一种数据存储控制方法，及装置制造方法及图纸

一种数据存储控制方法，及装置。其中方法的实现包括：监测相变存储器中的各存储堆是否有读写操作，对没有读写操作的存储堆内的单元CELL预填充1；相变存储器有两个或两个以上的存储堆；在需要在所述相变存储器中写入数据时，若需要写入的数据的目标地址段已预填充1，且所述目标地址段内的目标CELL当前值与所述需要写入数据不同，则修改所述目标CELL为0。当PCM的某些存储堆有读写操作时，控制器可以对没有读写操作的存储堆进行Preset操作，Preset命令只需要地址总线和控制总线，不需要数据总线，因此可以做到和其他存储堆读写操作完全的并发。从而可以提升读写并发度，降低正常写操作的延迟，提升PCM系统写性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种数据存储控制方法，及装置
本专利技术涉及数据存储
，特别涉及一种数据存储控制方法，及装置。
技术介绍
存储介质，PCM（phasechangememory，相变存储器）正作为下一代的非易失存储器（NoneViolatememory）开始普及，将替代DRAM（DynamicRandomAccessMemory，动态随机存取存储器）和NANDFlash（闪存），成为新一代的存储机制。PCM利用硫族化合物在晶态和非晶态巨大的导电性差异来存储数据。硫族化合物目前主要是GST（GlutathioneS-transferase，谷胱甘肽巯基转移酶）材料，GST材料在非晶态下具有较高的电阻率。由于这种状态通常出现在RESET（复位）操作之后，我们一般称其为RESET状态，在RESET操作中CELL（单元）的温度上升到略高于熔点温度，然后突然对GST淬火将其冷却。冷却的速度对于非晶层的形成至关重要。在晶态下，GST材料具有较低的电阻率。由于这种状态通常出现在SET（置位）操作之后，我们一般称其为SET状态，在SET操作中，材料的温度上升高于结晶温度但是低于熔点温度，然后缓慢冷却使得晶粒形成整层。在实际的PCM写操作过程中，一般是控制电流来实现写1（SET）、写0（RESET）。由上面可以看出，PCM在SET操作时，需要缓慢冷却，因此需要较长时间的小电流；而RESET操作，则需要短时间的大电流。因此，由于自身的特点，写0/RESET和写1/SET的时间差别较大：典型的写1/SET时间是写0/RESET时间的2～5倍。写1/SET操作的实现过程如下：由于PCM各CELL（单元）的个体差异，所需的电流大小等参数存在差异。现在的写1/SET操作，一般是迭代式。先尝试用较小电流进行SET操作，然后回读电阻值是否符合预设值。如果不符合则逐渐加大电流，直至回读电阻值符合预设值。目前，提升PCM写速度的方法，可以如下：在正式写操作前预先写0/RESET，正式写操作只需要写1/SET，缩短正式写操作时间。该方案具体如下：在PCM空闲时，对PCM区块进行预填充1，然后再写入数据时，只需要对数据0进行写0操作，避免了费时的写1操作，能够提升写入速度。即：针对一个区域，先对选中的区域进行预填充1（PRESET），然后根据要写入的数据，将需要写0（RESET）的bit进行写0（RESET）。以上方案，对PCM页面进行预填充只能在PCM空闲时进行，当正在进行预填充时，如果有读/写请求，读/写请求响应时间将会较长，因此PCM系统写性能仍然较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数据存储控制方法，及装置，用于提升读/写并发度，降低正常写操作的延迟，提升PCM系统写性能。本专利技术实施例一方面提供了一种数据存储控制方法，包括：监测相变存储器中的各存储堆bank是否有读写操作，对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1；所述相变存储器有两个或两个以上的存储堆bank；在需要在所述相变存储器中写入数据时，若需要写入的数据的目标地址段已预填充1，且所述目标地址段内的目标CELL当前值与所述需要写入数据不同，则修改所述目标CELL为0。结合一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述方法，还包括：若所述需要写入的数据的目标地址段已预填充1，且当前需要写入的数据为1，则断开写操作回路，跳过该单元CELL的填充。结合一方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1包括：首先读取所述没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL的原数据，若原数据为1，则断开写操作回路，若原数据为0，则写入1。结合一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，在对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1过程中还包括：若监测到所述相变存储器中的正在进行预填充1的存储堆bank有读写操作，则暂停对所述存储堆bank的预填充1的操作，直到所述存储堆bank的读写操作结束。结合一方面的实现方式，一方面的第一种、第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，若监测到两个或两个以上的存储堆bank没有读写操作，所述对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1包括：按队列长度优先原则，对所述两个或两个以上的存储堆bank没有读写操作中队列长度更长的存储堆bank内的单元CELL预填充1。本专利技术实施例二方面提供了一种数据存储控制装置，包括：监测单元，用于监测相变存储器中的各存储堆bank是否有读写操作；所述相变存储器有两个或两个以上的存储堆bank；填充单元，用于对所述监测单元监测到的没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1；写控制单元，用于在需要在所述相变存储器中写入数据时，若需要写入的数据的目标地址段已由所述填充单元预填充1，且所述目标地址段内的目标CELL当前值与所述需要写入数据不同，则修改所述目标CELL为0。结合二方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述写控制单元，还用于若所述需要写入的数据的目标地址段已预填充1，且当前需要写入的数据为1，则断开写操作回路，跳过该单元CELL的填充。结合二方面的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述填充单元，用于首先读取所述监测单元监测到的没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL的原数据，若原数据为1，则断开写操作回路，若原数据为0，则写入1。结合二方面的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述填充单元，还用于在所述填充单元对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1过程中，若所述监测单元监测到所述相变存储器中的正在进行预填充1的存储堆bank有读写操作，则暂停对所述存储堆bank的预填充1的操作，直到所述存储堆bank的读写操作结束。结合二方面的实现方式，二方面的第一种、第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述填充单元，用于若所述监测单元监测到两个或两个以上的存储堆bank没有读写操作，则按队列长度优先原则，对所述两个或两个以上的存储堆bank没有读写操作中队列长度更长的存储堆bank内的单元CELL预填充1。本专利技术实施例三方面提供了一种相变存储器，包括：两个或两个以上采用相变存储介质的存储堆bank、位线选择开关、检测放大器、写驱动器；所述检测放大器与位线选择开关连接，所述写驱动器与位线选择开关连接，所述位线选择开关与所述检测放大器以及所述写驱动器连接，其特征在于，还包括：控制电路；所述控制电路与所述位线选择开关、所述检测放大器以及所述写驱动器连接；所述控制电路监测所述检测放大器和所述写驱动器确定各存储堆bank是否有读写操作，并向位线选择开关发送启动指令，指示所述位线选择开关选中没有读写操作的存储堆bank内需要预填充的单元CELL，所述写驱动器对选中的单元CELL写入1，实施预填充；所述写驱动器在接收到写操作指令后，若需要写入的目标地址段已填充1，且所述目标地址段内的目标CELL当前值与所述需要写入数据不同，则修改所述目标CELL为0。结合一方面的实现方式，在第一种可能的实现方式中，所述向位线选择开关发送启动指令，指示所述位线选择开关选中没有读写操作的存储堆bank内需本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种数据存储控制方法，其特征在于，包括：监测相变存储器中的各存储堆bank是否有读写操作；当所述相变存储器中的至少一个存储堆bank有读写操作时，对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1；所述相变存储器有两个或两个以上的存储堆bank；在需要在所述相变存储器中写入数据时，若需要写入的数据的目标地址段已预填充1，且所述目标地址段内的目标CELL当前值与所述需要写入数据不同，则修改所述目标CELL为0。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括：若所述需要写入的数据的目标地址段已预填充1，且当前需要写入的数据为1，则断开写操作回路，跳过该单元CELL的填充。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1包括：首先读取所述没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL的原数据，若原数据为1，则断开写操作回路，若原数据为0，则写入1。4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，在对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1过程中还包括：若监测到所述相变存储器中的正在进行预填充1的存储堆bank有读写操作，则暂停对所述存储堆bank的预填充1的操作，直到所述存储堆bank的读写操作结束。5.根据权利要求1至4任意一项所述方法，其特征在于，若监测到两个或两个以上的存储堆bank没有读写操作，所述对没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1包括：按队列长度优先原则，对所述两个或两个以上的存储堆bank没有读写操作中队列长度更长的存储堆bank内的单元CELL预填充1。6.一种数据存储控制装置，其特征在于，包括：监测单元，用于监测相变存储器中的各存储堆bank是否有读写操作；所述相变存储器有两个或两个以上的存储堆bank；填充单元，用于当所述相变存储器中的至少一个存储堆bank有读写操作时，对所述监测单元监测到的没有读写操作的存储堆bank内的单元CELL预填充1；写控制单元，用于在需要在所述相变存储器中写入数据时，若需要写入的数据的目标地址段已由所述填充单元预填充1，且所述目标地址段内的目标CELL当前值与所述需要写入数据不同，则修改所述目标CELL为0。7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述写控制单元，还用于若所述需要写入的数据的目标地址段已预填充1，且当前需要写入的数据为1，则断开写操作回路，跳过该单元CELL的填充。8.根据权利要求6所述装置，其特征在于，所述填充单元，用于首先读取所述监测单元监测到的没有读写操作的存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘顺成，徐君，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44