阅读说明：本技术 半导体存储设备、半导体存储模块及其访问方法 (Semiconductor memory device, semiconductor memory module and access method thereof ) 是由 郑志完 A.卡瓦拉 李泰成 任政炖 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：一种半导体存储设备可以包括存储体。传感器被布置为与存储体相邻并且被配置为感测温度。地址缓冲器被配置为从外部设备接收地址。第一解复用器被配置为向存储体之一传递地址中的行地址。第二解复用器被配置为向存储体之一传递地址中的列地址。命令缓冲器被配置为从外部设备接收命令。控制逻辑块被配置为根据命令和地址中的存储体信息来控制第一和第二解复用器以及存储体。数据缓冲器被配置为在存储体和外部设备之间交换数据信号。控制逻辑块可以被进一步配置为向外部设备传递关于温度的信息。(A semiconductor memory device may include a bank. A sensor is disposed adjacent to the memory volume and configured to sense a temperature. The address buffer is configured to receive an address from an external device. The first demultiplexer is configured to pass a row address of the addresses to one of the memory banks. The second demultiplexer is configured to pass a column address of the addresses to one of the memory banks. The command buffer is configured to receive commands from an external device. The control logic block is configured to control the first and second demultiplexers and the memory banks according to the memory bank information in the command and the address. The data buffer is configured to exchange data signals between the memory bank and an external device. The control logic block may be further configured to communicate information regarding the temperature to an external device.)

半导体存储设备、半导体存储模块及其访问方法

相关申请的交叉引用

该专利申请根据要求在2018年8月21日提交的第10-2018-0097448号韩国专利申请的优先权，其整个内容在此通过引用被整体合并。

背景技术

本公开涉及一种半导体电路，并且具体地涉及一种被配置为管理其加热过程的半导体存储设备、包括该半导体存储设备的半导体存储模块以及访问非易失性存储器的方法。

半导体存储器包括至少一个非易失性存储器，诸如相变存储器、铁电存储器、磁存储器、电阻存储器以及FLASH存储器。具体地，作为非易失性存储器之一的相变存储器被配置为通过加热存储单元来改变存储单元的电阻值。换句话说，当对相变存储器执行置位或重置操作时，可以对相变存储器的存储单元进行加热。

在相变存储器中，存储单元的加热可能影响与其相邻的其他存储单元。例如，如果其他相邻的存储单元被加热到置位或重置操作所需要的温度，则其他相邻的存储单元的电阻值可能改变。换句话说，其他相邻的存储单元可能被扰乱。

发明内容

本公开的一些实施例提供一种被配置为管理其存储单元中的加热过程的半导体存储设备、包括该半导体存储设备的半导体存储模块以及访问非易失性存储器的方法。

根据本公开的一些实施例，一种半导体存储设备可以包括存储体和传感器，该传感器与存储体相邻布置并且被配置为感测温度。地址缓冲器被配置为从外部设备接收地址。第一解复用器被配置为向存储体之一传递作为由地址缓冲器接收的地址的一部分的行地址。第二解复用器被配置为向存储体之一传递作为由地址缓冲器接收的地址的一部分的列地址。命令缓冲器被配置为从外部设备接收命令。控制逻辑块被配置为根据以下来控制第一解复用器、第二解复用器和存储体：(1)由命令缓冲器接收的命令和(2)作为由地址缓冲器接收的地址的一部分的存储体信息。数据缓冲器被配置为在存储体和外部设备之间交换数据信号。控制逻辑块可以被进一步配置为向外部设备传递关于由传感器感测的温度的信息。

根据本公开的一些实施例，一种半导体存储模块可以包括：第一非易失性存储设备、与第一非易失性存储设备中的至少一个第一非易失性存储设备相关联的第一温度传感器、第二非易失性存储设备、与第二非易失性存储设备中的至少一个第二非易失性存储设备相关联的第二温度传感器、数据缓冲器以及控制器。控制器被配置为通过第一数据线与数据缓冲器交换第一数据信号并且通过第二数据线与第一非易失性存储设备和第二非易失性存储设备交换第二数据信号。控制器可以进一步被配置为从外部设备接收第一地址、第一命令和第一控制信号，以根据第一地址、第一命令和第一控制信号通过第一控制线来控制第一非易失性存储设备和第二非易失性存储设备并且通过第二控制线来控制数据缓冲器。控制器可以进一步被配置为向外部设备输出关于由第一温度传感器或第二温度传感器感测的温度的信息。

根据本公开的一些实施例，一种访问包括第一区域的第一相变存储单元和第二区域的第二相变存储单元的非易失性存储器的方法可以包括：对第一区域的第一相变存储单元执行至少一个置位或重置操作，以及对第二区域的第二相变存储单元执行至少一个置位或重置操作。可以禁止对第一区域的第一相变存储单元或第二区域的第二相变存储单元接连地执行置位操作、重置操作或者置位和重置操作的任何组合超过阈值次数。

根据本公开的一些实施例，一种半导体存储设备包括具有第一存储单元的非易失性存储器。第一传感器检测指示第一存储单元的第一状态的第一信息。控制器基于第一信息来确定是否可以对第一存储单元执行第一访问操作。

附图说明

将从结合附图采取的以下简要说明更清楚地理解示例实施例。附图表示非限制性的示例实施例，如在本文所描述的。

图1是图示出根据本公开的示例实施例的半导体存储设备的框图。

图2是图示出根据本公开的示例实施例的存储体的框图。

图3图示出根据本公开的示例实施例的存储单元阵列。

图4图示出置位脉冲和重置脉冲的示例，该置位脉冲和重置脉冲分别用于对存储单元执行置位操作和重置操作。

图5图示出由置位脉冲和重置脉冲引起的电阻元件的温度的改变的示例。

图6是图示出根据本公开的示例实施例的、操作半导体存储设备的方法的流程图。

图7是图示出根据本公开的示例实施例的计算设备的框图。

图8是图示出使用存储器控制器或包括存储器控制器的处理器来获取温度信息的方法的示例的流程图。

图9图示出在防止频繁或集中的加热问题时、使用存储器控制器来访问主存储器的方法的示例。

图10是图示出根据本公开的示例实施例的半导体存储模块的框图。

图11图示出为了防止频繁或集中的加热问题、由存储器控制器对半导体存储模块的第一排和第二排执行的置位或重置操作的示例。

图12图示出其中存储器控制器访问两个半导体存储模块以用于防止频繁或集中的加热问题的示例。

应当注意到，这些图意图是图示出在某些示例实施例中所利用的方法、结构和/或材料的通用特性并且补充下面提供的撰写的描述。然而，这些图不是按比例的并且可能不确切地反映任何给定实施例的精确的结构或性能特性，并且不应当被解释为限定或限制由示例实施例包含的值或属性的范围。例如，为了清晰可以减小或夸大分子、层、区域和/或结构要素的相对厚度和位置。在各个图中使用类似的或相同的附图标记意图是指示存在类似的或相同的要素或特征。

具体实施方式

现在将参考其中示出了示例实施例的附图更全面地描述本公开的示例实施例。

图1是图示出根据本公开的示例实施例的半导体存储设备100的框图。参考图1，半导体存储设备100可以包括存储体阵列110、数据缓冲器120、地址缓冲器130、命令缓冲器140、控制逻辑块150、第一解复用器160、第二解复用器170以及传感器180。

存储体阵列110可以包括第一至第八存储体111-118。第一至第八存储体111-118可以包括用于存储数据的存储单元(例如，参见图2)。第一至第八存储体111-118可以被配置为独立地执行置位操作(set operation)、重置操作(reset operation)或者读取操作。存储体阵列110被图示出具有八个存储体，但是本公开不局限于存储体的该数量。

数据缓冲器120可以与第一至第八存储体111-118中的所选择的一个交换数据信号DQ。另外，数据缓冲器120可以与外部设备(例如，图7的存储器控制器)交换数据信号DQ。

数据缓冲器120可以向外部设备传递从存储体中的所选择的一个传递的数据信号DQ，并且可以向存储体中的所选择的一个传递从外部设备传递的数据信号DQ。在控制逻辑块150的控制之下，数据缓冲器120可以以适当的定时操作。

地址缓冲器130可以从外部设备接收地址ADDR。地址缓冲器130可以向控制逻辑块150传递在所接收的地址ADDR中的存储体信息BG/BA。存储体信息BG/BA可以包括存储体地址、存储体组地址或存储体地址和存储体组地址两者。

地址缓冲器130可以向第一解复用器160传递所接收的地址ADDR中的行地址RA。另外，地址缓冲器130可以向第二解复用器170传递所接收的地址ADDR中的列地址CA。在控制逻辑块150的控制之下，地址缓冲器130可以以适当的定时操作。

命令缓冲器140可以从外部设备接收命令CMD。命令缓冲器140可以向控制逻辑块150传递所接收的命令CMD。在控制逻辑块150的控制之下，命令缓冲器140可以以适当的定时操作。

控制逻辑块150可以从地址缓冲器130接收存储体信息BG/BA。控制逻辑块150可以从命令缓冲器140接收命令CMD。控制逻辑块150可以从外部设备接收控制信号CTRL。控制逻辑块150可以根据存储体信息BG/BA、命令CMD和控制信号CTRL进行操作。

例如，控制逻辑块150可以控制数据缓冲器120、地址缓冲器130和命令缓冲器140的操作定时。控制逻辑块150可以控制第一解复用器160和第二解复用器170。控制逻辑块150可以控制第一至第八存储体111-118的操作。

控制逻辑块150可以向外部设备提供关于由传感器180感测的温度TEMP的温度信息TI。例如，控制逻辑块150可以使用被指派用于输出温度信息的信号来向外部设备输出温度信息TI。作为另一个示例，控制逻辑块150可以通过被指派用于通知半导体存储设备100的异常状态的警报信号(例如，ALERTn)向外部设备输出温度信息。

第一解复用器160可以从地址缓冲器130接收行地址RA。在控制逻辑块150的控制之下，第一解复用器160可以向第一至第八存储体111-118之一传递行地址RA。例如，行地址RA可以被传递到由存储体信息BG/BA选择的存储体。

第二解复用器170可以从地址缓冲器130接收列地址CA。在控制逻辑块150的控制之下，第二解复用器170可以向第一至第八存储体111-118之一传递列地址CA。例如，列地址CA可以被传递到由存储体信息BG/BA选择的存储体。

传感器180可以与存储体阵列110相邻布置。可以为第一至第八存储体111-118中的至少一个存储体或第一至第八存储体111-118中的每一个存储体提供传感器180。传感器180可以感测与其相邻的存储体的温度TEMP并且可以向控制逻辑块150提供温度TEMP。

图2是图示出根据本公开的示例实施例的存储体200的框图。举例来说，存储体200可以是图1中示出的第一至第八存储体111-118之一。参考图1和图2，存储体200可以包括存储单元阵列210、行译码器220、写驱动器和读出放大器230、选通块240以及列译码器250。

存储单元阵列210可以包括连接到字线WL、位线BL以及源线SL的存储单元。例如，存储单元的每个行可以连接到一个字线。存储单元的每个列可以连接到一个位线和一个源线。存储单元阵列210可以包括相变存储单元。

行译码器220可以通过字线WL连接到存储单元阵列210。行译码器220可以从第一解复用器160接收行地址RA。行译码器220可以根据行地址RA来选择字线WL之一。行译码器220可以向被选择的字线施加选择电压或选择电流，并且可以向未被选择的字线施加非选择电压或非选择电流。

写驱动器和读出放大器230可以通过位线BL和源线SL连接到存储单元阵列210。写驱动器和读出放大器230可以向位线BL或源线SL施加电压或电流，以将数据写入在连接到被选择的字线的所选择的存储单元中。

例如，写驱动器和读出放大器230可以对所选择的存储单元执行置位或重置操作以改变所选择的存储单元的电阻值并且写入或擦除所选择的存储单元中的数据。

写驱动器和读出放大器230可以感测位线BL或源线SL的电压或电流以读出所选择的存储单元的数据。例如，写驱动器和读出放大器230可以对所选择的存储单元执行读取操作以检查所选择的存储单元的电阻值的范围并且读出所选择的存储单元的数据。

选通块240可以通过数据线DL连接到写驱动器和读出放大器230。选通块240可以在列译码器250的控制之下进行操作。选通块240可以在数据缓冲器120与写驱动器和读出放大器230之间传递数据信号DQ。例如，选通块240可以将写驱动器和读出放大器230中所包括的一些写驱动器和一些读出放大器连接到数据缓冲器120。

列译码器250可以从第二解复用器170接收列地址CA。列译码器250可以根据列地址CA来控制选通块240。例如，根据列地址CA，选通块240可以选择一些写驱动器和一些读出放大器。

传感器180可以与存储单元阵列210相邻布置。传感器180可以被配置为感测存储单元阵列210的存储单元的加热。传感器180可以测量接近存储单元阵列210的存储单元的区域的温度TEMP并且向控制逻辑块150提供测量的温度TEMP。

举例来说，选通块240可以被存储体中的相邻存储体共用。第一至第四存储体111-114可以共用选通块240，并且第五至第八存储体115-118可以共用选通块240。可以由选通块240根据列地址CA来将共用的存储体中的一些写驱动器和读出放大器一起选择。

图3图示出根据本公开的示例实施例的存储单元阵列210。参考图2和图3，存储单元阵列210可以包括存储单元MC。可以按照行和列来布置存储单元MC。存储单元MC的行可以连接到第一至第n字线WL1-WLn。存储单元MC的列可以连接到第一至第m位线BL1-BLm和第一至第m源线SL1-SLm。这里，n是大于1的整数，并且m也是大于1的整数。

每一个存储单元MC可以连接到一个字线、一个位线以及一个源线。每一个存储单元MC可以包括选择元件SE和电阻元件RE。选择元件SE可以由对应的字线来控制并且可以电连接到在对应位线和对应源线之间的电阻元件RE。选择元件SE可以包括通过字线的电压控制的晶体管。

电阻元件RE可以具有能够通过置位或重置操作被改变的电阻值。电阻元件RE与选择元件SE一起可以连接在对应位线和对应源线之间。电阻元件RE可以包括电阻值基于其晶态来确定的相变材料。

作为示例，二极管而非晶体管可以被用作选择元件SE。在该情况下，选择元件SE和电阻元件RE可以连接在对应字线和对应位线之间。例如，可以省略源线。作为另一个示例，可以省略选择元件SE，并且电阻元件RE可以连接在对应字线和对应位线之间。

图4图示出置位脉冲和重置脉冲的示例，置位脉冲和重置脉冲分别用于对存储单元MC执行置位操作和重置操作。在图4中，水平和垂直轴分别表示时间(T)和电流量(I)。

参考图3和图4，当执行置位操作时，置位脉冲SP可以流过电阻元件RE。当执行重置操作时，重置脉冲RSP可以流过电阻元件RE。置位脉冲SP可以在比重置脉冲RSP的时间短的时间期间被施加到电阻元件RE。置位脉冲SP的电流量可以大于重置脉冲RSP的电流量。

图5图示出由置位脉冲SP和重置脉冲RSP引起的电阻元件RE的温度的改变的示例。在图5中，水平轴表示时间T，并且垂直轴表示电阻元件RE的温度。参考图1以及图3至图5，第一线L1表示由置位脉冲SP引起的温度改变，并且第二线L2表示由重置脉冲RSP引起的温度改变。

当施加置位脉冲SP时，大量电流可以在短时间间隔期间流过电阻元件RE。因而，在短时间间隔期间，电阻元件RE的温度可以快速地增加并且然后快速地减小。电阻元件RE的相变材料可以变为非晶态并且可以具有高电阻值。

当施加重置脉冲RSP时，少量的电流可以在长时间间隔期间流过电阻元件RE。因而，电阻元件RE的温度可以慢慢地增加并且然后慢慢地减小。由重置脉冲RSP加热的电阻元件RE的最高温度可以低于由置位脉冲SP加热的电阻元件RE的最高温度。电阻元件RE的相变材料可以变为晶态并且可以具有低电阻值。

如上所述，可以通过在短时间间隔期间将存储单元MC加热到相对高的温度或通过在长时间间隔期间将存储单元MC加热到相对低的温度来执行对存储单元MC的置位和重置操作。在置位和重置操作期间，可以将存储单元MC加热到高于室温的高温。当对特定存储单元执行置位和重置操作时，由于特定存储单元的加热，与特定存储单元相邻的其他存储单元的温度可能增加。

在其他相邻的存储单元被加热到导致置位或重置操作的高温的情况下，存储在其他相邻的存储单元中的数据可能丢失或被扰乱。为了避免温度引起的扰动，半导体存储设备100可以被配置为测量存储体阵列110的温度TEMP并且向外部设备提供温度信息TI。也就是说，可以管理存储体阵列110的温度TEMP。

图6是图示出根据本公开的示例实施例的、操作半导体存储设备100的方法的流程图。参考图1和图6，在步骤S110中，传感器180可以感测或测量存储体阵列110的温度TEMP并且然后向控制逻辑块150提供关于测量的温度TEMP的信息。

例如，传感器180可以被布置为与第一至第八存储体111-118之一相邻以向控制逻辑块150提供存储体的温度TEMP。作为另一个示例，传感器180可以被布置为接近第一至第八存储体111-118中的每一个以向控制逻辑块150提供第一至第八存储体111-118中的每一个的温度TEMP。

在步骤S120中，控制逻辑块150可以确定温度TEMP是否高于阈值温度。例如，控制逻辑块150可以确定特定存储体的或第一至第八存储体111-118中的最热存储体的温度TEMP是否高于阈值温度。

如果温度TEMP高于阈值温度，则在步骤S130中，控制逻辑块150可以通过温度信息TI向外部设备通知温度TEMP高于阈值温度。可选地，控制逻辑块150可以阻止对具有高于阈值温度的温度TEMP的存储体或多个存储体执行置位或重置操作。

例如，当外部设备接收请求对具有高于阈值温度的温度TEMP的存储体或多个存储体的置位或重置操作的命令CMD时，控制逻辑块150可以向外部设备发送指示错误或异常状态的信号。

如果温度TEMP不高于阈值温度，则在步骤S140中，控制逻辑块150可以向外部设备通知温度TEMP低。在实施例中，可以可选地执行步骤S140。当温度TEMP不高于阈值温度时，控制逻辑块150可以不采取任何动作。换句话说，可以省略步骤S140。

例如，可以通过外部设备来设置阈值温度。控制逻辑块150可以激活指示异常状态的警报信号(例如，ALERTn)以向外部设备通知温度TEMP高于阈值温度。警报信号可以指示半导体存储设备100处于异常状态中。温度TEMP高于阈值温度可以是向外部设备通知的半导体存储设备100的异常状态之一。

例如，第一至第八存储体111-118可以构成多个存储体组。举例来说，第一至第四存储体111-114可以构成第一存储体组，并且第五至第八存储体115-118可以构成第二存储体组。当特定存储体的温度TEMP高于阈值温度时，可以阻止对特定存储体或包括特定存储体的存储体组执行置位或重置操作。

例如，当温度TEMP高于阈值温度时，可以在预先确定的时间期间禁止置位或重置操作。可以通过外部设备来设置预先确定的时间，并且其例如可以是1ms。可以考虑半导体存储设备100的属性或包括半导体存储设备100的系统的属性来确定预先确定的时间。

当禁止置位或重置操作时，外部设备可以在预先确定的时间已经流逝之后再次请求置位或重置操作。在实施例中，即使当温度TEMP高于阈值温度时，不管温度TEMP如何，控制逻辑块150也可以准许读取操作。

图7是图示出根据本公开的示例实施例的计算设备300的框图。参考图7，可以利用诸如台式计算机、笔记本式计算机、数据服务器、应用服务器、智能电话以及智能平板机之类的各种计算设备之一来实施计算设备300。

处理器310可以是执行各种操作的中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP)。可以利用与图形处理单元(GPU)或神经处理单元(NPU)组合的中央处理单元CPU或应用处理器AP来实施处理器310。

处理器310可以包括存储器控制器311。处理器310可以使用存储器控制器311来访问主存储器320。主存储器320可以在存储器控制器311的控制之下执行置位操作、重置操作或者读取操作。

主存储器320可以从存储器控制器311接收地址ADDR、命令CMD和控制信号CTRL。主存储器320可以与存储器控制器311交换数据信号DQ并且可以向存储器控制器311提供温度信息TI。主存储器320可以包括参考图1描述的半导体存储设备100。

系统互连330可以提供构成计算设备300的元件之间的通道。可以根据诸如高速外部组件互联(PCIe)和高级微控制器总线体系结构(AMBA)之类的各种标准之一来实施系统互连330。

存储设备340可以充当计算设备300的辅助存储器。与主存储器320相比较，存储设备340可以具有较慢访问速度和大存储容量。存储设备340可以包括或者可以是硬盘驱动器(HDD)、固态驱动(SSD)或者便携式存储器中的至少一个。

用户接口350可以与用户交换信息。用户接口350可以包括用于从用户接收信息的用户输入接口(例如，键盘、鼠标、触摸面板或者麦克风)，以及用于向用户提供信息的用户输出接口(例如，监视器、扬声器以及马达)。

调制解调器360可以被配置为允许与外部设备的有线或无线通信。调制解调器360可以被配置为支持各种标准中的至少一个，诸如LTE、以太网、WiFi以及蓝牙。举例来说，调制解调器360可以被包括在处理器310中。

如参考图1至图6所描述的，主存储器320可以包括相变存储单元。当相变存储单元的特定存储体或存储体组的温度TEMP高于阈值温度时，可以通过温度信息TI从主存储器320向存储器控制器311通知。

存储器控制器311可以根据温度信息TI来控制对主存储器320的置位或重置操作，以管理主存储器320的温度。因此，可以阻止主存储器320被置位或重置操作中的加热扰乱。

图8是图示出使用存储器控制器311或包括存储器控制器311的处理器310来获取温度信息TI的方法的示例的流程图。参考图7和图8，在步骤S210中，存储器控制器311可以从主存储器320接收警报信号。警报信号可以指示主存储器320处于异常状态中。

在步骤S220中，存储器控制器311或处理器310可以检测主存储器320的警报的理由。例如，存储器控制器311或处理器310可以通过读取主存储器320的特定寄存器来检测警报的理由。

在步骤S230中，存储器控制器311或处理器310可以确定警报是否是由高温导致的。在确定警报是由高温导致的情况下，存储器控制器311或处理器310可以获取指示高温的温度信息TI。在步骤S240中，存储器控制器311或处理器310可以暂时地禁止与高温相关联的置位或重置操作。

例如，存储器控制器311或处理器310可以在一段时间中(例如，在预定时间间隔期间)禁止对紧接在警报信号出现前被执行了置位或重置操作的存储体或存储体组执行置位或重置操作。

作为另一个示例，当读取主存储器320的特定寄存器时，存储器控制器311或处理器310可以获取关于具有高温问题的存储体或存储体组的信息。存储器控制器311或处理器310可以在一段时间中禁止对具有高温问题的存储体或存储体组执行置位或重置操作。其后，可以终止由警报信号导致的处理。

在步骤S230中，在确定警报不是由高温导致的情况下，存储器控制器311或处理器310可以获取指示低温的温度信息TI。在步骤S250中，存储器控制器311或处理器310可以根据检测到的理由来执行后续操作。其后，可以终止由警报信号导致的处理。

如参考图8所描述的，存储器控制器311或处理器310可以通过从主存储器320接收警报信号并且根据警报信号来执行获取信息的处理来获取主存储器320的温度信息TI。

作为另一个示例，存储器控制器311或处理器310可以通过信号来接收温度信息TI，该信号专用于当特定存储体或存储体组的温度高于阈值温度时提供温度信息TI。在这里，存储器控制器311或处理器310可以直接地执行步骤S240，而无需执行步骤S210至S230和步骤S250。

图9图示出在防止频繁或集中的加热问题时、使用存储器控制器311来访问主存储器320的方法的示例。作为示例，假定主存储器320包括第一存储体组和第二存储体组，第一存储体组包括第一至第四存储体111-114，并且第二存储体组包括第五至第八存储体115-118。

参考图1、图7和图9，在步骤S310、S330、S350和S370中，存储器控制器311可以选择第一存储体组。在步骤S320、S340、S360和S380中，存储器控制器311可以选择第二存储体组。可以顺序地执行步骤S310至S380。

换句话说，存储器控制器311可以交替地选择将在其上执行置位操作或重置操作的两个或更多存储体组。对两个或更多存储体组的交替选择可以意指，至少一次或接连地选择第一存储体组阈值次数，并且然后禁止再次选择第一存储体组。

换句话说，存储器控制器311可以选择第一存储体组至少一次或接连选择其阈值次数并且然后可以选择第二存储体组而不选择第一存储体组。存储器控制器311可以选择第二存储体组至少一次或接连选择其阈值次数并且然后可以选择第一存储体组而不选择第二存储体组。

当存储器控制器311对主存储器320执行置位或重置操作时，存储器控制器311可以引入用于交替地选择主存储器320的两个或更多存储体组的规则。因此，可以防止特定存储体组被频繁地或接连地选择用于置位或重置操作，并且因此防止特定存储体组被加热到高温。

当第一存储体组被选择(即，在步骤S310、S330、S350和S370中，)时，存储器控制器311可以执行步骤S311、S331、S351和S371中的每一个。可以顺序地执行步骤S311、S331、S351和S371。

换句话说，当第一存储体组被选择时，存储器控制器311可以交替地对两个或更多存储体执行置位操作或重置操作。交替地对两个或更多存储体执行置位操作或重置操作意指：至少一次或接连阈值次数地对第一存储体111执行置位或重置操作，并且然后禁止对第一存储体111的置位或重置操作。

换句话说，存储器控制器311可以至少一次或接连阈值次数地对第一存储体111执行置位或重置操作，并且然后可以对另一个存储体而不是第一存储体111执行置位或重置操作。

在每个存储体组中存在三个或更多存储体的情况下，存储器控制器311可以顺序地对每个存储体组中的远程或非相邻的存储体执行置位操作或重置操作。例如，当第一存储体组被选择时，存储器控制器311可以至少一次或接连阈值次数地对第一存储体111执行置位或重置操作，并且然后可以对与第一存储体111间隔开的第三存储体113执行置位或重置操作。

当时，第一存储体组被选择时，存储器控制器311可以至少一次或接连阈值次数地对第二存储体112执行置位或重置操作，并且然后可以对与第二存储体112间隔开的第四存储体114执行置位或重置操作。

类似地，当第二存储体组被选择时，存储器控制器311可以交替地对第五至第八存储体115-118执行置位操作或重置操作(在步骤S321、S341、S361和S381中)。另外，存储器控制器311可以对第二存储体组的特定存储体执行置位或重置操作，然后可以对与特定存储体间隔开的远程存储体执行置位或重置操作。

举例来说，存储器控制器311可以交替地选择第一存储体组和第二存储体组，并且当每个存储体组被选择时，可以改变对其执行置位或重置操作的存储体。在用于选择特定存储体组的定时，可以看到交替地对特定存储体组的存储体执行置位操作或重置操作。

例如，存储器控制器311可以以步骤S311、S321、S331、S341、S351、S361、S371和S381的顺序选择第一至第八存储体111-118，以对其执行置位或重置操作。另外，在三个或更多存储体组的情况下，存储器控制器311可以被配置为选择特定存储体组并且然后选择与特定存储体组间隔开的另一个存储体组。

作为示例，在存在四个或更多存储体组或存储体的情况下，存储器控制器311可以顺序地选择奇数编号的存储体组或存储体以对其执行置位或重置操作。此后，存储器控制器311可以顺序地选择偶数编号的存储体组或存储体以对其执行置位或重置操作。

图10是图示出根据本公开的示例实施例的半导体存储模块400的框图。举例来说，半导体存储模块400可以用作主存储器320。参考图1、图7和图10，半导体存储模块400可以包括控制器410、第一非易失性存储设备421-429、第二非易失性存储设备431-439和数据缓冲器441-449。

控制器410、第一非易失性存储设备421-429、第二非易失性存储设备431-439和数据缓冲器441-449可以被实施为相应半导体封装，并且可以分别被安装在印制电路板401上。

第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439中的每一个可以被配置为具有与图1的结构相同的或类似的结构。例如，可以在第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439中的每一个中提供传感器S。

控制器410可以从外部存储器控制器311接收外部地址ADDRe、外部命令CMDe，以及外部控制信号CTRLe。可以将外部地址ADDRe作为地址信号的集合来接收，并且可以将外部命令CMDe作为命令信号的集合来接收。

控制器410可以通过第一数据线451和452连接到第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439。例如，第一非易失性存储设备421-429之一(例如，421)和第二非易失性存储设备431-439中的对应一个(例如，431)可以共同连接到第一数据线451和452之一。

第一数据线451和452中的每一个可以包括用于传递内部数据信号DQi的两个或更多线(例如，八个线)和用于传递内部数据选通信号DQSi的至少一个线(例如，两个线)。

控制器410可以通过第一控制线461和462来控制第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439。第一控制线461和462可以共同连接到第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439。

控制器410可以从外部地址ADDRe生成内部地址ADDRi，可以从外部命令CMDe生成内部命令CMDi，并且可以从外部控制信号CTRLe生成内部控制信号CTRLi。控制器410可以通过第一控制线461和462传递内部地址ADDRi、内部命令CMDi和内部控制信号CTRLi以控制第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439。

控制器410可以通过第一控制线461和462或被特定指派的线从第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439获取温度信息TI。

如参考图1至图6所描述的，第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439中的每一个可以传递专用于当温度TEMP高于阈值温度时指示高温问题的信号，或者传递指示异常状态的警报信号。

如果来自第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439中的至少一个的专用于指示高温问题的信号或警报信号被传递到控制器410，则控制器410可以向存储器控制器311传递专用信号或警报信号。例如，传递专用信号或警报信号的第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439的输出可以被共同连接到单个线以具有线或(wired OR)结构。

作为另一个示例，传感器S可以由控制器410来管理，而不是由第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439中的每一个来管理。例如，第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439中的每一个可以不执行与传感器S相关联的任何操作。

传感器S可以通过专用线连接到控制器410。当由传感器S所感测或所测量的温度高于阈值温度时，控制器410可以向存储器控制器311传递专用信号或警报信号。

作为示例，可以同时访问第一非易失性存储设备421-429，并且可以同时访问第二非易失性存储设备431-439。可以在第一非易失性存储设备421-429中的至少一个中提供传感器S，并且可以在第二非易失性存储设备431-439中的至少一个中提供传感器S。控制器410可以基于由至少一个传感器S感测的温度来确定第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439是否处于高温或者频繁或集中加热状态中。

控制器410可以通过第二数据线453和454连接到第一至第九数据缓冲器441-449。控制器410可以通过第二控制线471和472来控制第一至第九数据缓冲器441-449。控制器410可以根据外部命令CMDe和外部控制信号CTRLe向第二控制线471和472传递缓冲器命令BCOM，以控制第一至第九数据缓冲器441-449。

存储器控制器311可以直接地向控制器410传递外部地址ADDRe、外部命令CMDe和外部控制信号CTRLe。存储器控制器311可以从控制器410获取温度信息TI。存储器控制器311可以通过第一至第九数据缓冲器441-449向控制器410传递外部数据信号DQe和外部数据选通信号DQSe。

控制器410可以将内部数据信号DQi和外部数据信号DQe彼此转换。控制器410可以包括缓冲器411，该缓冲器411用于在用于与存储器控制器311进行通信的信号(例如，ADDRe、CMDe、CTRLe和DQe)与用于与第一和第二非易失性存储设备421-429和431-439进行通信的信号(例如，ADDRi、CMDi、CTRLi和DQi)之间的缓冲。

存储器控制器311可以将第一非易失性存储设备421-429识别为一排(rank)(例如，第一排)并且可以将第二非易失性存储设备431-439识别为另一排(例如，第二排)。存储器控制器311可以请求控制器410同时访问每排中所包括的非易失性存储设备。控制器410可以根据存储器控制器311的请求来支持基于排的访问。

例如，当存储器控制器311请求对第一排的置位、重置或者读取操作时，控制器410可以执行对第一排的置位、重置或者读取操作。当存储器控制器311请求对第二排的置位、重置或者读取操作时，控制器410可以执行对第二排的置位、重置或者读取操作。

控制器410可以将从存储器控制器311传递的用于置位或重置操作的外部数据信号DQe作为内部数据信号DQi来向第一排或第二排传递。控制器410可以将通过读取操作从第一排或第二排读取的内部数据信号DQi作为外部数据信号DQe来向存储器控制器311传递。

图11图示出为了防止频繁的或集中的加热问题、由存储器控制器311对半导体存储模块400的第一排421-429和第二排431-439执行的置位或重置操作的示例。参考图7、图10和图11，在步骤S410至S440中，存储器控制器311可以交替地对两个或更多排执行置位或重置操作。

例如，类似于其中每个存储体组被选择的图9的示例，存储器控制器311可以交替地选择排来执行置位或重置操作。作为示例，在半导体存储模块400中可能存在三个或更多排。存储器控制器311可以对特定排执行置位或重置操作，并且然后可以对与特定排间隔开的另一个远程排执行置位或重置操作。

图12图示出一示例，其中存储器控制器311访问两个半导体存储模块400a和400b，用于防止频繁或集中的加热问题。参考图7和图12，主存储器320可以包括第一半导体存储模块400a和第二半导体存储模块400b。第一半导体存储模块400a和第二半导体存储模块400b可以具有与参考图10所描述的半导体存储模块400相同的结构。

第一半导体存储模块400a可以包括第一排421a-429a和第二排431a-439a。第二半导体存储模块400b可以包括第三排421b-429b和第四排431b-439b。

在步骤S510、S530、S550和S570中，存储器控制器311可以选择第一半导体存储模块400a。在步骤S520、S540、S560和S580中，存储器控制器311可以选择第二半导体存储模块400b。可以顺序地执行步骤S510至S580。

换句话说，存储器控制器311可以交替地选择两个或更多半导体存储模块来执行置位或重置操作。对两个或更多半导体存储模块的交替选择可以意指，第一半导体存储模块400a被选择至少一次或接连阈值次数并且然后被禁止再次选择。

当存储器控制器311对主存储器320执行置位或重置操作时，存储器控制器311可以引入用于交替地选择主存储器320模块的两个或更多半导体存储模块的规则。因此，可以防止特定半导体存储模块被频繁地或接连地选择用于置位或重置操作，并且因此防止特定半导体存储模块被加热到高温。

当第一半导体存储模块400a被选择(即，步骤S510、S530、S550和S570)时，存储器控制器311可以执行步骤S511、S531、S551和S571中的每一个。可以顺序地执行步骤S511、S531、S551和S571。

换句话说，当第一半导体存储模块400a被选择时，存储器控制器311可以交替地对两个或更多排(例如，421a-429a和431a-439a)执行置位或重置操作。在每个半导体存储模块中存在三个或更多排的情况下，存储器控制器311可以顺序地对在每个半导体存储模块中提供的远程或非相邻的排执行置位或重置操作。

类似地，当第二半导体存储模块400b被选择时，存储器控制器311可以交替地对第三排421b-429b和第四排431b-439b执行置位或重置操作(例如，按照步骤S521、S541、S561和S581的顺序)。

举例来说，存储器控制器311可以交替地选择第一半导体存储模块400a和第二半导体存储模块400b，并且当每个半导体存储模块被选择时，对其执行置位或重置操作的排可以改变。在用于选择特定半导体存储模块的定时，可以看到交替地对排执行置位操作或重置操作。

例如，存储器控制器311可以按步骤S511、S521、S531、S541、S551、S561、S571和S581的顺序来选择第一至第四排421a-4219a、431a-439a、421b-429b和431b-439b，以对其执行置位或重置操作。另外，在存在三个或更多半导体存储模块的情况下，存储器控制器311可以被配置为选择特定半导体存储模块并且然后选择位置与特定半导体存储模块间隔开的另一个半导体存储模块。

作为示例，在存在四个或更多排的情况下，存储器控制器311可以顺序地选择奇数编号的排以对其执行置位或重置操作。此后，存储器控制器311可以顺序地选择偶数编号的排以对其执行置位或重置操作。

如上所述，根据本公开的一些实施例，半导体存储设备或半导体存储模块可以被配置为向外部存储器控制器提供温度信息并且因此支持温度管理功能。另外，半导体存储设备或半导体存储模块可以禁止对频繁或集中加热的存储单元执行置位或重置操作，并且这可以使得可能防止存储在存储单元中的数据被热扰乱。

在根据本公开的一些实施例的半导体存储设备或半导体存储模块中，可以交替地对存储体、存储体组、排或者半导体存储模块执行访问操作(例如，置位或重置操作)。因此，可以防止对特定存储体、特定存储体组、特定排，或特定半导体存储模块集中地执行置位或重置操作，并且因此防止频繁或集中的加热问题。

在先前所描述的实施例中，描述了其中禁止对特定物理元件的置位操作或重置操作或者对至少两个不同的物理元件交替地执行置位操作或重置操作的示例。不管置位或重置操作如何，可以在任何情况下并且以任何顺序允许读取操作。

在以上所描述的实施例中，通过使用术语“块”来指代根据本公开的实施例的组件。可以利用诸如集成电路(IC)、专用IC(ASCI)、现场可编程门阵列(FPGA)，以及复杂可编程逻辑设备(CPLD)之类的硬件、诸如固件和在硬件设备中驱动的应用之类的软件，或者硬件设备和软件的组合来实施“块”。另外，“块”可以包括在IC中利用半导体设备实施的电路或知识产权(IP)。

根据本公开的示例实施例，可以报告存储单元的温度信息。可以基于温度信息来管理存储单元中的加热过程。此外，在一些实施例中，可以交替地访问不同的存储单元。因此，可以防止对特定存储单元集中地执行导致存储单元的加热的访问操作。

如在领域中按照惯例，可以按照执行所描述的一个或多个功能的框描述和说明实施例。可以在本文被称为单元或者模块等等的这些框通过诸如逻辑门、集成电路、微处理器、微控制器、存储器电路、无源电子部件、有源电子部件、光学部件、硬连线电路等等的模拟和/或数字电路被物理地实施，并且可以可选地被固件和/或软件驱动。电路例如可以被体现在一个或多个半导体芯片中，或者被体现在诸如印刷电路板等等的基板支承上。可以通过专用硬件，或者通过处理器(例如，一个或多个编程微处理器和相关联的电路)，或者通过执行框的一些功能的专用硬件和执行框的其他功能的处理器的组合来实施构成框的电路。在不背离本公开的范围的情况下，实施例的每个框可以被物理地分离为两个或更多相互作用和分立的框。同样地，在不背离本公开的范围的情况下，实施例的框可以被物理地组合为更复杂的框。

尽管已经具体地示出和描述了本公开的示例实施例，但本领域普通技术人员将理解的是，可以在不背离所附权利要求的精神和范围的情况下在其中进行形式和细节方面的变化。