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存儲器系統(tǒng)中的單獨鏈路和陣列糾錯

閱讀：1022發(fā)布：2020-06-08

專利匯可以提供存儲器系統(tǒng)中的單獨鏈路和陣列糾錯專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且存儲器 設備可以包括鏈路糾錯碼(ECC) 解碼器 和校正 電路 。ECC解碼器和校正電路可以被布置在寫入路徑中并且被配置用于對通過數(shù)據(jù)鏈路接收到的寫入數(shù)據(jù)進行鏈路錯誤的檢測和校正。存儲器設備還可以包括存儲器ECC 編碼器 電路。存儲器ECC編碼器電路可以被布置在寫入路徑中并且被配置用于在存儲器陣列存儲期間對寫入數(shù)據(jù)進行存儲器保護。，下面是存儲器系統(tǒng)中的單獨鏈路和陣列糾錯專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種存儲器設備，包括：
鏈路糾錯碼(ECC)解碼器和校正電路，其在寫入路徑中并且被配置用于對通過數(shù)據(jù)鏈路接收到的寫入數(shù)據(jù)進行鏈路錯誤檢測和校正；以及
存儲器ECC編碼器電路，其在所述寫入路徑中并被配置用于在存儲器陣列存儲期間對所述寫入數(shù)據(jù)進行存儲器保護。
2.根據(jù)權利要求1所述的存儲器設備，其中所述鏈路ECC解碼器和校正電路還被配置為：
在正常寫入操作期間從未使用的數(shù)據(jù)掩碼位讀取鏈路ECC奇偶校驗位，或者在接收到的所述寫入數(shù)據(jù)的掩碼寫入操作期間從對應于斷言的數(shù)據(jù)掩碼位的掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)讀取所述鏈路ECC奇偶校驗位；以及
根據(jù)所述鏈路ECC奇偶校驗位，檢測和校正接收到的所述數(shù)據(jù)在通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間的鏈路錯誤。
3.根據(jù)權利要求1所述的存儲器設備，其中所述存儲器ECC編碼器電路生成存儲器ECC奇偶校驗位，以在所述存儲器陣列內(nèi)存儲期間保護所述寫入數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權利要求1所述的存儲器設備，還包括：
存儲器ECC解碼器和校正電路，其在讀取路徑中并且被配置用于對從所述存儲器陣列讀取的數(shù)據(jù)進行存儲器錯誤檢測和校正；以及
鏈路ECC編碼器電路，其在所述讀取路徑中并被配置用于對從所述存儲器陣列讀取的所述數(shù)據(jù)進行鏈路保護。
5.根據(jù)權利要求4所述的存儲器設備，其中所述存儲器ECC解碼器和校正電路被配置為根據(jù)存儲器ECC奇偶校驗位來檢測和校正從所述存儲器陣列讀取的所述數(shù)據(jù)的存儲器錯誤。
6.根據(jù)權利要求4所述的存儲器設備，其中所述鏈路ECC編碼器電路還被配置為生成鏈路ECC奇偶校驗位，以在通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間保護讀取的所述數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求6所述的存儲器設備，其中所述鏈路ECC編碼器電路還被配置為在讀取的所述數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間將所述鏈路ECC奇偶校驗位嵌入到數(shù)據(jù)掩碼位內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求1所述的存儲器設備，其被集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、固定位置數(shù)據(jù)單元、服務器計算系統(tǒng)和/或車輛控制系統(tǒng)中。
9.一種低功率存儲器子系統(tǒng)中的存儲器單元陣列和鏈路糾錯方法，包括：
讀取鏈路糾錯碼(ECC)奇偶校驗位；
根據(jù)所述鏈路ECC奇偶校驗位驗證接收到的寫入數(shù)據(jù)；以及
將經(jīng)驗證的所述寫入數(shù)據(jù)傳送到存儲器ECC編碼器電路，所述存儲器ECC編碼器電路被配置用于根據(jù)存儲器ECC奇偶校驗位對存儲器陣列內(nèi)的恢復的所述寫入數(shù)據(jù)進行存儲器保護。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，還包括：當所述寫入數(shù)據(jù)在通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間被破壞時，根據(jù)所述鏈路ECC奇偶校驗位來檢測和校正接收到的所述寫入數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述鏈路ECC奇偶校驗位在正常寫入操作期間在未使用的數(shù)據(jù)掩碼位內(nèi)，或者所述鏈路ECC奇偶校驗位在掩碼寫入操作期間在對應于斷言的數(shù)據(jù)掩碼位的掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)內(nèi)。
12.根據(jù)權利要求9所述的方法，還包括：將所述低功率存儲器子系統(tǒng)集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、固定位置數(shù)據(jù)單元、服務器計算系統(tǒng)和/或車輛控制系統(tǒng)中。
13.一種存儲器子系統(tǒng)，包括：
具有糾錯碼(ECC)編碼器/解碼器的存儲器控制器；以及
至少經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路耦合到所述存儲器控制器的存儲器設備，其包括：
鏈路ECC解碼器和校正電路，其在寫入路徑中并且被配置用于對寫入數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間的鏈路錯誤進行檢測和校正；以及
存儲器ECC編碼器電路，其在所述寫入路徑中并且被配置用于根據(jù)存儲器ECC奇偶校驗位在存儲器陣列內(nèi)存儲期間對所述寫入數(shù)據(jù)進行存儲器保護。
14.根據(jù)權利要求13所述的存儲器子系統(tǒng)，其中所述存儲器控制器被配置為直接訪問讀取路徑以從所述存儲器設備讀取數(shù)據(jù)，并且被配置為在所述存儲器控制器的所述ECC編碼器/解碼器處，檢測和校正來自所述存儲器設備的所述數(shù)據(jù)內(nèi)的隨機位錯誤和/或存儲器鏈路錯誤。
15.根據(jù)權利要求13所述的存儲器子系統(tǒng)，其中所述存儲器設備還包括：
存儲器ECC解碼器和校正電路，其在讀取路徑中并且被配置用于對來自所述存儲器陣列的讀取數(shù)據(jù)進行存儲器錯誤檢測和校正；以及
鏈路ECC編碼器電路，其在所述讀取路徑中并且被配置用于對所述讀取數(shù)據(jù)進行鏈路保護。
16.根據(jù)權利要求15所述的存儲器子系統(tǒng)，其中所述存儲器ECC解碼器和校正電路被配置為根據(jù)存儲器ECC奇偶校驗位來檢測和校正所述存儲器陣列內(nèi)的所述讀取數(shù)據(jù)的存儲器錯誤。
17.根據(jù)權利要求15所述的存儲器子系統(tǒng)，其中所述鏈路ECC編碼器電路還被配置為生成鏈路ECC奇偶校驗位，以在通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間保護所述讀取數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權利要求15所述的存儲器子系統(tǒng)，其中所述鏈路ECC編碼器電路還被配置為在所述讀取數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間將所述鏈路ECC奇偶校驗位嵌入在數(shù)據(jù)掩碼位內(nèi)。
19.根據(jù)權利要求13所述的存儲器子系統(tǒng)，其被集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、固定位置數(shù)據(jù)單元、服務器計算系統(tǒng)和/或車輛控制系統(tǒng)中。
20.一種存儲器設備，包括：
在所述存儲器設備的寫入路徑內(nèi)的、用于檢測和校正通過數(shù)據(jù)鏈路接收到的寫入數(shù)據(jù)的鏈路錯誤的部件；以及
在所述存儲器設備的所述寫入路徑內(nèi)的、用于在存儲器陣列中存儲期間保護所述寫入數(shù)據(jù)的部件。
21.根據(jù)權利要求20所述的存儲器設備，還包括：
用于在正常寫入操作期間從未使用的數(shù)據(jù)掩碼位讀取鏈路ECC奇偶校驗位，或者在接收到的所述寫入數(shù)據(jù)的掩碼寫入操作期間從對應于斷言的數(shù)據(jù)掩碼位的掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)讀取所述鏈路ECC奇偶校驗位的部件；以及
用于根據(jù)所述鏈路ECC奇偶校驗位檢測和校正所述寫入數(shù)據(jù)在通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間的鏈路錯誤的部件。
22.根據(jù)權利要求20所述的存儲器設備，還包括：
在所述存儲器設備的讀取路徑中的、用于檢測和校正所述數(shù)據(jù)在所述存儲器陣列內(nèi)存儲期間的存儲器錯誤的部件；以及
在所述讀取路徑內(nèi)的、用于在通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間保護來自所述存儲器陣列的數(shù)據(jù)的部件。
23.根據(jù)權利要求22所述的存儲器設備，還包括：用于根據(jù)存儲器ECC奇偶校驗位檢測和校正所述讀取數(shù)據(jù)在存儲在所述存儲器陣列內(nèi)期間的存儲器錯誤的部件。
24.根據(jù)權利要求22所述的存儲器設備，還包括：用于生成鏈路ECC奇偶校驗位以在通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間保護所述讀取數(shù)據(jù)的部件。
25.根據(jù)權利要求24所述的存儲器設備，還包括：用于在所述讀取數(shù)據(jù)通過所述數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間，將所述鏈路ECC奇偶校驗位嵌入到數(shù)據(jù)掩碼位內(nèi)的部件。
26.根據(jù)權利要求20所述的存儲器設備，其被集成到移動電話、機頂盒、音樂播放器、視頻播放器、娛樂單元、導航設備、計算機、手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元、便攜式數(shù)據(jù)單元、固定位置數(shù)據(jù)單元、服務器計算系統(tǒng)和/或車輛控制系統(tǒng)中。

說明書全文

存儲器系統(tǒng)中的單獨鏈路和陣列糾錯

[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請根據(jù)35U.S.C.§119(e)要求于2015年11月20日提交的題為“SEPARATE?LINK?AND?ARRAY?ERROR?CORRECTION?IN?A?MEMORY?SYSTEM”的美國臨時專利申請No.62/258,219的權益，其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。

技術領域

[0003] 本公開總體上涉及集成電路(IC)。更具體地，本公開的一個方面涉及在低功率存儲器子系統(tǒng)中的單獨存儲器陣列和鏈路糾錯。

背景技術

[0004] 半導體存儲器設備包括例如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)和動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)。DRAM存儲器單元通常包括一個晶體管和一個電容器，這實現(xiàn)了高度的集成。電容器可以被充電或放電以將信息存儲為對應的位值(例如'0'或'1')。因為電容器泄露電荷，所以存儲的信息最終會消失，除非電容器電荷被周期性刷新。由于刷新要求，與SRAM和其他靜態(tài)存儲器相比，DRAM被稱為動態(tài)存儲器。DRAM的持續(xù)刷新通常限制了其在計算機主存儲器中的使用。
[0005] DRAM縮放不斷地增加每個DRAM芯片的總位數(shù)。不幸的是，DRAM縮放會增加弱保留單元(例如，具有減少的保留時間的單元)的數(shù)目。這些單元涉及額外的刷新周期以維持所存儲的信息。由于額外的刷新周期或其他工藝變化，高級DRAM工藝可能在存儲器單元陣列內(nèi)遭受額外的隨機位刷新錯誤。一些低功率存儲器實現(xiàn)糾錯碼(ECC)，以通過將ECC應用于存儲器單元陣列中的任意隨機位錯誤來提高存儲器產(chǎn)量和可靠性。但是，ECC解碼和糾錯由于增加的讀取訪問時間會降低存儲器性能。另外，存儲器鏈路(例如，接口)不受ECC的保護，并且整體存儲器可靠性不足以滿足高可靠性和高性能系統(tǒng)存儲器要求。發(fā)明內(nèi)容
[0006] 存儲器設備可以包括鏈路糾錯碼(ECC)解碼器和校正電路。ECC解碼器和校正電路可以被布置在寫入路徑中，并且被配置用于對通過數(shù)據(jù)鏈路接收到的寫入數(shù)據(jù)進行鏈路錯誤檢測和校正。存儲器設備還可以包括存儲器ECC編碼器電路。存儲器ECC編碼器電路可以被布置在寫入路徑中，并且被配置用于在存儲在存儲器陣列期間對寫入數(shù)據(jù)進行存儲器保護。
[0007] 一種低功率存儲器子系統(tǒng)中的存儲器單元陣列和鏈路糾錯的方法可以包括：讀取鏈路糾錯碼(ECC)奇偶校驗位。該方法還可以包括：根據(jù)鏈路ECC奇偶校驗位來驗證接收到的寫入數(shù)據(jù)。該方法還可以包括：將經(jīng)驗證的寫入數(shù)據(jù)傳送到存儲器ECC編碼器電路，該存儲器ECC編碼器電路被配置用于根據(jù)存儲器ECC奇偶校驗位對存儲器陣列內(nèi)的恢復的寫入數(shù)據(jù)進行存儲器保護。
[0008] 一種存儲器子系統(tǒng)可以包括具有糾錯碼(ECC)編碼器/解碼器的存儲器控制器。存儲器子系統(tǒng)還可以包括至少經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路耦合到存儲器控制器的存儲器設備。存儲器設備可以包括鏈路ECC解碼器和校正電路。鏈路ECC解碼器和校正電路可以被布置在寫路徑中并且被配置用于在通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸寫入數(shù)據(jù)期間檢測和校正鏈路錯誤。存儲器設備可以包括存儲器ECC編碼器電路。存儲器ECC編碼器電路可以被布置在寫入路徑中并且被配置用于根據(jù)存儲器ECC奇偶校驗位在存儲在存儲器陣列期間對寫入數(shù)據(jù)進行存儲器保護。
[0009] 一種存儲器設備可以包括：在存儲器設備的寫入路徑中的用于對通過數(shù)據(jù)鏈路接收到的寫入數(shù)據(jù)進行鏈路錯誤檢測和校正的部件。所述存儲器設備還可以包括：在所述存儲器設備的寫入路徑中的用于在存儲在存儲器陣列中期間對寫入數(shù)據(jù)進行保護的部件。
[0010] 這已相當廣泛地概述了本公開的特征和技術優(yōu)點，以便可以更好地理解下面的詳細描述。下面將描述本公開的附加特征和優(yōu)點。本領域技術人員應該理解，本公開可以容易地用作修改或設計用于實現(xiàn)本公開的相同目的的其他結構的基礎。本領域技術人員還應該認識到，這樣的等同構造不脫離如所附權利要求書中闡述的本公開的教導。當結合附圖考慮時，從下面的描述中將更好地理解新穎性特征以及進一步的目的和優(yōu)點，新穎性特征關于其組織和方法操作方面被認為是本公開的特性。然而，要明確理解的是，每個附圖僅用于說明和描述的目的而被提供，并不旨在作為本公開的限制的定義。

附圖說明

[0011] 為了更完整地理解本公開，現(xiàn)在參考結合附圖進行的以下描述。
[0012] 圖1示出了根據(jù)本公開的各方面的低功率存儲器子系統(tǒng)的頂視圖，該子系統(tǒng)示出了主機片上系統(tǒng)(SoC)，其可通信地耦合到低功率存儲器設備。
[0013] 圖2示出了根據(jù)本公開的另一方面的低功率存儲器子系統(tǒng)的頂視圖，該子系統(tǒng)示出了主機片上系統(tǒng)，其可通信地耦合到低功率存儲器設備。
[0014] 圖3A和圖3B是示出根據(jù)本公開的各方面的在正常或掩碼寫入命令期間奇偶校驗位的通信的時序圖。
[0015] 圖4A到圖4C是示出根據(jù)本公開的各方面的用于在掩碼寫入(MWT)命令期間在主機片上系統(tǒng)(SoC)與低功率存儲器設備之間傳送糾錯碼(ECC)奇偶校驗位的各種選項的時序圖。
[0016] 圖5是示出根據(jù)本公開的各方面的在總線內(nèi)在讀取(RD)命令期間糾錯碼(ECC)奇偶校驗位的通信的時序圖。
[0017] 圖6示出了根據(jù)本公開的各方面的低功率存儲器子系統(tǒng)的頂視圖，其示出了使用共享命令/地址可通信地耦合到存儲器設備的主機片上系統(tǒng)(SoC)。
[0018] 圖7示出了根據(jù)本公開的各方面的用于在掩碼寫入(MWT)命令期間傳送糾錯碼(ECC)位置信息的時序圖。
[0019] 圖8A和圖8B是示出根據(jù)本公開的各方面的用于在掩碼寫入(MWT)命令、正常寫入命令和讀取(RD)命令期間傳送鏈路/存儲器糾錯碼(ECC)奇偶校驗位的方法的流程圖。
[0020] 圖9是示出其中可有利地采用本公開的配置的無線通信系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

[0021] 以下結合附圖闡述的詳細描述旨在作為對各種配置的描述，并且不旨在表示可以實踐本文所描述的概念的僅有配置。詳細描述包括了提供對各種概念透徹理解的具體細節(jié)。然而，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下實踐這些概念。在一些情況下，為了避免混淆這些概念，以框圖形式顯示了眾所周知的結構和部件。如本文所述，術語“和/或”的使用旨在表示“包含性或”，并且術語“或”的使用旨在表示“排斥性或”。
[0022] 半導體存儲器設備包括例如靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)和動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)。DRAM存儲器單元通常包括一個晶體管和一個電容器，這實現(xiàn)了高度的集成。電容器可以被充電或放電以將信息存儲為對應的位值(例如'0'或'1')。因為電容器泄露電荷，所以儲存的信息最終會消失，除非電容器電荷被周期性刷新。由于刷新要求，與SRAM和其他靜態(tài)存儲器相比，DRAM被稱為動態(tài)存儲器。DRAM的持續(xù)刷新通常限制了DRAM用作計算機主存儲器。
[0023] DRAM縮放不斷地增加每個DRAM芯片的總位數(shù)。不幸的是，DRAM縮放會增加弱保留單元(例如，具有縮短的保留時間的單元)的數(shù)目。這些單元涉及額外的刷新周期以維持所存儲的信息。由于額外的刷新周期或其他工藝變化，高級DRAM工藝可能在存儲器單元陣列內(nèi)遭受額外的隨機位刷新錯誤。一些低功率存儲器實現(xiàn)糾錯碼(ECC)，以通過將ECC應用于存儲器單元陣列中的任意隨機位錯誤來提高存儲器產(chǎn)量和可靠性。
[0024] 例如，服務器和計算系統(tǒng)可以使用寬(例如，72位輸入/輸出(IO)寬度)存儲器模塊來增強存儲器鏈路和存儲器單元陣列的可靠性。因為服務器計算系統(tǒng)中的存儲器故障是不可容忍的，所以通過將ECC應用于存儲器操作來增強存儲器鏈路的可靠性。然而，ECC的存儲涉及額外的設備。例如，在72位IO寬度存儲器模塊中，8位ECC被分配給8個存儲器設備的每個64位數(shù)據(jù)塊。為每個64位數(shù)據(jù)塊分配8位ECC在存儲器接口和存儲器單元陣列兩者中提供針對位錯誤的保護。
[0025] 然而，在72位IO寬度存儲器模塊中，使用第九個64位(ECC)存儲器設備來存儲分配給八個存儲器設備的每個64位數(shù)據(jù)塊的八個8位ECC。不幸的是，這種存儲器配置增加了存儲器系統(tǒng)成本和存儲器功率。特別地，由于ECC存儲器設備，這種存儲器配置涉及用于支持更寬存儲器信道的附加印刷電路板(PCB)面積和成本。ECC存儲器設備還涉及備用和有功功率，這增加了與該存儲器配置相關聯(lián)的成本。
[0026] 用于保護存儲器陣列和鏈路的一種技術包括在主機(例如，片上系統(tǒng)(SoC))與低功率存儲器之間傳輸ECC位?？梢酝ㄟ^擴展數(shù)據(jù)突發(fā)長度(例如，16位突發(fā)長度擴展到18位突發(fā)長度)來傳輸ECC位。不幸的是，擴展的突發(fā)長度通過減少凈存儲器帶寬而導致了顯著的存儲器性能損失。一些低功率存儲器實現(xiàn)ECC以通過將ECC應用于存儲器單元陣列中的任意隨機位錯誤來提高存儲器產(chǎn)量和可靠性。然而，存儲器設備中的ECC解碼和糾錯由于讀取訪問時間增加而降低了存儲器性能。另外，存儲器鏈路(例如，接口)不受ECC的保護，并且整體存儲器可靠性不足以滿足高可靠性和高性能系統(tǒng)存儲器規(guī)范。
[0027] 本公開的各方面涉及包括主機片上系統(tǒng)(SoC)和多個存儲器設備的存儲器子系統(tǒng)。存儲器控制器包括糾錯碼(ECC)編碼和解碼塊，以生成用于保護寫數(shù)據(jù)免受存儲器鏈路錯誤的鏈路ECC位，并且校正由存儲器設備的存儲器鏈路和/或存儲器陣列引起的任何數(shù)據(jù)故障。每個存儲器設備具有用于數(shù)據(jù)的單元陣列和用于存儲器ECC奇偶校驗位的ECC陣列。在本公開的各方面中，生成鏈路ECC奇偶校驗位以在通過存儲器鏈路(例如并行總線結構)傳輸期間保護讀取/寫入數(shù)據(jù)免受鏈路錯誤，并且生成存儲器ECC奇偶校驗位以保護存儲器設備內(nèi)的寫入數(shù)據(jù)免受存儲器設備的存儲器陣列內(nèi)的隨機位錯誤。在本公開的一些方面中，基于與用于生成鏈路ECC奇偶校驗位的主機SoC的非專有方法不同的、存儲器設備的專有方法，來生成存儲器ECC奇偶校驗位。
[0028] 來自存儲器控制器的鏈路ECC奇偶校驗位可以通過與掩碼寫入(MWT)命令相關聯(lián)的數(shù)據(jù)掩碼引腳或數(shù)據(jù)字節(jié)在主機和存儲器設備之間傳送。鏈路ECC奇偶校驗位的位置可以使用鏈路ECC位位置信息被傳送給存儲器設備。該過程不涉及存儲器子系統(tǒng)中的存儲器帶寬損失或存儲器接口更改。在掩碼寫入操作的情況下，存儲器設備恢復與第一被斷言數(shù)據(jù)掩碼(DM)位(例如，“H”)相關聯(lián)的鏈路ECC奇偶校驗位，其中掩碼寫入命令位字段指示DM活動用于“m”位數(shù)據(jù)模式。在正常寫入操作的情況下，存儲器設備從DM數(shù)據(jù)流中恢復鏈路ECC位。
[0029] 在讀取操作中，存儲器控制器可以從存儲器設備恢復DM數(shù)據(jù)流內(nèi)的存儲器/鏈路ECC奇偶校驗位。當命令/地址(CA)總線在多個存儲器設備之間共享時，掩碼寫入命令可以包括指示ECC字節(jié)被嵌入在DM數(shù)據(jù)流中何處的附加位字段(EL)信息。在一種配置中，主機程序在初始化期間將DQ字節(jié)ID寫入每個存儲器設備中的模式寄存器。存儲設備選項(用于確定字節(jié)ID/次序)在封裝級別可以是硬連線的。如果“m”＝128，則“n”等于或小于16。在本公開的該方面中，掩碼寫入命令之后是鏈路ECC位置命令(例如，EL位)以指示鏈路ECC代碼被嵌入在寫入數(shù)據(jù)突發(fā)中何處。
[0030] 圖1示出了根據(jù)本公開的各方面的低功率存儲器子系統(tǒng)的頂視圖，其示出了耦合到存儲器設備140(140-1，...，140-N)的主機片上系統(tǒng)(SoC)100。本公開的該方面將鏈路糾錯碼(ECC)奇偶校驗位應用于移動或計算系統(tǒng)中的低功率存儲器子系統(tǒng)，以保護存儲器鏈路(例如，并行總線結構)免受隨機位錯誤的影響。更具體地，本公開的各方面可以涉及移動或計算系統(tǒng)芯片組中的下一代低功率雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)規(guī)范(例如，低功率雙倍數(shù)據(jù)速率4(LPDDR4))和存儲器控制器實現(xiàn)方式，其中存儲器設備使用專用存儲器ECC奇偶校驗位來保護存儲器單元陣列免受隨機位錯誤。
[0031] 典型地，主機SoC?100包括支持多線程操作的各種處理單元。對于圖1中所示的配置，主機SoC?100包括數(shù)字信號處理器(DSP)102、圖形處理器單元(GPU)和多媒體引擎104、多核中央處理單元(CPU)106、系統(tǒng)總線108、存儲器控制器110以及存儲器物理層(PHY)130。DSP?102、GPU和多媒體引擎104以及多核CPU?106支持各種功能，例如視頻、音頻、圖形、游戲等。多核CPU?106的每個處理器核心可以是精簡指令集計算(RISC)機器、微處理器或某種其他類型的處理器。
[0032] 在本公開的該方面中，主機SoC?100通過存儲器PHY?130通信地耦合到存儲器設備140(例如，低功率動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM))。在該配置中，存儲器控制器110包括ECC編碼器/解碼器電路120，以生成通過存儲器PHY?130沿著數(shù)據(jù)鏈路132(132-1，...，132-N)和命令/地址總線134(134-1，...，134-N)(可以統(tǒng)稱為存儲器鏈路)傳送到存儲器設備140之一的數(shù)據(jù)122(例如，讀取/寫入數(shù)據(jù))的鏈路ECC奇偶校驗位124。由ECC編碼器/解碼器電路
120生成的鏈路ECC奇偶校驗位124使得能夠校正由存儲器設備140處的存儲器鏈路(例如，數(shù)據(jù)鏈路132)引起的任何數(shù)據(jù)故障。
[0033] 當主機SoC?100將存儲器鏈路串行數(shù)據(jù)速率從例如三千二百(3200)兆位每秒(Mbps)增加到六千四百(6400)Mbps時，針對存儲器鏈路錯誤的保護變得更受關注。在該配置中，存儲器控制器110生成鏈路ECC奇偶校驗位124(“n”位ECC)，以在通過數(shù)據(jù)鏈路132傳輸期間保護數(shù)據(jù)122(例如，“m”位寫入)免于隨機位錯誤。因為在寫入和讀取操作期間，鏈路ECC奇偶校驗位124和數(shù)據(jù)122兩者都是在主機SoC?100和存儲器設備140之間傳送的，所以可以用鏈路ECC奇偶校驗位124檢測和校正任何存儲器鏈路錯誤。而且，可以在存儲器控制器110的ECC編碼器/解碼器電路120中校正從存儲器單元陣列150傳輸期間的任何隨機位錯誤。
[0034] 在該配置中，存儲器設備140包括用于存儲數(shù)據(jù)122的存儲器單元陣列150(例如，存儲器組)和用于存儲存儲器ECC奇偶校驗位的ECC陣列152。在本公開的該方面中，存儲器設備140包括存儲器ECC編碼器電路170，其被配置為生成存儲器ECC奇偶校驗位172以支持在數(shù)據(jù)122的存儲期間對由存儲器設備140的存儲器單元陣列150引起的任何隨機位錯誤的檢測和校正。數(shù)據(jù)122存儲于存儲器單元陣列150(例如，存儲器組)之一中，并且存儲器ECC奇偶校驗位172存儲于ECC陣列152中。而且，在存儲器設備140的存儲器ECC解碼器和校正電路180中，可以基于存儲器設備制造商的專用算法，來校正存儲器單元陣列150中的任何隨機位錯誤，所述專用算法不同于主機SoC用于生成鏈路ECC奇偶校驗位124的非專用算法。雖然被分別描述為用于陣列和鏈路的專有和非專有算法，但是本公開考慮到專有和非專有算法的任何組合。
[0035] 來自存儲器控制器110的鏈路ECC奇偶校驗位124可以由存儲器設備140通過用于與掩碼寫入命令相關聯(lián)的數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)據(jù)掩碼引腳接收。可以使用ECC位位置(EL)信息將鏈路ECC奇偶校驗位124的位置傳送給存儲器設備140。該過程在掩碼寫入(MWT)操作期間被執(zhí)行，其中當?shù)谝粩?shù)據(jù)掩碼(DM)位被斷言(例如，“H”)且MWT命令位字段表示DM活動時，存儲器設備140根據(jù)數(shù)據(jù)122恢復鏈路ECC奇偶校驗位124。在正常寫入操作期間，存儲器設備140可以從DM數(shù)據(jù)流恢復鏈路ECC奇偶校驗位124。
[0036] 在該配置中，存儲器設備140包括可通信地耦合到數(shù)據(jù)鏈路132和命令/地址總線134的輸入/輸出(I/O)塊146。在操作中，根據(jù)主機SoC?100的非專有方法由存儲器控制器
110生成的鏈路ECC奇偶校驗位124可以由存儲器設備140的鏈路ECC解碼器和校正電路160使用，以檢測和校正數(shù)據(jù)122內(nèi)的鏈路錯誤。也就是說，鏈路ECC解碼器和校正電路160使得存儲器設備140能夠執(zhí)行存儲器鏈路糾錯。在本公開的該方面中，存儲器設備140包括存儲器ECC編碼器電路170，其被配置為生成存儲器ECC奇偶校驗位172以在數(shù)據(jù)122的存儲期間能夠檢測和校正任何隨機位錯誤。因此，一旦數(shù)據(jù)122被校正和/或驗證時，存儲器ECC奇偶校驗位172就在存儲器ECC編碼器電路170內(nèi)沿著存儲器設備140的寫入路徑142被生成，以保護數(shù)據(jù)122免于存儲期間的隨機位錯誤。
[0037] 在操作期間，數(shù)據(jù)122存儲于存儲器單元陣列150(例如，存儲器組)之一中，并且存儲器ECC奇偶校驗位172存儲于ECC陣列152中。在該配置中，可以在存儲器設備140的存儲器ECC解碼器和校正電路180中，基于存儲器設備制造商的專有算法使用存儲于ECC陣列152內(nèi)的存儲器ECC奇偶校驗位172來校正存儲器單元陣列150中的任何隨機位錯誤。因此，一旦數(shù)據(jù)122被校正和/或驗證，鏈路ECC奇偶校驗位124就在鏈路ECC編碼器電路190內(nèi)沿著存儲器設備140的讀取路徑144被生成，以在通過數(shù)據(jù)鏈路132傳輸期間保護數(shù)據(jù)122免于隨機位錯誤。
[0038] 在本公開的該方面中，主機SoC?100能夠使用鏈路ECC奇偶校驗位124檢測和校正任何存儲器鏈路錯誤，這可能是由增加的存儲器鏈路串行數(shù)據(jù)速率引起的(例如，從3200Mbps到6400Mbps)。另外，存儲器單元陣列150中的任何隨機位錯誤可以由存儲器設備
140的存儲器ECC解碼器和校正電路180使用存儲器ECC奇偶校驗位172來校正。沿著存儲器設備140的讀取路徑144使用存儲器ECC解碼器和校正電路180以及鏈路ECC編碼器電路190可能導致不期望的讀取時延。在本公開的一個方面中，例如，如圖2所示，存儲器ECC解碼器和校正電路180和/或鏈路ECC編碼器電路190的功能被并入到存儲器控制器中。
[0039] 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的低功率存儲器子系統(tǒng)的頂視圖，其示出了可通信地耦合到低功率存儲器設備的主機SoC?200。在本公開的該方面中，主機SoC?200通過存儲器PHY?130可通信地耦合到存儲器設備240。在該配置中，存儲器控制器210包括ECC編碼器/解碼器電路220，以生成用于數(shù)據(jù)122(例如，寫入數(shù)據(jù))的鏈路ECC奇偶校驗位124，數(shù)據(jù)122沿著包括數(shù)據(jù)鏈路132和命令/地址總線134的存儲器鏈路通過存儲器PHY?130被傳送到存儲器設備140之一。由ECC編碼器/解碼器電路220生成的鏈路ECC奇偶校驗位124能夠校正由存儲器設備140處的存儲器鏈路(例如，數(shù)據(jù)鏈路132)引起的任何數(shù)據(jù)故障。
[0040] 在本公開的該方面中，存儲器ECC解碼器和校正電路180和/或鏈路ECC編碼器電路190的功能被并入存儲器控制器210的ECC編碼器/解碼器220。在該配置中，存儲器設備240的寫入路徑142與圖1所示的配置相同。然而，存儲器設備240的讀取路徑244省略了圖1的存儲器設備140的存儲器ECC解碼器和校正電路180以及鏈路ECC編碼器電路190的使用，以避免不希望的讀取時延。相反，存儲器控制器210的ECC編碼器/解碼器220被修改以使用存儲器ECC奇偶校驗位來檢測并校正讀取數(shù)據(jù)222(例如，從存儲器單元陣列讀取出的數(shù)據(jù))的鏈路錯誤(例如，在并行總線結構上傳輸期間)或存儲器錯誤(例如，在存儲器單元陣列150之一存儲期間)。
[0041] 在本公開的這個方面，讀取數(shù)據(jù)時延被認為是確定存儲器系統(tǒng)性能的關鍵參數(shù)之一。因此，為了減少讀取時延，用于生成存儲器ECC奇偶校驗位172的存儲器設備制造商的專有方法與主機SoC制造商共享。在本公開的這個方面中，存儲器控制器210提供雙重ECC支持以消除存儲器設備240內(nèi)的存儲器ECC檢測和校正。在讀取操作期間，從存儲器單元陣列150之一讀取出的讀取數(shù)據(jù)222和存儲器ECC奇偶校驗位272被直接傳送到存儲器控制器210，并且由存儲器控制器210執(zhí)行存儲器ECC檢測和校正。通過跳過存儲器設備240內(nèi)的ECC解碼和校正過程，讀取時延得到改善。作為提供專有算法的替代方案，存儲器設備制造商可以提供解碼算法，該解碼算法還考慮與存儲器陣列編碼組合的鏈路編碼。在這種情況下，專有算法沒有被公開，并且可以保持專有。
[0042] 再次參考圖1，在存儲器設備140中，通常在寫入操作期間從存儲器陣列讀取整個存儲器行(例如，256位字)。在掩碼寫入操作期間，存儲器ECC編碼器電路170在存儲器單元陣列150之一內(nèi)執(zhí)行讀取-修改-寫入操作以用讀取和寫入數(shù)據(jù)執(zhí)行ECC編碼(在存儲器單元陣列150之一中將掩碼數(shù)據(jù)字節(jié)替換為對應的數(shù)據(jù)字節(jié))。也就是說，掩碼寫入操作使得能夠更新存儲器行的所選字節(jié)，從而掩碼數(shù)據(jù)字節(jié)不被寫入到存儲器單元陣列150。在操作中，與數(shù)據(jù)122一起發(fā)送額外的引腳(例如，數(shù)據(jù)掩碼位)來去除指定的寫入數(shù)據(jù)，并通過指定被忽略的寫入數(shù)據(jù)字節(jié)來限制讀取-修改-寫入操作。
[0043] 圖3A的時序圖300示出了用于例如128位寫入數(shù)據(jù)的掩碼寫入(MWT)命令，該寫入數(shù)據(jù)具有突發(fā)長度等于16的關聯(lián)的16位數(shù)據(jù)掩碼。在時序圖300中，“D”表示寫入數(shù)據(jù)；“M”表示數(shù)據(jù)掩碼位，為每個DQ字節(jié)分配一個數(shù)據(jù)掩碼位。在這個例子中，與寫入數(shù)據(jù)D<16:23>相關聯(lián)的DM0引腳的M2位被斷言(例如“高”或“H”)。結果，掩碼寫入數(shù)據(jù)320(例如，寫入數(shù)據(jù)D<16:23>)不被寫入存儲器單元陣列150(圖1)中的目標存儲器單元陣列。響應于掩碼寫入命令，存儲器設備140中的目標存儲器設備從存儲器單元陣列150之一執(zhí)行讀取操作，并用讀取數(shù)據(jù)Q<16:23>替換掩碼寫入數(shù)據(jù)320以形成寫入數(shù)據(jù)(例如，128位寫入數(shù)據(jù))，用于使用存儲器ECC編碼器電路170進行存儲器ECC編碼。存儲器ECC編碼器電路170將128位寫入數(shù)據(jù)存儲在存儲器單元陣列150中的目標存儲器單元陣列內(nèi)，并且存儲器ECC奇偶校驗位172被寫入ECC陣列152中的目標ECC陣列。
[0044] 在本公開的各方面中，來自存儲器控制器110的鏈路ECC奇偶校驗位124通過與掩碼寫入命令相關聯(lián)的數(shù)據(jù)掩碼引腳或數(shù)據(jù)字節(jié)在主機SoC?100與存儲器設備之間傳送。鏈路ECC奇偶校驗位124的位置可以使用ECC位位置信息被傳送到存儲器設備140。在掩碼寫入操作的情況下，存儲器設備140恢復與第一斷言數(shù)據(jù)掩碼(DM)位(例如，“H”)相關聯(lián)的鏈路ECC奇偶校驗位124，其中掩碼寫入命令位字段指示每個“m”位數(shù)據(jù)模式的DM活動。在正常寫入操作的情況下，存儲器設備140從DM數(shù)據(jù)流中恢復鏈路ECC奇偶校驗位124。
[0045] 圖3B的時序圖350示出了用于例如128位寫入數(shù)據(jù)的正常寫入命令，該寫入數(shù)據(jù)具有突發(fā)長度等于16的相關聯(lián)的16位數(shù)據(jù)掩碼。低功率存儲器設備(例如，存儲器設備140(圖1))具有與掩碼寫入命令不同的正常寫入命令。對于正常的寫入命令，與128位寫入數(shù)據(jù)相關聯(lián)的DM0引腳的所有位(E0，...，E15)都被取消斷言(例如“低”)。相比之下，對于掩碼寫入命令，在突發(fā)數(shù)據(jù)流(BL)期間，至少一個DM位被斷言為“高”。因此，在正常寫入命令期間，DM0引腳的位未被使用。在正常寫入命令的這個示例中，鏈路ECC奇偶校驗位(E0，...，E15)通過未使用的DM位360被傳送到存儲器設備140，其中“E”表示鏈路ECC奇偶校驗位。結果，存儲器設備140可以識別由存儲器控制器110通過DM引腳生成的鏈路ECC奇偶校驗位124。
[0046] 然而，在掩碼寫入命令期間，DM引腳不可用于攜帶鏈路ECC奇偶校驗位124。在本公開的各方面中，來自存儲器控制器110的鏈路ECC奇偶校驗位124在主機SoC?100和存儲器設備140之間通過與掩碼寫入命令相關聯(lián)的掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)來傳送。鏈路ECC奇偶校驗位124的位置可以使用ECC位位置信息被傳遞到存儲器設備140。存儲器設備140可以恢復與第一斷言的數(shù)據(jù)掩碼(DM)位(例如，“H”)相關聯(lián)的ECC位，其中掩碼寫入命令位字段指示每個“m”位數(shù)據(jù)模式的DM活動。在正常寫入操作的情況下，存儲器設備從DM數(shù)據(jù)流中恢復ECC位。
另外，在讀取操作期間，通過DM引腳傳遞鏈路ECC奇偶校驗位124或存儲器ECC奇偶校驗位
172。
[0047] 在本公開的各方面中，總共16個鏈路ECC奇偶校驗位可以從128位數(shù)據(jù)塊(例如，DQ字節(jié)X?16數(shù)據(jù)節(jié)拍)可用。在替代實現(xiàn)方式中，針對每128位數(shù)據(jù)塊的鏈路ECC奇偶校驗位的16個數(shù)據(jù)節(jié)拍可以比鏈路ECC奇偶校驗位包含得更多。例如，16個數(shù)據(jù)節(jié)拍可以包括8位鏈路ECC加數(shù)據(jù)總線反轉(DBI)位和其他相似位。
[0048] 圖4A到圖4C的時序圖示出了根據(jù)本發(fā)明的各方面的用于在掩碼寫入命令期間在主機SoC?100與存儲器設備140之間傳送鏈路ECC奇偶校驗位124的各種選項。鏈路ECC奇偶校驗位124和/或存儲器ECC奇偶校驗位172從存儲器設備140/240到主機SoC?100/200的通信是通過在讀取操作期間使用的掩碼寫入數(shù)據(jù)320來傳遞的。
[0049] 圖4A的時序圖400示出了用于例如具有突發(fā)長度等于16的相關聯(lián)的16位數(shù)據(jù)掩碼的128位寫入數(shù)據(jù)的掩碼寫入命令。在此布置中，128位寫入數(shù)據(jù)被分成第一寫入數(shù)據(jù)410和第二寫入數(shù)據(jù)420(例如，具有前8位鏈路ECC奇偶校驗位的第一64位數(shù)據(jù)部分和具有接著的8位鏈路ECC奇偶校驗位的第二64位數(shù)據(jù)部分)。如上所述，對于掩碼寫入命令，在突發(fā)數(shù)據(jù)流(例如，具有64位突發(fā)長度)期間，至少一個數(shù)據(jù)掩碼位(DM0)被斷言為“H”。在這個例子中，前8位鏈路ECC(例如E0，...，E7)被嵌入在第一掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)412(例如D<16:23>)內(nèi)。另外，接著的8位鏈路ECC(例如，E8，...，E15)被嵌入在第二掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)422(例如，D<64:71>)內(nèi)。
[0050] 圖4B的時序圖430示出了第一寫入數(shù)據(jù)410的掩碼寫入操作與第二寫入數(shù)據(jù)420的正常寫入操作的組合。在此布置中，前8位鏈路ECC(例如，E0，...，E7)嵌入在第一掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)412(例如D<16:23>)內(nèi)。在第二寫入數(shù)據(jù)420中，DM0引腳的位未使用以用于正常寫入操作。在該示例中，通過第二未使用的DM位424將接著的8位鏈路ECC(例如，E8，...，E15)傳送到存儲器設備140。結果，存儲器設備可以通過用于第一寫入數(shù)據(jù)410的第一掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)412和用于第二寫入數(shù)據(jù)420的第二未用DM位424識別由存儲器控制器110生成的鏈路ECC奇偶校驗位124。在本公開的該方面中，主機SoC?100發(fā)布掩碼寫入命令，其具有擴展的位字段以指示ECC字節(jié)被嵌入的位置；即，掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)或未使用的DM位，這取決于數(shù)據(jù)掩碼活動。
[0051] 圖4C的時序圖450示出了第一寫入數(shù)據(jù)410的正常寫入操作與第二寫入數(shù)據(jù)420的掩碼寫入操作的組合。在該布置中，針對正常寫入操作，DM0引腳的位未使用。在該示例中，通過第一未使用的DM位414將前8位鏈路ECC(例如，E0，...，E8)傳送到存儲器設備140。在第二寫入數(shù)據(jù)420中，接著的8位鏈路ECC(例如，E8，...，E15)嵌入在第二掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)422(例如D<120:127>)內(nèi)。結果，存儲器設備可以通過用于第一寫入數(shù)據(jù)410的第一未使用DM位414和用于第二寫入數(shù)據(jù)420的第二掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)422識別由存儲器控制器110生成的鏈路ECC奇偶校驗位124。在本公開的這個方面，主機SoC?100還發(fā)布掩碼寫入命令，其具有擴展的位字段以指示ECC信息被嵌入的位置；即，未使用的DM位或掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)，這取決于數(shù)據(jù)掩碼活動。
[0052] 圖5的時序圖500示出了根據(jù)本公開的各方面的在例如具有128位輸入/輸出總線寬度的總線內(nèi)在讀取(RD)命令期間傳遞鏈路/存儲器ECC奇偶校驗位。時序圖500示出了時鐘信號502、命令信號504和地址信號506。時序圖500還示出了第一數(shù)據(jù)信號510和具有關聯(lián)的讀取時延514和突發(fā)數(shù)據(jù)516的關聯(lián)的第一數(shù)據(jù)掩碼信號512。對于讀取(RD)命令，128位讀取數(shù)據(jù)和每個DQ字節(jié)(例如，D0，...，D15)的16位鏈路/存儲器ECC(例如，E0，...，E15)使用未使用的DM位550從存儲器單元陣列150被傳送到主機SoC?100。
[0053] 在本公開的一個方面中，可以根據(jù)圖1所示的低功率存儲器子系統(tǒng)配置，使用來自未使用的DM位550的鏈路ECC奇偶校驗位124，在存儲器控制器110的ECC編碼器/解碼器電路120中檢測和校正在讀取操作期間的存儲器鏈路錯誤。替代地，可以根據(jù)圖2所示的低功率存儲器子系統(tǒng)配置，使用存儲器ECC奇偶校驗位272，來檢測存儲器單元陣列內(nèi)的讀取數(shù)據(jù)的隨機位錯誤和/或鏈路錯誤。還示出了第二數(shù)據(jù)信號520和關聯(lián)的第二數(shù)據(jù)掩碼信號522以及第四數(shù)據(jù)信號530和關聯(lián)的第四數(shù)據(jù)掩碼信號532。
[0054] 圖6示出了根據(jù)本公開的各方面的低功率存儲器子系統(tǒng)的頂視圖，其示出了通過共享命令/地址總線634通信地耦合到存儲器設備640(640-1、640-2)的主機片上系統(tǒng)(SoC)600。在讀取操作期間，可以使用未使用的DM位550(見圖5)來從存儲器設備640恢復鏈路ECC奇偶校驗位124和/或存儲器ECC奇偶校驗位272。然而，在該布置中，共享命令/地址總線634設置在主機SoC?600和存儲器設備640之間。在使用共享命令/地址總線634的配置中，掩碼寫入命令可以包括附加位字段(EL)，其指示鏈路ECC奇偶校驗位124或存儲器ECC奇偶校驗位272被嵌入在數(shù)據(jù)還是數(shù)據(jù)掩碼位流中。
[0055] 在其中共享命令/地址總線634支持多個設備的本公開的這個方面中，主機可以將字節(jié)ID編程到每個設備以區(qū)分EL信息。該編程可以通過使用封裝選項或模式寄存器組(MRS)編程來執(zhí)行。例如，當使用共享命令/地址總線634時，主機SOC?600將字節(jié)ID編程到每個存儲器設備640(例如，“L”被編程到存儲器設備640-1之一，并且“H”被編程到存儲器設備640-2之一，則存儲器設備640-1之一被分配EL<0：3>，而存儲器設備640-2之一被分配EL<4：
7>)。替代地，在封裝級別提供該功能，其中設備ID引腳被連接到用于存儲器設備640-1之一的“接地”和用于存儲器設備640-2之一的“電源(邏輯高)”。
[0056] 例如，圖7示出了根據(jù)本公開的各方面的用于在掩碼寫入命令期間傳遞ECC位置的時序圖700。時序圖700示出了時鐘信號702和命令/地址信號704。在本公開的該方面中，掩碼寫入(MW)命令之后是ECC位置命令(例如，EL位)以指示鏈路ECC奇偶校驗位124被嵌入在數(shù)據(jù)222中的位置或存儲器ECC奇偶校驗位272在讀取數(shù)據(jù)222中的位置。在替代配置中，在初始化期間主機SoC?600程序將DQ字節(jié)ID(標識)寫入到每個存儲器設備640中的模式寄存器650(650-1、650-2)，如圖6所示。存儲器設備選項(用于確定字節(jié)ID/次序)在封裝級也可以是硬連線的。
[0057] 圖8A是示出根據(jù)本公開的各方面的低功率存儲器子系統(tǒng)中的存儲器單元陣列和鏈路糾錯的方法的流程圖。方法800從框802開始，其中存儲器控制器生成用于寫入數(shù)據(jù)的鏈路ECC奇偶校驗位(例如，用于64位寫入數(shù)據(jù)的8位ECC奇偶校驗位)。在框804處，確定是否正在執(zhí)行掩碼寫入操作。當正在執(zhí)行正常寫入操作時，在框808處，鏈路ECC奇偶校驗位被添加到數(shù)據(jù)掩碼突發(fā)數(shù)據(jù)。例如，如圖3B所示，鏈路ECC奇偶校驗位(E0，...，E15)通過未使用的DM引腳(例如，320)被傳送到存儲器設備140。對于掩碼寫入命令，在框806處，鏈路ECC奇偶校驗位替換與第一斷言的數(shù)據(jù)掩碼位相關聯(lián)的第一掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)。例如，如圖4A所示，前8位鏈路ECC(例如，E0，...，E7)被嵌入在第一掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)412(例如D<16:23>)內(nèi)。
[0058] 再次參考圖8A，在框810處，主機(例如，SoC)將寫入數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)掩碼發(fā)送到目標存儲器設備。在框812處，目標存儲器設備從主機接收寫入數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)掩碼。在框820處，確定是否正在執(zhí)行掩碼寫入操作。當正在執(zhí)行正常寫入操作時，處理框830至834執(zhí)行以完成正常寫入命令。對于掩碼寫入命令，處理框822至828執(zhí)行以完成掩碼寫入命令。在本公開的該方面中，存儲器設備140/240可以被配置用于在正常寫入操作期間在未使用的數(shù)據(jù)掩碼位中或在掩碼寫入操作期間在對應于斷言的數(shù)據(jù)掩碼位的掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)中讀取鏈路糾錯碼(ECC)奇偶校驗位。
[0059] 圖8B是示出根據(jù)本公開的各方面的用于低功率存儲器子系統(tǒng)中的讀取操作的方法850的流程圖。在框852處，存儲器控制器向目標存儲器設備發(fā)出讀取命令。在框854處，目標存儲器設備從存儲器單元陣列讀出讀取數(shù)據(jù)，并從ECC陣列讀取存儲器ECC位。在讀取操作中，可選地，可以跳過用于存儲器ECC解碼和讀取數(shù)據(jù)糾錯的框856和858，以簡化存儲器實現(xiàn)方式并加速讀取速度(例如，從讀取命令的較低讀取時延)，因為存儲器控制器可以在框860和862處使用ECC編碼器/解碼器恢復在存儲器單元陣列中引起的位錯誤。這是在存儲器性能(時延)和存儲器子系統(tǒng)可靠性(存儲器單元陣列位錯誤+讀取鏈路錯誤)之間的折中。
[0060] 在一個配置中，低功率存儲器子系統(tǒng)包括用于在正常寫入操作期間從未使用的數(shù)據(jù)掩碼位或在接收到的寫入數(shù)據(jù)的掩碼寫入操作期間從對應于斷言的數(shù)據(jù)掩碼位的掩碼寫入數(shù)據(jù)字節(jié)讀取鏈路ECC奇偶校驗位的部件。低功率存儲器子系統(tǒng)還包括用于根據(jù)鏈路ECC奇偶校驗位檢測和校正寫入數(shù)據(jù)在通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸期間的鏈路錯誤的部件。低功率存儲器子系統(tǒng)還包括用于生成鏈路ECC奇偶校驗位以在通過數(shù)據(jù)鏈路上傳輸期間保護讀取數(shù)據(jù)的部件。低功率存儲器子系統(tǒng)還包括用于在通過數(shù)據(jù)鏈路傳輸讀取數(shù)據(jù)期間在數(shù)據(jù)掩碼位內(nèi)嵌入鏈路ECC奇偶校驗位的部件。
[0061] 在本公開的一個方面中，讀取部件是圖1和圖2的輸入/輸出(IO)塊146，其被配置為執(zhí)行由讀取部件所述的功能。在本公開的一個方面中，檢測和校正部件是圖1和2的鏈路ECC解碼器和校正電路160，其被配置為執(zhí)行由檢測和校正部件所述的功能。生成部件可以是鏈路ECC編碼器電路190，并且嵌入部件可以是圖1的輸入/輸出(IO)塊146，被配置為嵌入鏈路ECC奇偶校驗位的。另一方面，前述部件可以是被配置為執(zhí)行前述部件所述功能的設備或任何層。
[0062] 本公開的各方面涉及包括主機片上系統(tǒng)(SoC)和多個存儲器的存儲器子系統(tǒng)。存儲器控制器具有糾錯碼(ECC)編碼和解碼塊，以生成用于寫入數(shù)據(jù)的鏈路ECC位并且校正由存儲器鏈路和/或存儲器核心陣列引起的任何數(shù)據(jù)故障。存儲器具有用于數(shù)據(jù)的單元陣列和用于存儲器ECC奇偶校驗位的ECC陣列。來自存儲器控制器的鏈路ECC奇偶校驗位通過數(shù)據(jù)掩碼引腳或與掩碼寫入(MWT)命令關聯(lián)的數(shù)據(jù)字節(jié)在主機和存儲器之間傳送。鏈路ECC奇偶校驗位的位置可以使用ECC位位置信息被傳遞到存儲器設備。該過程不涉及存儲器子系統(tǒng)中的存儲器帶寬損失或存儲器接口更改。在掩碼寫入操作的情況下，存儲器設備恢復與第一斷言的數(shù)據(jù)掩碼(DM)位(例如，“H”)相關聯(lián)的鏈路ECC位，其中掩碼寫入命令位字段指示每個“m”位數(shù)據(jù)模式的DM活動。在正常寫入操作的情況下，存儲器設備從DM數(shù)據(jù)流中恢復鏈路ECC位。
[0063] 在本公開的一個方面中，讀取數(shù)據(jù)時延被識別為確定存儲器系統(tǒng)性能的關鍵參數(shù)之一。因此，為了減少讀取時延，用于生成存儲器ECC奇偶校驗位的、存儲器設備制造商的專有方法與主機SoC制造商共享。在本公開的該方面中，存儲器控制器提供雙重ECC支持以消除存儲器設備內(nèi)的存儲器ECC檢測和校正。在讀取操作期間，從存儲器單元陣列之一讀出的讀取數(shù)據(jù)和存儲器ECC奇偶校驗位被直接傳送到存儲器控制器，并且由存儲器控制器執(zhí)行存儲器ECC檢測和校正。因此，通過跳過存儲器設備內(nèi)的ECC解碼和校正過程來改善讀取時延。
[0064] 圖9是示出其中可以有利地采用本公開的配置的示例性無線通信系統(tǒng)900的框圖。出于說明的目的，圖9示出了三個遠程單元920、930和950以及兩個基站940。將認識到，無線通信系統(tǒng)可以具有更多的遠程單元和基站。遠程單元920、930和950包括IC設備925A、925B和925C，其包括所公開的低功率存儲器子系統(tǒng)。應該認識到，包含IC的任何設備也可以包括所公開的低功率存儲器子系統(tǒng)，包括基站、交換設備和網(wǎng)絡設備。圖9示出了從基站940到遠程單元920、930和950的前向鏈路信號980，以及從遠程單元920、930和950到基站940的反向鏈路信號990。
[0065] 在圖9中，遠程單元920被示出為移動電話，遠程單元930被示出為便攜式計算機，并且遠程單元950被示出為無線本地環(huán)路系統(tǒng)中的固定位置遠程單元。例如，遠程單元可以是移動電話，手持式個人通信系統(tǒng)(PCS)單元，諸如個人數(shù)據(jù)助理的便攜式數(shù)據(jù)單元，支持GPS的設備，導航設備，機頂盒，音樂播放器，視頻播放器，娛樂單元，固定位置數(shù)據(jù)單元(例如儀表讀取設備)，或者存儲或取回數(shù)據(jù)或計算機指令的任何其他設備，或其任何組合。例如，包括低功率存儲器子系統(tǒng)的遠程單元可以集成在指定關鍵數(shù)據(jù)完整性的車輛控制系統(tǒng)、服務器計算系統(tǒng)或其他類似系統(tǒng)內(nèi)。雖然圖9示出了包括所公開的低功率存儲器子系統(tǒng)的IC設備925A、925B和925C，但是本公開不限于這些示例性圖示單元。本公開的各方面可以適當?shù)赜糜诎ǖ凸β蚀鎯ζ髯酉到y(tǒng)的任何設備中。
[0066] 對于固件和/或軟件實現(xiàn)方式，方法可以用執(zhí)行本文描述的功能的模塊(例如，進程、函數(shù)等)來實現(xiàn)。任何有形地體現(xiàn)指令的機器可讀介質都可以用于實現(xiàn)本文描述的方法。例如，軟件代碼可以存儲于存儲器中并由處理器單元執(zhí)行。存儲器可以在處理器單元內(nèi)或處理器單元外部實現(xiàn)。如本文所使用的，術語“存儲器”是指任何類型的長期、短期、易失、非易失或其他存儲器，并且不限于任何特定類型的存儲器或存儲器數(shù)目或者儲存了存儲器的介質類型。
[0067] 如果以固件和/或軟件實現(xiàn)，則可以將這些功能作為一個或多個指令或代碼存儲在計算機可讀介質上。例子包括用數(shù)據(jù)結構編碼的計算機可讀介質和用計算機程序編碼的計算機可讀介質。計算機可讀介質包括物理計算機存儲介質。存儲介質可以是可由計算機訪問的可用介質。通過示例而非限制，這樣的計算機可讀介質可以包括RAM，ROM，EEPROM，CD-ROM或其他光盤存儲設備，磁盤存儲設備或其他磁存儲設備，或者能夠用于存儲具有指令或數(shù)據(jù)結構形式的期望的程序代碼并能夠由計算機存取的其它介質；如本文使用的，盤和碟包括壓縮光碟(CD)、激光影碟、光碟、數(shù)字通用光碟(DVD)和藍光光碟，其中盤通常磁性地復制數(shù)據(jù)，而碟則用激光來光學地復制數(shù)據(jù)。上面的組合也應當包括在計算機可讀介質的范圍之內(nèi)。
[0068] 除了在計算機可讀介質上存儲之外，指令和/或數(shù)據(jù)可以被提供為包含于通信裝置中的傳輸介質上的信號。例如，通信裝置可以包括具有指示指令和數(shù)據(jù)的信號的收發(fā)器。指令和數(shù)據(jù)被配置為使一個或多個處理器實現(xiàn)權利要求中概述的功能。
[0069] 雖然已經(jīng)詳細描述了本公開及其優(yōu)點，但應該理解，在不背離由所附權利要求限定的本公開的技術的情況下，可以在此做出各種改變、替換和更改。例如，關于基板或電子設備使用諸如“之上”和“之下”的關系術語。當然，如果基板或電子設備被倒置，則之上變?yōu)橹拢粗嗳?。另外，如果側向定位，則之上和之下可以指基板或電子設備的側面。此外，本申請的范圍不旨在限于說明書中描述的過程、機器、制造、物質組成、部件、方法和步驟的特定配置。如本領域普通技術人員將容易從本公開中理解的，可以根據(jù)本公開，利用目前存在或將來開發(fā)的執(zhí)行與本文描述的對應配置基本相同功能或實現(xiàn)基本相同結果的過程、機器、制造、物質組成、部件、方法或步驟。因此，所附權利要求旨在在其范圍內(nèi)包括這樣的過程、機器、制造、物質組成、部件、方法或步驟。
[0070] 本領域技術人員將進一步認識到，結合本文公開所描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件和軟件的這種可互換性，上面已經(jīng)按照其功能一般性地描述了各種說明性的部件、塊、模塊、電路和步驟。這樣的功能是以硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于特定的應用和對整個系統(tǒng)施加的設計約束。本領域技術人員可以針對每個特定應用以各種方式實現(xiàn)所描述的功能，但是這樣的實現(xiàn)決策不應該被解釋為導致偏離本公開的范圍。
[0071] 被設計為執(zhí)行本文所述功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件部件或者其任意組合，可以實現(xiàn)或執(zhí)行結合本文公開所描述的各種示例性的邏輯塊、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，但在替代例中，處理器也可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或者狀態(tài)機。處理器也可以實現(xiàn)為計算設備的組合，例如，DSP和微處理器的組合、多個微處理器、一個或多個微處理器與DSP內(nèi)核的結合，或者任何其它此種結構。
[0072] 結合本公開描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)為硬件、由處理器執(zhí)行的軟件模塊或兩者的組合。軟件模塊可以駐留在RAM、閃存、ROM、EPROM、EEPROM、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM或本領域中已知的任何其他形式的存儲介質中。示例性存儲介質耦合到處理器，從而處理器可從存儲介質讀取信息及將信息寫入到存儲介質。在替代例中，存儲介質可以集成到處理器中。處理器和存儲介質可以駐留在ASIC中。ASIC可以駐留在用戶終端中。在替代例中，處理器和存儲介質可以作為分立部件駐留在用戶終端中。
[0073] 在一個或多個示例性設計中，所描述的功能可以用硬件、軟件、固件或其任何組合來實現(xiàn)。如果以軟件實現(xiàn)，則可以將這些功能存儲在計算機可讀介質中或者作為計算機可讀介質上的一個或多個指令或代碼進行傳輸。計算機可讀介質包括計算機存儲介質和通信介質兩者，其中通信介質包括便于從一個地方向另一個地方傳送計算機程序的任何介質。存儲介質可以是通用計算機或專用計算機能夠存取的任何可用介質。通過示例而非限制，這種計算機可讀介質可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲設備、磁盤存儲設備或其它磁存儲設備、或者能夠用于攜帶或存儲具有指令或數(shù)據(jù)結構形式的特定程序代碼單元并能夠由通用計算機或專用計算機或通用處理器或專用處理器存取的任何其它介質。
此外，任何連接可以適當?shù)胤Q為計算機可讀介質。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(DSL)或者諸如紅外線、無線和微波之類的無線技術從網(wǎng)站、服務器或其它遠程源傳輸?shù)?，那么同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL或者諸如紅外線、無線和微波之類的無線技術包括在所述介質的定義中。如本申請所使用的，盤和碟包括壓縮光碟(CD)、激光影碟、光碟、數(shù)字通用光碟(DVD)、軟盤和藍光光碟，其中盤通常磁性地復制數(shù)據(jù)，而碟則用激光來光學地復制數(shù)據(jù)。上面的組合也應當包括在計算機可讀介質的保護范圍之內(nèi)。
[0074] 提供之前的描述是為了使本領域的任何技術人員能夠實踐本文描述的各個方面。這些方面的各種修改對于本領域技術人員而言將是顯而易見的，并且這里定義的一般原理可以應用于其他方面。因此，權利要求不旨在限于本文所示的各方面，而是要符合與權利要求的語言一致的全部范圍，其中以單數(shù)形式提及元素并非旨在表示“僅有一個”，除非特別說明，而是“一個或多個”。除非另有特別說明，否則術語“一些”是指一個或多個。提及項目列表中的“至少一個”的短語是指這些項目的任何組合，包括單個成員。例如，“a、b或c中的至少一個”旨在涵蓋：a；b；c；a和b；a和c；b和c；以及a、b和c。貫穿本公開所描述的各個方面的元素的所有結構和功能等同物(對于本領域的普通技術人員而言是已知的或隨后已知的)，通過引用明確地并入本文中并且旨在由權利要求所涵蓋。此外，本發(fā)明中沒有任何公開內(nèi)容是想要奉獻給公眾的，不管這樣的公開內(nèi)容是否明確記載在權利要求書中。不應依據(jù)35?U.S.C.§112第6款來解釋任何權利要求的構成要素，除非該構成要素明確采用了“功能性模塊”的措辭進行記載，或者在方法權利中，該構成要素是用“功能性步驟”的措辭來記載的。
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