[发明专利]利用超高速缓冲存贮器修补故障动态随机存取存贮器的装置

说明书

本发明有关于电脑系统，特别是有关于一种利用超高速缓冲存贮器修补故障动态随机存取存贮器的装置。

动态随机存取存贮器(DRAM)是电脑系统中贮存数据的主要装置。市面上的动态随机存取存贮器产品皆以特定贮存容量如256KByte、1MByte、2MByte等为单位制造而成，以利大量制造及升级换代。而这种存贮器产品因可靠度较低或不当使用，可能在其内部某些贮存区域发生故障损毁。一般适用于电脑系统的操作系统为了维持其使用的存贮器在一连续的区间，其在开机进行内部测试之时，一旦检测到动态随机存取存贮器有故障区域，即停止动作。于是，除非将存贮器内的故障消除，否则电脑系统便无法运行。

请参照图1A，其是一动态随机存取存贮器的示意图。其中，存贮器主体10是由四个存贮体(bank)A、B、C和D组成。存贮体B中有一故障区域15。在电脑系统开机后，其由存贮体A的底部向上循序检查存贮器主体10的状况，当检查到存贮体B的区域15时，发现故障存在，于是操作系统即中止电脑系统的正常运行，虽然存贮体C和D都是正常的。

上述问题有两个解决方法。其一是将坏掉的存贮体B换掉，改用正常的存贮体。这是较差的方法，因存贮体中损坏的区间通常不过几个存贮单元(cell)，将整个存贮体换掉相当浪费硬件资源。并且，对于消费者而言，突然间的存贮器故障若未能及时排除，也是相当不便，而其间涉及专业技术的部分，更非一般消费者所能胜任。第二个方法是通过芯片组(chipset)提供以基本输入输出系统(BIOS)自行修补的电路，将次一排存贮体对映至含有故障区域的存贮体，如图1B。比较图1A和图1B，在图1A中存贮体B是存贮器主体10的第二存贮体12(存贮器主体10具有自第一存贮体11至第四存贮体14共四个存贮体)，其间故障区域15的存在，使操作系统能够使用的空间只有存贮体A和存贮体B的一部份，因有效空间太小以致系统未能完成开机便中止运行，芯片组在开机自我测试(Power On SelfTest，POST)时，即操作系统开始启动之前，就利用其内部电路设计，将存贮体D对应至第二存贮体12的位置，而原来有故障区域15的存贮体B则被映至第四存贮体14。于是操作系统启动后，其可得较大的有效存贮器空间，如图1B中所示的存贮体A至C与部份的存贮体B。这样便可使电脑系统继续运行，不致中断。

利用上述第二种改善存贮器故障的方法仍未能有效排除系统所受的限制，尤其在故障区域分布于不同存贮体上，例如存贮体B和存贮体D皆有故障区域的情况下，这种设计就无法解决问题了。而且，即便是利用对映可以避开故障区域，其仍将减少有效存贮器空间，带来许多不便。

因此，本发明的主要目的在于提出一种利用超高速缓冲存贮器修补故障动态随机存取存贮器的装置，用以维持最大的有效存贮器空间。

本发明的另一目的是提供一种利用超高速缓冲存贮器修补故障动态随机存取存贮器的装置，用以避免故障存贮器的替换，提高存贮器产品的利用率，减少资源浪费。

为达到上述目的，本发明提出一种利用超高速缓冲存贮器修补故障动态随机存取存贮器的装置，其以至少一地址记录器贮存故障动态随机存取存贮器的地址，再以至少一比较器比较总线产生的地址与地址记录器记录的地址，以于总线产生的地址在动态随机存取存贮器故障区域内时，强迫超高速缓冲存贮器提供特定区域取代此故障区域，通过这种修补方式，可免除故障存贮体的替换，节省硬件资源，并可保持原存贮器大小，发挥最大功能。

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明：

附图简要说明：

图1A是动态随机存取存贮器的结构及其故障区间示意图。

图1B是依照传统方法改善图1A故障情况的结构示意图。

图2是电脑系统中超高速缓冲存贮器和动态随机存取存贮器间关系的方块图。

图3是依照本发明一较佳实施例的结构的方块图。

图4是依照图3的结构以超高速缓冲存贮器取代动态随机存取存贮器的模式示意图。

电脑系统中除了动态随机存取存贮器外，另有静态随机存取存贮器(SRAM)形成的超高速缓冲存贮器(CacheMemory)，其间的关系请参照图2。超高速缓冲存贮器30的作用是以相当于中央处理单元20的运行速度，将经常利用的数据贮存其中，以提供中央处理单元20最迅速的服务，而无需每次向动作较慢的动态随机存取存贮器10进行数据存取。