[发明专利]动态随机访问存储器刷新的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及动态随机访问存储器，更具体地，涉及动态随机访问存储器刷新的方法和系统。

背景技术

动态随机访问存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是一种半导体存储器，其原理是利用电容内是否储有电子来代表一个二进制位元(bit)是1还是0。由于在现实中电容会有漏电的现象，导致电位差不足而使记忆消失，因此需要电容经常周期性地充电，来确保记忆长存。由于这种需要定时刷新的特性，才会被称为“动态”，而静态随机存取存储器(SRAM)只要存入资料后，即使不刷新也不会遗失记忆。

与SRAM相比，DRAM的优势在于结构简单，其每一个位元的数据都只需一个电容跟一个晶体管来处理，相比之下，在SRAM上一个位元就需要六个晶体管。正因这个缘故，DRAM比SRAM在相同的存储位元下，面积更小；所以DRAM拥有非常高的密度，单位体积的容量较高，成本较低。但相反的，DRAM也有存取速度较慢，耗电量较大的缺点。与大部分的随机存取器(RAM)一样，由于存在DRAM中的资料会在电源切断以后立刻消失，因此它也是一种挥发性记忆体(volatile memory)设备。

DRAM在保持时间内因为漏电流必须被刷新，当刷新操作和正常的访问操作(例如读或者写操作)发生冲突时，正常的访问操作必须被挂起，直到刷新操作完成。DRAM由多个存储体(Bank)组成，每个存储体包含多个行(Row)，在每个时钟周期，存储体的一个行被刷新，同时，其它存储体可以被访问，只有被刷新的存储体不能被访问。对一个给定的存储体的连续访问会被其刷新操作打断，尤其是对于长期连续被访问的存储体，访问的吞吐量被降低。

美国专利申请2005/006954387B2“具有灵巧的刷新调度器的动态随机访问存储器”提出了一种通过使用移动的上/下标志位寄存器的改进访问吞吐量的刷新方法。该申请提出一种可配置的动态随机访问存储器刷新方法。但是，对于长期连续被访问的存储体，上述方法访问的吞吐量还是较低，这对于某些要求高吞吐量访问的应用来说，使用现有的DRAM刷新方法和系统难以满足应用的要求。

发明内容

为了解决现有技术中DRAM刷新对于长期连续被访问的存储体，访问的吞吐量较低这一问题，本发明提出了一种新的刷新方法，该方法比现有的刷新方法提高了几十倍的连续访问能力，因此也提高了动态随机访问存储器的访问性能。

根据本发明的一个方面，提供了一种DRAM刷新的方法，包括，将DRAM中的全部存储体分为多个存储体组，每个组中有n个存储体，其中，n为大于等于1的整数；为每个存储体组确定可用保持时间阈值；对每个存储体组的存储体的每个存储体行进行刷新，其中，对一个存储体组的一个存储体行进行刷新包括：判断对该存储体行的刷新操作和对该存储体行所在的存储体的访问操作是否冲突；如果冲突，判断对于当前存储体行，是进行刷新操作还是访问操作；如果判断结果为进行访问操作，则继续访问操作。

根据本发明的另一个方面，提供了一种DRAM刷新的系统，包括：全局刷新顺序控制器，用于将DRAM中的全部存储体分为多个存储体组，每个组中有n个存储体，其中，n为大于等于1的整数，为每个存储体组确定可用保持时间阈值，并且控制刷新子单元顺序控制器对每个存储体组的每个存储体行进行刷新；刷新子单元顺序控制器，用于对每个存储体组的存储体的每个存储体行进行刷新，其中对一个存储体组的一个存储体行进行刷新时，首先判断对该存储体行的刷新操作和对该存储体行所在的存储体的访问操作是否冲突；如果冲突，判断对于当前存储体行，是进行刷新操作还是访问操作；如果判断结果为进行访问操作，则继续访问操作。

附图说明

通过对附图中本发明示例实施例方式的更详细描述，本发明的上述、以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，相同的参考标号通常代表本发明示例实施例方式中的相同部件。

图1示意性地示出了美国专利申请2005/006954387B2“具有灵巧的刷新调度器的动态随机访问存储器”中使用的方法；

图2示意性地示出了根据本发明的一个实施例的对DRAM中的存储体进行刷新的方法流程图；

图3示意性地示出了根据本发明的一个实施例的对DRAM中的存储体进行分组的示意图；

图4示出了对于一个存储体组的刷新过程的一种实施方式；

图5示出了对于一个存储体组的刷新过程的另一种实施方式；以及

图6示出了本发明的对DRAM中的存储体进行刷新的系统与存储体之间的连接关系。

具体实施方式