專利名稱：存儲器刷新系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于存儲組件刷新(refresh)系統(tǒng)，特別是指一種以刷新控制器(refresh controller)和一狀態(tài)空閑監(jiān)視器(idle monitor)以對刷新要求(refresh request)順位排序，用以改善存儲器因刷新的要求對系統(tǒng)要求(system request)所產(chǎn)生的干擾，并使其盡可能降至最低程度。
對于傳統(tǒng)動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)組件而言，存儲器的內含必須定期的更新以確保已儲存的內容得以保存。而這刷新周期(refreshperiod)是依據(jù)動態(tài)隨機存取存儲器所設計的組件規(guī)格而稍有差異。不過，不管何種規(guī)格，由于電荷儲存于動態(tài)隨機存取存儲器內隨著時間而衰退，因此有必要在每一刷新周期內就將所有的DRAM存儲器都再感測(re-sense)其所儲存的狀態(tài)一次并寫回(write-back)存儲器。因此一可在刷新周期內發(fā)出刷新要求以便使所有的存儲器都刷新一次的刷新系統(tǒng)電路是必要的。
對傳統(tǒng)動態(tài)隨機存取存儲器系統(tǒng)進行刷新操作的例子如圖一所示。圖一中，刷新電路方塊100于每個預設的間隔內就對存儲器控制器120產(chǎn)生刷新要求。每一預設的間隔都必須在一刷新周期內完成，以確保動態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)儲存節(jié)點的內容可以很可靠的保留。
圖二示一更先進的傳統(tǒng)存儲器刷新系統(tǒng)。一刷新要求處理器(refresh processor)220可用以對一序列由刷新要求產(chǎn)生器(refreshgenerator)210產(chǎn)生的刷新要求，進行順位排序。然后再依據(jù)排定的優(yōu)先順位發(fā)出刷新要求(假如這一刷新要求有較高的優(yōu)先順位的話)至存儲器控制器230。排順位的規(guī)則一般是依據(jù)有多少個尚未處理(或稱懸而未決)的刷新要求(pending refresh request)數(shù)目而定，假如懸而未決的刷新要求數(shù)目超越臨界值，較低順位的刷新要求順位將會升級為較高順位的刷新要求。
對一傳統(tǒng)的刷新系統(tǒng)而言，一系列的系統(tǒng)要求將會被刷新要求而中斷，這是因為此時刷新要求的優(yōu)先順位必須高過系統(tǒng)要求否則DRAM內的數(shù)據(jù)將流失。如果刷新要求不進行何排序動作的話，顯然的，存儲器系統(tǒng)的性能將會因刷新要求的出現(xiàn)而降低。進行優(yōu)先順位的排序將可以有效減少非屬緊迫性的刷新要求的出現(xiàn)而干擾到系統(tǒng)要求，除非它比系統(tǒng)要求的順位更高。
請參考圖三，圖示另一種存儲器刷新系統(tǒng)，一般稱為背景刷新(background request)系統(tǒng)。當存儲器系統(tǒng)沒有進行任何的系統(tǒng)要求時，亦即當系統(tǒng)是在空閑狀態(tài)(idle state)時，一個刷新要求就會進行。當介于處理器305和存儲器控制器(memory controller)330之間的總線(bus)處于空閑狀態(tài)，并且被總線監(jiān)視器310所偵測時，刷新控制器320就發(fā)出刷新要求給系統(tǒng)控制器320，以便對DRAM 340進行刷新。
本發(fā)明的一目的是用以改善存儲器刷新系統(tǒng)的刷新要求干擾系統(tǒng)要求，以提高存儲器系統(tǒng)的效能表現(xiàn)。
本發(fā)明通過以技術方案達到一種存儲器刷新系統(tǒng)，至少包含一狀態(tài)空閑監(jiān)視器；一刷新控制器，具有一刷新循環(huán)計數(shù)器、一殘余時間計時器和一間隔計時器以產(chǎn)生排定優(yōu)先順位的高順位刷新要求、中順位刷新要求或低順位刷新要求三者其中之一；及一DRAM控制器，該狀態(tài)空閑監(jiān)視器監(jiān)視該DRAM控制器和一處理器之間的總線狀態(tài)，該刷新控制器產(chǎn)生的該高順位刷新要求、該中順位刷新要求或該低順位刷新要求是依據(jù)該刷新循環(huán)計數(shù)器、該殘余時間計時器和該間隔計時器及該狀態(tài)空閑監(jiān)視器的信息而定，當該DRAM控制器收到了較高順位的刷新要求給該存儲器，如果該刷新要求的順位比系統(tǒng)要求的順位高的話，則該系統(tǒng)刷新該存儲器。
本發(fā)明的刷新系統(tǒng)至少包含一狀態(tài)空閑監(jiān)視器，一刷新控制器以產(chǎn)生刷新要求的順位優(yōu)先排序，及一DRAM控制器，用以比較所接收的刷新要求的優(yōu)先順位是否超過系統(tǒng)要求以發(fā)出較高順位的一種給DRAM。優(yōu)先順位的排序，基本上是依據(jù)還剩下多少個刷新要求及還剩下多少的時間可以完成這些剩余的刷新要求與及存儲器系統(tǒng)是否是在空閑的狀態(tài)。本發(fā)明提出的刷新要求順位共分為三種，即高順位刷新要求、中順位刷新要求及低順位刷新要求，而系統(tǒng)要求則分為較高順位系統(tǒng)要求與較低順位系統(tǒng)要求二種。
本發(fā)明的方法是將所有的刷新要求(refresh request)或刷新循環(huán)(refresh cycles)分配給多個時隙(slot time)。每一時隙必須完成所有分配數(shù)量的刷新要求。在一時隙內的刷新要求，個別的、并依據(jù)順位高低順序處理，并且允許較高順位的系統(tǒng)要求插入，當然，高順位刷新要求在本發(fā)明中順位排定是最優(yōu)先的，因此不允插入任何系統(tǒng)要求。由于高順位刷新要求發(fā)生頻率將盡可能被降至最低程度，因此，本發(fā)明的裝置及方法將可改善系統(tǒng)的效率。
本發(fā)明提出的一存儲器刷新系統(tǒng)，此刷新系統(tǒng)可以產(chǎn)生三種順位的刷新要求。就存儲器刷新系統(tǒng)而言，本發(fā)明的存儲器刷新系統(tǒng)，不僅利用了存儲器系統(tǒng)的空閑狀態(tài)，且因利用了排順位的方式，因此，可對存儲器系統(tǒng)產(chǎn)生最小程度的干擾，利用本發(fā)明的系統(tǒng)因此將可以大幅改善存儲器系統(tǒng)的性能。
本發(fā)明的較佳實施例將于往后的說明文字中輔以下列附圖
做更詳細的闡述圖一顯示依據(jù)傳統(tǒng)方法進行存儲器刷新系統(tǒng)的一實施例。
圖二顯示依據(jù)傳統(tǒng)方法具有優(yōu)先順位排序以進行存儲器刷新系統(tǒng)的一實施例。
圖三顯示依據(jù)傳統(tǒng)方法具有以背景時間進行存儲器刷新系統(tǒng)的一實施例。
圖四顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例所設計的方塊說明圖。
圖五顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例所設計的優(yōu)先順位高低排序表的一實施例。
圖六顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例的狀態(tài)空閑監(jiān)視器部分的方塊說明圖。
圖七顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例的刷新控制器的方塊圖說明。
圖八顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例，說明何時以及何種的刷新要求將必須要產(chǎn)生的流程圖。
圖九顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例的低順位刷新要求產(chǎn)生器的方塊圖細節(jié)說明。
圖十顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例的中順位刷新要求產(chǎn)生器的方塊圖細節(jié)說明。
圖十一顯示依據(jù)本發(fā)明存儲器刷新系統(tǒng)一實施例的高順位刷新要求產(chǎn)生器的方塊圖細節(jié)說明。
所有DRAM存儲器的儲存組件都必須于一規(guī)定的時間內進行刷新一次，而這個時間就稱為刷新周期時間(refresh period)，刷新周期時間的一典型值約在幾十個毫秒之內，在此一刷新周期內約必須完成約1024個刷新循環(huán)(refresh cycle)。最簡單的刷新循環(huán)的分配方式是將所有的刷新循環(huán)平均分布于一刷新周期時間之內。每一刷新循環(huán)進行一整列(one row)的存儲器組件的刷新處理，如果一刷新循環(huán)的時間(記做Td)，那Td當然要等于或小于刷新周期除以儲存組件的所有列數(shù)。
另一種刷新的方法是一種稱為猝發(fā)(burst)的方式，所有的刷新要求或者絕大多數(shù)的刷新要求都要在一定的時間完成，這個時間稱為Th。Th時間要遠遠小于一刷新周期時間。不管是刷新要求以平均分布的方式或者是刷新方式以猝發(fā)的方式進行，在固定的時間都一定要發(fā)出，而當這些刷新要求發(fā)出時，將即刻使系統(tǒng)要求停頓下來，因此，DRAM的刷新要求可致使系統(tǒng)表現(xiàn)惡化，尤其是總線也在忙碌時。
本發(fā)明所采用的手段既不是將刷新要求以平均分布的方式處理也不是以猝發(fā)的方式發(fā)出，而是將刷新周期分成數(shù)個群組，稱為時段(slot)。每一時段都有相同的時間間隔稱為時隙(time slot)。在一時隙之中必須處理許多的刷新要求，以一較佳的實施例而言，一個時隙約為1至8毫秒。一時隙所需處理的刷新要求數(shù)約為一刷新周期內所要處理的總數(shù)除以時隙的總個數(shù)。引用時隙的概念，存儲器的刷新系統(tǒng)可以更有彈性，并且由于刷新要求以及系統(tǒng)要求都已做了優(yōu)先順位高低的排序，存儲器的刷新要求不再是每一個都是最優(yōu)先的，因此，系統(tǒng)要求將受到最小程度的干擾。
依據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例請參見圖四，圖四中存儲器刷新系統(tǒng)400包括一狀態(tài)空閑監(jiān)視器410，一刷新控制器420和一DRAM系統(tǒng)控制器440。DRAM系統(tǒng)控制器440接收來自刷新控制器420所發(fā)出的已排定優(yōu)先順位高低的刷新要求，以及存儲器系統(tǒng)要求350以進行比較。狀態(tài)空閑監(jiān)視器410則監(jiān)控DRAM系統(tǒng)控制器440是否處于閑置狀態(tài)。刷新控制器420接收來自狀態(tài)空閑監(jiān)視器410是否處于閑置狀態(tài)的信息以便產(chǎn)生具有排定順位高低排序的刷新要求給DRAM系統(tǒng)控制器440。
當DRAM系統(tǒng)控制器440收到了已排順位高低的刷新要求之后便送出″Done″的信號，以回應刷新控制器420。當一時隙結束之后″Reset″信號就會發(fā)送給刷新控制器420。DRAM系統(tǒng)控制器440比較已排序的刷新要求與系統(tǒng)要求，用以發(fā)出刷新要求或系統(tǒng)要求其中之一給存儲器，如果刷新要求的順位高于系統(tǒng)要求就發(fā)出刷新要求，反的則發(fā)出系統(tǒng)要求。因此，刷新系統(tǒng)400可以盡可能減少對系統(tǒng)要求產(chǎn)生干擾。DRAM系統(tǒng)控制器440可以控制任何的動態(tài)存儲器，例如DRAM、VRAM(顯示器用隨機存取存儲器)、或SDRAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器)。
圖五所示表格是DRAM系統(tǒng)控制器440依據(jù)本發(fā)明方法而列出的刷新要求及系統(tǒng)要求的順位高低排序表。表格中，優(yōu)先權由高至低依序為高順位刷新要求425、較高順位系統(tǒng)要求424、中順位刷新要求423、較低順位系統(tǒng)要求422，及低順位刷新要求421。最高權限是分配給高順位刷新要求425，以避免存儲器內數(shù)據(jù)由于未能及時刷新所導致的存儲器數(shù)據(jù)的流失。不過高順位刷新要求425出現(xiàn)的頻率要盡可能的少。
最低權限是分配給低順位刷新要求421。當系統(tǒng)是處于空閑狀態(tài)，即沒有任何的系統(tǒng)要求被請求時才進行低順位刷新要求421的處理。系統(tǒng)要求是被分配成兩個即較高順位系統(tǒng)要求424、及較低順位系統(tǒng)要求422。較高順位系統(tǒng)要求424可以是如顯示頁框(display frame)的部分，它必須足夠的平順，使用者才不會很容易察覺。也因此它需要盡可能減少受到刷新要求的干擾，本發(fā)明因此將其安排在第二順位。相對的某些系統(tǒng)要求并非那么緊急，例如自存儲器讀取數(shù)據(jù)或寫入數(shù)據(jù)于框頁的緩沖器中，這部分的請求通常可以稍候(使用者不易察覺)，也因此較低順位系統(tǒng)要求422僅比低順位刷新要求421的順位高些而已。
圖六顯示狀態(tài)空閑監(jiān)視器410的方塊說明圖。狀態(tài)空閑監(jiān)視器410至少包含一計數(shù)器411、一暫存器412及一比較器413。當DRAM控制器440沒有收到任何需要處理的系統(tǒng)要求時，狀態(tài)空閑監(jiān)視器410就會接收到來自DRAM控制器440所發(fā)出的″System Idle″信號。之后計數(shù)器411就會計數(shù)有多少個空閑循環(huán)(idle cycle)。對每一時鐘(clocktime)當″System Idle″仍存在時，計數(shù)器411就會自動加1。唯有超過一定數(shù)目的″System Idle″才會被視為真正的System Idle。這是因為每次執(zhí)行一刷新要求的時間就要用掉大約10個時鐘時間(clocktime)，為不使得系統(tǒng)要求被任意中斷而定最小的時鐘數(shù)是有必要的，以免傷害到系統(tǒng)的性能。計數(shù)器411的內含會和儲存于暫存器412內儲存的臨界值(threshold)(系統(tǒng)設計者定義的值)由比較器413進行比較。
當″System Idle″不再存在時，狀態(tài)空閑監(jiān)視器410就會重置計數(shù)器411。雖然，狀態(tài)空閑監(jiān)視器410所做的是過去歷史的記錄而不是一未來記錄，不過它對于系統(tǒng)是否真正的空閑提供了良好的預測。
圖七顯示刷新控制器420的方塊說明圖。刷新控制器420至少包含了七個模塊包含一組態(tài)電路(configuration Circuit)4202、一間隔計時器(interval timer)4225、殘余時間計時器(remainingtimer)4215、刷新計數(shù)器(Refresh Counter)4205、高順位刷新要求產(chǎn)生器(High-Priority Generator)4230、中順位刷新要求產(chǎn)生器(Medium-Priority Generator)4220和低順位刷新要求產(chǎn)生器(Low-Priority Generator)4210等。當組態(tài)電路4202接收到外部″Reset″信號及″Done″時，首先將間隔計時器4225、殘余時間計時器4215及刷新循環(huán)計數(shù)器4205的內容初始化。信號″Done″是用以回應DRAM存儲器控制器440已收到排定優(yōu)先順位的刷新要求時所做的回應。如果信號″Done″作用時意謂著一刷新要求已被實施并且已完成。組態(tài)電路4202重置間隔計時器4225并將刷新循環(huán)計數(shù)器4205減1個單位的內容，直到在一時隙內的所有刷新循環(huán)都已經(jīng)處理完畢。之后Reset″信號才產(chǎn)生以初始化組態(tài)電路4202。
除此之外，組態(tài)電路4202也監(jiān)視殘余時間計時器4215的內容。只要殘余時間計時器內的殘余時間降至零，組態(tài)電路4202重置刷新循環(huán)計數(shù)器4205和殘余時間計時器4215。
間隔計時器4225的使用是用以記錄DRAM組塊(bank)(未圖示)已開啟的狀態(tài)到底已歷時多久時間了。DRAM組塊如果一直在開啟狀態(tài)且超過一定的臨界時間而不關閉也會使得數(shù)據(jù)流失。因此必須關閉再重置間隔計時器4225至零。
殘余時間計時器4215的使用，是用以記錄還有多少可用的時間以便處理所有仍然還沒有被處理的刷新要求。當殘余時間到達零時，殘余時間計時器4215就會發(fā)出一信號以回應組態(tài)電路4202以回應一時隙已結束。殘余時間計時器4215即刻重置至一預設值，即一時隙的大小。
刷新循環(huán)計數(shù)器4205是一種向上計數(shù)的計數(shù)器，用以計數(shù)還剩下多少個殘余的刷新要求。當組態(tài)電路4202偵測到信號″Done″的作用，它就會使得刷新循環(huán)計數(shù)器4205減去1。假如刷新循環(huán)計數(shù)器4205被告知要重置時，刷新循環(huán)計數(shù)器的內容將會被重置至一預設值，亦即在一時隙內所要處理的刷新要求數(shù)。
高順位刷新要求產(chǎn)生器4230產(chǎn)生的刷新要求HRef是依據(jù)間隔計時器4225、殘余時間計時器4215及刷新循環(huán)計數(shù)器4205等所提供的信息來決定。中順位刷新要求產(chǎn)生器產(chǎn)生的刷新要求MRef是依據(jù)殘余時間計時器4215及刷新循環(huán)計數(shù)器4205等所提供的信息來決定。而低順位刷新要求產(chǎn)生器4205產(chǎn)生的刷新要求LRef是依據(jù)刷新循環(huán)計數(shù)器4205及狀態(tài)空閑監(jiān)視器410等所提供的信息來決定。
為方便說明何時以及何種順位的刷新要求將被產(chǎn)生，請參見圖八所示的流程圖500。同時也請配合圖七的刷新控制器420的結構圖。其中步驟505是用以初始化刷新循環(huán)計數(shù)器4205、殘余時間計時器4215及間隔計時器4225及設定一安全時間(guard band，即GB)。步驟510表示的是刷新循環(huán)計數(shù)器4205還有多少個刷新循環(huán)″i″待完成，假如刷新循環(huán)i等于零，就進到步驟525，以等待目前的時隙結束。假如刷新循環(huán)i大于零，將有兩條路徑″A″及″B″可同時提供選擇。先說明刷新循環(huán)i等于零的情形，步驟525是用以判斷殘余時間TR的大小。假如TR＝O意思是目前的時隙已結束，即將進入下一時隙。假如TR＞O意思是已沒有任何的刷新循環(huán)在等待狀態(tài)，因此它會繼續(xù)等待，直到目前的時隙結束。
對于刷新循環(huán)i大于零的情況，首先說明路徑″A″。步驟530判斷存儲器系統(tǒng)是否的確處于空閑狀態(tài)，如果存儲器系統(tǒng)已真正空閑，隨后進行步驟540，亦即，發(fā)出低順位刷新要求，然后再至步驟600。步驟600是由DRAM控制器440發(fā)出″Done″信號給刷新控制器420如前所述。
對于刷新循環(huán)i大于零的情況的另一路徑″B″是到步驟550以計算殘余時間TR是否仍足以處理所有的殘存的刷新循環(huán)i，此外，步驟550并加入安全時間GB的觀念。即等待處理的所有刷新循環(huán)所需時間TN加上GB和殘留時間TR相比較，以便即時發(fā)出雖不是最急迫但也是能先處理就先處理的刷新要求，亦即比較低順位系統(tǒng)要求的高一等級的中順位刷新要求MRef。此外，當存儲器系統(tǒng)也不是處于空閑狀態(tài)時(即步驟530的結果為否時)，也要進入步驟550的判定步驟。假如，步驟550的結果是不成立，表示還未到發(fā)中順位刷新要求的必要時機，因此，就回到路徑”D”，否則如流程圖所示，前進至步驟560。步驟560是用以判斷是否殘余時間計時器TR雖比TN+GB小但仍大于TN。假如步驟560的結果真(true)。亦即殘余時間TR足以處理所有殘留的刷新循環(huán)，但很接近一臨界時間。因此，一中順位刷新要求Mref就發(fā)出，如步驟570所示，然后再至步驟600。
假如步驟560的結果偽。亦即殘余時間TR不足以處理所有殘留的刷新循環(huán)，依據(jù)本發(fā)明的方法，就必須要發(fā)出高順位刷新要求HRef信號給DRAM控制器440才行。發(fā)出高順位刷新要求HRef信號的另一情況是判斷間隔計時器4225所計錄的間隔時間TI是否已逼近臨界值TH，請參考步驟580，步驟580是用以判斷間隔計時器已歷經(jīng)的時間TI是否相等或大于臨界值TH。假如步驟580的結果是成立的，它就必須要發(fā)出高順位刷新要求HRef信號給DRAM控制器440才行，否則儲存于DRAM內的數(shù)據(jù)將流失。因此，就會緊急發(fā)出HRef信號。在發(fā)出HRef信號產(chǎn)生之后，就前進至步驟600。由于高順位刷新要求HRef信號已是最高順位，因此假始第一個HRef信號發(fā)出后，在目前時隙內的其余剩下的刷新要求將都會被順序處理。當步驟580的結果不成立，亦即間隔計時器4225所記錄的間隔時間尚不夠緊迫，因此仍由間隔計時器4225繼續(xù)計數(shù)TI，因此回到路徑”C”，除非間隔計時器4225累積的間隔時間已超過臨界值。
在任何已排優(yōu)先順位的刷新要求的任何一種發(fā)出之后，仍請參考圖八，刷新控制器420就會一直等待DRAM控制器440發(fā)出一″Done″信號的回應給刷新控制器420。在″Done″信號發(fā)出后，就會再減去一個一刷新循環(huán)，如步驟610所示。之后，再回到步驟520。
圖九至圖十一分別顯示低順位刷新要求產(chǎn)生器4210、中順位刷新要求產(chǎn)生器4220和高順位刷新要求產(chǎn)生器4230的硬件方塊架構圖。
圖九顯示低順位刷新要求產(chǎn)生器4210。低順位刷新要求產(chǎn)生器4210至少包含一比較器4212用以比較存在暫存器4213內的常數(shù)值零與刷新循環(huán)計數(shù)器4225內含。比較器4212所獲得的結果就做為AND邏輯門4211的一輸入端。AND邏輯門4211的另一輸入端則是空閑信號″Idle″。一Lref的低順位刷新要求產(chǎn)生，假如在刷新循環(huán)計數(shù)器4210內至少還有一個殘余的刷新要求等待被處理，并且存儲器系統(tǒng)是處于空閑狀態(tài)的話。只要有任何的系統(tǒng)要求，Lref信號是不會產(chǎn)生的。
請參考圖十，圖十中示中順位刷新要求產(chǎn)生器4220的方塊圖。暫存器4222A儲存了一刷新循環(huán)所需要處理的時間。暫存器4222B儲存了一安全時間值GB，GB是依據(jù)系統(tǒng)設計者來定義，以確保刷新要求動作可以安全且及時完成最后殘余刷新循環(huán)數(shù)。以一較佳的實施例而言，GB的大小大約為31至250μs。在刷新循環(huán)計數(shù)器4205內的剩余的刷新要求經(jīng)由乘法器4221計算要完成殘余的刷新要求所需要的時間。乘法器4221的計算結果經(jīng)由加法器4223和暫存器4222B內儲存的安全時間GB相加。加法器4223計算的結果然后再和殘余時間計時器4215內的殘余時間TR進行比較。假如比較器4224的結果顯示小于殘留時間則一中順位刷新要求MRef信號將產(chǎn)生。
圖十一顯示高順位刷新要求產(chǎn)生器4230的硬件架構方塊圖，有兩種情況都可會促使產(chǎn)生高順位刷新要求。其中之一是由間隔計時器4225所記錄的時間已到一儲存于暫存器4234內的預設的臨界值。以本發(fā)明為例，我們選定DRAM AC時鐘參數(shù)記做tRASmax做為此一預設的臨界值，因此，每一tRASmax都發(fā)出一刷新要求。我們可以避免違反tRASmax而不需加入任何額外的硬件。另一種會產(chǎn)生高順位刷新要求HRef信號的情況是剩下的時間已比完成剩下的未處理的刷新要求所需的時間相等或較少時就必須發(fā)出。暫存器方塊4232、乘法器方塊4231、及比較器方塊4233的功能和前述的暫存器4222A、乘法器方塊4221、及比較器方塊4223相似，因此不再贅述。請注意，在高順位刷新要求產(chǎn)生器4230中并沒有引用安全時間。
不管是比較器4235的結果或者比較器4233的結果何者成立，只要有一者成立即可。換言的可經(jīng)由OR邏輯門4236進行判斷。以促使高順位刷新要求HRef信號立即產(chǎn)生。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在權利要求范圍內。
權利要求
1.一種存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于至少包含一狀態(tài)空閑監(jiān)視器；一刷新控制器，具有一刷新循環(huán)計數(shù)器、一殘余時間計時器和一間隔計時器以產(chǎn)生排定優(yōu)先順位的高順位刷新要求、中順位刷新要求或低順位刷新要求三者其中之一；及一DRAM控制器，該狀態(tài)空閑監(jiān)視器監(jiān)視該DRAM控制器和一處理器之間的總線狀態(tài)，該刷新控制器產(chǎn)生的該高順位刷新要求、該中順位刷新要求或該低順位刷新要求是依據(jù)該刷新循環(huán)計數(shù)器、該殘余時間計時器和該間隔計時器及該狀態(tài)空閑監(jiān)視器的信息而定，當該DRAM控制器收到了較高順位的刷新要求給該存儲器，如果該刷新要求的順位比系統(tǒng)要求的順位高的話，則該系統(tǒng)刷新該存儲器。
2.如權利要求1所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的狀態(tài)空閑監(jiān)視器至少包含計數(shù)器用以計算該存儲器刷新系統(tǒng)已歷經(jīng)多少個空閑時鐘；及一比較器用以比較該計數(shù)器所計數(shù)的值是否超過一預設的臨界值。
3.如權利要求1所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的刷新控制器還包含一組態(tài)電路，用以初始化該刷新循環(huán)計數(shù)器、該間隔計時器和該殘余時間計時器；一高順位刷新要求產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生高順位刷新要求；一中順位刷新要求產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生中順位刷新要求；及一低順位刷新要求產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生低順位刷新要求。
4.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的間隔計時器、該殘余時間計時器和該刷新循環(huán)計數(shù)器都分別為該組態(tài)電路預設為第一、第二及第三預設值。
5.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的第一、第二及第三預設值分別為零、一時隙時間、分配至該時序所要處理的刷新循環(huán)的數(shù)目。
6.如權利要求5所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的時隙時間約為1-8毫秒。
7.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的間隔計時器增加一時鐘計數(shù)直到上述的刷新要求的其中之一被發(fā)至該存儲器控制器。
8.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于當該刷新控制器發(fā)出一上述具有順位的刷新要求給DRAM控制器，而該DRAM控制器回應一信號給刷新控制器時，上述的刷新循環(huán)計數(shù)器將減去1。
9.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于當該殘余時間計時器所記錄的殘余時間等于或小于處理刷新循環(huán)計數(shù)器內儲存的殘余刷新循環(huán)所需要的時間時，上述的高順位刷新要求產(chǎn)生器將發(fā)出一高順位刷新要求。
10.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于當該間隔計時器所計錄的時間等于或大于一臨界值時，上述的高順位刷新要求產(chǎn)生器將發(fā)出一高順位刷新要求。
11.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于當該殘余時間計時器所記錄的殘余時間等于或小于一安全時間和處理該刷新循環(huán)計數(shù)器內儲存的殘余刷新循環(huán)所需要的時間時，上述的中順位刷新要求產(chǎn)生器將發(fā)出一中順位刷新要求。
12.如權利要求11所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的安全時間約為31.2至250μs之間。
13.如權利要求3所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于當該刷新循環(huán)計數(shù)器內容非零，且DRAM系統(tǒng)是處于空閑狀態(tài)時，上述的低順位刷新要求產(chǎn)生器將發(fā)出一低順位刷新要求。
14.如權利要求1所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的優(yōu)先順位排序由低至高分別為該低順位刷新要求，較低順位系統(tǒng)要求、該中順位刷新要求、較高順位系統(tǒng)要求，和該高順位刷新要求。
15.如權利要求14所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的較高順位系統(tǒng)要求至少包含影像顯示、聲音部分其中之一的系統(tǒng)要求。
16.如權利要求14所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的較低順位系統(tǒng)要求至少包含讀出存儲器或寫入存儲器的系統(tǒng)要求。
17.如權利要求1所述的存儲器刷新系統(tǒng)，其特征在于上述的DRAM控制器將比較排定順位的刷新要求的優(yōu)先順位和系統(tǒng)要求的優(yōu)先順位擇一較高順位者至該存儲器。
全文摘要
一種存儲器刷新系統(tǒng)至少包含:一刷新控制器,用以產(chǎn)生排定優(yōu)先順位的刷新要求給存儲器控制器,以便依據(jù)其順位進行動態(tài)存儲器的刷新或系統(tǒng)要求。在此存儲器刷新系統(tǒng)中排定的刷新要求優(yōu)先順位,分為高、中及低順位刷新要求。而系統(tǒng)要求則分為較高及較低的系統(tǒng)要求。除非刷新要求的順位高過系統(tǒng)要求,否則系統(tǒng)要求不會被中斷,且由于刷新要求已做了順位排序,高順位刷新要求可以減至最低的次數(shù),因此對于系統(tǒng)的表現(xiàn)可以大步提高。
文檔編號G11C11/406GK1375831SQ0110917
公開日2002年10月23日 申請日期2001年3月16日 優(yōu)先權日2001年3月16日
發(fā)明者周俊彥, 呂忠晏 申請人:矽統(tǒng)科技股份有限公司