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CN104115227B - 使用系统热传感器数据的存储器操作 - Google Patents

使用系统热传感器数据的存储器操作 Download PDF

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CN104115227B CN201180076442.9A CN201180076442A CN104115227B CN 104115227 B CN104115227 B CN 104115227B CN 201180076442 A CN201180076442 A CN 201180076442A CN 104115227 B CN104115227 B CN 104115227B
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Abstract

使用系统热传感器数据的存储器操作。存储器设备的实施例包括：包括一个或多个耦合的存储器元件的存储器堆叠；以及与存储器堆叠耦合的逻辑芯片，所述逻辑芯片包括存储器控制器和一个或多个热传感器，其中所述一个或多个热传感器包括位于逻辑芯片的第一区域中的第一热传感器。存储器控制器获得一个或多个热传感器的热值，其中逻辑元件使用所述热值来估计针对存储器堆叠的热状态，针对存储器堆叠的估计的热状态的确定至少部分地基于在逻辑元件的第一区域中的第一热传感器的位置。至少部分地基于针对存储器堆叠的估计的热状态而修改针对存储器堆叠的一个或多个部分的刷新速率。

Description

使用系统热传感器数据的存储器操作
技术领域
本发明的实施例一般涉及电子设备领域并且更具体地，涉及使用系统热传感器数据的存储器操作。
背景技术
为了提供更密集的存储器以用于计算操作，已经发展了涉及具有多个紧密耦合的存储器元件的存储器设备（其可以被称为3D堆叠式存储器，或堆叠式存储器）的概念。3D堆叠式存储器可以包括DRAM（动态随机存取存储器）存储器元件的耦合的层或封装，其可以被称为存储器堆叠（stack）。堆叠式存储器可以用于在单个设备或封装中提供大量计算机存储器，其中设备或封装还可以包括某些系统组件，诸如存储器控制器或CPU（中央处理单元）。
由于3D堆叠式存储器设备在尺寸上增加，贯穿存储器堆叠存在变化的温度。3D存储器堆叠的内部部分将一般比外部部分更热，因为仅外部部分暴露于冷却，并且较大堆叠将一般导致在内部与外部部分之间的较高温度差。
随着存储器被加热，存储器的操作改变。特别地，存储器在较高温度处一般需要较频繁的刷新周期。
然而，较低成本的存储器可能不包括热传感器，或者可能不提供热数据。在没有热感测的情况下，难以确定热量如何遍及存储器设备而散布，并且因此难以确定如何适当地处理刷新操作。
附图说明
在附图的各图中通过示例的方式而非限制的方式图示本发明的实施例，其中相同的附图标记指代类似的元件。
图1图示了堆叠式存储器设备的实施例；
图2图示了3D堆叠式存储器的实施例；
图3是在存储器设备的实施例中的热传感器的图示；
图4是图示用于使用系统热数据来建立存储器刷新的方法的实施例的流程图；
图5图示了包括用于估计存储器热状态的热子系统的逻辑芯片的实施例；
图6是图示包括堆叠式存储器设备的装置或系统的实施例的框图；
图7图示了包括用于估计存储器热状态的热子系统的计算系统的实施例；以及
图8A和8B图示了包括用于堆叠式存储器设备中的热状态的估计的热子系统的存储器设备的实施例。
具体实施方式
本发明的实施例一般针对使用热数据的3D堆叠式存储器的动态操作。
如本文所使用的：
“3D堆叠式存储器”（其中3D指示三维）或“堆叠式存储器”意指包括一个或多个耦合的存储器层、存储器封装或其它存储器元件的计算机存储器。存储器可以是垂直堆叠的或水平（诸如并排）堆叠的，或者以其它方式包含耦合在一起的存储器元件。存储器可以包括，例如，图8A和图8B中图示的实现方式。特别地，堆叠式存储器DRAM设备或系统可以包括具有多个DRAM层的存储器设备。堆叠式存储器设备还可以包括设备中的系统元件，其中系统元件可以包括逻辑芯片。逻辑芯片可以包括片上系统（system on chip，SoC），并且可以包括诸如CPU（中央处理单元）、存储器控制器和其它有关系统元件之类的元件。在一些实施例中，逻辑芯片可以是应用处理器或图形处理单元（GPU）。
DRAM将在不同的温度处不同地操作。特别地，DRAM芯片表现出基于温度的可变的保持时间，因此影响DRAM的所需刷新频率。低功率DRAM芯片可以使用被称作为“温度补偿自刷新”的特征中的该属性。该特征可以用于将刷新频率降低至所需水平而不是刷新存储器以满足例如针对存储器的最差情况场景。该特征从而可以用于降低存储器的备用功率消耗。
堆叠式存储器设备可以包括变得比其它区域更暖的区域。存储器堆叠内的这些热梯度的确定可以用于定义存储器刷新需求。
然而，包括以较低成本制造的存储器元件的某些存储器元件在存储器内可能不包括热传感器，或者，在热传感器存在的情况下，这样的传感器对在管理堆叠式存储器设备的操作中使用的存储器控制器或其它处理元件可能不是可访问。例如，DRAM设备中的热传感器可能并不暴露在DRAM的外部，除非指示非常高的温度漂移（temperature excursion）。DRAM厂家通常可能并不希望暴露较低温度指示，因为厂家不想要保证它们的温度传感器的精度。
在一些实施例中，在包括片上系统在内的逻辑芯片中提供的热传感器用于向DRAM控制器或其它处理元件提供热信息，其中信息被存储器控制器或存储器元件用于将自动刷新频率降低到更加高效的水平并且从而改善性能且降低有功功率消耗。在一些实施例中，逻辑芯片与DRAM存储器元件紧密结合，使得从热传感器获得的热信息可以用于推断存储器元件的热状态。
在一些实施例中，在堆叠式芯片设备中提供存储器功率和性能优化功能，其中存储器裸片（die）层和逻辑芯片（诸如处理器或SoC逻辑芯片）在不同的芯片上，但是被非常紧密地耦合。当逻辑芯片和DRAM裸片层的堆叠式存储器被堆叠以制造诸如具有宽IO存储器互连器PoP封装的堆叠式存储器设备时，在存储器堆叠和逻辑芯片之间几乎不存在热梯度。在一些实施例中，存在于逻辑芯片中的热传感器可以用于估计存储器裸片层中的热状态。
在一些实施例中，估计的热状态可以用于确定针对存储器的性能设置，包括针对存储器堆叠的部分的刷新周期频率。逻辑芯片可以包含用于监视逻辑芯片的各种部分上的温度的多个热传感器。在一些实施例中，由于存储器堆叠和逻辑芯片之间的热耦合，逻辑芯片的热传感器还可以用于估计DRAM芯片的温度。在一些实施例中，逻辑芯片的热传感器向DRAM控制器提供热信息，其中控制器可以使用该信息来降低自动刷新频率，从而改善性能和降低有功功率。在一些实施例中，装置或系统还可以使用热信息来在温度增加时保证充足刷新，并且因此允许堆叠式存储器设备在较高温度处的操作。
在一些实施例中，存储器设备包括包含一个或多个耦合的存储器元件的存储器堆叠和逻辑元件，所述逻辑元件包括一个或多个热传感器，其中所述一个或多个热传感器包括在逻辑元件的第一区域中的第一热传感器。在一些实施例中，所述逻辑元件确定一个或多个热传感器的热值，其中所述逻辑元件要使用热传感器值估计针对存储器堆叠的热状态。在一些实施例中，针对存储器堆叠的估计的热状态的确定至少部分地基于一个或多个热传感器中的每一个的位置，其包括逻辑元件的第一区域中的第一热传感器的位置，并且针对存储器堆叠的一个或多个部分的刷新速率至少部分地基于针对存储器堆叠的估计的热状态而被修改。
在一些实施例中，一种方法包括从逻辑芯片中的一个或多个热传感器收集温度数据，所述逻辑芯片与存储器堆叠耦合；基于所收集的温度数据和一个或多个热传感器中的每一个的位置而估计存储器堆叠的热状态；确定针对存储器堆叠的一个或多个部分中的每一个的推荐刷新速率；以及当确定存储器堆叠的一部分的刷新速率不同于推荐刷新速率时，调整针对存储器堆叠的所述部分的刷新速率。
图1是堆叠式存储器设备的实施例的图示。在一些实施例中，堆叠式存储器设备100包括与逻辑芯片110紧密耦合的包含一个多个DRAM裸片层120的存储器堆叠，所述逻辑芯片110可以是SoC或其它系统元件。在一些实施例中，逻辑芯片110可以包括用于存储器堆叠120的热子系统，所述热子系统包括可以用于估计存储器堆叠120中的热状态的一个或多个热传感器。
在一些实施例中，逻辑芯片110或DRAM裸片层可以使用存储器堆叠120的估计的热状态以确定针对存储器堆叠120的部分的所需刷新速率。在一些实施例中，逻辑芯片或DRAM裸片层可以使用估计的热状态来避免比所必要的更频繁地执行刷新操作，并且逻辑因此可以操作以降低存储器设备100的功率消耗。在一些实施例中，装置或系统还可以使用估计的热状态以在温度增加时保证充足刷新速率，并且因此允许堆叠式存储器设备100在较高温度处的操作。
图2图示了3D堆叠式存储器的实施例。在该图示中，3D堆叠式存储器设备200（诸如WideIO存储器设备）包括与一个或多个DRAM存储器裸片层220（在本文中还称作为存储器堆叠）耦合的逻辑芯片系统元件210。在一些实施例中，逻辑芯片210可以是片上系统（SoC）或其它类似的元件。该图及以下各图的元件被呈现以用于图示，并且未按比例绘制。每个裸片层可以包括一个或多个片或部分，并且可以具有一个或多个不同的通道。每个裸片层可以包括温度补偿自刷新（TCSR）电路以解决热问题，其中TCSR和模式寄存器（MR）可以是设备的管理逻辑的一部分，并且其中MC可以包括用于通过TCSR来调整刷新速率的一个或多个热偏移位。裸片层和系统元件可以热耦合在一起。
虽然图2图示了其中逻辑芯片210耦合在一个或多个存储器裸片层220的存储器堆叠下方的实现方式，但是实施例不限于该布置。例如，在一些实施例中，系统元件210可以位于邻近存储器堆叠220，并且因此可以以并排布置与存储器堆叠220耦合。
在该图示中，DRAM存储器裸片层包括四个存储器裸片层，这些层是第一存储器裸片层230、第二存储器裸片层240、第三存储器裸片层250和第四存储器裸片层260。然而，实施例不限于存储器堆叠210中的任何特定数目的存储器裸片层，并且可以包括更大或更小数目的存储器裸片层。在其它元件之中，系统元件210可以包括用于存储器堆叠220的存储器控制器212。在一些实施例中，每个存储器裸片层（最可能除了顶部或最外存储器裸片层之外，诸如在该图示中的第四存储器裸片层260）包括多个硅通孔（TSV）205以提供穿过存储器裸片层的硅基板的路径。
存储器200可以包括再多一个温度梯度，其中温度梯度可以包括垂直梯度270，诸如靠近冷却散热片或其它冷却元件的较冷区域，以及水平温度梯度275，诸如存储器堆叠220的较热的内部核心和较冷的外部部分之间的差异。
在一些实施例中，逻辑芯片210可以包括可以用于估计存储器堆叠220中的热状态的一个或多个热传感器280，其中存储器控制器212或存储器裸片层220可以使用估计的热状态来确定针对存储器堆叠220的部分的刷新速率。在一些实施例中，存储器裸片层220可以使用估计的热状态而调节存储器裸片层的热传感器生成的温度值。
图3是在存储器设备的实施例中的热传感器的图示。在一些示例中，存储器设备300可以包括与逻辑芯片310紧密耦合的一个或多个存储器芯片330。在一些实施例中，存储器芯片可以不包括热传感器，或者，在热传感器335存在的情况下，来自这样的热传感器的数据一般在存储器芯片330外部不可用，除非存在极端温度。
在一些实施例中，逻辑芯片包括一个或多个热传感器380，并且逻辑芯片使用这样的传感器来估计存储器芯片330中的热状态。在一些实施例中，逻辑芯片310知道每个热传感器380的位置，并且这样的知识可以在估计存储器芯片的不同区域中的温度中使用。
图4是图示用于使用系统热数据来建立存储器刷新的方法的实施例的流程图。在一些实施例中，包括堆叠式存储器的装置或系统可以在操作中410。在一些实施例中，堆叠式存储器可以包括与一个或多个存储器裸片层的存储器堆叠热耦合的逻辑芯片。在一些实施例中，堆叠式存储器的控制器可以从逻辑芯片中的系统热传感器收集数据415。
在一些实施例中，控制器可以基于来自热传感器的所收集的热数据和热传感器的位置而估计存储器堆叠的不同区域的热状态420。在一些实施例中，控制器可以基于估计的热状态和存储器堆叠性能特性（诸如关于在某些温度处针对存储器元件的必要刷新速率的数据）而确定针对存储器堆叠的多个部分中的每一个的推荐刷新速率425。
在一些实施例中，如果针对存储器堆叠的估计的热状态数据指示针对存储器堆叠的任何部分的刷新速率不同于推荐刷新速率430，控制器可以独立地改变针对存储器堆叠的该部分的刷新速率435。该过程然后可以继续从系统热传感器收集热数据410。
图5图示了包括用于估计存储器热状态的热子系统的逻辑芯片的实施例。在一些实施例中，存储器设备的逻辑芯片500（诸如，例如，图2中图示的堆叠式存储器200的逻辑芯片210）可以包括用于存储器堆叠的存储器的控制的存储器控制器512，其中逻辑芯片500与存储器堆叠紧密耦合，使得逻辑芯片中的温度指示存储器堆叠中的温度。在一些实施例中，逻辑芯片包括收集系统热数据582的一个或多个热传感器580。
在一些实施例中，逻辑芯片可以利用系统热数据582来生成估计的存储器热状态584。在一些实施例中，估计的存储器热状态584和存储器设备性能特性数据590（包括描述针对某些温度的必要刷新速率的数据）可以用于建立针对存储器堆叠592的一个或多个部分的刷新速率。在一些实施例中，存储器控制器512可以调整针对存储器堆叠的部分的刷新速率。在一些实施例中，存储器控制器可以向存储器堆叠的存储器元件提供关于估计的热状态的数据以允许存储器元件调整针对存储器元件的刷新速率。
图6是图示了包括堆叠式存储器设备的装置或系统的实施例的框图。计算设备600表示包括移动计算设备的计算设备，诸如膝上型或笔记本计算机、上网本、平板计算机（包括具有触摸屏而没有单独的键盘的设备；具有触摸屏和键盘二者的设备；具有被称作为“瞬时接通”操作的快速启动的设备；以及一般在操作中连接到网络的被称作为“总是连接”的设备）、移动电话或智能电话、启用无线的电子阅读器或其它无线移动设备。将理解，一般地示出某些组件，并且并非这样的设备的所有组件都在设备600中示出。组件可以通过一个或多个总线或其它连接605连接。
设备600包括处理器610，其执行设备600的主要处理操作。处理器610可以包括一个或多个物理设备，诸如微处理器、应用处理器、微控制器、可编程逻辑设备或其它处理装置。由处理器610执行的处理操作包括其上运行应用、设备功能或这二者的操作平台或操作系统的运行。处理操作包括与通过人类用户或通过其它设备的I/O（输入/输出）有关的操作、与功率管理有关的操作，或二者与将设备600连接到另一设备有关的操作。处理操作还可以包括与音频I/O、显示I/O或这二者有关的操作。
在一个实施例中，设备600包括音频子系统620，其表示与向计算设备提供音频功能相关联的硬件（诸如音频硬件和音频电路）和软件（诸如驱动器和编解码器）组件。音频功能可以包括扬声器、耳机或二者这样的音频输出，以及麦克风输入。用于这样的功能的设备可以集成到设备600中，或连接到设备600。在一个实施例中，用户通过提供由处理器610接收和处理的音频命令来与设备600交互。
显示子系统630表示为用户提供具有视觉、触觉或这两种元素的显示器以与计算设备交互的硬件（诸如显示设备）和软件（诸如驱动器）组件。显示子系统630包括显示接口632，其包括用于向用户提供显示的特定屏幕或硬件设备。在一个实施例中，显示接口632包括与处理器610分开以执行与显示有关的至少部分处理的逻辑。在一个实施例中，显示子系统630包括向用户提供输出和输入二者的触摸屏设备。
I/O控制器640表示涉及与用户交互的硬件设备和软件组件。I/O控制器640可以操作以管理作为音频子系统620、显示子系统630或这样的两种子系统的部分的硬件。此外，I/O控制器640图示了用于连接到设备600的附加设备的连接点，通过所述连接点用户可能与设备交互。例如，可以附接到设备600的设备可能包括麦克风设备、扬声器或立体声系统、视频系统或其它显示设备、键盘或小键盘设备或者其它I/O设备以供与诸如读卡器或其它设备之类的特定应用一起使用。
如上文所提到的，I/O控制器640可以与音频子系统620、显示子系统630或这样的两种子系统交互。例如，通过麦克风或其它音频设备的输入可以提供用于设备600的一个或多个应用或功能的输入或命令。此外，替代于显示输出或除了显示输出之外，可以提供音频输出。在另一示例中，如果显示子系统包括触摸屏，显示设备还充当输入设备，其可以至少部分地被I/O控制器640所管理。在设备600上还可以存在附加按钮或开关以提供受I/O控制器640管理的I/O功能。
在一个实施例中，I/O控制器640管理诸如加速度计、摄像机、光传感器或其它环境传感器或者可以包括在设备600中的其它硬件之类的设备。输入可以是直接用户交互以及向设备提供环境输入以影响其操作（诸如对噪声进行滤波、调整显示器以用于亮度检测、应用用于照相机的闪光或其它特征）的一部分。
在一个实施例中，设备600包括功率管理650，其管理电池功率使用、电池的充电和与功率节省操作有关的特征。
在一些实施例中，存储器子系统660包括用于在设备600中存储信息的存储器设备。处理器610可以读取和将数据写入到存储器子系统600的元件。存储器可以包括非易失性（如果到存储器设备的功率中断则具有不改变的状态）、易失性（如果到存储器设备的功率中断则具有不确定的状态）存储器设备或这样的两种存储器。存储器660可以存储应用数据、用户数据、音乐、照片、文档或其它数据，以及与设备600的应用和功能的运行有关的设备数据（无论长期还是暂时的）。
在一些实施例中，存储器子系统660可以包括堆叠式存储器设备662，其包括一个多个存储器裸片层的存储器堆叠，其中堆叠式存储器设备包括热子系统664以用于使用位于与存储器堆叠紧密耦合的逻辑芯片中的一个或多个系统热传感器来估计堆叠式存储器设备中的热状态。在一些实施例中，由热子系统生成的信息可以用于建立针对存储器堆叠的高效刷新速率，从而降低设备的功率消耗。
连接670包括使得设备600能够与外部设备通信的硬件设备（例如用于无线通信、有线通信或这二者的连接器和通信硬件）以及软件组件（例如驱动器、协议栈）。设备可以是单独的设备，诸如其它计算设备、无线接入点或基站以及诸如耳机、打印机或其它设备之类的外设。
连接670可以包括多种不同类型的连接。为了概括，设备600被图示有蜂窝连接672和无线连接674。蜂窝连接672一般是指由无线载波提供的蜂窝网络连接，诸如经由4G/LTE（长期演进）、GSM（全球移动通信系统）或变型或派生物、CDMA（码分多址）或变型或派生物、TDM（时分复用）或变型或派生物或者其它蜂窝服务标准提供。无线连接674是指不是蜂窝式的无线连接，并且可以包括个域网（诸如蓝牙）、局域网（诸如Wi-Fi）、广域网（诸如WiMax）和其它无线通信。连接可以包括一个或多个全向或定向天线676。
外围连接680包括硬件接口和连接器以及软件组件（例如驱动器、协议栈）以进行外围连接。应理解的是，设备600可以既是去往其它计算设备的外围设备（“去往（to）”682），也具有连接到它的外围设备（“来自（from）”684）。设备600可以通常包括出于诸如管理（诸如下载、上传、改变或同步）设备600上的内容的目的而连接到其它计算设备的“对接（docking）”连接器。此外，对接连接器可以允许设备600连接到允许设备600控制例如到视听或其它系统的内容输出的某些外设。
除了专有对接连接器或其它专有连接硬件之外，设备600可以经由公共或基于标准的连接器进行外围连接680。公共类型可以包括通用串行总线（USB）连接器（其可以包括许多不同硬件接口中的任一个）、包括微型显示端口（MDP）的显示端口、高清晰度多媒体接口（HDMI）、火线或其它类型。
图7图示了包括用于估计存储器热状态的热子系统的计算系统的实施例。计算系统可以包括计算机、服务器、游戏控制台或其它计算装置。在该图示中，未示出与本描述并不密切关联的某些标准和众所周知的组件。在一些实施例之下，计算系统700包括互连或交叉开关（crossbar）705或用于数据的传输的其它通信装置。计算系统700可以包括诸如与互连705耦合的一个或多个处理器710之类的用于处理信息的处理装置。处理器710可以包括一个或多个物理处理器以及一个或多个逻辑处理器。为了简化起见，互连705被图示为单个互连，但是可以表示多个不同的互连或总线并且到这样的互连的组件连接可以变化。图7中所示的互连705是表示通过适当的桥、适配器或控制器连接的任何一个或多个单独的物理总线、点对点连接或二者的抽象。
在一些实施例中，计算系统700还包括作为主存储器712的随机存取存储器（RAM）或其它动态储存设备或元件以用于存储信息和要被处理器710运行的指令。RAM存储器包括需要刷新存储器内容的动态随机存取存储器（DRAM）和不需要刷新内容但是成本增加的静态随机存取存储器（SRAM）。在一些实施例中，主存储器可以包括应用的活动储存，所述应用包括用于使用在计算系统的用户的网络浏览活动中的浏览器应用。DRAM存储器可以包括同步动态随机存取存储器（SDRAM）（其包括控制信号的时钟信号）和扩展数据输出动态随机存取存储器（EDO DRAM）。在一些实施例中，系统的存储器可以包括某些寄存器或其它专用存储器。
在一些实施例中，主存储器712包括堆叠式存储器714，其中堆叠式存储器设备包括热子系统715，其用于使用位于与存储器堆叠紧密耦合的逻辑芯片中的一个或多个系统热传感器来估计堆叠式存储器设备中的热状态。在一些实施例中，由热子系统生成的信息可以用于建立针对存储器堆叠的高效刷新速率，从而降低设备的功率消耗。
计算系统700还可以包括只读存储器（ROM）716或用于存储针对处理器710的静态信息和指令的其它静态储存设备。计算系统700可以包括用于某些元素的储存的一个或多个非易失性存储器元件718。
在一些实施例中，计算系统700包括一个或多个输入设备730，其中输入设备包括用于向计算系统提供输入的键盘、鼠标、触摸板、语音命令识别、手势识别或其它设备中的一个或多个。
计算系统700还可以经由互连705耦合到输出显示器740。在一些实施例中，显示器740可以包括用于向用户显示信息或内容的液晶显示器（LCD）或任何其它显示技术。在一些环境中，显示器740可以包括还用作输入设备的至少一部分的触摸屏。在一些环境中，显示器740可以是或可以包括音频设备，诸如用于提供音频信息的扬声器。
一个或多个发射器或接收器745也可以耦合到互连705。在一些实施例中，计算系统700可以包括用于数据的接收或发射的一个或多个端口750。计算系统700还可以包括用于经由无线电信号接收数据的一个或多个全向或定向天线755。
计算系统700还可以包括功率设备或系统760，其可以包括功率供应、电池、太阳能电池、燃料电池或用于提供或生成功率的其它系统或设备。由功率设备或系统760提供的功率可以按需分发给计算系统700的元件。
图8A和8B图示了包括用于估计堆叠式存储器设备中的热状态的热子系统的存储器设备的实施例。在图8A中提供的图示中，堆叠式存储器设备800包括存储器堆叠815，其中在该图示中存储器堆叠具有四个存储器裸片层，第一存储器裸片层820、第二存储器裸片层830、第三存储器裸片层840和第四存储器裸片层850。在该图示中，存储器堆叠815通过多个互连870耦合到逻辑芯片或其它系统元件810，其中逻辑芯片与存储器堆叠热耦合。在一些实施例中，逻辑芯片810包括存储器控制器814和一个或多个热传感器880。在一些实施例中，存储器控制器814使用一个或多个系统热传感器880来估计存储器堆叠815中的热状态。在一些实施例中，估计的热状态可以用于建立针对存储器堆叠815的高效刷新速率，从而降低设备的功率消耗。
在图8B中提供的图示中，堆叠式存储器设备802包括存储器堆叠817和逻辑芯片812或经由封装基板875连接的其它系统元件，其中封装基板可以是例如与非硅基板894耦合的硅插入物892，或者可以是硅基板（这里未图示）。在该图示中，存储器堆叠817包括两个存储器裸片层，第一存储器裸片层822和第二存储器裸片层832，但是实施例不限于任何特定数目的存储器裸片层。在该图示中，存储器堆叠817和逻辑芯片812通过互连872和874与基板875连接，其中逻辑芯片812与存储器堆叠热耦合。在一些实施例中，逻辑芯片812包括存储器控制器816和一个或多个热传感器882。在一些实施例中，存储器控制器816使用一个或多个系统热传感器882来估计存储器堆叠817中的热状态。在一些实施例中，估计的热状态可以用于建立针对存储器堆叠817的高效刷新速率。
在上文的描述中，出于解释的目的，阐述大量特定细节以便提供本发明的透彻理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，本发明可以在没有这些特定细节中的一些的情况下实践。在其它实例中，以框图形式示出众所周知的结构和设备。在所图示的组件之间可以存在中间结构。本文所描述或图示的组件可以具有未图示或描述的附加输入或输出。
各种实施例可以包括各种过程。这些过程可以由硬件组件执行或者可以以计算机程序或机器可执行指令体现，其可以用于使编程有指令的通用或专用处理器或逻辑电路执行过程。可替换地，过程可以由硬件和软件的组合执行。
可以将各种实施例的部分提供为计算机程序产品，其可以包括其上存储有计算机程序指令的非临时计算机可读储存介质，所述计算机程序指令可以用于对计算机（或其它电子设备）进行编程以供一个或多个处理器运行以执行根据某些实施例的过程。计算机可读介质可以包括，但不限于，软盘、光盘、光盘只读存储器（CD-ROM）和磁光盘、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、磁卡或光卡、闪速存储器或者适于存储电子指令的其它类型的计算机可读介质。此外，实施例还可以作为计算机程序产品下载，其中程序可以从远程计算机传递到请求计算机。
许多方法以其最基本的形式被描述，但是在不脱离于本发明的基本范围的情况下过程可以添加到任何方法或从任何方法删除并且信息可以添加到任何所描述的消息或从任何所描述的消息减去。对本领域技术人员将显而易见的是，可以做出许多另外的修改和适配。特定实施例并非为了限制本发明而是为了说明它而提供。本发明的实施例的范围并非由上文提供的特定示例而是仅由以下的权利要求确定。
如果据叙述，元件“A”耦合到元件“B”或与元件“B”耦合，则元件A可以直接耦合到元件B或者通过例如元件C间接耦合。当说明书或权利要求陈述组件、特征、结构、过程或特性A“导致”组件、特征、结构、过程或特性B，这意味着“A”是“B”的至少部分原因，但是还可以存在有助于导致“B”的至少一个其它的组件、特征、结构、过程或特性。如果说明书指示组件、特征、结构、过程或特性“可以”、“可能”或“能够”被包括，该特定组件、特征、结构、过程或特性不要求被包括。如果说明书或权利要求提到“一”或“一个”元件，这不意味着存在所描述的元件的仅仅一个。
实施例是本发明的实现方式或示例。在说明书中对“实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”或“其它实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一些实施例中，但是不一定在所有实施例中。“实施例”、“一个实施例”或“一些实施例”的各种出现不一定都是指相同的实施例。应当领会到，在本发明的示例性实施例的上述描述中，出于使公开流线化并且有助于各种发明方面中的一个或多个的理解的目的，各种特征有时一起分组在单个实施例、附图或其描述中。然而，这种公开方法并不被解释为反映所要求保护的发明要求比每个权利要求中明确记载的更多的特征这一意图。而是，如随附的权利要求所反映的，发明方面在于少于单个上述所公开的实施例的所有特征。因此，在此将权利要求明确并入到本描述中，其中每个权利要求独立作为本发明的单独的实施例。

Claims (27)

1.一种存储器设备，包括：
包括一个或多个耦合的存储器元件的存储器堆叠；以及
与存储器堆叠耦合的逻辑芯片，所述逻辑芯片包括存储器控制器和一个或多个热传感器，其中所述一个或多个热传感器包括位于逻辑芯片的第一区域中的第一热传感器；
其中所述存储器控制器获得一个或多个热传感器的热值，逻辑芯片使用所述热值来估计针对存储器堆叠的热状态，针对存储器堆叠的估计的热状态的确定至少部分地基于在逻辑芯片的第一区域中的第一热传感器的位置；并且
其中至少部分地基于针对存储器堆叠的估计的热状态而修改针对存储器堆叠的一个或多个部分的刷新速率。
2.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述存储器控制器至少部分地基于针对存储器堆叠的估计的热状态而修改针对存储器堆叠的一个或多个部分的刷新速率。
3.根据权利要求2所述的存储器设备，其中所述存储器控制器通过指示存储器元件关于针对存储器元件的刷新速率来修改刷新速率。
4.根据权利要求2所述的存储器设备，其中所述存储器控制器通过在存储器元件自身不运行刷新周期的时间处运行针对存储器元件的一个或多个刷新周期来修改刷新速率。
5.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述存储器控制器向存储器堆叠的存储器元件提供关于针对存储器堆叠的估计的热状态的数据，所述存储器元件使用估计的热状态来修改针对存储器元件的刷新速率。
6.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述刷新速率的设置还基于针对存储器堆叠的存储器性能数据。
7.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述逻辑芯片是片上系统SoC。
8.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述一个或多个耦合的存储器元件是动态随机存取存储器DRAM元件。
9.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述一个或多个耦合的存储器元件不包括热传感器。
10.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述一个或多个耦合的存储器元件包括对存储器控制器不可访问的热传感器。
11.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述一个或多个耦合的存储器元件包括热传感器，并且其中所述存储器元件使用估计的热状态来调节由存储器元件的热传感器生成的温度值。
12.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述存储器元件包括多个存储器裸片层或多个存储器封装之一。
13.一种用于使用系统热传感器数据的存储器操作的方法，包括：
从逻辑芯片中的一个或多个热传感器收集温度数据，所述逻辑芯片与包括一个或多个耦合的存储器元件的存储器堆叠耦合；
基于所收集的温度数据和一个或多个热传感器中的每一个的位置来估计存储器堆叠的热状态；
确定针对存储器堆叠的一个或多个部分中的每一个的推荐刷新速率；以及
当确定存储器堆叠的一部分的刷新速率不同于推荐刷新速率时，调整针对存储器堆叠的所述部分的刷新速率。
14.根据权利要求13所述的方法，其中调整刷新速率包括存储器控制器至少部分地基于针对存储器堆叠的估计的热状态而调整针对存储器堆叠的一个或多个部分的刷新速率。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述存储器控制器通过指示存储器元件关于针对存储器元件的刷新速率来调整刷新速率。
16.根据权利要求14所述的方法，其中所述存储器控制器通过在存储器元件自身不运行刷新周期的时间处运行针对存储器元件的一个或多个刷新周期来修改刷新速率。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括由存储器控制器向存储器堆叠的存储器元件提供关于估计的热状态的数据，其中调整刷新速率包括存储器元件使用估计的热状态来调整针对存储器元件的刷新速率。
18.根据权利要求13所述的方法，其中刷新速率的设置还基于针对存储器堆叠的存储器性能数据。
19.根据权利要求13所述的方法，其中所述存储器元件不包括热传感器。
20.根据权利要求13所述的方法，其中所述存储器元件包括对存储器控制器不可访问的热传感器。
21.根据权利要求13所述的方法，其中所述一个或多个耦合的存储器元件包括热传感器，并且所述方法还包括存储器元件使用估计的热状态来调节由存储器元件的热传感器生成的温度值。
22.一种用于使用系统热传感器数据的存储器操作的系统，包括：
处理所述系统的数据的处理器；
与全向天线耦合以发射数据的发射器、接收数据的接收器或者发射数据的发射器和接收数据的接收器二者；以及
存储数据的存储器，所述存储器包括堆叠式存储器设备，所述堆叠式存储器设备包括：
包括一个或多个耦合的存储器元件的存储器堆叠；以及
与存储器堆叠耦合的逻辑芯片，所述逻辑芯片包括存储器控制器和一个或多个热传感器，其中所述一个或多个热传感器包括位于逻辑芯片的第一区域中的第一热传感器；
其中所述存储器控制器获得一个或多个热传感器的热值，逻辑芯片使用所述热值来估计针对存储器堆叠的热状态，针对存储器堆叠的估计的热状态的确定至少部分地基于在逻辑芯片的第一区域中的第一热传感器的位置；并且
其中至少部分地基于针对存储器堆叠的估计的热状态而修改针对存储器堆叠的一个或多个部分的刷新速率。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述存储器控制器至少部分地基于针对存储器堆叠的估计的热状态而修改针对存储器堆叠的一个或多个部分的刷新速率。
24.根据权利要求23所述的系统，其中所述存储器控制器通过指示存储器元件关于针对存储器元件的刷新速率来修改刷新速率。
25.根据权利要求23所述的系统，其中所述存储器控制器通过在存储器元件自身不运行刷新周期的时间处运行针对存储器元件的一个或多个刷新周期来修改刷新速率。
26.根据权利要求22所述的系统，其中所述存储器控制器向存储器堆叠的存储器元件提供关于针对存储器堆叠的估计的热状态的数据，所述存储器元件使用估计的热状态来修改针对存储器元件的刷新速率。
27.一种用于使用系统热传感器数据的存储器操作的装置，包括：
用于从逻辑芯片中的一个或多个热传感器收集温度数据的部件，所述逻辑芯片与存储器堆叠耦合；
用于基于所收集的温度数据和一个或多个热传感器中的每一个的位置来估计存储器堆叠的热状态的部件；
用于确定针对存储器堆叠的一个或多个部分中的每一个的推荐刷新速率的部件；以及
用于当确定存储器堆叠的一部分的刷新速率不同于推荐刷新速率时调整针对存储器堆叠的所述部分的刷新速率的部件。
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