[发明专利]DRAM控制器及其控制方法和计算机程序产品

说明书

本发明涉及DRAM控制器及其控制方法和计算机程序产品。一种用于控制包括多个块的动态随机存取存储器即DRAM的控制器。块是DRAM中的一个或多个存储单元，针对该一个或多个存储单元，DRAM控制器可以选择性地启用或禁用刷新。DRAM控制器包括多个标志，该多个标志各自用于与DRAM的多个块中的块相关联。净化控制器确定要净化块，并且作为响应，设置与该块相关联的标志，并且针对该块禁用刷新。响应于后续接收到从该块中的位置读取数据的请求，在清除了该标志的情况下，DRAM控制器读取该位置并返回从该位置读取到的数据；以及在设置了该标志的情况下，DRAM控制器抑制读取DRAM并且返回零值。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月15日提交的标题为“SANITIZE-AWARE DRAM CONTROLLER”的第62/323,177号美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

背景技术

动态随机存取存储器(DRAM)在现代计算机系统中无处不在。DRAM由于其相对较低的成本、高容量/密度和高速度而无处不在。密度的益处很大程度上是由于用于存储数据位的各单元仅需要电容器和单个晶体管的事实而得到的。这与例如静态随机存取存储器(SRAM)的每单元所需要的硬件相比，明显是更少的硬件。然而，数据位在单元的电容器上的存储暗示了电力消耗成本。这是因为电容器电荷可能随时间经过而泄漏，从而使得单元失去其值。结果，电容器必须周期性地“刷新”以保持其值。这涉及从单元读取当前值并将该值写回至单元，从而“刷新”单元的值。刷新操作与不需要刷新的其它存储器技术相比消耗额外的电力。刷新根据系统对DRAM访问的需求可能带来DRAM的能量消耗中显著的百分比(例如，约20％)，并且可能劣化系统性能(例如，约30％)。

本发明的共同发明人之一获得授权的第5,469,559号美国专利说明了用于抑制刷新不包含有效数据的DRAM的所选部分的存储器控制器和方法。这可以减少对于无效数据而言不必要的刷新所消耗的电量。

本发明的发明人提供了提供更多益处的DRAM控制器的实施例。额外的益处主要是通过发明人认识到如下事实而得到的：许多操作系统通过向解除分配的存储器写入零来“净化(sanitize)”该存储器，从而例如通过防止黑客和/或该存储器被分配至的下一用户看到第一个用户的数据来提高系统安全性。

发明内容

本发明提供一种用于控制动态随机存取存储器即DRAM的DRAM控制器，其中，所述DRAM包括多个块，所述块是所述DRAM中的一个或多个存储单元，针对该一个或多个存储单元，所述DRAM控制器能够选择性地启用或禁用刷新，所述DRAM控制器包括：多个标志，其各自用于与所述DRAM的所述多个块中的块相关联；以及净化控制器，用于确定为要净化所述多个块中的块，并且作为响应，设置所述多个标志中的与所述多个块中的所述块相关联的标志，并且针对所述块禁用刷新；其中，响应于后续接收到要从所述块中的位置读取数据的请求：在清除了所述标志的情况下，所述DRAM控制器读取所述位置并返回从所述位置读取到的数据；以及在设置了所述标志的情况下，所述DRAM控制器返回零值并且抑制读取所述DRAM。

本发明还提供一种用于控制动态随机存取存储器即DRAM的方法，其中，所述DRAM包括多个块，所述块是所述DRAM中的一个或多个存储单元，针对该一个或多个存储单元，所述DRAM控制器能够选择性地启用或禁用刷新，所述方法包括以下步骤：确定为要净化所述多个块中的块，并且作为响应，设置与所述多个块中的所述块相关联的标志，并且针对所述块禁用刷新；所述标志是各自用于与所述DRAM的所述多个块中的块相关联的多个标志中的标志；以及响应于后续接收到从所述块中的位置读取数据的请求：在清除了所述标志的情况下，读取所述位置并返回从所述位置读取到的数据；以及在设置了所述标志的情况下，返回零值并且抑制读取所述DRAM。