[发明专利]用于使刷新操作对易失性存储器性能的影响最小化的方法及系统

说明书

技术领域

本发明大体而言涉及存储器装置，且更具体而言，涉及用于使刷新操作对易失性存储器性能的影响最小化的方法及系统。

背景技术

易失性存储器为一种通常构造为若干阵列(或库)的存储媒体。每一库进一步布置成列及行形式的“存储单元”矩阵，其中每一行均由存储器的输入/输出(I/O)宽度进一步分割。存储器内的位置由库、列及行来唯一地规定。可使用存储器控制器通过指明数据的库、行及列位置而自存储器中检索数据。

假使为动态易失性存储器，为保持数据完整性，必须周期性地刷新或重新激励每一单元。所述单元须予以刷新是因为其是围绕存储电荷的电容器设计而成，而这些电容器可能会随时间放电。刷新是重新充电或重新激励存储器内各单元的过程。通常每次刷新一列单元。当前存在若干种设计用于刷新易失性存储器的方法。这些方法中的某些(若非全部)会在性能及/或功率方面引起高的代价。举例而言，存在两种通常用于控制对现代数字系统内易失性存储器实施刷新的常用方法或技术。一种方法依赖存储器来跟踪需使用在所述存储器上可具有的内置式刷新机构进行刷新的列及库；另一种方法依赖存储器控制器来跟踪需进行刷新的列及库。

第一种常用方法为使用易失性存储器的自动刷新功能及自刷新功能。这些功能使用存储器的内置刷新时钟及刷新地址。在存储器现用期间，如果需要刷新循环，则存储器控制器必须对所有库预充电，然后使用自动刷新命令来告诉存储器发起内部刷新循环。在自动刷新模式中，存储器使用其内部刷新地址计数器内的刷新地址来决定哪一列/库执行刷新循环并遍历相关各列。当存储器进入自动刷新状态时，所有库均须关闭，因为存储器控制器不知晓存储器将刷新哪一库。

在不使用期间，存储器控制器可将存储器置于自刷新模式中。于自刷新模式中，存储器使用其自身的内部时钟及刷新地址计数器来产生刷新，以刷新所述存储器的列。由于可使用自刷新模式，因而该方法有益于在空闲状态期间节约功率。自刷新状态使用少量功率并通过刷新存储器来保持存储器的内容。由于需要少量功率，因而该方法通常用于低功率应用中。

根据第二种方法，通过存储器控制器达成对刷新的控制。该方法不使用任一在存储器上可具有的内置式刷新机构。根据该方法，在定期给定的间隔处(即按照刷新速率)，存储器通过使用库/列地址组合依序打开及关闭各行来明确地产生刷新。刷新时钟(其确定刷新速率)及库/行地址组合位于存储器控制器内部。该方法对于高速/高性能应用最佳。该方法允许存储器控制器刷新特定存储库，同时允许其他存储库保持打开以供存取，从而得到更高的性能；对其他库的读取及写入一般可并列且不中断地继续进行。该方法的不利方面为在系统断电或长时间空闲状态期间，当存储器控制器不对存储器刷新时，存储器不能保持于自刷新状态。如上所述，自刷新状态为大多数易失性存储器的内置功能。由于存储器的自刷新功能会使独立于存储器控制器而存储于存储器中刷新地址计数器内的刷新地址(即行/库地址)递增，因而由存储器保持的刷新地址与存储器控制器不一致或不同步。

刷新操作可降低存储器子系统的性能，因为每一刷新循环均会迫使存储器进入空闲状态，而于此空闲状态期间不可进行数据存取。举例而言，如果一个特定存储库在此库处于现用状态时需要刷新循环，则必须关闭所述库以允许进行所述刷新操作。关闭所述库意味着必须延迟原本要执行的数据运算，因而影响系统性能。

某些现有方案可供用于降低对刷新操作性能的影响。所述方案通常涉及到使用高于所需刷新速率的刷新速率，以便可在预定刷新周期内刷新更多的存储库。通过刷新更多的存储库，会减小为刷新而必须关闭现用存储库的可能。然而，使用较高的刷新速率具有其若干缺点。举例而言，刷新速率增加意味着需要较多的功率，此又会导致性能降低。而且，仅使用较高的刷新速率并非总能消除当需要刷新时关闭现用存储库的需要；于某些情形中，无论如何均必须关闭现用存储库，从而抹煞了使用较高刷新速率的所有益处。

因此，期望提供会使刷新操作对易失性存储器性能的影响最小化的较有效的方法及系统。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种存储器系统包括：易失性存储器；刷新计数器，其经配置以监测在所述易失性存储器内执行的提前刷新的次数；及控制器，其经配置以响应于检测到对定期安排的刷新的请求而检查所述刷新计数器，以确定是否可跳过所述定期安排的刷新。