從而讓真實數據傳輸時電源已經穩定。同樣還可以讓冗余數據在在真實數據傳輸結束之后繼續發生數據翻轉，從而保護真實數據。
【主權項】
1.一種存儲器，包括數據通路、輸出驅動器和電源，其特征在于:還包括復制的數據通路、復制的輸出驅動器以及邏輯電路； 所述邏輯電路用于產生冗余數據，并將冗余數據進行處理，使得冗余數據的變化與真實數據相反； 所述復制的數據通路用于將處理后的冗余數據傳輸給復制的輸出驅動器； 所述復制的輸出驅動器用于將冗余數據輸出； 所述電源用于給數據通路、輸出驅動器、復制的數據通路和復制的輸出驅動器供電。2.根據權利要求1所述的存儲器，其特征在于: 所述邏輯電路用于產生冗余數據，并在真實數據通過數據通路沒有翻轉時，使得冗余數據發生翻轉，或在真實數據通過數據通路發生翻轉時，保持冗余數據不變。3.根據權利要求2所述的存儲器，其特征在于:所述冗余數據發生翻轉是指發生O到I的翻轉或者I到O的翻轉。4.根據權利要求1-3之任一所述的存儲器，其特征在于:所述復制的數據通路為復制的數據通路的負載；所述復制的輸出驅動器為復制的輸出驅動器的負載。
【專利摘要】本實用新型涉及一種存儲器，包括數據通路、輸出驅動器和電源，還包括復制的數據通路、復制的輸出驅動器以及邏輯電路；邏輯電路用于產生冗余數據，并將冗余數據進行處理，使得冗余數據的變化與真實數據相反；復制的數據通路用于將處理后的冗余數據傳輸給復制的輸出驅動器；復制的輸出驅動器用于將冗余數據輸出；電源用于給數據通路、輸出驅動器、復制的數據通路和復制的輸出驅動器供電。本實用新型解決了現有的存儲器輸出數據眼圖變化的技術問題，本實用新型可以讓存儲器在輸出數據時電源耗電恒定，從而消除由于電源變化導致的數據眼圖變化。
【IPC分類】G11C11/4074
【公開號】CN204732166
【申請號】CN201520069985
【發明人】亞歷山大
【申請人】西安華芯半導體有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年1月30日