用于存储器对准的设备及方法技术

本发明专利技术包含与存储器对准有关的设备及方法。实例方法包括对基于字节的第一存储器元件及基于字节的第二存储器元件执行对准操作使得所述基于字节的第一存储器元件的填充位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的填充位且所述基于字节的第一存储器元件的数据位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的数据位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于存储器对准的设备及方法
本专利技术大体上涉及半导体存储器及方法，且更特定来说，涉及与存储器对准有关的设备及方法。
技术介绍
存储器装置通常提被供作为计算机或其它电子系统中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，其包含易失性及非易失性存储器。易失性存储器可能需要电力来维持其数据(例如，主机数据、错误数据等)且包含随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、同步动态随机存取存储器(SDRAM)及晶闸管随机存取存储器(TRAM)等。非易失性存储器可通过在不供电时保持所存储的数据而提供持久性数据且可包含NAND快闪存储器、NOR快闪存储器及电阻可变存储器，例如相变随机存取存储器(PCRAM)、电阻性随机存取存储器(RRAM)及磁阻随机存取存储器(MRAM)，例如自旋力矩转移随机存取存储器(STTRAM)等。电子系统通常包含数个处理资源(例如，一或多个处理器)，其可检索及执行指令且将所执行指令的结果存储到合适位置。处理器可包括数个功能单元，例如算术逻辑单元(ALU)电路、浮点单元(FPU)电路及组合逻辑块，例如，其可用于通过对数据(例如，一或多个操作数)执行逻辑运算(例如AND、OR、NOT、NAND、NOR及XOR)及反转(invert/inversion)逻辑运算执行指令。举例来说，功能单元电路可用于经由数种逻辑运算对操作数执行算术运算，例如加法、减法、乘法及除法。将指令提供到功能单元电路以供执行可涉及电子系统中的数个组件。指令可例如通过处理资源执行，例如控制器及/或主机处理器。数据(例如，将对其执行指令的操作数)可被存储于功能单元电路可存取的存储器阵列中。指令及数据可从存储器阵列检索且在功能单元电路开始对数据执行指令之前被定序及/或缓冲。此外，因为不同类型的操作可通过功能单元电路在一或多个时钟循环中执行，所以指令及数据的中间结果也可被定序及/或缓冲。在许多例子中，处理资源(例如，处理器及/或相关联的功能单元电路)可在存储器阵列外部，且数据经由处理资源与存储器阵列之间的总线被存取以执行一组指令。可改进存储器中处理(PIM)装置中的处理性能，其中处理器可在存储器内部及/或附近实施(例如，直接在与存储器阵列相同的芯片上)，这可减小处理时间且还可节省电力。各种存储器装置(例如存储器中处理装置)的阵列及/或子阵列之间及之内的数据移动可影响处理时间及/或电力消耗。附图说明图1A到1C是说明根据本专利技术的数个实施例的将具有基于字节的对准的存储器分配重新对准到具有非基于字节的对准的存储器分配的过程的示意图。图2是根据本专利技术的数个实施例的呈包含存储器装置的计算系统形式的设备的框图。图3是说明根据本专利技术的数个实施例的具有可选择逻辑运算选择逻辑的感测电路的示意图。图4展示根据本专利技术的数个实施例的可与数据左移位相关联的信令。具体实施方式数个实施例包含一种用于对准基于字节的存储器元件使得在对数据值执行逻辑运算之前对应于数据值的数据位在逻辑上邻近的方法。在对准存储器的一些方法中，架构及操作系统(OS)可在指令集架构(ISA)及应用程序二进制接口(ABI)中导出基于字节的寻址构造。如果存储器元件被定义为具有对应于数据值的数据位数量，其中存储器元件的位长度不等于字节的整数数量，那么OS可通过将位添加到存储器元件补齐存储器元件，使得位长度等于字节的整数数目。因此，存储器请求可基于基于字节的对准进行。然而，在富有表现力的存储器装置中，例如PIM装置，在非基于字节的对准中操作数据可能是有用的。此非基于字节的对准可改进整体处理性能且减少数据移动要求。另外，非基于字节的对准可允许优化编译器及运行时间系统以生成指令来对准非基于字节的存储器元件的数据位以进行随后算术、逻辑及组合运算。当主机维持存储器元件的基于字节的对准时，此类操作可在存储器内部执行。根据本专利技术的数个实施例，程序员可使用C或C++兼容编译器可理解的语言扩展来构造用于异构架构的可移植代码。本文揭示的实施例可包含可利用与一系列算术、移位及/或旋转操作组合的基于字节的对准以使基于字节的存储器元件在其相应位寻址边界上对准的方法。本专利技术的数个实施例可提供相较于一些先前方法(例如具有外部处理器(例如，定位在存储器阵列外部的处理资源，例如在单独集成电路芯片上)的先前PIM装置及系统)的与执行数据移动操作相关联的经改进并行性、经增加速度及/或经减小电力消耗。举例来说，数个实施例可提供在移位寄存器上移动数据同时执行计算功能，例如(举例来说)整数加、减、乘、除及CAM(内容可寻址存储器)功能而无需经由总线(例如，数据总线、地址总线、控制总线)将数据传送出存储器阵列及感测电路。此类计算功能可包含执行数个逻辑运算(例如，逻辑功能，例如AND、OR、NOT、NOR、NAND、XOR等)。然而，实施例不限于这些实例。例如，执行逻辑运算可包含执行数个非布尔逻辑运算，例如比较、销毁等。在本专利技术的以下详细描述中，参考形成其一部分且其中通过说明展示可如何实践本专利技术的一或多个实施例的附图。足够详细地描述这些实施例以使所属领域的一般技术人员能够实践本专利技术的实施例，且应理解，可利用其它实施例且可在不背离本专利技术的范围的情况下做出过程、电及/或结构变化。如本文使用，“数个”特定事物可指代此类事物中的一或多者(例如，数个存储器阵列可指代一或多个存储器阵列)。“多个”希望指代此类事物中的一者以上。本文的图遵循编号惯例，其中第一数字或前几个数字对应于图号且剩余数字识别图式中的元件或组件。如应了解，本文各种实施例中展示的元件可经添加、交换及/或消除以便提供本专利技术的数个额外实施例。另外，如应了解，图中提供的元件的比例及相对尺度希望说明本专利技术的某些实施例，且不应以限制意义来理解。术语“对准操作”是指能够在存储器分配内移动位的操作。对准操作的实例包含移位操作及旋转操作。根据本专利技术，可对存储于存储器单元阵列中的位执行旋转操作，使得位在旋转操作期间保持在芯片上。基于字节的存储器元件的旋转操作可将至少最高有效位(MSB)或至少最低有效位(LSB)从基于字节的存储器元件的一个端移动到另一端，就好像基于字节的存储器元件的所述端是耦合在一起一样。旋转操作也可将基于字节的存储器元件的其它位挪开，使得至少所述MSB或LSB可被移动到另一端。因此，旋转操作包含“其它位”的移位操作且包含至少所述MSB或LSB的复制操作、移位操作及反向复制操作，如下文更详细描述。旋转操作可依据旋转操作的定向描述(例如，左旋转操作或右旋转操作)。举例来说，左旋转操作可包含将逻辑定位在基于字节的存储器元件的左端(例如，MSB或LSB)处的位移动到基于字节的存储器元件的右端及将剩余位移位到左端。作为实例，如果是一个字节(例如，八个位)长的基于字节的存储器元件左旋转两个位，那么基于字节的存储器元件的最左两个位变为基于字节的存储器元件的最右两个位。剩余六个位左移位两个位，使得基于字节的存储器元件占据相同的逻辑空间。相比之下，右旋转操作可包含将逻辑定位在基于字节的存储器元件的右端处的位(例如，MSB或LSB)移动到基于字节的存储器元件的左端及将剩余位移位到右端。对一个字节长的基于字节的存储器元件执行向左移位两个位的移位操作会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于存储器对准的方法，其包括：对基于字节的第一存储器元件及基于字节的第二存储器元件执行对准操作使得：所述基于字节的第一存储器元件的填充位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的填充位；且所述基于字节的第一存储器元件的数据位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的数据位。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.11 US 15/349,4921.一种用于存储器对准的方法，其包括：对基于字节的第一存储器元件及基于字节的第二存储器元件执行对准操作使得：所述基于字节的第一存储器元件的填充位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的填充位；且所述基于字节的第一存储器元件的数据位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的数据位。2.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述对准操作包括对所述基于字节的第一存储器元件的所述填充位及所述基于字节的第二存储器元件的所述数据位执行旋转操作。3.根据权利要求2所述的方法，其中执行所述旋转操作包括响应于所述基于字节的第一及第二存储器元件被后填充，对所述基于字节的第一存储器元件的所述填充位及所述基于字节的第二存储器元件的所述数据位执行左旋转操作。4.根据权利要求2所述的方法，其中执行所述旋转操作包括响应于所述基于字节的第一及第二存储器元件被前填充，对所述基于字节的第一存储器元件的所述填充位及所述基于字节的第二存储器元件的所述数据位执行右旋转操作。5.根据权利要求2所述的方法，其中执行所述旋转操作进一步包括将所述基于字节的第二存储器元件的所述数据位移位等于所述基于字节的第一存储器元件的填充位数量的位数量。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其进一步包括对基于字节的第三存储器元件执行所述对准操作使得：所述基于字节的第二存储器元件的所述填充位在逻辑上邻近基于字节的第三存储器元件的填充位；且所述基于字节的第三存储器元件的数据位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的不同数据位。7.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其进一步包括对基于字节的第三存储器元件执行所述对准操作使得：所述基于字节的第二存储器元件的不同填充位在逻辑上邻近所述基于字节的第三存储器元件的填充位；且所述基于字节的第三存储器元件的数据位在逻辑上邻近所述基于字节的第二存储器元件的不同数据位。8.根据权利要求7所述的方法，其中执行所述对准操作包括：对所述基于字节的第一存储器元件的所述填充位及所述基于字节的第二存储器元件的所述数据位执行第一旋转操作；及对所述基于字节的第一及第二存储器元件的所述填充位及所述基于字节的第三存储器元件的所述数据位执行第二旋转操作。9.根据权利要求8所述的方法，其中执行所述第二旋转操作进一步包括将所述基于字节的第三存储器元件的所述数据位移位等于所述基于字节的第一及第二存储器元件的所述填充位的总数量的位数量。10.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在执行所述对准操作之后经由感测电路对所述基于字节的第一及第二存储器元件的所述数据位执行逻辑运算。11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括在执行所述逻辑运算之后执行重新对准操作以将所述基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·勒戴尔，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US