Brevet FR3094830A1 — publié le 20201009

Description Titre de l'invention : Circuit d'alimentation d'une mémoire volaille Domaine technique [0001] La présente description concerne de façon générale les circuits électroniques, et plus particulièrement les circuits permettant d'alimenter en énergie d'autres circuits électroniques, comme par exemple un circuit mémoire. Technique antérieure [0002] De façon générale, un dispositif électronique, comprenant plusieurs circuits élec- troniques, comprend un ou plusieurs circuits d'alimentation adaptés à alimenter lesdits circuits le constituant. L'alimentation de chacun de ces circuits peut être effectuée de façon différente. A titre d'exemple, certains circuits ont besoin d'une alimentation continue alors que d'autres circuits ont besoin, par exemple, d'une alimentation périodique. Un inconvénient d'unc alimentation continue est qu'elle est coutcuse en énergie. [0003] Les circuits mémoire, ou mémoires, sont des circuits adaptés à stocker des données, il en existe de plusieurs types. Certaines mémoires, les mémoires non volatiles, sont adaptées à conserver des données lorsqu'elles ne sont pas alimentées en énergie, alors que d'autres, les mémoires volatiles, nécessitent une alimentation continue pour conserver des données. Les mémoires volatiles sont donc des mémoires très conteuses en énergie. [0004] Il serait souhaitable de pouvoir améliorer, au moins en partie, certains aspects des circuits d'alimentation connus, et plus particulièrement certains aspects des circuits d'alimentation connus de circuits mémoire. Résumé de l'invention 100051 11 existe un besoin pour des circuits d'alimentation plus performants. 100061 11 existe un besoin pour des circuits mémoire moins couteux en énergie. 100071 Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des circuits d'alimentation connus et plus particulièrement certains aspects des circuits d'alimentation connus de circuits mémoire. 100081 Un mode de réalisation prévoit un circuit d'alimentation d'une mémoire volatile dans lequel des impulsions d'alimentation sont envoyées à la mémoire, la durée entre deux impulsions étant inférieure à un temps de rémanence de ladite mémoire volatile. 100091 Un mode de réalisation prévoit un procédé d'alimentation d'une mémoire volatile dans lequel des impulsions d'alimentation sont envoyées à la mémoire, la durée entre deux impulsions étant inférieure à un temps de rémanence de ladite mémoire volatile. 100101 Selon un mode de réalisation, la mémoire volatile est une mémoire volatile 2 dynamique. [0011] Selon un modc de réalisation, ladite durée est comprise entre 55 et 75 % du temps de rémanence. [0012] Selon un mode de réalisation, les impulsions sont périodiques. [0013] Selon un modc de réalisation, les impulsions ont une durée de l'ordre de 100 nano- secondes. [0014] Selon un modc de réalisation, la durée entre deux impulsions est ajustée par un processeur. [0015] Selon un modc de réalisation, une mémoire du processeur contient le temps de rémanence de la mémoire volatile. [0016] Selon un modc de réalisation, un signal indicateur d'un disfonctionnement du processeur, interrompt l'alimentation de la mémoire volatile. [0017] Selon un modc de réalisation, le temps de rémanence de la mémoire volatile est la durée pendant laquelle des données stockées dans la mémoire sont conservées après l'arrêt d'une alimentation de la mémoire. [0018] Un mode de réalisation prévoit un dispositif comprenant : - un processeur ; - une mémoire volatile ; et - un circuit d'alimentation de la mémoire. Brève description des dessins [0019] Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : [0020] [fig.1] la figure 1 représente, très schématiquement et sous forme de blocs, une partie d'un mode de réalisation d'un dispositif électronique ; et [0021] [fig.21 la figure 2 représente un chronogramme illustrant des signaux d'alimentation et de commande. Description des modes de réalisation 100221 De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. 100231 Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, le fonctionnement général d'une mémoire, et plus particulièrement d'une mémoire volatile, ne sera pas décrit ci-après. 100241 Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre 3 eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés ou couplés entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés ou couplés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments. [0025] Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures. [0026] Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sen- siblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. [0027] La figure 1 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, une partie 100 d'un dispositif électronique selon un mode de réalisation. [0028] Dans cette partie 100, le dispositif comprend : - une mémoire volatile 102 (RAM) ; - un circuit d'alimentation 104 (POWER MGT) de la mémoire volatile 102 ; - une source d'alimentation 106 (POWER) ; et - un processeur 108 (CPU). [0029] La mémoire volatile 102, mémoire vive, ou mémoire RAM (Random Access Memory), est une mémoire nécessitant une alimentation électrique pour conserver des données. Une fois l'alimentation coupée, les données stockées dans la mémoire volatile 102 ne sont plus accessibles, elles sont généralement perdues et/ou effacées. Cependant, la perte de ces données n'est pas instantanée, après l'arrêt de l'alimentation, les données stockées dans la mémoire volatile 102 sont encore présentes pendant une durée, appelée temps de rémanence Tr, le temps que toutes les charges disparaissent du circuit mémoire par des fuites. Selon les modèles de mémoire volatile, le temps de rémanence Tr peut être de l'ordre de, par exemple, 500 nanosecondes à 1 milliseconde à température ambiante et aller jusqu'à 30 millisecondes à une température de -40°C . [0030] Dans les modes de réalisation décrits, on tire profit de ce qui peut s'apparenter à un défaut ou artefact de la mémoire volatile, à savoir la rémanence des informations, pour n'alimenter la mémoire que de façon discontinue. Le temps de rémanence est déterminé pour un type, une catégorie ou un modèle de mémoire volatile donné, par simulation et/ou des mesures in situ, etc. [0031] Le temps de rémanence Tr est originaire d'un défaut des mémoires volatiles. La mémoire 102 est caractérisée en ce que son temps de rémanence Tr a été calculé. A titre d'exemple, la mémoire volatile est une mémoire volatile dynamique, par exemple de type DRAM (Dynamic Random Access Memory). [0032] Selon le mode de réalisation décrit, la mémoire volatile 102 reçoit un signal d'alimentation Valim de la part du circuit d'alimentation 104. La mémoire volatile reçoit en outre des signaux de commande, par exemple des signaux de lecture et/ou d'écriture, mais ils ne sont ni représentés ni décrits ici. [0033] Le circuit d'alimentation 104 est un circuit adapté à fournir le signal d'alimentation Valim à la mémoire 102. Le circuit d'alimentation 104 reçoit : - un signal de commande CMD de la part du processeur 108 ; - un signal indicateur d'un disfonctionnement du processeur 108, ou signal d'état, STATE de la part du processeur 108 ; et - une tension continue Vdd de la part de la source d'alimentation 106. [0034] la source d'alimentation 106 est une source d'alimentation continue. A titre d'exemple, la source d'alimentation peut être un circuit d'alimentation principal du dispositif. [0035] Le processeur 108 est, par exemple, un processeur inclut dans le dispositif et distinct du circuit 104. [0036] Le fonctionnement de la partie 100 du dispositif, et les signaux Valim, CMD et STATE seront décrits par la suite. [0037] La figure 2 est un chronogramme illustrant l'évolution des signaux Valim et STATE décrits en relation avec la figure 1. [0038] Le signal Valim est un signal d'alimentation comprenant des impulsions d'alimentation I espacées d'une durée Ti. Les impulsions d'alimentation T sont par exemple des impulsions de tension et/ou des impulsions de courant. Selon un mode de réalisation (représenté en figure 2), les impulsions I sont espacées périodiquement de la durée T1. La durée T1 est inférieure au temps de rémanence Tr de la mémoire volatile 102. A titre d'exemple, la durée Ti est égale à environ 55 à 75 % du temps de rémanence Tr. La durée de chaque impulsion I est suffisante pour fournir à la mémoire 102 l'alimentation dont elle a besoin pour conserver les données qu'elle stocke. A titre d'exemple, les impulsions I ont une durée comprise entre, par exemple, 100 et 200 nanosecondes. A titre d'exemple, la durée des impulsions I est réglée par le circuit d'alimentation 104. [0039] Le signal d'état STATE est un signal indiquant un disfonctionnement du processeur 108 au circuit d'alimentation 104. Quand le processeur fonctionne correctement, le signal d'état STATE n'a aucune influence sur l'alimentation de la mémoire 102. Cependant, quand le processeur 104 ne fonctionne pas correctement, par exemple quand il est victime d'une attaque malveillante, le signal d'état STATE commande au circuit d'alimentation 104 d'arrêter l'alimentation de la mémoire 102, de façon que les données qu'elle stocke ne soient plus accessibles. [0040] Selon le mode de réalisation illustré en figure 2, le signal d'état STATE est un signal analogique comprenant des impulsions d'alimentation espacées régulièrement, par exemple périodiquement, d'une durée T2. Selon cet exemple, la durée T2 est inférieure à la durée T1, de façon que lorsque la fréquence de fonctionnement du processeur diminue, par exemple lors d'une attaque malveillante, la durée T2 dépasse la durée Tl ce qui serait un signe d'attaque du processeur 108 pour le circuit d'alimentation 104. [0041] A titre de variante, le signal d'état STATE est un signal analogique ayant une forme différence de celle décrite précédemment. Selon une autre variante, le signal d'état STATE peut être un signal numérique. [0042] Le fonctionnement de la partie 100 du dispositif décrite en relation avec la figure 1, et un procédé d'alimentation de la mémoire 102 sont les suivants. [0043] Le processeur 108 connaît le temps de rémanence Tr de la mémoire 102, par en exemple en comportant une mémoire dans laquelle le temps de rémanence est stocké, et indique, au circuit d'alimentation 104, via le signal de commande CMD, la durée Tl entre les impulsions du signal d'alimentation Valim. Autrement dit, le processeur 108 règle ou ajuste la durée Tl. Le signal de commande CMD peut être un signal analogique ou un signal numérique. Le circuit d'alimentation 104 reçoit, en outre, le signal d'état STATE, lui permettant d'être alerté en cas de problème de fonctionnement et/ou d'attaque du processeur 108. Le circuit d'alimentation 104 génère le signal Valim, à partir de la tension continue Vdd reçue de la source d'alimentation 106, et du signal de commande CMD. Comme dit précédemment, le signal Valim est adapté à alimenter la mémoire 102 par impulsions d'alimentation avant l'écoulement du temps de rémanence Tr pour que la mémoire 102 ne perde pas les données qu'elle stocke. [0044] Un avantage de ce mode de réalisation est que la mémoire volatile 102 est, non plus alimentée par une alimentation continue, mais par une alimentation périodique moins conteuse en énergie. [0045] Un autre avantage de ce mode de réalisation est, par exemple en cas d'attaque du dispositif, que l'effacement des données stockées dans la mémoire 102 est plus rapide que lorsque la mémoire 102 est alimentée de façon continue. En effet, le temps effectif que mettra la mémoire 102 à perdre/effacer les données qu'elle stocke est inférieur ou égal à son temps de rémanence Tr. Plus particulièrement, lorsque l'alimentation de la mémoire 102 est coupée après l'arrivée d'une impulsion I, le temps de perte des données est égale au temps de rémanence, mais lorsque l'alimentation est coupée plus tard, le temps de perte des données est donc plus court que le temps de rémanence Tr, puisque c'est la dernière impulsion I reçue par la mémoire 102 qui sert de point de départ au temps de rémanence. [0046] Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. L'homme de l'art comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d'autres variantes apparaitront à l'homme de Fart. 6 [0047] Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. 7 REVENDICATIONS[Revendication 1] Circuit d'alimentation (104) d'une mémoire volatile (102) dans lequel des impulsions d'alimentation (I) sont envoyées à la mémoire, la durée (T 1 ) entre deux impulsions (I) étant inférieure à un temps de rémanence (Tr) de ladite mémoire volatile (102). [Revendication 2] Procédé d'alimentation d'une mémoire volatile (102) dans lequel des im- pulsions d'alimentation (I) sont envoyées à la mémoire, la durée (TI ) entre deux impulsions (I) étant inférieure à un temps de rémanence (Tr) de ladite mémoire volatile (102). [Revendication 3] Circuit selon la revendication 1 ou procédé selon la revendication 2, dans lequel la mémoire volatile (102) est une mémoire volatile dynamique. [Revendication 4] Circuit selon la revendication 1 ou 3 ou procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel ladite durée (T1) est comprise entre 55 et 75 % du temps de rémanence (Tr). [Revendication 5] Circuit selon l'une quelconque des revendications 1, 3 ou 4 ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel les impulsions (I) sont périodiques. [Revendication 6] Circuit selon l'une quelconque des revendications 1, 3 à 5 ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel les impulsions (I) ont une durée de l'ordre de 100 nanosecondes. [Revendication 7] Circuit selon l'une quelconque des revendications 1, 3 à 6 ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, dans lequel la durée (T1) entre deux impulsions (I) est ajustée par un processeur (108). [Revendication 8] Circuit ou procédé selon la revendication 7, dans lequel une mémoire du processeur (108) contient le temps de rémanence (Tr) de la mémoire volatile (102). [Revendication 9] Circuit ou procédé selon la revendication 7 ou 8, dans lequel un signal (STATE) indicateur d'un disfonctionnement du processeur (108), interrompt l'alimentation de la mémoire volatile (102). [Revendication 10] Circuit selon l'une quelconque des revendications 1, 3 à 9 ou procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, dans lequel le temps de rémanence (Tr) de la mémoire volatile (102) est la durée pendant laquelle des données stockées dans la mémoire (102) sont conservées après l'arrêt d'une alimentation de la mémoire (102). [Revendication 11] Dispositif comprenant : - un processeur (108) ; 8 - une mémoire volatile (102) ; et - un circuit (104) selon l'une quelconque des revendications 1, 3 à 9. [Revendication 12] Dispositif selon la revendication 10, dans lequel la mémoire volatile (102) est une mémoire volatile dynamique.