[發明專利]非DRAM指示符和存取未存儲于DRAM陣列中的數據的方法

有效

• 申請號: 200680030123.3
• 申請日: 2006-06-23
• 公開（公告）號: CN101243420A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 羅伯特·邁克爾·沃克
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 劉國偉

技術領域

本發明大體上涉及存儲器領域，且明確地說，涉及從SDRAM讀取未存儲于DRAM陣列中的數據的有效方法。

背景技術

便攜式電子裝置已經成為現代生活的普遍配備。便攜式電子裝置的兩個必然趨勢是功能性增加和尺寸減小。功能性增加需要較高的計算功率和較多的內存。便攜式電子裝置的尺寸減小是導致重視功率消耗的原因，因為較小的電池可存儲和傳遞較少的功率。因此，增加性能和減少功率消耗的進步對于便攜式電子裝置來說是有利的。

大多數便攜式電子裝置包括動態隨機存取存儲器(DRAM)以存儲用于處理器或其它控制器的指令和數據。DRAM是可用的最具成本效益的固態存儲器技術。盡管每個位的價格對于例如磁盤驅動器等大容量存儲技術來說較低，但高存取等待時間、高功率消耗和對沖擊或振動的高敏感性阻礙了在許多便攜式電子裝置應用中使用大容量存儲驅動器。

同步DRAM(SDRAM)通過將所有控制信號和數據傳送循環與時鐘沿對準而提供優于常規DRAM的改進性能和簡化的接口設計。雙倍數據速率(DDR)SDRAM允許在時鐘的上升沿和下降沿兩者上傳送數據，從而提供更高的性能。

大多數SDRAM模塊包括模式寄存器以存儲例如CAS等待時間、突發長度等可配置參數。隨著SDRAM技術的復雜性和可配置性增加，許多SDRAM模塊添加了擴展模式寄存器以存儲例如延遲鎖定環路(DLL)啟用、驅動強度等額外可配置參數。模式寄存器和擴展模式寄存器兩者均是只寫的。也就是說，控制器不能讀取這些寄存器的內容。通過引入模式和擴展模式寄存器，DRAM模塊第一次存儲除寫入到DRAM陣列和從DRAM陣列讀取的數據以外的信息。因此，需要新的數據傳送操作。

許多SDRAM模塊包括模式寄存器組(MRS)和擴展模式寄存器組(EMRS)操作來向寄存器加載所需參數。這些操作通常通過同時將CS、RAS、CAS和WE控制信號驅動為低、用庫地址位在MRS與EMRS之間進行選擇且在地址線A0-A11上提供擬寫入到選定寄存器的信息來實施。在大多數實施方案中，所有DRAM庫必須在MRS或EMRS命令的時候不活動，且可能不對SDRAM模塊進行進一步操作達規定的最小持續時間(例如6個時鐘循環)。這些限制不會負面影響SDRAM性能，因為由于模式和擴展模式寄存器的性質的緣故，它們一旦在初始化時被寫入就永遠不會改變。

第三代圖形雙倍數據速率行業規范(GDDR3)提供從SDRAM模塊讀取除存儲在DRAM陣列中的數據以外的信息的能力。作為EMRS操作期間的一個選項，SDRAM可在數據總線上輸出供應商代碼和版本號(EMRS寫入信息在地址總線上傳輸)。必須遵守EMRS操作的所有限制——所有庫均是閑置的且在操作之后保持不活動達最小持續時間(例如6個時鐘循環)。由于所述信息(供應商ID和版本號)的靜態性質，只需要讀取所述信息一次(例如在初始化期間)，且EMRS操作的限制不會顯著影響性能。

DRAM操作的基本方面在于必須周期性更新在每一位位置處存儲數據的電容性電荷來保持數據狀態。按行刷新DRAM陣列；一些SDRAM模塊可同時刷新多個DRAM庫中的相同行。DRAM陣列中的每一行必須在規定的刷新周期內得以刷新。可在每個刷新周期中依序將DRAM行刷新一次，此稱為集中式刷新(burst?refresh)。然而，這阻礙存取DRAM陣列達循環通過所有行所必需的時間，且造成顯著的性能降級。或者，針對每一行的刷新循環可均勻地分散在整個刷新周期中，與讀取和寫入數據傳送交替。這稱為分布式刷新。更常見實施分布式刷新，因為其造成較少的性能惡化。

分布式刷新操作中的全部所需刷新周期和因此的刷新循環間隔取決于DRAM陣列電路小片的溫度。作為首要規則，DRAM陣列電路小片溫度每增加10℃，刷新速率就必須加倍。針對SDRAM模塊規定的刷新周期通常是DRAM在其最高預期操作溫度下需要的刷新周期。因此，每當DRAM陣列電路小片處于較低溫度時，最大刷新周期較長，且分布式刷新循環可能間隔得較長，從而降低其對DRAM讀取和寫入存取的影響。這將通過消除不必要的刷新活動來改進處理器性能并降低功率消耗。