资源映射装置、熔丝系统和存储芯片的制作方法
本发明涉及存储器,特别涉及一种资源映射装置、熔丝系统和存储芯片。
背景技术:
1、在存储器的正常使用过程中,一些存储行和/或列可能发生失效,为了在存储行和/或列发生失效的情况下,延长存储器的寿命,封装后修复(post package repair,ppr)方法被用于修复存储器的存储行和/或列。具体的,可以采用冗余的存储行和/或列替换发生失效的存储行和/或列。封装后修复方法包括软封装后修复(soft post packagerepair,简称sppr)以及硬封装后修复(hard post package repair,简称hppr),其中,sppr是临时性的修复,hppr则是永久性的修复。
2、传统动态随机存取存储器(dram)的硬封装后修复技术中,硬封装后修复(hppr)资源与熔丝(fuse)资源采用严格的一一对应映射关系,该设计的核心依赖条件为硬封装后修复资源与熔丝资源的数据位宽完全一致;例如,一组硬封装后修复资源的位宽为16比特,则对应的一组熔丝资源的位宽也为16比特。
3、上述传统映射设计存在如下技术缺陷:
4、(1)适配灵活性极差,当硬封装后修复资源的位宽大于熔丝资源的位宽(如硬封装后修复资源的位宽为16比特、熔丝资源的位宽为8比特),且熔丝资源的位宽因其它设计约束无法扩展时,现有映射机制无法实现适配,直接导致硬封装后修复数据无法正常存储至熔丝资源中。
5、(2)设计约束条件苛刻,需强制匹配硬封装后修复资源与熔丝资源的位宽规格,限制了动态随机存取存储器冗余修复资源的配置自由度,同时增加了芯片设计阶段熔丝资源规划的实施难度。
6、(3)资源利用效率偏低,现有逻辑无法实现单组硬封装后修复资源向多组熔丝资源的扩展映射存储,致使熔丝资源的潜在存储容量无法得到充分利用。
7、需要说明的是,公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种资源映射装置、熔丝系统和存储芯片,本发明可以彻底解除硬封装后修复资源与熔丝资源的位宽匹配约束,支持任意硬封装后修复资源位宽与熔丝资源位宽的组合,有效降低芯片设计中的资源规格限制。
2、为达到上述目的,本发明提供一种资源映射装置,包括:状态机模块,配置为响应于硬封装后修复命令,基于预设状态流转逻辑在不同的资源编程状态之间进行流转,并根据转入的资源编程状态输出对应的第一映射控制信号;译码逻辑模块,与所述状态机模块连接,配置为响应于接收到的所述第一映射控制信号,提取出硬封装后修复数据中的对应位段的子修复数据并选通熔丝阵列中的对应熔丝资源组;以及熔丝接口模块,与所述译码逻辑模块和所述熔丝阵列连接,配置为对选通的所述熔丝资源组执行编程操作,以将提取出的所述子修复数据存储至选通的所述熔丝资源组中。
3、可选的,所述状态机模块内置有计时器,所述状态机模块配置为基于所述计时器的计时结果判断所述熔丝接口模块是否完成对当前选通的所述熔丝资源组的编程操作。
4、可选的,所述状态机模块配置为在每转入一种资源编程状态后,控制所述计时器开始自动计时,并在所述计时器的计时时间达到预设时间后,判定所述熔丝接口模块完成对当前选通的所述熔丝资源组的编程操作,并转入下一状态。
5、可选的,所述状态机模块还配置为在所述熔丝接口模块完成最后一个选通的熔丝资源组的编程操作后,转入编程完成状态并输出第一电平的第二映射控制信号。
6、可选的,本发明提供的资源映射装置还包括广播模块,所述广播模块与所述状态机模块和所述熔丝阵列连接,配置为响应于接收到的所述第一电平的第二映射控制信号,进入广播模式,以将所述熔丝阵列中所有熔丝资源组所存储的所有位段的所述子修复数据遍历读出,并发送至对应的硬封装后修复锁存器中进行存储。
7、可选的,所述广播模块还配置为响应于接收到的所述第一电平的第二映射控制信号,输出加载时钟信号,以使得所述硬封装后修复锁存器能够按顺序对各个位段的所述子修复数据进行锁存。
8、可选的,所述状态机模块还配置为在熔丝系统复位后,转入空闲状态并输出第二电平的第二映射控制信号。
9、可选的,所述状态机模块所具有的资源编程状态的总数目和所述硬封装后修复数据的位宽与所述熔丝资源组的位宽的比值相对应。
10、为达到上述目的,本发明还提供一种熔丝系统,包括熔丝阵列和上文所述的资源映射装置,所述熔丝阵列包括多组熔丝资源组。
11、为达到上述目的,本发明还提供一种存储芯片,包括上文所述的资源映射装置或者上文所述的熔丝系统。
12、与现有技术相比,本发明提供的资源映射装置、熔丝系统和存储芯片具有以下有益效果:
13、(1)本发明通过设置配置为响应于硬封装后修复命令,基于预设状态流转逻辑在不同的资源编程状态之间进行流转,并根据转入的资源编程状态输出对应的第一映射控制信号的状态机模块,以及配置为响应于接收到的所述第一映射控制信号,提取出硬封装后修复数据中的对应位段的子修复数据并选通熔丝阵列中的对应熔丝资源组的译码逻辑模块,可以打破硬封装后修复资源(hppr资源)与熔丝资源(fuse资源)的一对一映射限制,实现灵活的一对多扩展映射,使得单组硬封装后修复资源可对应2组及以上熔丝资源,从而可以实现不同位宽资源的灵活适配,支持任意硬封装后修复资源位宽与熔丝资源位宽的组合(如16比特位宽的硬封装后修复资源映射至2组8比特位宽的熔丝资源、32比特位宽的硬封装后修复资源映射至4组8比特位宽的熔丝资源),进而可以降低芯片设计中的资源规格限制,适用于硬封装后修复资源位宽大于熔丝资源位宽的场景。
14、(2)通过所述状态机模块和所述译码逻辑模块可以动态控制硬封装后修复资源与熔丝资源的映射过程,并且通过第一映射控制信号的切换可以实现不同熔丝资源组间的切换,更加有助于实现映射维度的扩展。
15、(3)本发明中的状态机模块和译码逻辑模块为独立设计,可无缝集成至现有dram芯片的硬封装后修复架构中,无需改动熔丝存储单元的物理结构,兼容性强。
16、(4)本发明无需为匹配硬封装后修复资源的位宽而设计大位宽的熔丝资源,可通过现有小位宽熔丝资源的组合满足存储需求,减少熔丝阵列的面积开销,从而可以实现资源利用率的优化。
1.一种资源映射装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的资源映射装置,其特征在于,所述状态机模块内置有计时器,所述状态机模块配置为基于所述计时器的计时结果判断所述熔丝接口模块是否完成对当前选通的所述熔丝资源组的编程操作。
3.根据权利要求2所述的资源映射装置,其特征在于,所述状态机模块配置为在每转入一种资源编程状态后,控制所述计时器开始自动计时,并在所述计时器的计时时间达到预设时间后,判定所述熔丝接口模块完成对当前选通的所述熔丝资源组的编程操作,并转入下一状态。
4.根据权利要求1所述的资源映射装置,其特征在于,所述状态机模块还配置为在所述熔丝接口模块完成最后一个选通的熔丝资源组的编程操作后,转入编程完成状态并输出第一电平的第二映射控制信号。
5.根据权利要求4所述的资源映射装置,其特征在于,还包括广播模块,所述广播模块与所述状态机模块和所述熔丝阵列连接,配置为响应于接收到的所述第一电平的第二映射控制信号,进入广播模式,以将所述熔丝阵列中所有熔丝资源组所存储的所有位段的所述子修复数据遍历读出,并发送至对应的硬封装后修复锁存器中进行存储。
6.根据权利要求5所述的资源映射装置,其特征在于,所述广播模块还配置为响应于接收到的所述第一电平的第二映射控制信号,输出加载时钟信号,以使得所述硬封装后修复锁存器能够按顺序对各个位段的所述子修复数据进行锁存。
7.根据权利要求1所述的资源映射装置,其特征在于,所述状态机模块还配置为在熔丝系统复位后,转入空闲状态并输出第二电平的第二映射控制信号。
8.根据权利要求1所述的资源映射装置,其特征在于,所述状态机模块所具有的资源编程状态的总数目和所述硬封装后修复数据的位宽与所述熔丝资源组的位宽的比值相对应。
9.一种熔丝系统,其特征在于,包括熔丝阵列和如权利要求1至8中任一项所述的资源映射装置。
10.一种存储芯片,其特征在于,包括如权利要求1至8中任一项所述的资源映射装置或者如权利要求9所述的熔丝系统。