DE102004004026A1 - Circuitry for data storage, especially dynamic random access memory (DRAM) with flexibly arranged circuit chips for memory cell units and data transmission units, without faults in units causing total breakdown of entire circuitry - Google Patents

Circuitry for data storage, especially dynamic random access memory (DRAM) with flexibly arranged circuit chips for memory cell units and data transmission units, without faults in units causing total breakdown of entire circuitry Download PDF

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Erwin Thalmann
Manfred Moser
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    • G11C5/00Details of stores covered by group G11C11/00
    • G11C5/02Disposition of storage elements, e.g. in the form of a matrix array
    • G11C5/04Supports for storage elements, e.g. memory modules; Mounting or fixing of storage elements on such supports

Abstract

Circuitry comprises memory cell unit (101), e.g. DRAM, with memory cell field for storage of electric charges, data transmission unit (102) for data transmission between memory cell unit and external circuit units. Connector units (104a-n) provide electric link for external circuit units to data transmission unit. Memory cell unit and data transmission unit are arranged on separate chips, with their electric connection escured by coupling unit (103).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung, und betrifft insbesondere einen dynamischen Schreiblesespeicher mit flexibel angeordneten Schaltungschips für Speicherzelleneinheiten und Datenübertragungseinheiten.The The present invention generally relates to a circuit arrangement for data storage, and more particularly relates to a dynamic random access memory with flexibly arranged circuit chips for memory cell units and Data transmission units.

Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung mit einer Speicherzelleneinheit, die ein Speicherzellenfeld mit Speicherzellen aufweist, in welchen elektrische Ladung speicherbar ist; einer Datenübertragungseinheit zur Datenübertragung zwischen der Speicherzelleneinheit und externen Schaltungseinheiten; und Anschlusseinheiten zum elektrischen Anschluss der externen Schaltungseinheiten an die Datenübertragungseinheit.Especially The present invention relates to a circuit arrangement for Data storage with a memory cell unit comprising a memory cell array having memory cells in which electrical charge storable is; a data transmission unit for data transmission between the memory cell unit and external circuit units; and terminal units for electrically connecting the external circuit units the data transmission unit.

Schaltungsanordnungen zur Datenspeicherung, insbesondere DRAM-Speichereinheiten (DRAM: Dynamic Random Access Memory, dynamischer Schreiblesespeicher) werden in unterschiedlichen Ausführungsformen hergestellt, wobei sich die einzelnen Ausführungsformen im Wesentlichen durch ihr Betriebsverhalten unterscheiden.circuitry for data storage, in particular DRAM memory units (DRAM: Dynamic random access memory, dynamic random access memory) in different embodiments manufactured, wherein the individual embodiments substantially by distinguish their operating behavior.

Um Daten in die dynamischen Schreiblesespeicher zu speichern und/oder Daten aus diesen auszulesen, werden üblicherweise auf dem Schaltungschip der Speichereinheit angeordnete Datenübertragungseinheiten eingesetzt, die sich durch ihre Datenrate unterscheiden, d.h. beispielsweise eine einfache Datenrate (SDR: Single Data Rate) oder eine doppelte Datenrate (DDR: Double Data Rate) wie DDR, DDR2, DDR3 aufweisen.Around To save data in the dynamic read-write memory and / or Data from these read out are usually on the circuit chip the data storage units arranged in the storage unit are used, which differ by their data rate, i. for example a simple data rate (SDR: Single Data Rate) or a double Data rate (DDR: Double Data Rate) such as DDR, DDR2, DDR3.

Die zur Datenübertragung verwendeten Datenübertragungseinheiten werden auch als "Schnittstelleneinheiten bzw. Interfaces" bezeichnet und kennzeichnen die Datenübertragungsrate, wie beispielsweise: SDR-SDRAM, DDR-SDRAM und DDR2-SDRAM gekennzeichnet. Die Speicherzelleneinheiten sind im Wesentlichen durch eine gleiche Größe ihres Speicherzellenfelds gekennzeichnet, d.h. die Größe des Speicherzellenfelds beträgt beispielsweise 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 4 GB etc. Um die einzelnen Speicherzelleneinheiten schaltungstechnisch unterscheiden zu können, ist für jede Speicherzelleneinheit mindestens eine Datenübertragungseinheit erforderlich, die an der Peripherie des die Speicherzelleneinheit bildenden Schaltungschips angeordnet ist.The for data transmission used data transmission units are also called "interface units or interfaces " and indicate the data transfer rate, such as: SDR SDRAM, DDR SDRAM and DDR2 SDRAM. The memory cell units are essentially of the same size Memory cell array labeled, i. the size of the memory cell array is for example, 128 MB, 256 MB, 512 MB, 1 GB, 4 GB, etc. To the individual To be able to differentiate memory cell units in terms of circuitry is for each memory cell unit at least one data transmission unit required at the periphery of the memory cell unit forming circuit chip is arranged.

Ein wesentlicher Nachteil herkömmlicher Schaltungsanordnungen zur Datenspeicherung, die Speicherzelleneinheiten aufweisen, die ein Speicherzellenfeld mit Speicherzellen einschließen, besteht darin, dass dann, wenn eines der Schaltungsteile, d.h. die Speicherzelleneinheit oder die Datenübertragungseinheit, defekt ist, dann die gesamte Schaltungsanordnung nicht mehr eingesetzt werden kann.One significant disadvantage of conventional circuit arrangements for data storage, comprising memory cell units comprising include a memory cell array with memory cells, is that if one of the circuit parts, i. the memory cell unit or the data transmission unit, is defective, then the entire circuitry is no longer used can be.

Herkömmliche Schaltungsanordnungen zur Datenspeicherung weisen die Speicherzelleneinheit und die Datenübertragungseinheit (das "Interface") gemeinsam auf einem einzigen Schaltungschip angeordnet auf. Die gemeinsame Anordnung von Speiherzelleneinheit und Datenübertragungseinheit zur Bereitstellung einer Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung ist weiterhin unzweckmäßig dahingehend, dass bei der Entwicklung des Schaltungschips infolge langer Entwicklungszeiten hohe Kosten entstehen. Dies rührt daher, dass die Speicherzelleneinheit und die Datenübertragungseinheit stets als ein gemeinsamer Schaltungschip entwickelt werden müssen.conventional Circuit arrangements for data storage have the memory cell unit and the data transmission unit (the "interface") together on one single circuit chip arranged on. The common arrangement from storage cell unit and data transfer unit for provision a data storage circuit is further impractical in that that in the development of the circuit chip due to long development times high costs arise. This is touching therefore, that the memory cell unit and the data transmission unit must always be developed as a common circuit chip.

Ein in der Datenübertragungseinheit auftretender Fehler führt zu einem Gesamtausfall des Schaltungschips, da ein Fehler in der Datenübertragungseinheit üblicherweise nicht beseitigt werden kann. Ein Fehler in der Speicherzelleneinheit kann zwar unter Umständen unter Verwendung redundanter Speicherzellen des Speicherzellenfelds beseitigt werden. Dieses Ver fahren zur Reparatur fehlerhafter Speicherzellen in dem Speicherzellenfeld ist jedoch für eine größere Anzahl von Fehlern nicht mehr einsetzbar, d.h. die gesamte Speicherzelleneinheit (der DRAM) wird auf unzweckmäßige Weise unbrauchbar.One in the data transmission unit occurring error leads to a total failure of the circuit chip, since an error in the Data transmission unit usually can not be eliminated. An error in the memory cell unit may be under circumstances using redundant memory cells of the memory cell array be eliminated. This method drive to repair faulty memory cells however, in the memory cell array is not for a larger number of errors more usable, i. the entire memory cell unit (the DRAM) becomes inappropriate way unusable.

Die gemeinsame Anordnung der Speicherzelleneinheit und der Datenübertragungseinheit auf einem gemeinsamen Schaltungschip führt weiterhin zu dem Nachteil, dass zur Herstellung der Speicherzelleneinheit und der Datenübertragungseinheit stets die gleiche Herstellungstechnologie wie beispielsweise CMOS, bipolar, BiCMOS etc. für beide Schaltungseinheiten eingesetzt werden muss. Auf unzweckmäßige Weise wird dadurch ein Kompromiss bei der Herstellung beider Schaltungseinheiten erforderlich, wodurch eine gegenseitige Verringerung des Betriebsverhaltens resultiert.The common arrangement of the memory cell unit and the data transmission unit on a common circuit chip further leads to the disadvantage that for the production of the memory cell unit and the data transmission unit always the same manufacturing technology as CMOS, bipolar, BiCMOS etc. for both circuit units must be used. Inappropriately This is a compromise in the production of both circuit units required, thereby reducing mutual operational behavior results.

Weiterhin ist es unzweckmäßig, dass für unterschiedliche Größen von Speicherzellenfeldern in der Speicherzelleneinheit unterschiedliche Datenübertragungseinheiten, beispielsweise hinsichtlich der Bitbreite, erforderlich sind.Farther it is inappropriate that for different Sizes of Memory cell fields in the memory cell unit different Data transmission units, for example, in terms of bit width, are required.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Ausbeute bei einer Herstellung einer Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung bereitzustellen, wobei Fehler, die in der Speicherzelleneinheit und/oder der Datenübertragungseinheit auftreten, nicht zu einem Totalausfall der gesamten Schaltungsanordnung führen.It is therefore an object of the present invention to provide an improved yield in a manufacturing of a data storage circuit, wherein errors which occur in the Memory cell unit and / or the data transmission unit occur, do not lead to a total failure of the entire circuit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a Circuit arrangement solved with the features of claim 1.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, die Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung derart aufzuteilen, dass die Speicherzelleneinheit und die Datenübertragungsein heit auf getrennten Schaltungschips angeordnet sind, wobei eine Verbindungseinheit zur elektrischen Verbindung der Speicherzelleneinheit mit der Datenübertragungseinheit bereitgestellt ist.One essential idea of the invention is the circuit arrangement to divide for data storage such that the memory cell unit and the Datenübertragungsein unit are arranged on separate circuit chips, wherein a connection unit for electrically connecting the memory cell unit to the data transmission unit is provided.

Durch eine derartige Aufteilung von Speicherzelleneinheit und Datenübertragungseinheit einer Datenspeicheranordnung ergibt sich der weitere Vorteil, dass die beiden Schaltungseinheiten getrennt voneinander getestet werden können.By Such a division of memory cell unit and data transmission unit a data storage arrangement results in the further advantage that the two circuit units are tested separately can.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zur Herstellung der Speicherzelleneinheit und zur Herstellung der Datenübertragungseinheit unterschiedliche Technologien, wie beispielsweise CMOS (Complementary Metal Oxide Silicium), Bipolar, BiCMOS (Bipolar-CMOS), etc. jeweils eingesetzt werden können. Beispielsweise ist es vorteilhaft, eine DRAM-Technologie für das Speicherzellenfeld und eine Logik-Technologie für die Datenübertragungseinheit einzusetzen. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ermöglicht auf zweckmäßige Weise einen derartigen Einsatz unterschiedlicher Technologien zur Ausbildung der gesamten Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung.Farther it is advantageous that for the preparation of the memory cell unit and for the production of the data transmission unit different technologies, such as CMOS (Complementary Metal Oxides silicon), bipolar, BiCMOS (bipolar CMOS), etc., respectively can be. For example It is advantageous to have a DRAM technology for the memory cell array and a logic technology for the data transmission unit use. The circuit arrangement according to the invention allows appropriate way such use of different technologies for training the entire circuit for data storage.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung bietet weiterhin den Vorteil, flexibel auf unterschiedliche Marktbedürfnisse zu reagieren. Somit stellt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung eine Anpassungsmöglichkeit einer unveränderten Speicherzelleneinheit mittels modifizierter Datenübertragungseinheiten an unterschiedliche externe Schaltungsauslegungen bereit. Somit ergibt sich der Vorteil, dass die aufwendig herzustellende Speicherzelleneinheit unabhängig von den Marktbedürfnissen hergestellt werden kann.The inventive circuit arrangement also offers the advantage of being flexible to different market needs to react. Thus, the circuit arrangement according to the invention provides a adaptability an unchanged memory cell unit by means of modified data transmission units to different external circuit designs. Consequently There is the advantage that the memory cell unit to be produced consuming independently manufactured by the market needs can be.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Schaltungschip-Ausbeute auf einem Wafer erhöht ist. Falls eine der beiden Schaltungseinheiten, d.h. entweder die Speicherzelleneinheit oder die Datenübertragungseinheit, defekt ist, muss lediglich die defekte Schal tungseinheit ausgetauscht werden, während die andere Schaltungseinheit weiterhin verwendet werden kann.One A significant advantage of the present invention is that the circuit chip yield on a wafer is increased. If one of the two Circuit units, i. either the memory cell unit or the data transmission unit, defective is, only the defective scarf processing unit must be replaced, while the other circuit unit can continue to be used.

Es ist zweckmäßig, eine Verbindungseinheit zwischen den beiden Schaltungseinheiten, d.h. der Speicherzelleneinheit und der Datenübertragungseinheit derart auszulegen, dass diese unabhängig von der Größe des Speicherzellenfelds der Speicherzelleneinheit ist. Hierbei ist es zweckmäßig, die Datenübertragungseinheit auf eine maximale Größe des Speicherzellenfelds der Speicherzelleneinheit auszulegen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass für unterschiedliche, gegebenenfalls zukünftig zu entwickelnde Speicherzelleneinheiten stets die gleiche Datenübertragungseinheit einer gewünschten Plattform (SDR, DDR, DDR2, DDR3, etc.) eingesetzt werden kann.It is appropriate, one Connection unit between the two circuit units, i. the memory cell unit and the data transmission unit to be interpreted in such a way that these are independent of the size of the memory cell array the memory cell unit is. It is expedient, the Data transfer unit to a maximum size of the memory cell array the memory cell unit interpreted. This gives the advantage that for different, possibly in the future to be developed memory cell units always the same data transmission unit a desired one Platform (SDR, DDR, DDR2, DDR3, etc.) can be used.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung weist im Wesentlichen auf:

  • a) eine Speicherzelleneinheit, die ein Speicherzellenfeld mit Speicherzellen aufweist, in welchen elektrische Ladung speicherbar ist;
  • b) eine Datenübertragungseinheit zur Datenübertragung zwischen der Speicherzelleneinheit und externen Schaltungseinheiten; und
  • c) Anschlusseinheiten zum elektrischen Anschluss der externen Schaltungseinheiten an die Datenübertragungseinheit, wobei
  • d) die Speicherzelleneinheit und die Datenübertragungseinheit auf separaten Schaltungschips angeordnet sind, wobei
  • e) eine Verbindungseinheit zur elektrischen Verbindung der Speicherzelleneinheit mit der Datenübertragungseinheit bereitgestellt ist.
The data storage circuit according to the invention essentially comprises:
  • a) a memory cell unit having a memory cell array with memory cells in which electrical charge can be stored;
  • b) a data transmission unit for data transmission between the memory cell unit and external circuit units; and
  • c) connection units for electrically connecting the external circuit units to the data transmission unit, wherein
  • d) the memory cell unit and the data transmission unit are arranged on separate circuit chips, wherein
  • e) a connection unit for electrical connection of the memory cell unit is provided with the data transmission unit.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of respective subject of the invention.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Speicherzelleneinheit als ein dynamischer Schreiblesespeicher (DRAM) ausgebildet.According to one preferred embodiment of the present invention is the memory cell unit as a dynamic random access memory (DRAM) is formed.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Datenübertragungseinheit für einfache Datenrate oder doppelte Datenrate ausgelegt.According to one Another preferred embodiment of the present invention the data transmission unit for easy Data rate or double data rate designed.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist das Speicherzellenfeld der Speicherzelleneinheit eine Speichertiefe von 128 MB, 256 MB, 512 MB oder 1 GB auf.According to one more further preferred embodiment of the present invention has the memory cell array of the memory cell unit has a memory depth 128 MB, 256 MB, 512 MB or 1 GB.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Speicherzelleneinheit und die Datenübertragungseinheit gemeinsam in einem einzigen Mehrfachchipgehäuse angeordnet.According to yet another preferred development of the present invention, the memory cell unit and the data transmission unit are common in a single multiple chip arranged housing.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Datenübertragungseinheit in einer Datenübertragungsbreite an eine maximale Größe des Speicherzellenfelds der Speicherzelleneinheit angepasst.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the data transmission unit in a data transmission width to a maximum size of the memory cell array adapted to the memory cell unit.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind mindestens zwei Datenübertragungseinheiten mit der Speicherzelleneinheit in dem Mehrfachchipgehäuse kombiniert, derart, dass in vorteilhafter Weise eine Redundanz der Datenübertragungseinheiten bereitgestellt wird. Weiterhin ist es zweckmäßig, dass Datenübertragungseinheiten einer unterschiedlichen Bitbreite in einem einzigen Mehrfachchipgehäuse bereitgestellt werden können.According to one more Another preferred embodiment of the present invention at least two data transmission units combined with the memory cell unit in the multi-chip package, such that advantageously a redundancy of the data transmission units provided. Furthermore, it is expedient that data transmission units a different bit width provided in a single multi-chip package can be.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind mindestens zwei Datenübertragungseinheiten mit mindestens zwei Speicherzelleneinheiten in dem Mehrfachchipgehäuse kombiniert. Auf diese Weise entsteht der Vorteil, dass unterschiedliche Schaltungsanordnungen zur Datenspeicherung flexibel vorgegeben werden können.According to one more Another preferred embodiment of the present invention at least two data transmission units combined with at least two memory cell units in the multi-chip package. In this way there is the advantage that different circuit arrangements can be specified flexibly for data storage.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die mindestens eine Speicherzelleneinheit und die mindestens eine Datenübertragungseinheit mittels unterschiedlicher Technologien (CMOS, bipolar, BiC-MOS) ausgelegt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the at least one memory cell unit and the at least one Data transfer unit designed using different technologies (CMOS, bipolar, BiC-MOS).

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Speicherzelleneinheit wahlweise mit unterschiedlichen Datenübertragungseinheiten betreibbar.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the at least one memory cell unit optionally with different Data transmission units operated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained.

In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:

1 eine schematische Ansicht eines Mehrfachchipgehäuses, das eine Speicherzelleneinheit und eine Datenübertragungseinheit verbunden durch eine Verbindungseinheit enthält, gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 1 a schematic view of a multi-chip package containing a memory cell unit and a data transmission unit connected by a connection unit, according to a preferred embodiment of the present invention; and

2 ein schematisches Blockdiagramm, das die Anordnung der wesentlichen Schaltungskomponenten gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 2 a schematic block diagram illustrating the arrangement of the essential circuit components according to a preferred embodiment of the present invention.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components or steps.

1 zeigt eine schematische Anordnung einer Speicherzelleneinheit 101 und einer Datenübertragungseinheit 102 in einem gemeinsamen Mehrfachchipgehäuse 100. Zum Anschluss externer Schaltungseinheiten an die Datenübertragungseinheit 102 sind Anschlusseinheiten 104a, 104b, ..., 104n vorgesehen, wobei eine Verbindung zwischen den Anschlusseinheiten 104a-104n mit der Datenübertragungseinheit 102 über Anschlussleitungen 201a, 201b, ..., 201n bereitgestellt ist. Die Anschlussleitungen 201a-201n können beispielsweise als Bondierungsdrähte ausgeführt werden. 1 shows a schematic arrangement of a memory cell unit 101 and a data transmission unit 102 in a common multiple chip package 100 , For connecting external circuit units to the data transmission unit 102 are connection units 104a . 104b , ..., 104n provided, wherein a connection between the terminal units 104a - 104n with the data transmission unit 102 via connecting cables 201 . 201b , ..., 201n is provided. The connecting cables 201a-201n For example, they can be made as bonding wires.

Zur elektrischen Verbindung der Speicherzelleneinheit 101 mit der Datenübertragungseinheit 102 dient eine Verbindungseinheit 103. Die Verbindung der Speicherzelleneinheit 101 und der Datenübertragungseinheit 102 über die Verbindungseinheit 103 kann beispielsweise in einem Mehrfachchipgehäuse vom Typ FBGA-MultiDie bereitgestellt werden. Dem Fachmann sind Verfahren bekannt, wie unterschiedliche Schaltungseinheiten, beispielsweise unterschiedliche Speicherzelleneinheiten und unterschiedliche Datenübertragungseinheiten in einem Mehrfachchipgehäuse 100 untergebracht werden können, so dass ein derartiges Verfahren hier nicht näher beschrieben wird.For electrical connection of the memory cell unit 101 with the data transmission unit 102 serves a connection unit 103 , The connection of the memory cell unit 101 and the data transmission unit 102 over the connection unit 103 can be provided, for example, in a multi-chip package type FBGA MultiDie. Methods are known to the person skilled in the art, such as different circuit units, for example different memory cell units and different data transmission units in a multiple chip housing 100 can be accommodated, so that such a method is not described here.

Die Speicherzelleneinheit 101 kann erfindungsgemäß unterschiedliche Speichertiefen aufweisen, wie beispielsweise 128 MB DDR, 256 MB DDR, 512 MB DDR und 1 GB DDR (DDR: Double Date Rate, doppelte Datenrate). Da erfindungsgemäß sowohl die Speicherzelleneinheit 101 als auch die Datenübertragungseinheit 102, beispielsweise bei Auftreten eines Fehlers in einer der beiden Einheiten, ausgetauscht werden können, ist es vorteilhaft, die Datenübertragungseinheit 102 für eine maximale Größe eines Speicherzellenfelds der Speicherzelleneinheit 101 auszulegen.The memory cell unit 101 can according to the invention have different memory depths, such as 128 MB DDR, 256 MB DDR, 512 MB DDR and 1 GB DDR (DDR: Double Date Rate, double data rate). Since according to the invention both the memory cell unit 101 as well as the data transmission unit 102 For example, if an error occurs in one of the two units, it may be advantageous to replace the data transmission unit 102 for a maximum size of a memory cell array of the memory cell unit 101 interpreted.

Die erfindungsgemäß eingesetzten Datenübertragungseinheiten 102 unterscheiden sich im Wesentlichen durch unterschiedliche Adressierungsbereiche. Derartige unterschiedliche Adressierungsbereiche können durch eine Anzahl der Adressierungsleitungen definiert werden.The data transmission units used according to the invention 102 differ essentially by different addressing areas. Such different addressing ranges may be defined by a number of the addressing lines.

2 veranschaulicht in einem schematischen Blockdiagramm, wie die wesentlichen Schaltungskomponenten zur Ansteuerung der Speicherzelleneinheit 101 und zur Verbindung der Speicherzelleneinheit 101 mit der Datenübertragungseinheit 102 zusammenwirken. 2 illustrates in a schematic block diagram how the essential circuit components for driving the memory cell unit 101 and connecting the memory cell unit 101 with the data transmission unit 102 interact.

Wie in 2 gezeigt, ist eine Speicherzelleneinheit 101 mit einer Datenübertragungseinheit 102 über eine Verbindungseinheit 103 verbunden. Die Datenübertragungseinheit 102 ist über Anschlussleitungen 201a-201n, wie obenstehend unter Bezugnahme auf 1 erläutert, mit einer Anschlusseinheit 104 verbunden, über welche externe Schaltungseinheiten an die Speicherzelleneinheit 101 angeschlossen werden können. Die Datenübertragungseinheit 102 ist als ein universeller Interfacechip dargestellt, über welchen sämtliche Schaltungschips von Speicherzelleneinheiten einer Größe eines Speicherzellenfelds 105 von 128 MB bis 1 GB adressiert werden können.As in 2 is a memory cell unit 101 with a data transmission unit 102 via a connection unit 103 connected. The data transmission unit 102 is via connection lines 201a-201n as described above with reference to 1 explained, with a connection unit 104 connected via which external circuit units to the memory cell unit 101 can be connected. The data transmission unit 102 is shown as a universal interface chip over which all circuit chips of memory cell units of a size of a memory cell array 105 from 128 MB to 1 GB can be addressed.

Es sei darauf hingewiesen, dass das schematische Blockdiagramm in 2 nur die wesentlichen, zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Schaltungsblöcke veranschaulicht. Die Datenübertragungseinheit 102 weist somit im Wesentlichen eine Leselogikeinheit 202 und eine Schreiblogikeinheit 203 auf, die über die Verbindungseinheit 103 mit einem Speicherzellenfeld 105 der Speicherzelleneinheit 101 verbunden sind. Bei einem Auslesen von Daten, die in dem Speicherzellenfeld 105 der Speicherzelleneinheit 101 gespeichert sind, werden diese zunächst über die Verbindungseinheit 103 an die Leselogikeinheit 202 und von dieser über Anschlussleitungen 201a-201n zu der Anschlusseinheit 104 ausgegeben, die dann eine Verbindung zu externen Schaltungseinheiten bereitstellt. Bei einem Schreiben von Daten in das Speicherzellenfeld 105 der Speicherzelleneinheit 101 werden Daten von externen Schal tungseinheiten (nicht gezeigt) über die Anschlusseinheit 104 in die Schreiblogikeinheit 203 eingegeben, von welcher die Daten über die Verbindungseinheit 103 zu dem Speicherzellenfeld 105 der Speicherzelleneinheit 101 weitergeleitet werden.It should be noted that the schematic block diagram in FIG 2 only illustrates the essential circuit blocks required for understanding the invention. The data transmission unit 102 thus essentially comprises a read logic unit 202 and a write logic unit 203 on that over the connection unit 103 with a memory cell array 105 the memory cell unit 101 are connected. When reading out data stored in the memory cell array 105 the memory cell unit 101 are stored, these are first through the connection unit 103 to the reading logic unit 202 and from this via connecting cables 201 - 201n to the connection unit 104 which then provides a connection to external circuit units. When writing data to the memory cell array 105 the memory cell unit 101 Data from external scarf processing units (not shown) via the connection unit 104 into the writing logic unit 203 entered, from which the data about the connection unit 103 to the memory cell array 105 the memory cell unit 101 to get redirected.

Zur Adressierung der einzelnen, üblicherweise in Matrixform angeordneten Speicherzellen des Speicherzellenfelds 105 der Speicherzelleneinheit 101 enthält die Speicherzelleneinheit 101 einen Zeilenadressdekoder 106 und eine Spaltenadressdekoder 107. In 2 ist beispielhaft eine Speicherzelleneinheit 101 mit einer Speichertiefe von 128 MB dargestellt, wobei ein Wortleitungsdekoder 108 mit einer Eingangsbitbreite von 14 nur zwölf Ausgangsleitungen für die Speichertiefe von 128 MB des Speicherzellenfelds 105 bereitstellen muss. In ähnlicher Weise stellt ein Bitleitungsdekoder 109 elf Leitungen für die Speichertiefe von 128 MB des Speicherzellenfelds 105 der Speicherzelleneinheit 101 bereit.For addressing the individual, usually in matrix form arranged memory cells of the memory cell array 105 the memory cell unit 101 contains the memory cell unit 101 a row address decoder 106 and a column address decoder 107 , In 2 is an example of a memory cell unit 101 with a memory depth of 128MB, with a wordline decoder 108 with an input bit width of 14 only twelve output lines for the 128 MB memory depth of the memory cell array 105 must provide. Similarly, a bitline decoder provides 109 eleven lines for the memory depth of 128 MB of the memory cell array 105 the memory cell unit 101 ready.

Der Wortleitungsdekoder 108 ist 12-Bit-breit mit dem Zeilenadressdekoder verbunden, während der Bitleitungsdekoder 109 11-Bit-breit mit dem Spaltenadressdekoder verbunden ist. Eine Steuerlogikeinheit 111 ist einerseits sowohl mit dem Wortleitungsdekoder 108 (14-Bit-breit) und dem Bitleitungsdekoder 109 (12-Bit-breit), als auch einem Adressregister 110 verbunden, in welchem Adressen gespeichert werden können, die 14-Bit-breit von einer externen Schaltungseinheit vorgegeben werden.The wordline decoder 108 is 12-bit wide connected to the row address decoder, while the bit line decoder 109 11-bit wide connected to the column address decoder. A control logic unit 111 is on the one hand both with the word line decoder 108 (14-bit wide) and the bitline decoder 109 (12-bit wide), as well as an address register 110 in which addresses can be stored, which are 14-bit-wide predetermined by an external circuit unit.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung erlaubt es nunmehr in vorteilhafter Weise, dass die einzelnen Schaltungschips, d.h. die Speicherzelleneinheit und die Datenübertragungseinheit einzeln auf Siliziumebene testbar sind. Durch den Einsatz eines Mehrfachchipgehäuses 100, in welchem die Speicherzelleneinheit 101 und die Datenübertragungseinheit 102 integriert untergebracht sind, wird externen Schaltungseinheiten eine ursprüngliche Funktionalität der Datenspeichervorrichtung bereitgestellt.The circuit arrangement according to the invention for data storage now advantageously allows the individual circuit chips, ie the memory cell unit and the data transmission unit, to be tested individually on the silicon level. Through the use of a multi-chip housing 100 in which the memory cell unit 101 and the data transmission unit 102 integrated, external circuitry is provided with an original functionality of the data storage device.

Bei einem Auftreten von Fehlern in einer der beiden Schaltungseinheiten, Speicherzelleneinheit 101 oder Datenübertragungseinheit 102, ist es auf einfache Weise möglich, die defekte Einheit auszutauschen, wodurch die jeweils andere Einheit weiter verwendet werden kann. Hierdurch ergeben sich erhebliche wirtschaftliche Vorteile, d.h. eine Kostenreduktion bei der Herstellung von Schaltungsanordnungen zur Datenspeicherung wird erreicht.In the event of errors in one of the two circuit units, memory cell unit 101 or data transmission unit 102 , It is easily possible to replace the defective unit, whereby the other unit can be used on. This results in significant economic benefits, ie, a cost reduction in the production of circuit arrangements for data storage is achieved.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention above based on preferred embodiments It is not limited to this, but in many ways modifiable.

Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.Also the invention is not limited to the aforementioned applications limited.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components or steps.

100100
MehrfachchipgehäuseMulti-chip package
101101
SpeicherzelleneinheitMemory cell unit
102102
DatenübertragungseinheitData transfer unit
103103
Verbindungseinheitconnecting unit
104,104
Anschlusseinheitconnection unit
104a,104a,
104b,104b,
..., 104n..., 104n
105105
SpeicherzellenfeldMemory cell array
106106
ZeilenadressdekoderRow address decoder
107107
SpaltenadressdekoderColumn address decoder
108108
WortleitungsdekoderWord line decoder
109109
Bitleitungsdekoderbit line decoder
110110
Adressregisteraddress register
111111
SteuerlogikeinheitControl logic unit
201a,201a,
Anschlussleitungconnecting cable
201b,201b,
..., 201n..., 201n
202202
LeselogikeinheitRead logic unit
203203
SchreiblogikeinheitWrite logic unit

Claims (10)

Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung, mit: a) einer Speicherzelleneinheit (101), die ein Speicherzellenfeld (105) mit Speicherzellen aufweist, in welchen elektrische Ladung speicherbar ist; b) einer Datenübertragungseinheit (102) zur Datenübertragung zwischen der Speicherzelleneinheit (101) und externen Schaltungseinheiten; und c) Anschlusseinheiten (104a-104n) zum elektrischen Anschluss der externen Schaltungseinheiten an die Datenübertragungseinheit (102); dadurch gekennzeichnet, dass d) die Speicherzelleneinheit (101) und die Datenübertragungseinheit (102) auf separaten Schaltungschips angeordnet sind, wobei e) eine Verbindungseinheit (103) zur elektrischen Verbindung der Speicherzelleneinheit (101) mit der Datenübertragungseinheit (102) bereitgestellt ist.Circuit arrangement for data storage, comprising: a) a memory cell unit ( 101 ), which is a memory cell array ( 105 ) having memory cells in which electrical charge can be stored; b) a data transmission unit ( 102 ) for data transmission between the memory cell unit ( 101 ) and external circuit units; and c) connection units ( 104a-104n ) for the electrical connection of the external circuit units to the data transmission unit ( 102 ); characterized in that d) the memory cell unit ( 101 ) and the data transmission unit ( 102 ) are arranged on separate circuit chips, wherein e) a connection unit ( 103 ) for the electrical connection of the memory cell unit ( 101 ) with the data transmission unit ( 102 ). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzelleneinheit (101) als ein dynamischer Schreiblesespeicher (DRAM) ausgebildet ist.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the memory cell unit ( 101 ) is designed as a dynamic random access memory (DRAM). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungseinheit (102) für einfache Datenrate (SDR) oder doppelte Datenrate (DDR) ausgelegt ist.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the data transmission unit ( 102 ) is designed for simple data rate (SDR) or double data rate (DDR). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherzellenfeld (105) der Speicherzelleneinheit (101) eine Speichertiefe von 128 Megabyte (MB), 256 Megabyte (MB), 512 Megabyte (MB) oder 1 Gigabyte (GB) aufweist.Circuit arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the memory cell array ( 105 ) of the memory cell unit ( 101 ) has a memory depth of 128 megabytes (MB), 256 megabytes (MB), 512 megabytes (MB), or 1 gigabyte (GB). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speicherzelleneinheit (101) und die Datenübertragungseinheit (102) gemeinsam in einem Mehrfachchipgehäuse (100) angeordnet sind.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the memory cell unit ( 101 ) and the data transmission unit ( 102 ) together in a multi-chip package ( 100 ) are arranged. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenübertragungseinheit (102) in einer Datenübertragungsbreite an eine maximale Größe des Speicherzellenfelds (105) der Speicherzelleneinheit (101) angepasst ist.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the data transmission unit ( 102 ) in a data transmission width to a maximum size of the memory cell array ( 105 ) of the memory cell unit ( 101 ) is adjusted. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Datenübertragungseinheiten (102) mit der Speicherzelleneinheit (101) in dem Mehrfachchipgehäuse (100) kombiniert sind.Circuit arrangement according to Claim 5, characterized in that at least two data transmission units ( 102 ) with the memory cell unit ( 101 ) in the multi-chip package ( 100 ) are combined. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Datenübertragungseinheiten (102) mit mindestens zwei Speicherzelleneinheiten (101) in dem Mehrfachchipgehäuse kombiniert sind.Circuit arrangement according to Claim 5, characterized in that at least two data transmission units ( 102 ) with at least two memory cell units ( 101 ) are combined in the multi-chip package. Schaltungsanordnung nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Speicherzelleneinheit (101) und die mindestens eine Datenübertragungseinheit (102) mittels unterschiedlicher Technologien (CMOS, Bipolar, BiCMOS) ausgelegt sind.Circuit arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that the at least one memory cell unit ( 101 ) and the at least one data transmission unit ( 102 ) are designed by means of different technologies (CMOS, bipolar, BiCMOS). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Speicherzelleneinheit (101) wahlweise mit unterschiedlichen Datenübertragungseinheiten (102) betreibbar ist.Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the at least one memory cell unit ( 101 ) optionally with different data transmission units ( 102 ) is operable.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020141246A1 (en) * 2001-04-02 2002-10-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Output buffer capable of adjusting current drivability and semiconductor integrated circuit device having the same
US6639820B1 (en) * 2002-06-27 2003-10-28 Intel Corporation Memory buffer arrangement

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