存储器设备的粒度刷新率控制制造技术

刷新存储器单元包括将B位字的每个位存储在存储器设备的不同子阵列中。这些位中的每个位与位位置相关联，并且该存储器设备包括多个子阵列。该系统和方法还包括基于多个位位置对涉及该B位字的机器学习或信号处理任务的执行的相对重要性来确定该多个位位置的刷新间隔。该刷新间隔基于保真性度量和资源度量。基于为该多个位位置确定的刷新间隔来刷新该多个子阵列，并且在接收到新的保真性度量或新的资源度量时动态地更新该多个位位置的刷新间隔。

Granularity refresh rate control of memory devices

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】存储器设备的粒度刷新率控制
技术介绍
申请人提供以下说明以帮助读者理解。所提供的信息或所引用的参考文献均不被承认是现有技术。存储器设备用于各种各样的应用中以用于存储数据。根据存储器设备的类型，可能需要周期性地刷新存储在那些存储器模块中的数据以防止数据丢失。然而，目前用于刷新存储器设备的机制由于其配置和其操作方式而具有局限性。
技术实现思路
本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，这些创新方面中没有一个独自负责本文所公开的所有期望的属性。现在将参照某些示例和实施方案来描述本公开的各个方面，这些示例和实施方案旨在举例说明而非限制本公开。尽管出于举例说明的目的，本文所述的示例和实施方案将关注于特定的系统和过程，但本领域的技术人员将会理解，这些示例仅是例示性的，并非旨在进行限制。根据本公开的一些方面，公开了一种方法。该方法包括将B位字的每个位存储在存储器设备的不同子阵列中。这些位中的每个位与位位置相关联，并且该存储器设备包括多个子阵列。该方法还包括基于该多个位位置对涉及该B位字的机器学习或信号处理任务的执行的相对重要性来确定该多个位位置的刷新间隔。该刷新间隔基于保真性度量和资源度量。该方法还包括：基于为该多个位位置确定的刷新间隔来刷新该多个子阵列，并且在接收到新的保真性度量或新的资源度量时动态地更新该多个位位置的刷新间隔。根据本公开的一些其他方面，公开了一种系统。该系统包括具有多个子阵列的存储器设备，使得该多个子阵列中的每个子阵列存储B位字的一位。该系统还包括与该多个子阵列中的每个子阵列操作地关联的存储器控制器。该存储器控制器包括编程指令，该编程指令用于在该多个子阵列中的每个子阵列中存储B位字的一位，并且确定该B位字的最高有效位的第一刷新间隔和该B位字的最低有效位的第二刷新间隔。第一刷新间隔小于第二刷新间隔，并且第一刷新间隔和第二刷新间隔被确定为使保真性度量最小化或使资源度量最小化。该存储器控制器还包括编程指令，该编程指令用于基于第一刷新间隔刷新该多个子阵列中的存储最高有效位的第一子阵列，并且基于第二刷新间隔刷新该多个子阵列中的存储最低有效位的第二子阵列。根据本公开的其他方面，公开了一种存储有计算机可读指令的非暂态计算机可读介质。该指令在由与动态随机存取存储器模块相关联的处理器执行时，使得该处理器：接收保真性度量，接收资源度量，接收粒度，并且确定B位字的多个位位置的刷新间隔以满足粒度和资源度量，同时使保真性度量最小化。对于涉及B位字的机器学习或信号处理任务的执行而言，更重要的位位置的刷新间隔小于较不重要的位位置的刷新间隔。该指令还使得处理器在接收到新的保真性度量、新的资源度量或新的粒度时动态地更新该多个位位置的刷新间隔。前述
技术实现思路
仅是例示性的，并不旨在以任何方式进行限制。除了上述例示性方面、实施方案和特征之外，通过参考以下附图和具体实施方式，另外的方面、实施方案和特征将变得显而易见。附图说明图1是根据本公开的一些实施方案的计算系统的示例性框图。图2是根据本公开的一些实施方案的图1的计算系统的动态随机存取存储器(“DRAM”)存储器芯片的示例性框图。图3是根据本公开的一些实施方案的示出图2的DRAM存储器芯片的其他细节的示例性框图。图4是根据本公开的一些实施方案的图1的计算系统的用于刷新存储在图2的DRAM存储器芯片中的数据的刷新系统的示例性框图。图5A是根据本公开的一些实施方案的示出图4的刷新系统的另一个示例的示例性框图。图5B是根据本公开的一些实施方案的示出图4的刷新系统的又一个示例的示例性框图。图6是根据本公开的一些实施方案的概述由图4至图5B的用于刷新存储在图2的DRAM存储器芯片中的数据的刷新系统实现的操作的示例性流程图。图7是根据本公开的一些实施方案的更详细地概述图6的流程图的某些操作的示例性流程图。图8是根据本公开的一些实施方案的更详细地概述图6的流程图的某些操作的另一个示例性流程图。图9是根据本公开的一些实施方案的描绘存储在图2的DRAM存储器芯片中的数据的特定位位置的保真性度量和刷新功率消耗之间的关系的示例性曲线图。图10是根据本公开的一些实施方案的描绘存储在图2的DRAM存储器芯片中的数据的特定位位置的另一个保真性度量和刷新功率消耗之间的关系的示例性曲线图。图11是根据本公开的一些实施方案的描绘存储在图2的DRAM存储器芯片中的数据的特定位位置的保真性度量和刷新功率消耗之间的关系的另一个示例性曲线图。图12是根据本公开的一些实施方案的加扰操作的示例性框图。结合附图，根据以下描述和所附权利要求，本公开的上述和其它特征将变得显而易见。应当理解，这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施方案，并且因此不应被认为是对其范围的限制，通过使用附图，将更具体且更详细地描述本公开。具体实施方式在以下具体实施方式中，参考了形成该具体实施方式的一部分的附图。在附图中，除非上下文另外指明，否则类似的符号通常标识类似的部件。在具体实施方式、附图和权利要求中描述的例示性实施方案并非旨在为限制性的。在不脱离在此呈现的主题的实质或范围的情况下，可利用其它实施方案，并且可进行其它改变。将容易理解的是，如本文一般所述并且在图中示出的本公开的各方面可被布置、取代、组合和设计成广泛多种不同的配置，所有这些配置均被明确地设想并成为本公开的一部分。存储器刷新(在本文中也称为刷新、刷新操作等)是周期性重复的过程，该过程读取和重写存储器单元的数据以防止存储在该存储器单元内的数据丢失。动态随机存取存储器(“DRAM”)存储器单元将电荷形式的数据存储在电容器中。DRAM存储器单元不能永久性地保留其数据，因为电容器电荷会随着时间的推移而逐渐损失。因此，DRAM存储器单元的电容器需要周期性地被刷新以对电容器再充电。DRAM存储器单元能够保持存储在其中的数据的时间被称为DRAM存储器单元的“保持时间”。DRAM存储器单元的两个刷新周期之间的时间间隔被称为“刷新间隔”。刷新间隔是刷新率的倒数。换句话讲，刷新间隔越大，刷新速率越小。换句话讲，刷新频率较低(从而具有较大刷新间隔)的DRAM存储器单元比刷新频率较高的DRAM存储器单元更容易丢失存储在该DRAM单元中的数据。不能在刷新间隔内保持电荷的DRAM存储器单元会导致故障，该故障被称为“保持故障”或“保持错误”。现有DRAM存储器标准中使用的示例性刷新间隔是六十四毫秒。虽然刷新操作对于防止DRAM存储器单元中的数据丢失是重要的，但是频繁的刷新操作会消耗大量的功率并降低系统性能。刷新操作期间消耗的功率在本文中称为“刷新功率”。随着DRAM存储器设备的容量增加以及随着DRAM存储器单元的尺寸缩小，DRAM存储器单元的电容器变得更容易发生电荷泄漏并且需要更频繁的刷新操作。更频繁的刷新操作又会更多地增加刷新功率消耗。刷新功率消耗在电池供电/移动计算应用中是至关重要的，特别是因为在空闲期间仍然需要刷新操作，这与写入和读取操作不同。研究已表明，随着DRA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n将B位字的每个位存储在存储器设备的不同子阵列中，其中所述位中的每个位与位位置相关联，并且其中所述存储器设备包括多个子阵列；/n基于多个所述位位置对涉及所述B位字的机器学习或信号处理任务的执行的相对重要性来确定所述多个所述位位置的刷新间隔，其中所述刷新间隔基于保真性度量和资源度量；/n基于为所述多个位位置确定的所述刷新间隔来刷新所述多个子阵列；以及/n在接收到新的保真性度量或新的资源度量时动态地更新所述多个位位置的所述刷新间隔。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190412 US 62/833,149;20190927 US 16/586,9031.一种方法，包括：
将B位字的每个位存储在存储器设备的不同子阵列中，其中所述位中的每个位与位位置相关联，并且其中所述存储器设备包括多个子阵列；
基于多个所述位位置对涉及所述B位字的机器学习或信号处理任务的执行的相对重要性来确定所述多个所述位位置的刷新间隔，其中所述刷新间隔基于保真性度量和资源度量；
基于为所述多个位位置确定的所述刷新间隔来刷新所述多个子阵列；以及
在接收到新的保真性度量或新的资源度量时动态地更新所述多个位位置的所述刷新间隔。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述刷新间隔被优化为使所述保真性度量最小化，同时满足所述资源度量。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述刷新间隔被优化为使所述资源度量最小化，同时满足所述保真性度量。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述刷新间隔被优化为满足粒度。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括在确定所述刷新间隔之前识别所述多个位位置的所述相对重要性。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述B位字的最高有效位比所述B位字的最低有效位更重要。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述最高有效位的所述刷新间隔小于所述最低有效位的所述刷新间隔。


8.根据权利要求1所述的方法，其中为相对重要性较高的所述位位置分配比相对重要性较低的所述位位置更短的刷新间隔。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述存储器设备包括动态随机存取存储器设备。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述保真性度量包括均方误差或峰值信噪比中的至少一者。


11.根据权利要求1至10中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永俊，崔元浩，C·盖约特，Y·卡苏托，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US