[发明专利]一种存储控制器的设计方法

说明书

本发明公开了一种存储控制器的设计方法，属于常用可读存储介质控制器设计的技术领域。本发明的设计方法包括配置检纠错逻辑；将待存储的数据分为数据位n和校验位k，数据位按照顺序排放在校验位的空隙中；当控制器准备进行写操作或编程操作时，检纠错逻辑将待写入的数据进行计算，得到所需的校验位。本发明使用的组合逻辑数量小于常规技术，面积会降低。通过组合逻辑级数的减少，极大降低了因组合逻辑带来的延迟，可以使存储控制器工作在更高的频率下。同时，错误定位可视性好，如果定位数据出现高位非零，则错误位极大可能出现在高位。该用法可以用于定位和排除一些进行位宽拼接的存储IP控制器的设计中存储IP的错误位。

技术领域

本发明属于常用可读存储介质控制器设计的技术领域，具体涉及一种存储控制器的设计方法。

背景技术

在传统的存储芯片设计中，存储内容的正确性只能依靠厂商提供的工艺方案确保，在工艺制程逐年缩小，客户需求存储空间不断增大的环境下，部分类型的存储芯片因为其存储介质的特性，导致在使用过程中其存储单元中的某一位出现误翻转的情况，导致存储数据出错。比如DRAM需要在使用过程中不断进行电刷新，Flash存储器存在掉电后存储失效的情况。

为了防止存储单元在使用过程中因为电刷新或掉电失效等问题出现存储位异常翻转的情况，需要引入一种能够自行检查错误位的位置并且能够具备自行修复错误翻转位的方法，如果存储单元中的某一位失效，存储控制器能够在读取该位置时，识别出错误的bit位，并将其修正，或在其无法修正时，应具备上报控制器该存储单元已经发生存储错误的情况的能力。以此提高存储芯片生产良率是一种比较节省又高效的手段。

常规的检错纠错机制也是基于奇偶校验产生，但每个校验位参与运算的数据位都较多，会使用大量的组合逻辑去产生校验位的计算单元。带来大量的组合逻辑延迟，进而降低存储控制器能够达到的最大工作频率。或导致存储控制器时序紊乱。

海明码(Hamming Code)是一种基于奇偶校验而衍生出来的数据校验，错误定位的一种算法。这种新的算法能够减少产生校验位所需的校验位。从而降低延迟，增大存储器控制器工作最大工作频率。

现有的基于奇偶校验的检错、错误定位和纠错的算法需要参与运算的位很多，而芯片中实现硬件计算的单元都由组合逻辑实现，大量运算所需的组合逻辑数量也成倍上升。会带来大量的时序延时，在较慢的时序条件下，可能不会带来太大的影响，但随着工艺制程的缩小，其支持的工作频率也成倍上升，如果大面积的组合逻辑带来的时序延时过大，会导致计算结果无法在预期的时间内达到目的地。在存储器件使用过程中出现这些问题是非常致命的。因此，很多存储控制器设计厂商不得不采取降低使用频率的办法实现数据的正确传输。但该种设备已经不具备适应高速存储器的实际需求。

发明内容

本发明针对以上问题，采用奇偶校验的变种算法实现检错、错误定位及纠错的全部过程，使用过程中所需的组合逻辑数量远少于常规算法，因此带来的时序延时也就少于常规算法。

本发明提供了一种存储控制器的设计方法，包括：

配置检纠错逻辑；

将待存储的数据分为数据位n和校验位k，

数据位和校验位的排列规则为：校验位排列在2^k位，数据位按照顺序排放在校验位的空隙中；

将排列好的数据从1到n+k进行编号，并将得到的编号进行二进制转换；

当控制器准备进行写操作或编程操作时，检纠错逻辑将待写入的数据进行计算，得到所需的校验位。

优选地，将排列好的数据根据位置编号分成k个校验组，每组有一个校验位，根据奇校验或偶检验规则确定每个校验位的值。

优选地，将存储器的位宽进行拓宽设计，用于将校验位和数据位一同存入存储器中。