[發明專利]存儲器管理設備、系統和方法

在審

• 申請號: 202010591159.0
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN112133360A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: N·喬拉;T·羅伊;A·格羅弗
• 申請（專利權）人: 意法半導體國際有限公司
• 主分類號: G11C29/44
• 分類號: G11C29/44;G11C29/00;G06F3/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

本公開的實施例涉及存儲器管理設備、系統和方法。一種存儲器管理電路存儲指示存儲器陣列的區域的可靠性類型的信息。存儲器管理電路裝置通過確定與用于分配存儲器的請求相關聯的請求類型對用于將存儲器陣列中的存儲器分配給進程的請求做出響應。存儲器陣列的存儲器基于與用于分配存儲器的請求相關聯的請求類型和指示存儲器陣列的區域的可靠性類型的所存儲的信息而被分配給進程。存儲器陣列可以是共享存儲器陣列。存儲器陣列可以被組織為行和列，并且存儲器陣列的區域可以是存儲器陣列的行。

技術領域

本公開總體上涉及在處理系統(諸如實現深度機器學習系統的嵌入式系統)中的存儲器配置和管理，該處理系統具有一個或多個處理核，該一個或多個處理核運行共享存儲器的多個進程。例如，本公開涉及實現諸如卷積神經網絡(CNN)的人工神經網絡(ANN)的嵌入式系統。

背景技術

處理核以及包括處理核的設備和系統(諸如處理器、移動電話、平板計算機、筆記本計算機、臺式計算機、嵌入式處理系統等)通?？梢园ㄒ粋€或多個存儲器，諸如高速緩存存儲器、主存儲器、輔助存儲器等。存儲器可以例如使用可以是易失性存儲器或非易失性存儲器的一個或多個隨機存取存儲器(RAM)來實現。RAM可以被組織為與存儲器中的數據地址相對應的行和列。

存儲器可以是共享存儲器，其可以例如由多個處理核、多個進程(諸如主機系統進程、應用進程等)使用。這種處理系統可以使用一個或多個集成電路來實現。集成電路可以包括例如處理核、存儲器陣列、存儲器控制器、分立電路裝置等及其各種組合。

集成電路中的存儲器陣列可能包含制造缺陷，這些缺陷可能導致存儲器陣列的一個或多個單元在統計上無法準確存儲數據。另外，存儲器陣列的存儲器單元可能隨時間而發生故障。為此，存儲器陣列可能在多余行或列中或在這兩者中都包含備用單元，這些備用單元可以用于替換存儲器陣列中的故障行或故障列。

集成電路可以作為制造進程的一部分(例如，以電子晶片分類(EWS)級)進行測試，或者在制造進程之后進行周期性地測試，以標識集成電路的存儲器陣列的故障行和故障列。例如，可以采用探針測試、內置自測試(BIST)等電路裝置和測試例程?？梢允褂瞄撝?例如，超過閾值數目的、行或列中的故障單元數目)、統計分析(例如，超過閾值可能性的、諸如糾錯編碼之類的糾錯技術無法校正行或列中的錯誤的可能性)等以及其各種組合來標識故障行或故障列或兩者。

例如，各種數據模式可以加載到存儲器陣列中并且從存儲器陣列中讀取，并且從存儲器陣列中讀取的數據可以被分析以標識翻轉位。翻轉位信息可以用于基于統計分析來標識存儲器陣列中的故障行和故障列。

如果行或列被標識為不可用，則可以通過使用備用行或備用列中的一個備用行或備用列替換故障行或故障列來修復存儲器陣列。標識故障行或故障列的信息被存儲，使得那些行和列不會用于存儲數據。當故障行或故障列的數目太大(例如，超過閾值數目或統計芯片故障概率)時，因為包括存儲器陣列的集成電路具有太多不可修復的故障，所以它被確定為不合適，并且要么被丟棄要么可能全部重新利用(例如，被設計為具有6GB存儲器陣列的集成電路可以重新用作4GB存儲器陣列)。

發明內容

處理系統(諸如實現ANN的嵌入式系統)可能會使用大量存儲器。在片上而非片外實現存儲器可以節省大量功率，從而促進在諸如移動設備之類的嵌入式應用中使用ANN和其他存儲器密集型應用。

然而，增加片上存儲器的量可能會導致大量產出損失。例如，由于不可修復的存儲器缺陷，所以在制造進程期間數目增加的晶片和芯片可能被拒絕。可以采用增加的冗余存儲器來減少產出損失，從而進一步增加專用于存儲器的芯片區域。另外，在以較低的操作電壓操作時，存儲器在統計上更有可能發生故障。