[发明专利]用于校正从存储器装置访问的数据中的错误的设备及方法

说明书

本发明提供了一种用于校正在从存储器装置访问的数据中的错误的设备及方法。执行读操作以从存储器装置输出多个读取符号。随后根据多个读取符号确定伴随式信息，之后纠错电路使用伴随式信息执行纠错过程以定位含有错误的读取符号并校正在这些定位读取符号中的错误。若含有错误的读取符号是随机分布的，则可以此方式定位且校正多达PMAX个读取符号。错误追踪电路被配置在检测到达到错误阈值条件时，将至少一个存储器区域设置为擦除存储器区域。纠错电路将擦除存储器区域的每个读取符号视为含有错误的定位读取符号，从而使得：当执行纠错过程时，并非所有的待定位读取符号都是随机分布的且因此可定位及校正多于PMAX个含有错误的读取符号。

技术领域

本发明涉及用于校正从存储器装置访问的数据中的错误的设备及方法。

背景技术

使用纠错码（error correction codes，ECC）来保护数据包免受各种形式的数据损坏是众所周知的。通常，这是通过将数据包视为一系列固定长度的数据符号并接着添加若干ECC符号以使数据符号及ECC符号共同形成码字来实现的。如果利用该技术在形成码字时添加了m个ECC符号，则多达m/2个随机定位符号错误可在码字内被定位及校正。存在各种已知的用于生成码字的符号的ECC编码技术。举例而言，一种技术使用里德所罗门码（ReedSolomon code），里德所罗门码是基于伽罗瓦域（Galois field）数学的并且具有使其适合于硬件实现的性质。

该ECC编码技术的一种实际应用是在存储器装置方面，例如使用DRAM（动态随机存取存储器）的存储器装置。这种存储器装置的一个已知布置包括提供若干的双列存储器模块（Dual Inline Memory Module，DIMM），其中每个DIMM由电路板上的若干DRAM芯片组成，DIMM包括至少一个留作存储ECC信息的芯片。通常，此类存储器装置是经由突发访问操作被访问的，每个突发包含多个差拍（beat），并且DIMM的DRAM芯片在每一差拍期间被访问。在这种布置中，公知的是：将要经由突发写访问写入存储器装置的全部数据视为形成的数据包，将接着生成的多个ECC码添加至该数据包中从而形成码字。如先前所述，如果码字包括m个ECC符号，则当随后经由突发读访问从存储器中读取数据时，校正多达m/2个随机定位符号错误可被校正。

作为具体实例，考虑由九个8位（bit）DRAM芯片（表示在突发访问操作的每个差拍从每个DRAM芯片可存取八位数据）组成的DIMM，然后可提供72位DRAM接口以使得能够在每个差拍访问九个DRAM芯片中的每一个芯片。如果将一个芯片留作存储ECC符号，则每个差拍可存取八位的ECC数据。如果在此实例中再假定每个符号包含八位，则可以看出，在示例性八差拍读操作期间，64个数据符号及8个ECC符号将被存取。这意味着，利用上述提及的特性，多达四个随机定位符号能够是错误的但仍然被校正了。

然而，经常有此种情况：突发中的差拍的数量超出m/2。举例而言，在上述八差拍读操作的具体实例中，存在八个读取的ECC符号（即，m=8），但还存在八个差拍。此外，已经发现：错误倾向于累积在DIMM上的单个芯片中，如果DIMM内的特定芯片发生故障，则很可能在特定突发读操作期间从该芯片存取的全部符号都将是错误的。在此种情况下，将会超出ECC方案的纠错能力。

一种试图提供对整个芯片故障的恢复力的已知方法是在DIMM内提供更细粒度的芯片。举例而言，考虑前述包含九个8位DRAM芯片的DIMM的实例，等效DIMM还可由十八个4位DRAM芯片（其中，每个DRAM芯片因此在每差拍提供四位（也称为四位字（nibble））数据）来提供。如果现在每个符号包含4位，则可以看出，两个4位DRAM芯片可用来存储ECC符号，因此在由整个八差拍突发传输形成的码字内产生十六个4位ECC符号。这会使八个4位随机定位符号错误被检测出并被校正，因此允许单个4位芯片故障（其中，对该芯片的所有八次存取输出具有错误的符号）。该方式的问题是它需要更多的芯片及更小的符号大小。更小的符号大小的一个含义是它能限制伽罗瓦域的编码，并因此限制码字的形成。举例而言，在里德所罗门码中，最大的码字是2^符号大小（2^symbolsize）。