DE2715751A1

DE2715751A1 - Speicheranordnung

Info

Publication number: DE2715751A1
Application number: DE19772715751
Authority: DE
Inventors: Takashi Dipl Ing Kanie; Takashi Dipl Ing Takezono
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1976-04-12
Filing date: 1977-04-07
Publication date: 1977-10-20
Also published as: JPS52124826A; DE2715751B2; JPS6114539B2; DE2715751C3; US4089063A

Description

ΡΑΤΕΝΤΑΝ\νΛΐ.ΤΕ

DR. CLAUS V ^iNL DIPL-ING. KLAUS BERNHARDT

D - 8 MÖNCHEN 60

ORTHSTRASSE12

) LIMITE!)
Kawasaki , Japan

6/28?

bpej onernnordn'inf

Priorität: Japan 12. April Λ\·?€. ΐ ^Λ-ΊΛ'^Α

Die Erfindung betrifft eine Speicheranordnung. ]'m einzelnen betrifft die Erfindung eine Speicheranordnung, die normslerweise unter Umschaltung auf eine vorher vorbereitete Hilfsspcichermoduleinheit arbeiten kann, auch wenn eine Mehrzahl von Spei chermodul en, v;e]che die Anordnung bilden, teilweise defekt v;ird .

Neuere Entv/icklurifcen der· Hn Ibleitertechnol ofi e können nur mit dem V/ort phantastisch bezeichnet werden. So kann ein Komputer-Speicher berei⁴ r: durch eine integrierte Schaltungsanordnung gebildet werden, und. es steht bereibs ein Speicher zur iJiskuG-sion, der auf einem einzip-en Scheibchen, einem sogenannten Wafer, aufgebaut v/erden kann. Das Hauptproblem bei der Realisierung eines Speichers auf einem Scheibchen besteht darin, die Ausbeute bei der Herstellung zu verbessern. Wenn man die Chips für die Speichermodule aus dem V/afer durch übliche Methoden herausschneidet, läßt sich in einfacher Weise ein System aufbauen, wobei lediglich die rauten Module herausgeschnitten und auf eine gedruckte Schaltungsplatte montiert werden, auch wenn verschiedene defekte Module auf einem V/afer vorhanden sind. Soll jedoch ein System auf einem einzigen Wafer selbst aufgebaut werden, so müssen andererseits alle Speichermodule auf dem V/afer insgesamt aus guten Modulen bestehen. Dies erscheint jedoch auch bei der heutigen Halbleitertechnologie noch ziemlich un-

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möglich zu sein. Daher wurden verschiedene Methoden in die Diskussion gebracht, um die gleichen Verfahren auf dem Wafer auszuführen, als da sind die guten Modulchips in der derzeit üblichen Weise herauszuschneiden.

Hierzu kann beispielsweise eine diskrete Verdrahtung angeführt \/erden. Bei dieser Methode werden im wesentlichen mehr Speicherrnodule vorbereitet nls voraussichtlich defekte Speichermodule vorhanden sind, und die Anschlüsse werden lediglich bei den guten Speichermodulen hergestellt, nachdem Jedes Speichermodul geprüft worden ist.

Iiach diesem Verfahren kann ein bestimmtes Modul herausgenommen werden. Diese Maßnahme ist jedoch aus folgenden Gründen nicht besonders zweckmäßig: Zum einen bringt dies ein Anv/achsen der Anschlußarbeiten und die Notwendigkeit einer besonderen Maske für die Anschlüsse jedes Wafers mit sich. Die Kompliziertheit der Maskenherstellung auf der Grundlage des Untersuchungsergebnisses und die daraus resultierende Schwierigkeit erhöht die Herstellungskosten.

PJs ist ferner möglich, einen Teil der Anschlußarbeiten zu vereinfachen, indem bereits die Anschlüsse vorher vorbereitet und eine teiJ.wci.se Verdrahtung entsprechend dem Prüfergebnis durchi"cfHhrt wird. In diesem Falle ist jedoch die Selektion des gewünschten Moduls im allgemeinen nicht möglich, was zu einer Abnahme der Anwend.ungsmöglichkeiten der Module führt und was nicht sehr zur Verbesserung der Ausbeute beiträgt.

Andererseits sind verschiedene andere Verfahren vorgeschlagen worden, bei denen die Speicher Mittel zur Anzeige defekter Module durch bestimmte Maßnahmen und elektrische Schaltkreise enthalten, wodurch defekte Module gegen gute Module ausgetauscht v/erden können. Beispielsweise wird bei einer Modulgruppe in Form einer Matrix, die ein defektes Modul enthält, die Reihenadresse mit dem defekten Modul gespeichert und, falls diese Adresse von außen aufgerufen wird, wird diese erkannt, und eine Umschaltung

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auf eine Reihe mit Hilfsmodulen durchgeführt. Dieses Verfahren ist bereits ebenso bekannt wie das obenangeführte Verfahren. Es gibt ferner eine ähnliche Methode, bei der eine Umschaltung in Spaltenrichtung erfolgt. Diese Verfahren erfordern jedoch Speichermittel zur Anzeige der defekten Adressen, und allgemein wird die Zugriffszeit zu diesen Speichermitteln oft zu der des Moduls selbst hinzuaddiert. In diesem Falle wird darüberhinaus eine Umschaltung der Reihe oder Spalte als Einheit durchgeführt, und die daraus resultierende Effizienz bei der Modulanwendung ist nicht besonders gut, sodaß nur eine geringe Verbesserung bei der Ausbeute erreicht wird. Wird andererseits die Einheit für die Umschaltung klein gemacht, so läßt sich die Effizienz bei der Anwendung natürlich verbessern. Andererseits ist jedoch die Umschalteinrichtung kompliziert, da viele Schaltkreise erforderlich sind, sodaß die Ausbeute und die Zuverlässigkeit der Umschaltkreise selbst problematisch wird und zusätzlich eine große Speicherkapazität für die notwendige Speicherung der defekten Speicheradressen erforderlich ist. Daher erscheint diese Methode ebenfalls nicht besonders praktikabel.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die obenbeschriebenen Schwierigkeiten beseitigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speicheranordnung derart zu realisieren, daß jedes beliebige defekte Modul auf nahezu jedes gewünschte Ililfsmodul umgeschaltet werden kann. Die Steuerung der Umschaltung läßt sich durch eine einfache 1-Bit-Information steuern, welche angibt, ob das jeweilige Modul gut oder defekt ist. Die Umschaltung läßt sich nur unter Hinzufügen eines kurzen Zeitraumes zu der Zugriffszeit des Moduls selbst realisieren. Die Umschaltung des defekten Moduls kann von außerhalb der Matrix ohne Anbringen einer besonderen Schaltungsanordnung in der Modulmatrix durchgeführt werden. So ist es leicht, eine IC-Anordnung nur mit geringem Hardware-Aufwand einzuführen. Alle Module, einschließlich der Hilfsmodule können von außen geprüft werden ohne Einfluß der Ausbeute und Zuverlässigkeit der Umschaltkreise auf die Ausbeute und Zuverlässigkeit des Systems als Ganzes gesehen und ohne zusätzliche besondere Prüfwege und Prüfschaltun-

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gen. iJariiberhinaus läßt sich die Umschaltung zwischen beliebigen Modulen lediglich durch Verwendung der Hilfsmodule ausführen, die in der erwarteten Anzahl der defekten Module vorgesehen sind.

Die Erfindung ist im einzelnen anhand der Zeichnungen nachfolgend beschrieben.

Fig.1 zeigt als Blockschaltbild eine Ausführungsform einer GpeicheronoixJnun; ■ gemäß der· Br/'indung.

1''Ir.2 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild eines anderen Ausf ührun· ;sbeisp i eis für eine Speicheranordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 und '\ sind Tafeln nit Beispielen der Verteilung von defekten Kodulen.

Fi?¹;. > zeigt das Blockschaltbild einer Modulauswahlschaltung.

Fig.6 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform eines o(-Multipliers.

Tig.7 zeigt ein Schaltbild einer Ausführungsforra der Additionsschsltunpj (+1 Schaltung).

Fig.8 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Demultiρ lexers.

Fig.9 zeigt die Leitungsführung bei einer Additionsschaltung (+1 Schaltung).

Fig.10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Verteilung defekter Module.

Fig.11 zeigt ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform derOC -Multiplier- oder +1 Schaltung.

Fig.12 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform des Demultiplexers gemäß Fig.5(b).

Fig.13 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsform des Demultiplexers in Fig.3.

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Fig.1 zeigt das grundlegende Blockdiagromin einer Speicheranordnung nach der Erfindung;.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein Adressenbar, (Adressenvielfachleitung) zur Übertragung; der Adresse zum Auswählen eines Moduls aus einer Anzahl m vorgesehen, die -jeweils eine Modulreihe bilden. Mit 2 sind die Adressenänderungsseha"! tunken, mit 3 die Hodulmatrix mit m-Reihen und η-Spalten, mit ^l\ die Kodulauswahlschaltung (k von η-Schaltung) und mit 5 der Modulzustandsspeioher bezeichnet. Mit 6 ist die AdreGGenünderunnscchaltunE für den Zustandsspeicher und mit 7 der Eingangs-Ausgangssignalbus der Pk-Bits bezeichnet.

Die Modulmatrix ^yj besteht indessen aus einer zahlenmäßigen Anordnung, der Module in m-Reihen und η-Spalten, die teilweise defekte Module enthalten. Liese Module haben eine angenommene Konfiguration von ,"jeweils p-ßits und q-V.'orten, aber in einem seltenen Fall ist es ebenfalls möglich, daß diese Konfiguration nur durch 1-Bit gebildet ist. Um ein einzelnes Modul aus einer Anzahl m auszuwählen, die jede Modulspalte bilden, wird die Adresse im allgemeinen an die Adressenumwandlungsschaltung jeder Spalte über den Adressenbus Λ gesendet. Uie Information des Adressenbus 1 wird in der Adressenumwrmdlungsschnltun,j Tl umgewandelt, die jeder Modulspalte zugeordnet ist, und uui? jede Hodulspalte verteilt. Darauf wird eine Anzahl von η-Modulen nacheinander aus jeder Spalte mittels dor Adrescenurnwonulungsschaltung ausgewählt.

Andererseits wird uie Information auf dem Adressenbus 1 ferner an den Hodulzustandsspeieher ^lj parallel mit der oberigeschilderten Operation gesendet. Wenn der Zugriff zu dem Modulzustandsspeicher 5 über die Adressenumwandlungsschaltung G hergestellt ist, wird die Information, die anzeigt, ob die ausgewähltenn-Module in Ordnung oder fehlerhaft sind, gleich ausgelesen und darauf in die Modulauswahlschaltung ^l\ (k von n-;Jchaltung) eingegeben, k ist definiert zuZ/Γ, wenn die Anzahl der erforderlichen Datenbits mit t -Bits angenommen wird. Die Modulauswahlschaltung 4 , welche die Information bezüglich der Funktionsfähigkeit für

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jeden der η-Module erhalten hat, verbindet k«±Module aus den n-Modulen, ausgenommen die defekten Module, mit dem Eingangs-Ausgangsbus 7·

Die Adressenumwandlungsschaltung 2 und die Adressenumwandlungsschaltung 6 führen dabei jeweils die gleiche Umwandlung aus.

Im !''alle eines realisierten Systems können;~ ^wenn die Gesamtzahl der fehlerhaften Module in der m χ n-Modulmatrix kleiner als (n - k) χ rn istr k-Module, die für eine Reihe erforderlich sind, nicht erhalten werden, wenn die Zahl der fehlerhaften Module einer solchen Reihe den Wert η - k übersteigen.

In einem solchen Fall kann sogar bei der vorliegenden Erfindung die Adressenumwandlung durch eine Adressenumwandlungsschaltung 2 derart ausgeführt werden, daß die Zahl der fehlerhaften Module, die in der Auswahl von η-Modulen enthalten sind, geringer als die Anzahl η - k ist. V/enn, wie oben erwähnt, &ie Adresse derart umgewandelt wird, daß die ZaIiI der defekten Module, die unter den η-Modulen jeder gewählten Reihe vorhanden sind, gleichzeitig kleiner als η - k ist, unterscheidet die Modulauswahlschaltung 4 in Ordnung befindliche Module mit der Anzahl k von η-Modulen auf der Grundlage des "gut" oder "nicht gut" Signals, das der Indikotorr.peicher abgibt. Diese Adressenumsetzerschaltung 2 wird allgemein durch eine einfache Schaltung gebildet, und der Einfluß auf die Zugriffszeit ist im Vergleich zu dem bekannten Reihenunschaltsystems wesentlich verringert.

Da das Umschalten fehlerhafter Module solange möglich ist, bis nahezu alle Ersatzraodule vollständig verbraucht sind, genügt es so eine große Zahl von Reservespeichermodulen vorzubereiten, wie es der berechneten Ausbeute im Verhältnis zu den einzelnen Modulen entspricht. Dadurch v/erden sowohl die Anwendungsmöglichkeiten wirksam verbessert als auch gleichzeitig die Ausbeute erheblich erhöht. Die Adressenumwandlungsschaltung G des Modulzustandssneichers kann sooft erforderlich vorgesehen sein oder in anderen, später beschriebenen Fällen weggelassen werden.

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Fig.2 zeigt als Ausführungsform der Erfindung das Schaltbild einer Modulmabrix mit acht Reihen und zehn Spalten. Dort ist mit 2 die Adressenumwandlungsschaltung und mit 4 die Modulauswahlschaltung bezeichnet; 8 bezeichnet die Modulanordnung, welche auch den Modulzustandsspeicher umfaßt. Mit 9 ist ein Modulauswahldekoder, mit 10 ein Speichermodul und mit 11 die Schreibklemme eines ROM , d.h. eines Nur-LeseSpeichers bezeichnet. 12 bezeichnet eine Vervielfacherschaltung, d.h. eine sogenannte Κ -Multiplierschaltung, 13 die Demultiplexeranordnung, 14 ein Diodenelement als Speicherzustandsanzeiger und 15 die Eingangsklemmen für die Reihenauswahladressen. 16 ist die Eingabeklemme für die Adressenumwandlungsinformation, 1? ein Exklusiv-ODER-Gatter, 18 ein Eingan£,;s-/Aus[^;;angs--Pufferspeicher, 19 die "Eingangs—/Ausgangs-Datenleitung, 20 die Leseleitung Tür den ROH-Speicher, 21 eine Klemme zur Vorbereitung des Galois-Feldelementi (GF) (fr²)-Element.

Dabei sind die v/irklich genutzten Module die 8 χ 8-Anordnung, und die Module in 8 χ 2-Anordnung stellen die Ersatzrnodule dar. In der Figur ist die Leitungsführung für die Adressierung zur Auswahl der Speicherzellen in jedem Modul fortgelassen und lediglich die Leitungsführung zur Adressierung für die Auswahl eines Moduls unter acht Modulen in jeder Spalte darstellt. Darüber hinaus sind in Fig.2 die Lese - und Schreibleitungen jedes Moduls insgesamt durch eine Linie 19 zur Vereinfachung dargestellt. Tatsächlich ist es jedoch möglich, die Eingangs- und Ausgangsleitungen jeweils in Multibitkonfiguration anzugeben.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist der Modulzustandsindikator in der Modulanordnung eingebaut. Als I-Iodulzustandsindikator dient ein 1-Bit ROM, d.h. die Diode 14, zu welcher gleichzeitig durch den Modulauswahlsdekoder 9 für jedes Modul zugegriffen wird. Natürlich ist es möglich, den Modulzustandsanzeiger an der Außenseite der Modulmatrix konzentriert anzuordnen, wie dies bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 gezeigt ist.

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In der Aus rührungsform nach Pig. 2 sind keine Zustandsanzeiger in der äußersten rechten I-iodulspalte vorgesehen. Der Ginn dieser Anordnung ist, daß wenn durch dieO^-Multiplierschaltung angegeben v/ird, ein Modul am äußersten rechten Ende zu wählen, und dieses Modul defekt ist, daß dann der V/afer nicht mehr langer benutzt werden kann.

Die Adressenumwandlungsschaltung steuert das Exklusiv-ODER (EOR)-Gatter vom Adressensignaleingang und den Adressenbus 15 mit den 3 Bit zur Reihenauswahl und wandelt dadurch die vorher an die drei £inr;abeklemmen 16 gelegte Information für jede Reihe um.

Jie wodulauswahlscha¹. bung ^zt- bringt die Daben aus dem defekten Modul in nichtnngewählten Zustand nach Erhalt der Information "nicht gut" vom Modulzustandsindikator, während auf die Information "gut" die Daten Ln den Zustand der Anwahl gebracht werden und verbindet diesen mit dem Eingangs-/Ausgangspufferspeicher 1o. Diese lunktion wird später beschrieben.

Bei einem \7af erspeicher mit einer solchen Konfiguration unterliegt die Modulmr.ci'Ix 3 der Prüfung bei der Vollendung des Herstellungsprosesses. Zu diesen Zeitpunkt ist der Üignalzustand "G" an allen Getzklemmen 16 für die Adressenumwandlungsinforrnation einer jeden Spalte. Zusätzlich wird beim Prüfen der Matrix der Haupfcinodule C*° an die Galois-Feld GF (b£)- Vor-

einstel]klemme 21 gelegt, und ö< wird beim Prüfen der Reservemodulanordnung gesetzt. Allein durch die obenangegebenen Operationen können alle .opeichermodule von außen unter den gleichen Bedingungen wie im tatsächlichen Betrieb der opeichermodule geprüft werden. Prüfleitungen und komplizierte besondere Kontrollschaltungen sind nicht erforderlich.

Auf diese Weise läßt sich die Prüfung für alle Module nach dem obenbezeichneten Verfahren ausführen, und die Programmierung des Festwertspeichers (ROM) läßt sich bei jedem Modul in Übereinstimmung mit dem Ergebnis des genannten PrüfVorganges durchführen. 7090^2/0055

Beispielsweise wird bei dieser Programmierungsmethode ein Modul entsprechend dem ROM 14, in den eine "1" eingeschrieben werden soll, mittels der Adresse ausgewählt, und die vorgeschriebene Spannung an die ROM-Schreibklemme 11 der zugehörigen Spalte gelegt, wobei die Diode 14 durchgebrannt wird.

Wenn die Information "nicht gut" vorliegt, ist angenommen, daß eine "1" programmiert ist, und dies wird so ausgewertet, daß dort 16 defekte Module vorliegen, was zahlenmäßig der Anzahl der Reservespeichermodule entspricht.

Fig.3(a) ist ein Beispiel der Verteilung von defekten Modulen in diesem Falle. Fig.3(a) entspricht einer Speichermodulmatrix von 8 Reihen χ 10 Spalten, wie sie in Fig.2 gezeigt ist. Drei Bits in der linken Spalte jeder lieihe sind die Peihenauswahladressen (15)» während drei Bits in der oberen Spalte Jeder Spalte die Adressenumsetzungsinformation (16) darstellen.

Im Falle dieses Beispiels sind die defekten Module bei den Reihenadressen (000) und (001) konzentriert, und für diese Reihen können die notwendigen acht Module nicht erreicht v/erden. Aber mittels Durchführung der Adressenumwandlung für ,jede Reihe v/erden diese defekten Module verteilt. Beispielsweise sei der Ersatz von zwei defekten Modulen in der 3. Spalte von links angenommen. VJonn (ö1C) als Aclressoiiuinwijndlun^yiiifox-mnl;lon fax- die Module in der 3· Spalte angenommen v/ird, so werden die gegebenen Adressen (OOO) und (001) in die Adressen (010) und (011) umgesetzt, indem eine Exklusiv-ODER-Kntscheidung zwischen der Reihenadresseninformation, die von außen gegeben ist und dieser Umsetzungsinformation erhalten wird. Schließlich werden die Module mit den Adressen (COO) und (001) ausgewählt, wenn die Adressen (010) und (011) von außen vorgegeben werden. Von außen betrachtet bedeutet dies in äquivalenter V/eise, daP die defekten Module mit den Adressen (COO) und (001) durch die Adressen (010) und (011) ersetzt sind, in ähnlicher Weise ist es ferner möglich, 16 defekte Module zu ersetzen, sodaß immer acht gute Module von zehn Modulen, falls erforderlich mit abgepaßter Änderung für _tje-Adresse gewühlt werder kannte Ei^ entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Flg.3(b) dargestellt. 709842/0955

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Unter diesen Bedingungen und unter der Annahme, daß zu der Adresse (OKj) zugegriffen werden soll, lautet das aus dem Festwertspeicher (LOM) zu dieser¹ Zeit ausgelesene Inf ormationsmuster (0011000000) und dieses wird in die ^-Multiplierschaltung 12 und in die Hultiplexerschaltung 13 der Modul auswahlschaltung 4-eingegebon, nachdem es über die FOH-Feseleitung übertragen wurde.

Die Adressenumwandlungsinformation (16) kann als Wert eines Festwertspeichers (ROM) mittels Durchbrennen einer Diode, wie im I¹Tj] Ie des Modulzustandsindikators oder durch Einschreiben in ein oeriensohieberegister mit der erforderlichen Anzahl von Bits vorgegeben werden, welch letztere an den Klemmen 16 (im vorliegenden Feispiel ~$ y. Λ0 Klemmen = 30 Bits) nach Eingabe verfügbar sind .

lig.^-OO zeigt ein anderes Verteilungsbeispiel mit 16 defekten Modulen in der Matrix und Fig.^(b) zeigt die äquivalente Anordnung von defekten Modulen nach der Adressenumwandlung. Da sinngemäi.· gleiche Verhältnisse wie bei Fig.3(a),(b) vorliegen, ist eine näForr Erläuterung fortgelassen.

l'ig.5 dient der Erläuterung der Modulauswahlschaltung und Fig.5(a) zeigt d'.'S irofil der ÖC-Hultiplierschaltung, während. Fig.5(b) das Verbinnungsdiagramm zwischen den Demultiplexer und dem Eingangs-/ AusgangüTiuffer versinnbildlicht. Fig.6 zeigt das Verbindungsdiagranm als Beispiel für eine ÖC-Multiplierschaltung.

hierbei bedeutet # das J/rimitivelement des Galoisfeldes GF (2 ). Oi e ty-Mui tipli ercchaltung 12 liefert ein Ausgongssignal durch Vervielfachung von b< an den Eingang entsprechend mit der Information von "1" oder "0" aus dem Festwertspeicher (KOH), des bedeutet vornehmlich, wenn ein mit "1" bezeichnetes Modul erscheint, so ist dieses defekt. Es wird ein Ausgangssignal ohne die obige Multiplikation abgegeben, wenn "0" erscheint, was ein gutes Modul bedeutet. Der Demultiplexer 13 in der nächsten Stufe schal-

r\ Ί ¹^

tet die Verbindung unter Benutzung von ^t , ö< , ^t" als Ergebnis der arithmetischen Operation der Öt-Multiplierschaltung als

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Schaltbefehl um. Wenn beispielsweise ein Zugriff zu der Reihenadresse (010) der Modulraatrix ausgeführt wird, und ,jedes Eit des Inforraationsmusters (0011000000) aus dem Festwertspeicher ROM entsprechend in die Or-Multiplierschaltung 12 eingegeben ist, so wird 0,° an der Voreinstellklemme 21 des Galoisfeldes GF (2 ) vervielfacht mit ^⁰ somit 1 oder 0( , somit V , wobei einer der Werte b°,^ ,^i wie in Fig.5(a) wieder abgegeben wird. Wird der Wertet an die Prüfklemme gelegt, so verbindet die Uemultiplexerschaltung 13 die Eingangs-/Ausgangsklemme 19 (I/O) des Moduls und die 0ι° Ausgangsklemme von Fig.2, und wenn (Se angelegt wird, so verbindet diese die Moduleingangs-/Ausgangsklemme und die

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ti( Ausgangsklemme. Während Q( eingegeben wird, ist die Modulein— gangs-/ausgangsklemme und die ty Ausgangsklemme verbunden.

Diese Verbindungsoperation wird jedoch nur ausgeführt, v/enn die ausgelesene Festwertspeicherinformation (EOMIN) zu "0" angenommen wird. Im anderen Falle ist die Eingangs-/Ausgangsklenune des Moduls mit keinem Ausgang verbunden. Die (X-Multiplierschaltung setzt sich beispielsweise aus den logischen Schaltungen gemäß Fig.6 zusammen. ^ ist die Vorgabeeingangsklemme für ein Element im Galoisf eld GF (2 ), und ROh III ist ein Eingangssignal vom Zustandsspeicher. Wird das Element des Galoisfeldes durch einen Vektor angegeben, so kann CX ausgedrückt werden zu (1,0), wäh-

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rend ty angegeben v/erden kann zu (0,1) und ^c zu (1,1). Somit kann & , d.h. (1,0) als an den Eingang zur Zeit angelegt angenommen werden, und das Signal ROM IN sei zu "0" (gutes Modul) angenommen. Damit läßt sich Ot⁰, d.h. (1,0) auf der Ausgangsseite erhalten. Wird die Verbindung derart ausgeführt, daß das Ausgangssignal der Schaltung, die in Fig.6 dargestellt ist, 0<^o oder $( nacheinander an die zehn (10)ty-Multiplierschaltung 12 gelegt wird, so ist jedes Ausgangssignal fc°,k und Oi wie in Fig.5(a) erhältlich. Da die Klemmen ö<°,<* ,ti des Demultiplexers 13 und des Eingangs-/Ausgangspufferspeichers 18 durch eine Leitung, wie in Fig.2 verbunden sind, so erscheinen von außen gesehen zehn Module entsprechend der Adresse (010) mit der Eingangs-/Ausgangspufferschaltung 18 verbunden, wie in Fig.5(b) gezeigt ist. In

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diesem Falle wird die Zeitdauer vom Lesen der Information auf dem Festwertspeicher ROM bis zur Vollendung der obengenannten Umschaltoperation natürlich problematisch. Diese wird jedoch parallel mit der Operation des Speichermoduls ausgeführt und bedeutet daher solange kein Problem, als die Lesezeit für den Festwertspeicher kürzer als die Zugriffszeit zum einzelnen Speichermodul ist.

Für den Fall eines Zugriffs zu zehn Modulen mit anderen Adressen wird die obengenannte Operation ebenfalls ausgeführt, und diese können von außen betrachtet ganz gut als 8x8 Modulmatrix verwendet werden.

In Fig.2 v/ird die ty-Multiplierschaltung 12 nach Fig.6 als Modulauswahlschaltung 4 verwendet, ,jedoch kann diese durch eine Addierschaltung (+1 Schaltung) ersetzt werden. Das bedeutet, daß wenn die Anzahl der üauptmodule und Reservemodule entsprechend erhöht wird, die Anzahl der Schaltungen nicht so stark ansteigt, auch wenn die Anzahl der Bits sich vergrößert. Daher v/ird die Schaltungsanordnung unter Verwendung der0<-Multiplierschaltung und des Elementes des Galoisfeldes für die Steuerung des Demultiplexers 13 vereinfacht. Darin besteht der Vorteil dieses Verfahrens, !/erden jedoch weniger Module verwendet, so wird die Schaltungsanordnung ziemlich einfach durch die Verwendung der +I-Schaltung und üblicher binärer Information, nachstehend wird die Verwendung einer +1-Schaltung erläutert. Näher betrachtet ist die +1-Schaltung Bestandteil der in Fig.7 dargestellten Schaltungsanordnung. Wenn eine "0" in die Informationeingangsklemme des Festwertspeichers (ROM IN) eingegeben wird, so liefert diese Schaltung direkt die 2-Bit-Information zum Umsteuern des Schaltkreises (Demultiplexer), welche an die Eingangsklemme III gelegt wird. Wenn eine "1" an die ROM-Informationseingangsklemme gelegt v/ird, liefert die Schaltung eine 2-Bit-Information +1. In diesem Falle ist der Schaltkreis (Demultiplexer) der gleiche wie in der Schaltungsanordnung gemäß Fig.2 von der Funktion her gesehen. Tatsächlich besteht jedoch ein kleiner

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Unterschied zwischen diesen Schaltungen. In I¹ if.2 dienen die Vierte (X⁰ (1,0), t/¹ (0,1) , U'°O ,1) --¹" Steuerinformation. Jedoch in M.g.8 ist eine normale binäre "information (CO), (10), (01) in Gebrauch. Uenn daher des Bitmuster (0011000000) r.ur, dem J/estv/ertspeicher KGM ausgelesen v;ird, wie dies im !'alle von l''ig.5(<O erfolgt, so entsteht die Ir Eig.° gezeigte Einstellung. Daher führt der Demultiplexer 1> dieselbe Verbindungsoperation v/j.e im !•'all von Mg.^(b) aus. Im Beispiel des Zustandes von Fig.2 wird 1 Bit pi'o Modul für den Modulzustandsindikator verwendet, und die Umschaltung; wird, in Modul einheiten durchgeführt. Es ist jedoch beispielsweise möglich, das Umschalten in Einheiten von 1/4 Modul unter Verwendung von 4-Bits für jedes Modul auszuführen. Sogar unter der gleichen Bedingung wie im Falle, daß das Modul für die Adressenumwandlung nicht geteilt ist, können in diesem Faule b defekte Module Ln einer l-,'e:i.he noch gerettet werden, wie dies in "!'ir.iC' curci"! unte rtc:i It(^r; AusiTViroTi der UnuchrJ-tun?; in Einheiten von 1/Λ !-.OfIuI ;r.ü;jl^: ch ? r,t.

Bei Betrachtun;; in der .uinlie.it von Uodulen seien .sechs Ilodule (2), (Ό-, (^r-) ι (/)■> (·>) und (^c ) defekt. 1-e.i .[.'.etroch uun;; in Einheiten von 1/4 liodul boj spiel ;;v;cic;c, wenn 1/^;! ijO'¹¹;] in der rechten oberen ^oko ,iedes i-iodu.T s <ήι; ;enonr.ien wird, sind nur c;ie Module (2) und (·'·) de^el:t.

In ähnliclier '.eise ;;ibt es nur ein oder zwei defekte Module in jeden 1/4 ilodul in der oberen linken Ecke sowie unten rechts ■and. unten link.':; ce? jeder: Modul. Daher kann im i alle von Mg. bei der voxO.iegendcn Erfindung eine erhebliche Ersparnis erreicht v/erden.

In diesem !'alle genügt es, die ty -Multipli erscjmltung abzuwandeln oder die h-1-Schaltung genial 1¹Ig-. 11. Die KOM-] nformntion von 4 Bits (20) aus jedem Modul wird einmal an die r;0I-l-]Eit-3elektionsschaltung 22 gegeben. Dort wird nur ein von vier Bits mittels der Adresse für die Auswahl von 1/4 Modul ausgewählt. Die selektierte 1-Bit-i^OM-lnforrnation wird der Schaltung 12 zugeführt,

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BAD ORtGiNAL

ei ic ;-er..'^;i! der0\-liultiplierschaltunp; in l''i>-;.6 oder der +1-Schaltunr in Ii;;.7 bezüglich, der KGH-Iηformationsein^än^e entspricht,

'..'.ic oben erlflutert können wahlweise die defekten Module auf die .",•hör. '^;us· -ev/ählten Heservemodul e umgeschaltet v/erden, ohne die '·;\ϊ·-;τ-·i.:'Z¹:;zeJ.t zu beeinträchtigen und. ohne besondere Schaltungen .in i"o"" i'iOdu'J matrix vorzusehen, wenn die vorliegende Jürfindun^; :.r;;;o\:err"el wird, liei iiealisi eruii;" eines Speichers auf einem Wa-ί .r hniin äoi'urch die ]]ff i zienz bei der Ilodulrmwendunc verbes- :jo.;-t ^T;r:d , .-ieichzeiti?: die Ausbeute wesentlich erhöht werden.

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BAD ORIGINAL

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Speicheranordnung mit Unterteilung in Module, die jev/eils mindestens eine Speicherzelle umfaßt und eine Matrix vom m Reihen χ η Spalten bilden, gekennzeichnet durch Mittel zur Adressenumwandlung für jede Modulspalte, welche die Reihenandressen umwandeln, die von außen in die Speicheranordnung für ,jede Spalte eingegeben werden, ferner durch Mittel zur Adressendekodierung, welche nacheinander Module aus den m-Hodulen jeder Spalte entsprechend mit den genannten umgewandelten Reihenadressen auswählen durch ein Modulzustandsanzeigemittel, das mindestens 1 Bit speichert entsprechend jedem Modul von mindestens m Reihen χ (n - 1) Spalten, ausgenommen eine Spalte am Rande und welches beim Zugriff zu dem jeweiligen Modul die Werte "gut" oder "nicht gut" speichert, wenn zu jedem Modul zugegriffen wird und durch Modulauswahlmittel, welche nur eine bestimmte Anzahl von guten Modulen aus η zugegriffenen Modulen gleichzeitig entsprechend der Anzeige des Modulzustandsanzeigers auswählen und diese mit den Eingangs-/Ausgangsleitungen verbinden.
2. Speicheranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Modulauswahlmittel, daßO(-Multiplierschaltungen für jede Spalte vorgesehen und miteinander in Serie geschaltet sind und direkt mit ihrem Ausgang das Element fc¹ eines Galoisfeldes darstellen, welches von der Schaltung in der vorangehenden Stufe geliefert wird, wenn die Anzeige für das betreffende Modul im Zustandsanzeiger "gut" angibt und ein Ausgangssignal ^y¹⁺ abgibt, wenn der Anzeiger "nicht gut" angibt und gekennzeichnet durch eine Demultiplexerschaltung, die ebenfalls für jede Spalte vorgesehen ist und in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der(X-Multiplierschaltung entsprechend der Spalte und der Anzeige des Modulzustandsanzeigers die Verbindung zwischen dem zu erreichenden Modul und der entsprechenden Spalte und den Eingangsleitungen schaltee.

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■j. Speicheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, or·:?; die liodulauGWuhlrd t bei aus +1 Addierschaltungen bestehen, die jeweils ff;r jede Spalte vorgesehen und in Serie miteinander verbunden sind und direkt die binären Ausgangswerte aus der vorangehenden Stufe enthalten, wenn die Anzeige des Modulzustandes "gut" iot oder- den erwähnten Einärv/ert + den Wert 1 abgeben, wenn dor Zustand "nicht gut" ist und gekennzeichnet durch Deniul tipi exerschal Lungen, die ebenfalls für jede Spalte vorgesehen sind und in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der +1-Addicrschaltung entsprechend jed.er Spalte und der Anzeige des I-iodulzustanasanzeigers die Verbindung zwischen den zuzugreifenden Modulen in der entsprechenden Spalte steuern.

^L\. Speicheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ihren Aufbau auf einem einzigen Halbleiterscheiben en ('.!arer) .

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