存储系统和命令处理方法技术方案

技术编号:2826626 阅读:334 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种包括存储器控制器和存储器的存储系统以及相关方法。该方法包括:从该存储器控制器向该存储器传递命令和与该命令关联的误差检测/校正(EDC)数据;并行解码该命令并运行与该EDC数据相关的EDC操作;和如果该命令是写命令,则延迟运行该写命令指示的写操作,直到完成EDC操作为止,否则,则立即运行该命令指示的操作,而不管是否完成了EDC操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术 一般涉及存储系统和处理存储系统命令的方法。技术背景存储系统的概念现在包括使能数字数据传输、存储和恢复的各种电 路和相关控制方法。以前,存储系统仅与计算机系统和类似计算逻辑平台相 关联。现在,从手机到汽车到制冷机的许多消费品包括可变复杂性的存储系统。图(FIG.) 1中概念性图示了一般存储系统,其中提供存储器2以存储通 过信道3从存储器控制器1接收的数据。存储器2从其工作本性来说可以是易失性的或非易失性的。易失性存储 器可保持所存储的数据,只要向该存储器供电即可。动态随机存取存储器 (DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)是公知类别的易失性存储器。 相反,非易失性存储器具有在不被施加电力的情况下也保持所存储的数据的 能力。闪存是非易失性存储器的一个普通示例。与存储器类型和相关存储容量无关,存储器一般必须与一些种类的存储 器控制器相关联。图1所示存储器控制器1可采取许多不同形式,包括一般 处理器或控制器、直接存储地址(DMA)控制器、主机装置中央处理单元 (CPU)、专用数据切换或传输元件等。在其所有可变形式中,与附加功能无 关,存储器控制器1以其基本相关功能控制向和/或从存储器2传输数据。经由信道3完成存储器控制器1和存储器2之间的数据传输。信道3在 其实现上可以是硬连线的或无线的。例如,可经由(多个)射频(RF)信道、 (多个)红外信道和/或(多个)磁电信道在存储器控制器1和存储器2之间 无线传输数据。更具体地,存储器控制器1和存储器2经由由一个或多个总 线和/或各种信号线形成的硬连线信道相连。在该上下文中,总线仅是与 数据块和/或定时段相关地共同操作的信号线集合(物理的或操作的)。图2所示示例仅是可用于连接存储器2和存储器控制器1的多种硬连线信道3中的几种。在第一图示示例中,存储器2和存储器控制器1通过多个单向控制信号线(C/S)、单向地址总线(ADDR)、和双向数据总线(DQ) 相连。假设为了图示存储器2是DRAM的目的,控制信号线可用于传递常用 控制信号,例如片选(CS)、行地址选通(RAS)、列地址选通(CAS)、写使 能等。在该配置中,地址总线可用于传递多个地址位,标识分别向其写入数 据或从其读取数据的存储器2中的(多个)唯一位置。要写入存储器2的数 据在下面将被称为写数据,而从存储器2恢复的数据将被称为读数据。在图2的第二图示示例中,将控制信号线和地址总线的单向集合有效组 合为单一控制/地址(C/A)总线。该总线配置一般利用打包(packetized)命 令而与存储系统相关联。也就是说,某些存储系统架构利用通过将数据配置 为所谓数据分组而提供的灵活性和有效性。数据分组的定义和使用是本 领域技术人员公知的,并且是许多传统协议和标准的主题。在图2的第三图示示例中,还使用公共单向C/A总线结构来从存储器控 制器1向存储器2传递写数据。这里,可再次将写数据和相关控制数据和/或 地址数据一起集合为一个或多个数据分组。最后,在图2的第四图示示例中,使用公共单向总线不仅从存储器控制 器2向存储器1传递控制数据、地址数据和写数据,而且从存储器2向存储 器控制器l传递读数据。除了公共单向总线之外,在存储器控制器l和存储 器2之间仅以别的方式定义某些控制信号线。在该示例中,在将读数据从存 储器2传递到存储器控制器1之前,可对读数据进行打包。传统和新兴(emerging)存储系统的一个显著特性是对于更大数据带宽 (即,每单位操作的可用数据)和/或数据吞吐量(每时间段的可用数据)的 增加的需求。可通过在存储系统操作中增加向/从存储器传递的数据比特数目 来增加数据带宽。可通过增加在存储系统操作中向/从存储器传递的数据比特 数目和/或增加执行每一存储系统操作的速度,来增加数据吞吐量。给定在最大化可用数据带宽和数据吞吐量的同时降低存储系统尺寸和功 耗的并发商业动机,已迅速出现某些实际限制就不令人吃惊了。例如,可以 由存储器或存储器控制器的尺寸和/或可用连接(输入/输出)垫(pads)的对 应数目来限制用于连接存储器控制器和存储器的信号线的数目。给定这样的 物理限制,存储系统中的所有或一些信号线在它们的使用中可复用。与存储器和存储器控制器之间的物理连接无关,几乎所有当前存储系统正以越来越快的时钟速度运行。越来越快的时钟速度促进更大数据吞吐量。 非常期望增强的数据吞吐量用于许多商业应用。不幸的是,越来越快的时钟速度也增加数据通信(发送和/或接收)误差 的可能性。实际上,存储系统已变得很复杂并且数据传输速度已变得很快, 使得许多当前存储系统现在合并误差检测和/或误差校正(单独或统一表示为 EDC)能力,以减轻不可避免的数据误差的结果。EDC能力曾经最初用于远程(long-haul)(或大批(bulk))数据业务, 例如电话网络和卫星通信系统。然而,现在,在存储系统中合并EDC能力的 优点得到了很好重视。存在许多不同类型EDC协议、技术、方案、以及相关 电路和软件。 一类相对简单的误差检测技术传统上用于实现称为循环冗余校 验(CRC )的功能。更复杂的EDC技术不仅能够检测所传递的数据中的一个 或多个误差的存在,而且能够校正所检测的(多个)误差。几乎所有EDC技术都通过向传递的数据块添加附加(开销)数据比特 来实现。也就是说,首先通过算术或逻辑计算来运行数据块,以便产生对应 EDC数据。然后将EDC数据和数据块一起传输。在接收方,通过类似算术/ 逻辑计算再次运行该数据块,并将得到的数据与所接收的EDC数据作比较。成功的比较指示没有误差的数据块。失败的比较指示数据块中的 一个或多个 误差。当使用更复杂的EDC技术时,通过进一步采取(resort to)开销数据 可校正这些误差。当存储系统的工作速度和总体复杂性增加时,在存储器控制器和存储器 之间传递的控制数据、地址数据、写数据、读数据等已变得更容易发生误差。 这样的误差的潜在突难性效果是明显的。错误的控制数据、地址数据和/或写 数据是特别危险的,因为这些数据能破坏存储器中存储的数据。作为前述结果,许多当前存储器控制器现在包括能够生成与存储系统操 作(例如,读/写操作)相关的EDC数据的专用电路和/或软件例程。与合并 EDC能力(例如,硬件和/或软件)的存储器控制器相连的存储器必须在功能 上能够隔离EDC数据和其他数据,并其后利用EDC数据来验证其他数据的 一些部分的完整性。另外,存储器通常包括当已标识了错误数据时能够通知存储器控制器的 专用电路和/或软件例程。响应于来自存储器的通知,存储器控制器可重发该 错误数据。供的EDC数据的情况下,存储器可附加或替代 包括能够校正所接收的数据中所标识的(多个)误差的误差校正电路和/或软件例程。存储系统的EDC能力的总功率和复杂性是设计选择的内容,但是在 当前存储系统中正增加提供一些EDC能力。EDC能力在使用数据分组通信技术的存储系统的环境中是特别有益的。 也就是说,可定义各数据分组以包括对应EDC数据连同其他类型数据(例如, 控制数据、地址数据、写数据等)。EDC数据可与这些其他数据类型中的任 何一个或多个相关联(例如,从这些数据中导出并用于检测和/或校正这些数 据中的误差)。尽管EDC能力在存储器控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在包括存储器控制器和存储器的存储系统中的方法,包括:    从该存储器控制器向该存储器传递命令和与该命令关联的误差检测/校正(EDC)数据;    并行解码该命令并运行与该EDC数据相关的EDC操作;和    如果该命令是写命令,则延迟运行该写命令指示的写操作,直到完成EDC操作为止,否则    立即运行该命令指示的操作,而不管是否完成了EDC操作。

【技术特征摘要】
KR 2007-2-8 13179/07;US 2007-7-18 11/779,3451.一种在包括存储器控制器和存储器的存储系统中的方法,包括从该存储器控制器向该存储器传递命令和与该命令关联的误差检测/校正(EDC)数据;并行解码该命令并运行与该EDC数据相关的EDC操作;和如果该命令是写命令,则延迟运行该写命令指示的写操作,直到完成EDC操作为止,否则立即运行该命令指示的操作,而不管是否完成了EDC操作。2. 根据权利要求l的方法,其中将该命令传递到该存储器,作为多个命 令信号、作为包括控制数据的命令分组、作为包括控制数据和地址数据的命 令分组、或作为包括控制数据、地址数据、和写数据的命令分组。3. 根据权利要求1的方法,其中将该命令传递到该存储器作为包括该 EDC数据的命令分组。 z4. 根据权利要求2的方法,其中经由第一单向总线从该存储器控制器向 该存储器传递该命令。5. 根据权利要求4的方法,其中该存储器响应于该命令经由第二单向总 线向该存储器控制器传递读数据。6. 根据权利要求5的方法,其中所述第一和第二单向总线具有不同总线 宽度。7. 根据权利要求2的方法,其中经由双向总线在所述存储器控制器和存 储器之间传递写数据和读数据。8. 根据权利要求1的方法,其中该EDC操作实现循环冗余校验法(CRC), 并且该EDC数据包括CRC数据。9. 根据权利要求l的方法,其中经由第一单向总线从该存储器控制器向 该存储器传递的命令包括含有EDC数据、控制数据、和地址数据的命令分组, 并且其中所述解码命令的步骤包括在分组接收机中接收该命令分组,并作为响应而生成内部命令、内部EDC 数据和内部地址。10. 根据权利要求9的方法,其中运行该EDC操作的步骤包括 向误差检测器施加所述内部EDC数据、内部命令、和内部地址;在该误差检测器中生成与所述内部命令、内部地址、和内部EDC数据相 关的误差信号;和向写使能信号传输块施加该误差信号。11. 根据权利要求10的方法,其中延迟运行写操作的步骤包括响应于 该误差信号而在该写信号传输块中生成最终写使能信号。12. 根据权利要求10的方法,还包括在命令解码器中解码该内部命令,并生成被施加到存储器内核的多个控 制信号,以便运行该命令所指示的操作;其中所述控制信号之一包括施加到该写信号传输块的写使能信号。13. 根据权利要求10的方法,还包括响应于该误差信号而在该存储器中生成误差标记,并将该误差标记传递 到该存储器控制器。14. 根据权利要求10的方法,还包括以下步骤中的至少一个 经由第二单向总线从该存储器控制器向该存储器传递与该命令关联的写数据;和经由第三单向总线从该存储器向该存储器控制器传递与该命令关联的读数据。15. 根据权利要求14的方法,其中所述第二和第三单向总线中的至少一 个具有和第一单向总线不同的总线宽度。16. 根据权利要求1的方法,其中从该存储器控制器向该存储器传递的 命令包括含有控制数据、地址数据、和与所述控制数据和地址数据中的至少 一个关联的第一 EDC数据的第 一命令分组,并包括含有写数据和与所述写数 据关联的第二 EDC数据的第二命令分组,并且其中所述解码该命令信号的步 骤包括在分组接收机中接收该第一命令分组,并作为响应而生成内部命令、内 部地址、第一内部EDC数据、和第一分组指示信号。17. 根据权利要求16的方法,其中所述运行EDC操作的步骤包括 向误差检测器施加所述第一内部EDC数据、内部命令、第一分组指示信号、和内部地址;在该误差检测器中生成与所述内部命令、第一EDC数据、内部地址、和 第一分组指示信号相关的第一误差信号;和将该第一误差信号施加到写信号传输块。18. 根据权利要求17的方法,其中延迟运行写操作的步骤包括在该写 信号传输块中生成与该第一误差信号相关的最终写使能信号。19. 根据权利要求17的方法,其中解码该命令的步骤还包括 在分组解码器中接收第二命令分组,并生成内部写数据、第二内部EDC数据、和第二分组指示信号;和 存储该内部写数据。20. 根据权利要求19的方法,其中运行该EDC操作的步骤还包括 将所述第二内部EDC数据、内部写数据、和第二分组指示信号施加到该误差检测器;和在该误差检测器中生成与所述内部写数据、第二内部EDC数据、和第二 分组指示信号相关的第二误差信号。21. 根据权利要求20的方法,还包括 向数据传输块施加该第二误差信号;和响应于该第二误差信号经由该数据传输块向该存储单元阵列传输所存储 的内部写数据。22. 根据权利要求20的方法,还包括响应于所述第一和第二误差信号而在该存储器中生成误差标记,并将该 误差标记传递到该存储器控制器。23. —种存储系统,包括 经由信道与存储器相连的存储器控制器;其中该存储器控制器包括命令/地址传送块,生成命令和与该命令关联的误差检测/校正(EDC)数据,并经由该信道将该命令和EDC数据传递到 该存储器;和其中该存储器包括接收机块,接收所述命令和EDC数据;和解码/运行块,与运行和EDC数据相关的EDC操作并行地解码和运 行该命令;其中如果该命令不是写命令,则立即运行该命令指示的操作,而不 管是否完成了EDC操作,但是如果该命令是写命令,则延迟运行该操作,直 到完成EDC操作为止。24. 根据权利要求23的系统,其中该命令/地址传送块生成的命令包括 多个命令信号、包括控制数据的命令分组、包括控制数据和地址数据的命令 分组、或包括控制数据、地址数据、和写数据的命令分组。25. 根据权利要求23的系统,其中该命令/地址传送块生成的命令包括 含有该EDC数据的命令分组。26. 根据权利要求23的系统,其中该信道包括从该存储器控制器向该存 储器传递该命令的第一单向总线。27. 根据权利要求26的系统,其中该信道还包括响应于该命令从该存储 器向该存储器控制器传递读数据的第二单向总线。28. 根据权利要求27的系统,其中所述第一和第二单向总线具有不同总 线宽度。29. 根据权利要求23的系统,其中该信道包括在所述存储器控制器和存 储器之间传递写数据和读数据的双向总线。30. 根据权利要求23的系统,其中该解码/运行块中的EDC操作的运行 实现循环冗余校验法(CRC ),并且该EDC数据包括CRC数据。31. 根据权利要求23的系统,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:李祯培
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:KR[韩国]

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