一種混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，當DRAM處于非繁忙狀態(tài)，運行在溫度敏感模式下，非易失性存儲器中的存儲單元替代當前溫度范圍內(nèi)中檢測到的最差存儲單元，重新配置所述DRAM刷新周期；如果在某一時刻檢測到當前溫度變化到另一溫度范圍，那么更新最差存儲單元信息，更新刷新周期；如果DRAM運行在溫度不敏感模式，非易失性存儲器中的存儲單元替代檢測到的最差存儲單元，重新配置DRAM的刷新周期；如果在某一時刻DRAM運行溫度超過規(guī)定值時，DRAM會由低功耗刷新模式切換回常規(guī)刷新模式。本發(fā)明的技術(shù)方案實現(xiàn)了刷新周期的提高，節(jié)省了刷新功耗，并且基本不影響原DRAM的存儲與讀取性能。
【專利說明】一種混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于計算機硬件領(lǐng)域，涉及一種內(nèi)存條刷新方法，尤其涉及一種混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去幾十年，動態(tài)隨機訪問存儲器(DRAM)成本隨著摩爾定律不斷降低。但隨著特征尺寸越來越小，芯片對功耗的要求越來越高，由于DRAM存儲電容漏電因此每隔一段時間就必須刷新一次，隨著DRAM容量越來越大，刷新功耗也越來越大，如圖1所示。刷新操作不僅耗電，而且由于干涉到存儲器存取因此DRAM性能也會下降。目前DRAM刷新頻率是由最差存儲單元(tail bit)所決定的,例如64ms,存儲單元保持時間分布如圖2所示，圖中可以看出絕大數(shù)單元的保持數(shù)據(jù)的能力是遠比刷新周期要長的。并且隨著溫度升高，刷新頻率也會上升。因此如何降低刷新功耗、降低刷新頻率是提高DRAM性能亟需解決的問題。
[0003]目前DRAM有兩種基本的刷新方式,集中式刷新(burst refresh)和分布式刷新(distributed refresh)。集中式刷新方式中將刷新周期分成兩部分:在一個時間段內(nèi)，刷新存儲器所有行，此時CPU停止訪問內(nèi)存；另一個時間段內(nèi)，CPU可以訪問內(nèi)存，刷新電路不工作。這種刷新模式存在讀寫死區(qū)時間，適用于高速存儲器。分布式刷新電路是CPU與刷新電路交替訪問內(nèi)存，在一個刷新周期內(nèi)，所有的行都被刷新一次，且同一行被刷新的時間間隔等于存儲芯片的刷新周期，兩種刷新方式如圖3所示。例如對一個4K行的DRAM存儲器陣列來說，刷新周期為64ms，一個刷新周期內(nèi)有4096個刷新次數(shù)，對每一行刷新需要的時間為130ns。對集中式刷新方式來說，需要對4096行集中刷新，時間為:`[0004]4096 X 130ns=532480ns ^ 0.532ms ；
[0005]64ms_0.532ms=63.468ms ；
[0006]也就是說在一個刷新周期內(nèi)，有0.532ms的時間耗費在刷新上，此時CPU無法訪問DRAM,剩余63.468ms提供給CPU對DRAM進行讀或者寫操作。對分布式刷新方式來說，64ms分配到每一行是:
[0007]64ms-1-4096=15.6us ；
[0008]15.6us_0.13us=15.47us ；
[0009]也就是說在一個刷新周期內(nèi)，DRAM中的每一行有0.13us耗費在刷新上，剩余15.47us可供CPU對該行進行讀寫操作。
[0010]自動溫度補償自刷新技術(shù)(AutoTemperature Compensated Self Refresh)是一種低功耗的DRAM刷新技術(shù)。當溫度升高，刷新頻率必須提高以免數(shù)據(jù)丟失，刷新功耗也隨之上升；相反，當溫度降低，數(shù)據(jù)保持能力也會上升，刷新頻率可隨之降低，如圖4所示。其實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。自動溫度補償自刷新模塊利用一個內(nèi)建溫度傳感器去感應(yīng)周圍溫度，然后自動調(diào)整刷新間隔，從而顯著降低功耗。傳統(tǒng)的溫度補償自刷新模塊可以從外部來改變溫度寄存器的值從而調(diào)整刷新頻率。這種技術(shù)雖然能夠降低刷新頻率，但是在一定的溫度范圍內(nèi)，所設(shè)定的刷新頻率是固定的，并沒有考慮到最差存儲單元的分布。而且隨著技術(shù)發(fā)展DRAM離CPU越來越近，溫度也會越來越高，這種降低功耗的方法也越來越局限。
[0011]一種基于數(shù)據(jù)保持時間的DRAM智能刷新技術(shù)是將DRAM行根據(jù)保持時間的不同分成不同的組，對每一個組以不同的刷新頻率進行刷新。那些包含最差存儲單元的組以正常刷新頻率刷新，而絕大部分的行刷新頻率大大降低，無需對DRAM陣列進行修正，只需對DRAM控制器進行最小限度的修正。資料顯示在32GB DRAM的八核系統(tǒng)中，刷新頻率能夠降低74.6%，平均DRAM功耗可降低16.1%。雖然這種方法考慮了最差存儲單元，但是不論DRAM是否繁忙，包含最差存儲單元的行仍需要以正常刷新頻率進行刷新。
[0012]近來，一些新型的DRAM結(jié)構(gòu)或者存儲材料被提出來以解決當前DRAM技術(shù)的缺陷。IBM公司主張用非易失性存儲器相變存儲器(PCM)與DRAM結(jié)合形成一種混合存儲器。其結(jié)構(gòu)如圖6所示。DRAM只作為高速緩存器，緩存最近使用的信息，只有在需要時才將數(shù)據(jù)存儲到PCM中。由于DRAM只是作為緩存，容量不需要很大，PCM作為主存儲介質(zhì)在存儲數(shù)據(jù)時無需定時刷新，因此這種結(jié)構(gòu)能夠大大降低數(shù)據(jù)存儲的功耗，但是由于PCM存儲與存取速度較慢，因此這種結(jié)構(gòu)在整體性能上明顯下降。另一種混合存儲結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中5為非易失性存儲器，7為邏輯檢測模塊。利用非易失性存儲器5中的存儲單元替代原DRAM主存儲器2中位于尾端分布區(qū)的存儲單元，從而可以大大提高刷新周期，降低刷新頻率，極大地降低了原DRAM刷新功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]有鑒于此，本發(fā)明基于混合存儲器結(jié)構(gòu)，在考慮最差存儲單元的前提下實現(xiàn)刷新頻率的降低，節(jié)省刷新功耗，并且基本不影響原DRAM的存取性能。
[0014]為達到上述目的，具體技術(shù)方案如下:
[0015]一種混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，所述混合存儲器結(jié)構(gòu)包括DRAM、非易失性存儲器和邏輯檢測模塊，以及可在所述混合存儲器上配置的溫度傳感器，包括以下步驟:
[0016]步驟I，檢測所述DRAM內(nèi)部最差存儲單元信息，并將最差存儲單元信息存儲在所述非易失性存儲器中；
[0017]步驟2，如果所述DRAM處于繁忙狀態(tài)，所述DRAM以常規(guī)刷新模式工作，此時所述DRAM的刷新周期為常規(guī)刷新周期；
[0018]步驟3，如果所述DRAM處于非繁忙狀態(tài)，那么所述DRAM進入低功耗刷新模式，所述低功耗刷新模式包括溫度敏感模式和溫度不敏感模式，如果選擇溫度敏感模式，那么進入步驟4，如果選擇溫度不敏感模式，則進入步驟5 ；
[0019]步驟4，如果所述DRAM運行在溫度敏感模式下，所述非易失性存儲器中的存儲單元替代當前溫度范圍內(nèi)在步驟I中檢測到的最差存儲單元，重新配置所述DRAM刷新周期；如果在某一時刻檢測到當前溫度變化到另一溫度范圍，那么更新最差存儲單元信息，更新刷新周期；
[0020]步驟5，如果所述DRAM運行在溫度不敏感模式，所述非易失性存儲器中的存儲單元替代在步驟I中檢測到的最差存儲單元，重新配置所述DRAM的刷新周期；如果在某一時刻所述DRAM運行溫度超過規(guī)定值時，所述DRAM會由低功耗刷新模式切換回常規(guī)刷新模式。
[0021]優(yōu)選的，還包括步驟6:當檢測在低功耗刷新模式下運行的所述DRAM處于繁忙狀態(tài)，那么將所述非易失性存儲單元中的數(shù)據(jù)寫回至所述DRAM中，所述DRAM切換至常規(guī)刷新模式。
[0022]優(yōu)選的，所述步驟I中的最差存儲單元信息包括基于溫度變化的最差存儲單元信息或不基于溫度變化的最差存儲單元信息。
[0023]優(yōu)選的，當對所述DRAM存取功耗接近或小于所述DRAM自身刷新功耗，那么所述DRAM處于非繁忙狀態(tài)。
[0024]優(yōu)選的，步驟2中所述溫度感應(yīng)器感應(yīng)所述DRAM當前工作溫度，所述DRAM以最短刷新周期T_refresh_spec周期刷新,并檢測所述DRAM是否處于繁忙狀態(tài)。
[0025]優(yōu)選的，所述步驟I中的檢測方法包括:
[0026]步驟1.1，所述DRAM在初始測試溫度Temp下第一次進行刷新檢測，刷新周期為T_refresh_spec,所述刷新周期為最短刷新周期；
[0027]步驟1.2,記錄檢測在當前刷新周期T_refresh下的最差存儲單元信息；
[0028]步驟1.3，對可工作在溫度敏感模式下的DRAM，需要檢測在不同溫度下的最差存儲單元信息；先判斷當前測試溫度是否達到檢測上限溫度Tempjnax，未達到則在當前檢測后將當前溫度提高AT，將此新的測試溫度覆蓋成Temp，再返回步驟1.1重新檢測；否則，將此測試溫度設(shè)置回第一次初始測試溫度Temp，再進行步驟1.4 ;若所述DRAM僅工作在溫度不敏感模式下，那么直接進入步驟1.4 ；
[0029]步驟1.4，判斷當前測試刷新周期是否達到上限檢測刷新周期T_refreSh_max，若達到，則停止檢測進入步驟1.5 ;若未達到，通過延遲時間提高At來提高刷新周期，將此時新刷新周期覆蓋成T_refresh_spec,再返回步驟1.1 ；
[0030]步驟1.5，分析檢測結(jié)果，并將最優(yōu)方案結(jié)果保存至非易失性存儲器中。
[0031]優(yōu)選的，所述步驟1.5中，對于可工作在溫度敏感模式下的所述DRAM，需要記錄在不同溫度范圍下的最優(yōu)方案；對于僅工作在溫度不敏感模式下的所述DRAM，只需要記錄在當前溫度范圍內(nèi)的最優(yōu)方案。
[0032]優(yōu)選的，所述步驟1.1中的刷新檢測為分布式刷新檢測或者集中式刷新檢測。
[0033]優(yōu)選的，所述步驟1.2中的最差存儲單元信息即在當前溫度范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)保持時間小于當前所述DRAM刷新周期的所述DRAM存儲單元的物理地址信息。
[0034]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案的優(yōu)點有:
[0035]本發(fā)明的技術(shù)方案在考慮最差存儲單元的前提下實現(xiàn)刷新頻率的降低，節(jié)省刷新功耗，并且基本不影響原DRAM的存取性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0037]圖1是刷新功耗隨DRAM容量變化示意圖；
[0038]圖2是DRAM中存儲單元保持能力分布圖；
[0039]圖3是DRAM中兩種刷新模式時序示意圖；
[0040]圖4是DRAM中存儲單元保持能力隨溫度變化示意圖；
[0041]圖5是自動溫度補償自刷新技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0042]圖6是IBM混合DRAM結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖7是基于最差存儲單元的混合DRAM結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖8是本發(fā)明實施例混合DRAM低功耗刷新的實現(xiàn)方法流程示意圖；
[0045]圖9是本發(fā)明實施例檢測DRAM中最差存儲單兀/[目息流程不意圖；
[0046]圖10是本發(fā)明實施例DRAM塊陣列示意圖；
[0047]圖11是本發(fā)明實施例分布式檢測最差存儲單元時序圖；
[0048]圖12是本發(fā)明實施例DRAM塊陣列分成m個子單元示意圖；
[0049]圖13是本發(fā)明實例I時序圖；
[0050]圖14是本發(fā)明實施例集中式檢測最差存儲單元時序圖；
[0051]圖15是本發(fā)明實例2時序圖；
[0052]圖16是本發(fā)明最差存儲單元地址示例圖；
[0053]圖17是本發(fā)明實施例最差存儲單元數(shù)隨溫度變化示意圖；
[0054]圖18是本發(fā)明實施例最差存儲單元數(shù)隨刷新周期提高變化示意圖；
[0055]圖19是本發(fā)明實施例DRAM結(jié)構(gòu)分塊和分層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056]圖20是本發(fā)明實施例操作系統(tǒng)改善混合DRAM性能示例圖。
【具體實施方式】
[0057]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0058]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相
互組合。
[0059]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例做具體闡釋。
[0060]在DRAM繁忙時，DRAM主要功耗為存取功耗，而DRAM非繁忙時，DRAM主要功耗為刷新功耗。本發(fā)明的實施例基于最差存儲單元為基礎(chǔ)的，結(jié)構(gòu)如圖7所示，其中2為DRAM存儲陣列，5為非易失性存儲器，7為邏輯檢測模塊，8為溫度傳感器，其可以是混合DRAM芯片內(nèi)置的，也可以是系統(tǒng)中的。若溫度檢測器是DRAM外部系統(tǒng)中的，一旦溫度范圍發(fā)生變化，那么外部系統(tǒng)需發(fā)送指令至DRAM芯片以便進行調(diào)整；若是存在于該DRAM內(nèi)部，那么無需外部系統(tǒng)發(fā)送指令DRAM可自動進行調(diào)整。
[0061]本發(fā)明實施例的實現(xiàn)方法流程如圖8所示:
[0062]步驟1，混合DRAM芯片首先檢測內(nèi)部最差存儲單元信息，檢測包括基于溫度變化的最差存儲單元信息或不基于溫度變化的最差存儲單元信息，并將最差存儲單元信息存儲在非易失性存儲器5中。
[0063]步驟2，在DRAM正常運行時，邏輯檢測模塊檢測DRAM運行狀態(tài)，如果工作在繁忙狀態(tài)，此時對DRAM的刷新功耗非主要功耗，此時DRAM以常規(guī)刷新模式工作。
[0064]步驟3，如果需工作在非繁忙狀態(tài)，那么DRAM將進入低功耗刷新模式，如果是“溫度敏感模式”，那么進入步驟4，如果是“溫度不敏感模式”，則進入步驟5。
[0065]步驟4，如果DRAM運行在溫度敏感模式下，用非易失性存儲器中的存儲單元替代當前溫度范圍內(nèi)在步驟I中檢測到的最差存儲單元，配置DRAM新的刷新周期，DRAM以新的刷新周期運行在低功耗刷新模式下。如果在某一時刻檢測到當前溫度變化到另一溫度范圍，那么更新最差存儲單元信息，更新刷新周期。如果在某一時刻檢測到DRAM工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為繁忙，那么進入步驟6。
[0066]步驟5，如果DRAM運行在溫度不敏感模式，同樣用非易失性存儲器中的存儲單元替代在步驟I中檢測到的最差存儲單元，配置DRAM新的刷新周期。如果在某一時刻DRAM運行溫度超過規(guī)定值時(比如85°C)，DRAM會由低功耗刷新模式切換回常規(guī)刷新模式，進入步驟6。
[0067]步驟6，在低功耗刷新模式下運行的DRAM不論以溫度敏感模式或者溫度不敏感模式運行，一旦檢測到運行狀態(tài)為繁忙，那么會立即將非易失性存儲單元中的數(shù)據(jù)寫回至DRAM中的指定單元，配置DRAM回到常規(guī)刷新周期，然后切換至常規(guī)刷新模式。
[0068]本發(fā)明的實施例根據(jù)運行狀態(tài)在低功耗刷新模式和常規(guī)刷新模式下進行切換。
[0069]首先本發(fā)明實施例的步驟I是要檢測DRAM中最差存儲單元的位置以及數(shù)據(jù)保持時間。
[0070]本發(fā)明實施例的DRAM刷新檢測方法如圖9所示:
[0071]步驟1.1:DRAM在初始測試溫度Temp下第一次進行刷新檢測，刷新周期為T_refresh_spec,該刷新周期應(yīng)等于DRAM數(shù)據(jù)手冊上規(guī)定的最短刷新周期,例如64ms,方式可以是分布式刷新檢測或者集中式刷新檢測。
[0072]步驟1.2:記錄檢測在當前刷新周期T_refresh下的最差存儲單元信息。
[0073]步驟1.3:對可工作在溫度敏感模式下的DRAM，需要檢測在不同溫度下的最差存儲單元信息。先判斷當前測試溫度是否達到檢測上限溫度Tempjnax，未達到則在當前檢測后將當前溫度提高AT，將此新的測試溫度覆蓋成Temp，再返回步驟1.1重新檢測；否則，將此測試溫度設(shè)置回第一次初始測試溫度Temp，再進行步驟1.4 ;若DRAM僅工作在溫度不敏感模式下，那么直接進入步驟1.4。
[0074]步驟1.4:判斷當前測試刷新周期是否達到上限檢測刷新周期T_refreSh_maX，若達到，則停止檢測進入步驟1.5;若未達到，通過延遲時間提高At來提高刷新周期，將此時新刷新周期覆蓋成T_refresh_spec,再返回步驟1.1。
[0075]步驟1.5:分析檢測結(jié)果，并將最優(yōu)方案結(jié)果保存至非易失性存儲器5中。對于可工作在溫度敏感模式下的DRAM來說，需要記錄在不同溫度范圍下的最優(yōu)方案；對于僅工作在溫度不敏感模式下的DRAM來說，只需要記錄在當前溫度范圍內(nèi)的最優(yōu)方案。
[0076]對于步驟1.1，假設(shè)一個DRAM塊陣列如圖10所示，字線有η行，位線有I列。每個字線與位線交點即為一個基本的存儲單元，總共就有ηΧ I個存儲單元。在一定溫度下，為了能夠得到每個存儲單元的數(shù)據(jù)保持能力信息，需要先向每個存儲單元中寫入數(shù)據(jù)，寫入的數(shù)據(jù)可以是全O或者全I，亦或者55 (101101)序列，亦或者AA (10101010)序列等。寫入數(shù)據(jù)緊接著過一段時間后就是讀數(shù)據(jù)，如果讀出數(shù)據(jù)與寫入數(shù)據(jù)一致，那么表明該存儲單元的數(shù)據(jù)保持時間至少等于(亦或大于)所述這段時間。寫入數(shù)據(jù)或者存取數(shù)據(jù)方法有兩種，即分布式和集中式。
[0077]分布式刷新的時序圖如圖11所示，若k為所述DRAM數(shù)據(jù)輸入輸出端口數(shù)，即DRAM輸入輸出數(shù)據(jù)位寬，也就是一次訪問DRAM的最大數(shù)據(jù)位寬，如圖7所示。對k個存儲單元來說，寫操作需要的時間為寫脈沖時間t_write_dis和延遲t_delayl_dis,讀操作需要的時間為讀脈沖時間t_read_dis和延遲t_delay2_dis,其中t_write_dis大于等于DRAM所允許的一個基本單元k個數(shù)據(jù)的最短寫入時間，t_read_dis大于等于DRAM所允許的一個基本單元k個數(shù)據(jù)的最短輸出時間。在一個刷新周期下對所有單元進行寫操作后緊接對所有的存儲單元進行讀操作，檢測在該刷新周期下數(shù)據(jù)是否保存完好。一個寫脈沖或者讀脈





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沖可以寫或者讀k個存儲單元，那么對ηΧ I個存儲單元來說需要讀或者寫
【權(quán)利要求】
1.一種混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，所述混合存儲器結(jié)構(gòu)包括DRAM、非易失性存儲器和邏輯檢測模塊，以及可在所述混合存儲器上配置的溫度傳感器，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，檢測所述DRAM內(nèi)部最差存儲單元信息，并將最差存儲單元信息存儲在所述非易失性存儲器中； 步驟2，如果所述DRAM處于繁忙狀態(tài)，所述DRAM以常規(guī)刷新模式工作，此時所述DRAM的刷新周期為常規(guī)刷新周期； 步驟3，如果所述DRAM處于非繁忙狀態(tài)，那么所述DRAM進入低功耗刷新模式，所述低功耗刷新模式包括溫度敏感模式和溫度不敏感模式，如果選擇溫度敏感模式，那么進入步驟4，如果選擇溫度不敏感模式，則進入步驟5 ； 步驟4，如果所述DRAM運行在溫度敏感模式下，所述非易失性存儲器中的存儲單元替代當前溫度范圍內(nèi)在步驟I中檢測到的最差存儲單元，重新配置所述DRAM刷新周期；如果在某一時刻檢測到當前溫度變化到另一溫度范圍，那么更新最差存儲單元信息，更新刷新周期； 步驟5，如果所述DRAM運行在溫度不敏感模式，所述非易失性存儲器中的存儲單元替代在步驟I中檢測到的最差存儲單元，重新配置所述DRAM的刷新周期；如果在某一時刻所述DRAM運行溫度超過規(guī)定值時，所述DRAM會由低功耗刷新模式切換回常規(guī)刷新模式。
2.如權(quán)利要求1所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，還包括步驟6:當檢測在低功耗刷新模式下運行的所述DRAM處于繁忙狀態(tài)，那么將所述非易失性存儲單元中的數(shù)據(jù)寫回至所述DRAM中，所述DRAM切換至常規(guī)刷新模式。
3.如權(quán)利要求2所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述步驟I中的最差存儲單元信息包括基于溫度變化的最差存儲單元信息或不基于溫度變化的最差存儲單元信息。
4.如權(quán)利要求3所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，當對所述DRAM存取功耗接近或小于所述DRAM自身刷新功耗，那么所述DRAM處于非繁忙狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，步驟2中所述溫度感應(yīng)器感應(yīng)所述DRAM當前工作溫度，所述DRAM以最短刷新周期T_refresh_spec周期刷新，并檢測所述DRAM是否處于繁忙狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述步驟I中的檢測方法包括: 步驟1.1，所述DRAM在初始測試溫度Temp下第一次進行刷新檢測，刷新周期為T_refresh_spec,所述刷新周期為最短刷新周期； 步驟1.2,記錄檢測在當前刷新周期T_refresh下的最差存儲單元信息；步驟1.3,對可工作在溫度敏感模式下的DRAM，需要檢測在不同溫度下的最差存儲單元信息；先判斷當前測試溫度是否達到檢測上限溫度Tempjnax，未達到則在當前檢測后將當前溫度提高Λ Τ，將此新的測試溫度覆蓋成Temp，再返回步驟1.1重新檢測；否則，將此測試溫度設(shè)置回第一次初始測試溫度Temp，再進行步驟1.4 ;若所述DRAM僅工作在溫度不敏感模式下，那么直接進入步驟1.4; 步驟1.4，判斷當前測試刷新周期是否達到上限檢測刷新周若達到，則停止檢測進入步驟1.5 ;若未達到，通過延遲時間提高At來提高刷新周期，將此時新刷新周期覆蓋成T_refresh_spec,再返回步驟1.1 ； 步驟1.5，分析檢測結(jié)果，并將最優(yōu)方案結(jié)果保存至非易失性存儲器中。
7.如權(quán)利要求6所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述步驟1.5中，對于可工作在溫度敏感模式下的所述DRAM，需要記錄在不同溫度范圍下的最優(yōu)方案；對于僅工作在溫度不敏感模式下的所述DRAM，只需要記錄在當前溫度范圍內(nèi)的最優(yōu)方案。
8.如權(quán)利要求7所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述步驟1.1中的刷新檢測為分布式刷新檢測或者集中式刷新檢測。
9.如權(quán)利要求8所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述步驟1.2中的最差存儲單元信息即在當前溫度范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)保持時間小于當前所述DRAM刷新周期的所述DRAM存儲單元的物理地址信息。
10.如權(quán)利要求1所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述溫度敏感模式下，對所述最差存儲單元的檢測在DRAM芯片測試時進行。
11.如權(quán)利要求1所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述溫度不敏感模式下，對DRAM中最差存儲單元的檢測在DRAM芯片測試時進行；或在系統(tǒng)上電或下電定期進行，以在DRAM被長時間讀寫操作后數(shù)據(jù)保持性能下降時可通過重新檢測來更新最差存儲單元信息。
12.如權(quán)利要求9所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，所述步驟1.2中的最差存儲單元信息是一個單個的最差存儲單元所對應(yīng)地址，包括字線地址，位線地址；或是該最差存儲單元所在行所在地址，即字線地址；或是在一定時間間隔內(nèi)需要被刷新的行數(shù)，即刷新組的地址。
13.如權(quán)利要求12所述的混合存儲器結(jié)構(gòu)的低功耗刷新方法，其特征在于，還包括在進入低功耗刷新模式之前將檢測到的最差存儲單元信息告知操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)重新映射查找表(LUT)，將含有最差存儲單元的第一刷新組上的內(nèi)容存至其他不含有最差存儲單元的第二刷新組地址上，并將第一刷新組失效。
【文檔編號】G11C11/406GK103811048SQ201410067838
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】景蔚亮, 陳邦明 申請人:上海新儲集成電路有限公司