本發(fā)明涉及一種多晶胞芯片的存儲(chǔ)器裝置，尤其涉及一種可在多重模式下操作的多晶胞芯片及其存儲(chǔ)器裝置。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的演進(jìn)，消費(fèi)性電子產(chǎn)品逐漸成為人們生活中必要的工具。因應(yīng)人們不同的需求，多種不同功能的消費(fèi)性電子產(chǎn)品分別被推出。也因此，不同規(guī)模的操作系統(tǒng)也分別存在于不同的消費(fèi)性電子產(chǎn)品中。

在大型操作系統(tǒng)的電子產(chǎn)品中，常需要設(shè)置較大的主存儲(chǔ)器空間來容置操作系統(tǒng)的相關(guān)程序數(shù)據(jù)。然而，這樣的硬件架構(gòu)若應(yīng)用至小型的操作系統(tǒng)的電子產(chǎn)品中時(shí)，則會(huì)造成成本上的浪費(fèi)。相反的，在小型操作系統(tǒng)的電子產(chǎn)品中，則會(huì)設(shè)置較小的主存儲(chǔ)器空間，而無法被順利的應(yīng)用在大型操作系統(tǒng)的電子產(chǎn)品中。因此，若有單一種存儲(chǔ)器裝置的架構(gòu)可滿足于大、小型操作系統(tǒng)，將可提升使用上的便利性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種多晶胞芯片及其存儲(chǔ)器裝置，可通過兩種模式來進(jìn)行不同尺寸的數(shù)據(jù)載入動(dòng)作，其中的多晶胞芯片可被切割成多個(gè)子芯片。多晶胞芯片可被使用外，被切割成的多個(gè)子芯片中，部分的子芯片仍可被使用。

本發(fā)明的存儲(chǔ)器裝置包括控制器、線性存儲(chǔ)器以及標(biāo)簽存儲(chǔ)器。線性存儲(chǔ)器以及標(biāo)簽存儲(chǔ)器皆耦接控制器。其中，當(dāng)存儲(chǔ)器裝置操作在第一操作模式時(shí)，控制器禁能標(biāo)簽存儲(chǔ)器并將完整的程序數(shù)據(jù)載入至線性存儲(chǔ)器；另外，當(dāng)存儲(chǔ)器裝置操作在第二操作模式時(shí)，標(biāo)簽存儲(chǔ)器提供連續(xù)的多數(shù)個(gè)未命中信息并使控制器由外部存儲(chǔ)元件連續(xù)讀取程序數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的存儲(chǔ)器裝置在第一操作模式時(shí)，控制器被組態(tài)為程序載入器，在第二操作模式時(shí)，該控制器被組態(tài)為快取控制器。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，存儲(chǔ)器裝置還包括開機(jī)程序地址產(chǎn)生器。開機(jī)程序地址產(chǎn)生器耦接至控制器，并用以產(chǎn)生一開機(jī)程序地址。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的存儲(chǔ)器裝置在第二操作模式時(shí)，程序地址產(chǎn)生器在開機(jī)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生開機(jī)程序地址以指向線性存儲(chǔ)器，標(biāo)簽存儲(chǔ)器并提供連續(xù)的第一個(gè)未命中信息以使控制器被組態(tài)由外部存儲(chǔ)元件連續(xù)讀取程序數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的程序數(shù)據(jù)為開機(jī)程序數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的多晶胞芯片包括半導(dǎo)體基底、多個(gè)晶胞、多個(gè)信號(hào)傳輸線組。晶胞配置在半導(dǎo)體基底上，晶胞中任二相鄰晶胞間具有一相隔空間。信號(hào)傳輸線組分別配置在至少部分相隔空間上，并分別用以進(jìn)行至少部分相鄰晶胞間的信號(hào)傳輸，其中，多晶胞芯片是可使用的，且多晶胞芯片通過部分相隔空間進(jìn)行切割以切斷部分信號(hào)傳輸線，致使多晶胞芯片被分割為多個(gè)子芯片，其中切割后的部分子芯片仍可使用。晶胞的至少其中之一的一第一晶胞包括存儲(chǔ)器裝置，存儲(chǔ)器裝置包括控制器、線性存儲(chǔ)器以及標(biāo)簽存儲(chǔ)器。線性存儲(chǔ)器以及標(biāo)簽存儲(chǔ)器皆耦接至控制器?？刂破鹘釉诋?dāng)存儲(chǔ)器裝置操作在第一操作模式時(shí)，控制器禁能標(biāo)簽存儲(chǔ)器并將完整的程序數(shù)據(jù)載入至線性存儲(chǔ)器，當(dāng)存儲(chǔ)器裝置操作在第二操作模式時(shí)，標(biāo)簽存儲(chǔ)器提供連續(xù)的多數(shù)個(gè)未命中信息并使控制器由外部存儲(chǔ)元件連續(xù)讀取程序數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一晶胞還包括至少一處理單元以及總線控制器?？偩€控制器耦接處理單元以及存儲(chǔ)器裝置，其中，處理單元通過總線控制器對(duì)存儲(chǔ)器裝置執(zhí)行數(shù)據(jù)存取動(dòng)作。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的總線控制器還耦接至外部存儲(chǔ)元件。

基于上述，本發(fā)明提出的存儲(chǔ)器裝置可通過兩種不同模式的操作，來使存儲(chǔ)器裝置可應(yīng)用在大系統(tǒng)或小系統(tǒng)下，進(jìn)以提升存儲(chǔ)器裝置的效能。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的動(dòng)作流程圖；

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的示意圖；

圖4為本發(fā)明圖3實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的動(dòng)作流程圖；

圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的多晶胞芯片的示意圖；

圖6為本發(fā)明圖5實(shí)施例的晶胞CELL的方塊圖。

附圖標(biāo)記說明：

100、300、640：存儲(chǔ)器裝置；

110、310：控制器；

120、320：標(biāo)簽存儲(chǔ)器；

130、330：線性存儲(chǔ)器；

S210～S240、S410～S440：步驟；

340：開機(jī)程序地址產(chǎn)生器；

500：多晶胞芯片；

CELL：晶胞；

SUB：半導(dǎo)體基板；

OCI：信號(hào)傳輸線組；

PAD：焊墊；

610、620：處理單元；

630：總線控制器；

EXT：外部存儲(chǔ)元件。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的示意圖。存儲(chǔ)器裝置100包括控制器110、標(biāo)簽存儲(chǔ)器120以及線性存儲(chǔ)器130。標(biāo)簽存儲(chǔ)器120以及線性存儲(chǔ)器130皆耦接至控制器110。其中，標(biāo)簽存儲(chǔ)器120可用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并且，標(biāo)簽存儲(chǔ)器120還可以提供內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)與外部數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的功能。具體來說，當(dāng)標(biāo)簽存儲(chǔ)器120針對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)與外部數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的結(jié)果為相同時(shí)，標(biāo)簽存儲(chǔ)器120可以產(chǎn)生命中(hit)信息的輸出結(jié)果。相反的，當(dāng)標(biāo)簽存儲(chǔ)器120針對(duì)內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)與外部數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的結(jié)果為不相同時(shí)，標(biāo)簽存儲(chǔ)器120可以產(chǎn)生未命中(miss)信息的輸出結(jié)果。在另一方面線性存儲(chǔ)器130為用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，在本發(fā)明一實(shí) 施例中，線性存儲(chǔ)器130的存儲(chǔ)容量可大于標(biāo)簽存儲(chǔ)器120的存儲(chǔ)容量。

值得注意的是，本發(fā)明實(shí)施例中，存儲(chǔ)器裝置100可以操作在兩個(gè)模式下，其中，第一操作模式又可稱為主存儲(chǔ)器模式，而第二操作模式則可稱為快取模式。在當(dāng)存儲(chǔ)器裝置100所屬系統(tǒng)應(yīng)用于執(zhí)行小規(guī)模的操作系統(tǒng)時(shí)，存儲(chǔ)器裝置100可被設(shè)定以操作在第一操作模式下，相對(duì)的，在當(dāng)存儲(chǔ)器裝置100所屬系統(tǒng)應(yīng)用于執(zhí)行大規(guī)模的操作系統(tǒng)時(shí)，存儲(chǔ)器裝置100可被設(shè)定以操作在第二操作模式下。

關(guān)于操作系統(tǒng)的規(guī)模與第一或第二操作模式的設(shè)定關(guān)系，可以依據(jù)操作系統(tǒng)的程序數(shù)據(jù)的尺寸與線性存儲(chǔ)器130所提供的存儲(chǔ)空間大小的關(guān)系來決定。舉例來說明，當(dāng)線性存儲(chǔ)器130所提供的存儲(chǔ)空間大小大于操作系統(tǒng)的程序數(shù)據(jù)的尺寸時(shí)，可使存儲(chǔ)器裝置100工作在第一操作模式下，相對(duì)的，若當(dāng)線性存儲(chǔ)器130所提供的存儲(chǔ)空間大小小于操作系統(tǒng)的程序數(shù)據(jù)的尺寸時(shí)，可使存儲(chǔ)器裝置100工作在第二操作模式下。

關(guān)于動(dòng)作細(xì)節(jié)方面，當(dāng)存儲(chǔ)器裝置100工作在第一操作模式下時(shí)，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2以及圖1，其中，圖2為本發(fā)明實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的動(dòng)作流程圖。在步驟S210中，存儲(chǔ)器裝置100被初始化以操作在第一操作模式下。在步驟S220中，控制器110被組態(tài)化成為程序載入器，并且，在此同時(shí)，標(biāo)簽存儲(chǔ)器120被禁能而不提供數(shù)據(jù)存取及比較的動(dòng)作。接著，在步驟S230中，被組態(tài)化成為程序載入器的控制器110將程序數(shù)據(jù)完整的載入至線性存儲(chǔ)器130中，并且，在當(dāng)程序數(shù)據(jù)為開機(jī)程序數(shù)據(jù)時(shí)，線性存儲(chǔ)器130可提供所存儲(chǔ)的程序數(shù)據(jù)以使存儲(chǔ)器裝置100所屬的系統(tǒng)順利的完成開機(jī)的動(dòng)作。

以下請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的示意圖。存儲(chǔ)器裝置300包括控制器310、標(biāo)簽存儲(chǔ)器320、線性存儲(chǔ)器330以及開機(jī)程序地址產(chǎn)生器340。圖3的存儲(chǔ)器裝置300用以操作在第二操作模式下。其操作的動(dòng)作流程則請(qǐng)參照?qǐng)D4為本發(fā)明圖3實(shí)施例的存儲(chǔ)器裝置的動(dòng)作流程圖。

以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3及圖4，在步驟S410中，存儲(chǔ)器裝置300被設(shè)定操作在第二操作模式下，接著，在步驟S420中，開機(jī)程序地址產(chǎn)生器340產(chǎn)生開機(jī)程序地址來提供系統(tǒng)進(jìn)行開機(jī)程序數(shù)據(jù)的讀取動(dòng)作。值得注意的，在本發(fā)明一實(shí)施例中，開機(jī)程序地址可以指向線性存儲(chǔ)器330的存儲(chǔ)地址上。由 于在初始開機(jī)動(dòng)作時(shí)，線性存儲(chǔ)器330以及標(biāo)簽存儲(chǔ)器320中的數(shù)據(jù)都是空白的，因此，此時(shí)標(biāo)簽存儲(chǔ)器320所執(zhí)行的數(shù)據(jù)比較動(dòng)作的結(jié)果必然是未命中信息。也因此，控制器310可由外部存儲(chǔ)元件讀取程序數(shù)據(jù)至標(biāo)簽存儲(chǔ)器320和/或是線性存儲(chǔ)器中。

接著，在步驟S430中，標(biāo)簽存儲(chǔ)器320會(huì)持續(xù)的發(fā)送出未命中信息，并使控制器310可以持續(xù)的由外部存儲(chǔ)元件讀取程序數(shù)據(jù)至存儲(chǔ)器裝置300的內(nèi)部。通過依序讀取程序數(shù)據(jù)的方式，存儲(chǔ)器裝置300所屬的系統(tǒng)也可以完成系統(tǒng)開機(jī)的動(dòng)作(步驟S440)。

由上述的說明可以得知，本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)程序數(shù)據(jù)的尺寸過大而無法被一次性的載入線性存儲(chǔ)器330中時(shí)，通過設(shè)定使標(biāo)簽存儲(chǔ)器320無視比較的結(jié)果為何，都一律發(fā)送出未命中信息的方式，可以使控制器310強(qiáng)制式的由外部存儲(chǔ)元件進(jìn)行程序數(shù)據(jù)的讀取動(dòng)作，如此一來，存儲(chǔ)器裝置300可以載入程序數(shù)據(jù)的部分來執(zhí)行，并通過多次的載入程序數(shù)據(jù)的部分并加以執(zhí)行的動(dòng)作，完成系統(tǒng)完整的啟動(dòng)動(dòng)作。

以下請(qǐng)參照?qǐng)D5，圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的多晶胞芯片的示意圖。多晶胞芯片500中包括多個(gè)晶胞CELL。晶胞CELL排列在相同的半導(dǎo)體基板SUB上。晶胞CELL與相鄰的晶胞間配置信號(hào)傳輸線組OCI，其中的信號(hào)傳輸線組OCI用來進(jìn)行晶胞間的數(shù)據(jù)傳輸動(dòng)作。另外，晶胞CELL上可具有多個(gè)焊墊PAD，其中，晶胞CELL可以通過其焊墊PAD與多晶胞芯片500外的電子裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膭?dòng)作。

附帶一提的，在本實(shí)施例中，多晶胞芯片500是可使用的，且多晶胞芯片500通過部分相隔空間進(jìn)行切割以切斷部分信號(hào)傳輸線組OCI，致使多晶胞芯片500被分割為多個(gè)子芯片，其中切割后的部分子芯片仍可使用。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，多晶胞芯片500中的晶胞CELL中可以包括存儲(chǔ)器裝置。以下請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D5及圖6。其中，圖6為本發(fā)明圖5實(shí)施例的晶胞CELL的方塊圖。晶胞CELL包括處理單元610、620、總線控制器630以及存儲(chǔ)器裝置640。處理單元610、620可以分別為中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)以及數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal processor,DSP)，處理單元610中可以包括第一層快取存儲(chǔ)器(L1cache memory)。

在本發(fā)明一實(shí)施例中，處理單元610、620皆耦接至總線控制器630，總 線控制器630另耦接存儲(chǔ)器裝置640。存儲(chǔ)器裝置640為可操作于雙重模式的存儲(chǔ)器裝置。關(guān)于存儲(chǔ)器裝置640的動(dòng)作細(xì)節(jié)，在前述的多個(gè)實(shí)施例及實(shí)施方式有詳細(xì)的說明，以下不多贅述。

值得一提的是，總線控制器630另可耦接至外部存儲(chǔ)元件EXT。外部存儲(chǔ)元件EXT可用來提供程序數(shù)據(jù)以供存儲(chǔ)器裝置640進(jìn)行讀取。

附帶一提，圖6中的晶胞CELL包括兩個(gè)處理單元610、620僅只是一個(gè)范例，在本發(fā)明其他實(shí)施例中晶胞CELL中所包括的處理器數(shù)量可以更多或單只有一個(gè)。

綜上所述，本發(fā)明所提供的存儲(chǔ)器裝置可以操作在不同模式下以因應(yīng)不同規(guī)模的操作系統(tǒng)來執(zhí)行動(dòng)作。如此一來，存儲(chǔ)器裝置所屬系統(tǒng)可提供更多的工作環(huán)境的選擇，進(jìn)一步形提升其工作效能。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。