修復(fù)內(nèi)存裝置的制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]為了存儲(chǔ)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種操作有關(guān)的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常使用半導(dǎo)體內(nèi)存裝置。該內(nèi)存裝置可以被封裝為半導(dǎo)體封裝中的單元以形成“內(nèi)存芯片”，并且若干這種芯片可以以模塊(例如，雙列直插內(nèi)存模塊(DIMM))的形式裝配在一起，使得若干模塊可以形成例如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)內(nèi)存。通常，為了訪問特定內(nèi)存裝置，控制信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)被提供到該裝置的外部端子并且由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存控制器產(chǎn)生。
[0002]作為示例，內(nèi)存裝置的一個(gè)類型是同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)，其對(duì)控制信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)作出響應(yīng)，控制信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和地址信號(hào)是與時(shí)鐘信號(hào)同步的信號(hào)。就此而言，對(duì)于SDRAM內(nèi)存裝置而言，使用時(shí)鐘信號(hào)的上升坡度和/或下降坡度向該裝置以及從該裝置傳遞數(shù)據(jù)信號(hào)。對(duì)于單倍數(shù)據(jù)速率SDRAM來說，時(shí)鐘信號(hào)的每個(gè)周期可以對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行一次鐘控。對(duì)于雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)SDRAM內(nèi)存裝置來說，可以在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿和下降沿對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行鐘控，因此相對(duì)于單倍速率SDRAM而言產(chǎn)生數(shù)據(jù)速率的二倍。
【附圖說明】
[0003]圖1是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
[0004]圖2和圖6是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的描述用于修復(fù)半導(dǎo)體內(nèi)存裝置的方法的流程圖。
[0005]圖3是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的用于在半導(dǎo)體內(nèi)存裝置已在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中投入實(shí)際使用之后修復(fù)該裝置的體系結(jié)構(gòu)的圖。
[0006]圖4是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的半導(dǎo)體內(nèi)存裝置的示意圖。
[0007]圖5是根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的圖4的半導(dǎo)體內(nèi)存裝置的內(nèi)存修復(fù)服務(wù)寄存器和邏輯單元的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本文公開的方法和系統(tǒng)用于在半導(dǎo)體內(nèi)存裝置(例如，置于半導(dǎo)體封裝內(nèi)的雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM))已在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中投入使用(本文中被稱為“實(shí)際使用(in-service)”)后修復(fù)該裝置。就此而言，盡管在內(nèi)存裝置被售出和投入實(shí)際使用之前，該裝置的制造商可以對(duì)該裝置執(zhí)行各種測(cè)試并且可以執(zhí)行修復(fù)，但該裝置的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存單元可能此后變得有缺陷，和/或缺陷單元可能未被制造商檢測(cè)到。因此，在使用特定內(nèi)存裝置期間，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以確定特定行或列的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存單元是有缺陷的。
[0009]如本文所公開的，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器可以訪問實(shí)際使用中的內(nèi)存裝置，以便執(zhí)行實(shí)際使用中的修復(fù)來將包括缺陷單元的行或列重映射到內(nèi)存裝置內(nèi)的空閑行或列，使得系統(tǒng)的部件可以隨后在不知道重映射(即，用于訪問空閑單元的地址與缺陷單元的地址相同)的情況下訪問被重映射的內(nèi)存位置。此外，如本文所公開的，內(nèi)存裝置的空閑行/列重映射電路可以是在內(nèi)存裝置投入實(shí)際使用之前可由內(nèi)存裝置的制造商(例如，經(jīng)由測(cè)試端口)訪問的相同電路。因此，使用內(nèi)存裝置的內(nèi)部空閑行/列重映射電路，在該內(nèi)存裝置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中投入實(shí)際使用前和投入實(shí)際使用后都可以修復(fù)該內(nèi)存裝置。
[0010]作為更具體的示例，圖1描述根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10。通常，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10是由實(shí)際硬件和軟件(即，機(jī)器可執(zhí)行指令)組成的物理機(jī)器。就此而言，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10包括一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU) 20 (圖1中示出一個(gè)CPU 20);并且，每個(gè)CPU20可以包括一個(gè)或多個(gè)處理核心24。
[0011]就此而言，CPU 20可以被封裝在特定半導(dǎo)體封裝內(nèi)，該特定半導(dǎo)體封裝被構(gòu)建為經(jīng)由關(guān)聯(lián)的連接器或插槽機(jī)械地和電氣地安裝到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的主板上。以這種方式，插槽被構(gòu)建為容納該半導(dǎo)體封裝的至少一部分(包含該封裝的電觸點(diǎn))，并且插槽具有用于將該半導(dǎo)體封裝固定在插槽上的機(jī)械特征。作為更具體的示例，根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式，CPU 20可以包含在表面安裝封裝中，該表面安裝封裝具有柵格陣列封裝(LGA)以與該容納插槽的對(duì)應(yīng)針腳形成電連接。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)方式，可以使用其它半導(dǎo)體封裝。
[0012]如上面提到的，CPU 20包括一個(gè)或多個(gè)處理核心24，即被構(gòu)建為執(zhí)行機(jī)器可執(zhí)行指令的處理核心，機(jī)器可執(zhí)行指令如(作為示例)微代碼、固件(例如基本輸入/輸出系統(tǒng)(B1S))、應(yīng)用程序指令、操作系統(tǒng)指令等。對(duì)于圖1的示例而言，CPU 20包括多個(gè)處理核心24。此外，根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10使用非一致內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)(NUMA)，在非一致內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)(NUMA)中每個(gè)CPU20包括內(nèi)存控制器28，以便從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)和向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的內(nèi)存寫入數(shù)據(jù)。
[0013]對(duì)于圖1中示出的特定示例而言，CPU 20的內(nèi)存控制器28可以訪問一個(gè)或多個(gè)內(nèi)存模塊50 (例如圖1中描述的多個(gè)內(nèi)存模塊50)，并且每個(gè)內(nèi)存模塊50可以包括一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體內(nèi)存裝置60。作為示例，根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式，特定內(nèi)存裝置60可以是雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SDRAM)設(shè)備。
[0014]如由圖1的示例性內(nèi)存裝置60-1所描述的，內(nèi)存裝置60可以包括一個(gè)或多個(gè)空閑內(nèi)存單元80，一個(gè)或多個(gè)空閑內(nèi)存單元80允許內(nèi)存裝置60內(nèi)的電路將內(nèi)存裝置60-1的缺陷單元與空閑內(nèi)存單元80互換，以便有效取代缺陷內(nèi)存單元來修復(fù)內(nèi)存裝置60。就此而言，除了在該內(nèi)存封裝的主內(nèi)存單元陣列中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的那些行和列之外，內(nèi)存裝置60還可以包括至少一個(gè)附加空閑行和/或列。在制造商在將內(nèi)存裝置60投入實(shí)際使用之前測(cè)試內(nèi)存裝置60期間，通過制造商的測(cè)試設(shè)備，制造商可以確定裝置60的一個(gè)或多個(gè)特定單元是有缺陷的。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，制造商可以使用內(nèi)存裝置60的測(cè)試端口或配置接口 64來編程內(nèi)存裝置60，以將包括缺陷單元的列或行內(nèi)部地重映射至空閑行或列，使得具有以缺陷行或列為目標(biāo)的地址的內(nèi)存操作被路由至替代行或列(該替代行或列現(xiàn)在代替那個(gè)地址)。由于重映射對(duì)于內(nèi)存裝置60來說是內(nèi)部的，所以通常位于內(nèi)存裝置60外部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的部件意識(shí)不到內(nèi)存裝置60的這種修復(fù)。
[0015]同樣地，如圖1中所描述的，在半導(dǎo)體內(nèi)存裝置60已經(jīng)被投入實(shí)際使用并因此已經(jīng)被安裝在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10中以后，CPU 20可以將內(nèi)存裝置60中的一個(gè)或多個(gè)特定單元識(shí)別為有缺陷。以這種方式，盡管計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10可以使用基于糾錯(cuò)碼(ECC)的糾正和檢測(cè)，但是通過基本輸入/輸出系統(tǒng)(B1S) 34 (例如)的執(zhí)行，CPU 20可以認(rèn)為內(nèi)存裝置60的一個(gè)或多個(gè)特定單元是有缺陷的。例如，將特定內(nèi)存單元標(biāo)記為有缺陷可以是相同單元發(fā)生重復(fù)錯(cuò)誤和/或在B1S 34的指導(dǎo)下由CPU 20執(zhí)行的用以識(shí)別缺陷單元的特定測(cè)試的結(jié)果。當(dāng)識(shí)別出一個(gè)或多個(gè)缺陷單元時(shí)，CPU 20可以訪問制造商可用的相同空閑單元80內(nèi)部重映射電路，以修復(fù)內(nèi)存裝置60。
[0016]就此而言，如本文所公開的，內(nèi)存裝置60包括控制單元70，控制單元70可以由CPU 20訪問，以修復(fù)半導(dǎo)體內(nèi)存裝置60。根據(jù)示例實(shí)現(xiàn)方式，控制單元70是在內(nèi)存裝置60的實(shí)際正常使用期間為了向該內(nèi)存裝置的主存儲(chǔ)陣列或庫(bank)寫入數(shù)據(jù)和從內(nèi)存裝置的主內(nèi)存陣列或庫讀取數(shù)據(jù)而用于接收被傳遞至內(nèi)存裝置60的命令的相同單元。但是，當(dāng)控制單元70辨認(rèn)出指定的實(shí)際使用中修復(fù)命令時(shí)，控制單元70將伴隨地址(其伴隨相同總線操作中的命令)存儲(chǔ)為缺陷行或列的地址。使用該地址，內(nèi)存裝置60可以隨后使用由制造商為實(shí)際使用中修復(fù)而使用的相同空閑替代電路，來將缺陷行或列重映射至空閑行或列，使得以缺陷行或列為目標(biāo)的總線操作現(xiàn)在以替代的空閑行或列為目標(biāo)。
[0017]在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的其它特征中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10可以包括各種其它軟件和硬件裝置，這包括圖1中未示出的一些軟件和硬件裝置。就此而言，圖1僅是計(jì)