[发明专利]存储器刷新系统

说明书

本发明是有关于存储组件刷新(refresh)系统，特别是指一种以刷新控制器(refresh controller)和一状态空闲监视器(idle monitor)以对刷新要求(refresh request)顺位排序，用以改善存储器因刷新的要求对系统要求(system request)所产生的干扰，并使其尽可能降至最低程度。

对于传统动态随机存取存储器(DRAM)组件而言，存储器的内含必须定期的更新以确保已储存的内容得以保存。而这刷新周期(refreshperiod)是依据动态随机存取存储器所设计的组件规格而稍有差异。不过，不管何种规格，由于电荷储存于动态随机存取存储器内随着时间而衰退，因此有必要在每一刷新周期内就将所有的DRAM存储器都再感测(re-sense)其所储存的状态一次并写回(write-back)存储器。因此一可在刷新周期内发出刷新要求以便使所有的存储器都刷新一次的刷新系统电路是必要的。

对传统动态随机存取存储器系统进行刷新操作的例子如图一所示。图一中，刷新电路方块100于每个预设的间隔内就对存储器控制器120产生刷新要求。每一预设的间隔都必须在一刷新周期内完成，以确保动态数据的数据储存节点的内容可以很可靠的保留。

图二示一更先进的传统存储器刷新系统。一刷新要求处理器(refresh processor)220可用以对一序列由刷新要求产生器(refreshgenerator)210产生的刷新要求，进行顺位排序。然后再依据排定的优先顺位发出刷新要求(假如这一刷新要求有较高的优先顺位的话)至存储器控制器230。排顺位的规则一般是：依据有多少个尚未处理(或称悬而未决)的刷新要求(pending refresh request)数目而定，假如悬而未决的刷新要求数目超越临界值，较低顺位的刷新要求顺位将会升级为较高顺位的刷新要求。

对一传统的刷新系统而言，一系列的系统要求将会被刷新要求而中断，这是因为此时刷新要求的优先顺位必须高过系统要求否则DRAM内的数据将流失。如果刷新要求不进行何排序动作的话，显然的，存储器系统的性能将会因刷新要求的出现而降低。进行优先顺位的排序将可以有效减少非属紧迫性的刷新要求的出现而干扰到系统要求，除非它比系统要求的顺位更高。

请参考图三，图示另一种存储器刷新系统，一般称为背景刷新(background request)系统。当存储器系统没有进行任何的系统要求时，亦即当系统是在空闲状态(idle state)时，一个刷新要求就会进行。当介于处理器305和存储器控制器(memory controller)330之间的总线(bus)处于空闲状态，并且被总线监视器310所侦测时，刷新控制器320就发出刷新要求给系统控制器320，以便对DRAM 340进行刷新。

本发明的一目的是用以改善存储器刷新系统的刷新要求干扰系统要求，以提高存储器系统的效能表现。

本发明通过以技术方案达到：

一种存储器刷新系统，至少包含：

一状态空闲监视器；

一刷新控制器，具有一刷新循环计数器、一残余时间计时器和一间隔计时器以产生排定优先顺位的高顺位刷新要求、中顺位刷新要求或低顺位刷新要求三者其中之一；及

一DRAM控制器，该状态空闲监视器监视该DRAM控制器和一处理器之间的总线状态，该刷新控制器产生的该高顺位刷新要求、该中顺位刷新要求或该低顺位刷新要求是依据该刷新循环计数器、该残余时间计时器和该间隔计时器及该状态空闲监视器的信息而定，当该DRAM控制器收到了较高顺位的刷新要求给该存储器，如果该刷新要求的顺位比系统要求的顺位高的话，则该系统刷新该存储器。

本发明的刷新系统至少包含一状态空闲监视器，一刷新控制器以产生刷新要求的顺位优先排序，及一DRAM控制器，用以比较所接收的刷新要求的优先顺位是否超过系统要求以发出较高顺位的一种给DRAM。优先顺位的排序，基本上是依据还剩下多少个刷新要求及还剩下多少的时间可以完成这些剩余的刷新要求与及存储器系统是否是在空闲的状态。本发明提出的刷新要求顺位共分为三种，即高顺位刷新要求、中顺位刷新要求及低顺位刷新要求，而系统要求则分为较高顺位系统要求与较低顺位系统要求二种。