[发明专利]压缩存储器地址奇偶校验的检验装置和方法

说明书

本发明是关于一种奇偶校验的检验装置，特别是关于一种使用辅助存储器及适应式辅助存储器寻址模式，以减少进行奇偶校验检验所需的存储器数量的奇偶校验检验装置。

由Apple Computer公司、IBM公司及其它制造商等所开启的个人电脑已造成了电脑存储芯片的大量需求。在Microsoft的作业系统，例如Windows和Windows NT等推出后，存储芯片要求从1个百万位组增加至4个百万位组，以供Windows的使用，或是增加至8或16个百万位组，以供Windows NT的使用。在不远的将来很有可能会需要高达32、64甚或256个百万位组的存储容量，以供执行更复杂的作业系统。

为确定存储器内的数据是否完整或有无受到损害，在每八个位的数据中即需添加一个额外的位，以作为奇偶校验检验之用。对一个32位的数据存储系统而言，除了32个数据存储单元(Cell)外，尚需使用4个额外的存储单元，以确保32位数据存储的完整性。

当每一位组的数据写入至存储器内时，存储器控制器的奇偶校验位产生器会产生一奇数奇偶校验位或偶数奇偶校验位。奇数奇偶校验位或偶数奇偶校验位的选用可以在最初即由设计工程师所决定，或是稍后藉着系统板上由使用者设定的跨接键(Jumper)来设定。相关于一存储器数据位组所产生的奇偶校验位会被储存在一另外的存储芯片内，而其完整的地址则是直接相关于存储芯片内每一数据位组的位置。当一数据位组自数据存储器内读取时，其相关的奇偶校验位即自奇偶校验存储芯片内取出，并传送至奇偶校验位检验器的第一输入端上。在此同时，在同一存储器控制器内的同一个奇偶校验位产生器将会依据输入的存储器数据而产生另外的一个新奇偶校验位。此一新产生的奇偶校验位将被传送至奇偶校验检验器的第二输入端。此奇偶校验检验器会将该取出的奇偶校验位和该新产生的奇偶校验位相比较。若这两个位相符合，则该存储数据是完好的。若这两个位不相符，则表示该存储数据受损，因之会产生一存储器奇偶校验检验信号。存储器奇偶校验检验信号的发生会产生一非屏蔽中断信号(NMI)，其可使中央处理器的运作暂停。此时，使用者可决定是否要重设并重新启动此电脑，或是进行修理该电脑。

用以存取奇偶校验位的额外存储芯片大约占一存储器成本的11％。当存储器容量为1个百万位组时，这看起来并不重要。但是，当存储器容量增加至4个百万位组、16个百万位组、64个百万位组或是256个百万位组时，额外的存储器奇偶校验的费用成本就会相当的高。下面是目前存储器奇偶校验芯片成本的比较：

一组1个百万位组存储芯片    5美元

一组4个百万位组存储芯片    16美元

一组16个百万位组存储芯片   64美元

一组64个百万位组存储芯片   300美元

一组256个百万位组存储芯片  1200美元(预估)

从上表可以看出，对于4个百万位组或更大的存储器容量而言，额外的存储器奇偶校验的费用成本是相当可观的，就需要使用256个百万位组的系统而言，此成本更预估高达每组系统需1200美元。事实上，在使用32位数据总线的电脑上，如同Intel 486，存储器奇偶校验费用成本可能会更贵四倍，而在使用64位数据总线的电脑中，如Intel Pentium，则其成本可能会贵八倍。这是因为每八个位存储数据即需要一个额外的存储单元，作为奇偶校验位存取之用。因此，一个32位系统需要4个额外存储单元，而一个64位系统则需要8个额外存储单元。

这种存储器数据完整性检验作业所需的高额存储器奇偶校验费用成本将会变得相当昂贵，特别是在个人电脑即将成为一种家用器具时，由于电脑销售量估计约是每年四千九百万套，而每一电脑上大部分均是装设4个百万位组至16个百万位组的存储器，因此存储器奇偶校验的费用成本是每年49百万*(16＋64)/2＝1.96亿美元。

鉴于上述存储器奇偶校验费用成本的问题，在某些电脑系统中，如Apple Macintosh，是完全不使用存储器奇偶校验芯片，以节省成本。但是若电脑系统在其运作时无法检查存储器数据的完整性，则这可能会是相当的不好，甚或会造成严重损害。这在需要使用大容量存储器且存储器失误的监控对于电脑安全运作而言是相当重要的商业用或工业用电脑而言，更是一项严重的问题。

因此，其有需要有一种改良式的低成本方案或代替品，以取代目前的奇偶校验检验系统。