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存储器阵列在挂起模式和待机模式下的可变自刷新速率制造技术

技术编号:3081902 阅读:201 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种存储单元(10)的自刷新速率可以基于温度来管理。在本发明专利技术的一个实施例中,本发明专利技术可以包括测量存储单元的温度,该存储单元具有自刷新速率以保持数据完整性、将测量的温度与阈值进行比较、以及基于比较来调整存储单元的自刷新速率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算机系统中的功耗,更具体地涉及控制固态存储体 的刷新率。
技术介绍
随着固态RAM (随机存取存储器)的温度上升,存储器以更快 的速率失去电荷。如果存储器失去电荷,它就会失去存储在其存储单 元内的数据。RAM芯片具有自刷新电路,其以周期性间隔恢复失去 的电荷。该间隔选择为足够短,使得实际上没有失去或者损坏数据的 风险。RAM的温度主要由其活动水平(读取和写入存储单元的速率) 及其环境决定。电荷失去速率升高将产生更多的热量,并且更多的热 量会增大电荷失去的速率。另外,每个自刷新循环都需要功率。对于 待机状态下的计算机,自刷新存储器所需的功率可能是总功耗的主要 部分。随着计算机系统中的系统存储器的数量增加,自刷新功率可能 会成为系统总功耗中的越来越大的份额。对于电池供电的系统,例如 笔记本电脑、PDA (个人数字助理)、台式计算机、音乐播放器和便 携式电话,存储器的刷新循环对电池寿命有重大的影响。对于插入主 要电源的系统,刷新循环增加了系统的操作成本。另外,更新的存储器芯片设计甚至需要更短的自刷新间隔。对于 DDR2和DDR3 (双倍数据速率)芯片,在更高的存储器芯片温度(例 如,85'C以上的温度)下需要双倍自刷新速率。将2X自刷新速率 限定为DDRAM (双倍数据速率同步动态RAM)的自刷新速率的两 倍。这对计算机系统的备用功率提出了进一步的要求。为了降低存储器芯片或存储体、系统或子系统的刷新速率,必须知道关于其温度的一些信息。温度信息越精确,刷新速率就可以降得 越多。如果温度信息不可靠或者不精确,那么存储器就必须以更快的 刷新速率运行,以便提供一些误差容限。为了高效,应该将所述温度信息提供给能够应用其对自刷新速率 进行调整的一些系统。在降低功耗的单独努力中,许多系统提供各种挂起、待机和休眠状态。 一个这种状态称为STR (挂起到RAM)。在 STR下,将系统的当前状态存储在系统RAM中,而大多数系统硬件 断电。结果,RAM变为最主要的用电者,并且还是用于将系统从STR 唤醒的唯一信息来源。如果系统在存储器温度高或者以高刷新速率工作时进入了 STR 或者另一种低功率状态,那么在处于低功率模式一些时间之后,存储 器就会冷却下来。然后,自刷新速率会降低,从而省电并使存储器能 够冷却得更快。但是,在系统处于低功率状态时,许多低功率状态将 使能够调整自刷新速率的电路断电,例如处理器、存储器控制器以及 输入/输出集线器。附图说明通过阅读下面的说明书和所附的权利要求并参考下列附图,本发 明实施例的各种优点对于本领域技术人员将变得显而易见,其中 图l是根据本专利技术实施例的一部分计算机系统的框图; 图2是根据本专利技术另一实施例的一部分计算机系统的框图; 图3是根据本专利技术实施例基于温度调整存储单元自刷新速率的处 理流程图;图4是根据本专利技术实施例在挂起到RAM状态下基于温度调整存 储单元自刷新速率的处理流程图 ,图5是根据本专利技术实施例在挂起到RAM状态下基于温度调整存储单元自刷新速率的处理流程图;以及图6是适于实现本专利技术实施例的计算机系统的框图。具体实施方式 图1示出了存储单元10,该存储单元10具有多个存储器12 (12a-12n)以及耦合到存储器12的温度测量模块14。存储单元10 可以是笔记本个人电脑(PC)中典型使用类型的SO-DIMM (小型双 列直插式存储模块)。SO-DIMM 10可以具有支持64位传输的240 引脚、144引脚或者72引脚配置,或者具有任何其它的多种不同引 脚配置,以用于与DIMM (双列直插式存储模块)结构或者任何其它 结构相应的不同传输速率。可选地,存储单元IO可以是一般应用在 台式PC中的微型DIMM或者全尺寸DIMM。此外,存储器12可以 是SDRAM (同步动态随机存储器)器件,该器件具有比较高的电流 浪涌瞬变过程,并因此非常容易受到过热的影响。然而,本专利技术的实 施例可以应用于要求自刷新速率至少部分取决于温度的任何类型的 存储器。温度测量模块14直接或间接地测量一个或多个存储器12的内部 温度。温度测量模块可以使用在一个或多个各种不同位置的热传感 器。存储单元包括几个SDRAM器件12a、 12b、 12c、 12d。尽管示 出了四个SDRAM器件,但是可以使用更多或者更少的存储器。存储 单元中的串行存在检查(SPD)器件18耦合到热传感器,从而驱动 传感器并接收温度测量值。存储单元10通过存储器总线24耦合到MCH (存储器控制集线 器)22,并且存储单元的SPD通过SMBus 28耦合到ICH (输入/输 出控制器集线器)34。除了存储在系统启动时基本输入/输出系统 (BIOS,未示出)所使用的配置信息(例如,模块大小、数据宽度、 速度和电压)之外,SPD器件18还能将SDRAM器件12的内部温度 传送到系统管理接口 26。如果存储单元的温度超过了温度阈值,那 么系统管理接口 26可以在中断线30上产生中断和控制信号,并且将 系统从低功率状态中唤醒。具体而言,所示的系统管理接口 26包括耦合到SPD器件18的 系统管理总线28。系统管理接口 26通过系统管理总线28从SPD器 件18接收内部温度,并且将该内部温度与温度阈值进行比较。在一个例子中,系统管理总线28是I2C (内部集成电路)总线 (例如,12C规范,版本2.1, Phillips Semiconductors, 2000年1月),其物理上可以包括两个有效导线和接地连接。该有效导线称为串行数 据线(SDA)和串行时钟线(SCL),他们都是双向的。系统管理总线28还可以在SMBus框架(例如,SMBus规范, 版本2.0, SBS Implementers Forum, 2000年8月)下工作。SMBus 接口使用12C作为它的主链路,并且使部件可以来回传送信息,而不 是在各个控制线上传送。这种方法对于个人计算机体系结构中的系统 存储器特别有用。ICH耦合到MCH,并且还可以耦合到CPU (中央处理单元)36, 该CPU 36发送数据给系统存储器10并从系统存储器10取数据。在 所示的实施例中,系统存储器将存储器数据发送给MCH并接收来自 MCH的存储器数据,MCH控制存储器的刷新速率。ICH从系统存储 器将存储的数据传送到其它器件(未示出)。这三个器件中的任一个 或多个可以合并为一单个单元。MCH可以包括在CPU或者ICH中, 并且所有三个器件的功能可以合并在单个芯片中。在唤醒状态下,可 以将从ICH感测的温度发送到MCH或CPU,然后MCH或CPU可 以调整刷新速率。在低功率状态下,MCH和CPU可以断电。通常耦 合到键盘、网络接口和其它器件的ICH等待将唤醒系统的中断。图2示出了图1的可选结构,虽然这两种结构可以组合。在图2 中,类似于存储单元10,存储模块11具有一组DRAM芯片12A-12N (仅示出4个)或其它存储器和温度传感器18,它可以包括SPD。 存储模块通过存储器总线耦合到存储器控制器23。在图2中,MCH 包括位于其自身电井(power well)上的自刷新管理电路27。在图2 的例子中,自刷新管理电路耦合到单独的STR电源38。在STR模式 中,尽管切断了大多数部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法,包括:测量存储单元的温度,所述存储单元具有自刷新速率以保持数据完整性;将所测量的温度与阈值进行比较;以及基于比较来调整所述存储单元的自刷新速率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-3-30 11/093,7061、一种方法,包括测量存储单元的温度,所述存储单元具有自刷新速率以保持数据完整性;将所测量的温度与阈值进行比较;以及基于比较来调整所述存储单元的自刷新速率。2、 如权利要求1所述的方法,其中,测量的步骤包括读取嵌入 在所述存储单元的随机存取存储模块中的热敏二极管的电压。3、 如权利要求l所述的方法,其中,测量的步骤包括从所述存 储单元的温度电路接收温度值。4、 如权利要求3所述的方法,其中,比较的步骤包括将所述接 收的温度与在自刷新管理电路中存储的温度进行比较。5、 如权利要求4所述的方法,其中,所述自刷新管理电路包括 在存储器控制器中,该存储器控制器驱动所述存储单元的自刷新速 率。6、 如权利要求l所述的方法,其中,调整的步骤包括生成到存 储器控制器的中断,该存储器控制器驱动所述存储单元的自刷新速 率。7、 如权利要求1所述的方法,其中,调整的步骤包括生成存储 器控制器的事件,该存储器控制器驱动所述存储单元的自刷新速率。8、 如权利要求1所述的方法,还包括在测量、比较和调整之前 将所述存储器设置为处于待机模式下。9、 如权利要求1所述的方法,其中,在待机模式下,比较和调 整的步骤由其自身具有与待机状态无关的电井的电路来执行。10、 一种包括含有数据的机器可读介质的制品,当所述数据被机器执行时,其使得所述机器执行以下操作,包括测量存储单元的温度,所述存储单元具有自刷新速率以保持数据 完整性;将所测量的温度与阈值进行比较;以及 基于所述比较来调整所述存储单元的自刷新速率。11、 如权利要求IO所述的介质,其中,测量的步骤包括读取嵌 入在所述存储单元的随机存取存储模块中的热敏二极管的电压。12、 如权利要求IO所述的介质,其中,测量的步骤包括从所述 存储单元的温度电路接收温度值。13、 如权利要求IO所述的介质,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:S贾殷J施A米什拉D怀亚特P迪芬鲍P徐
申请(专利权)人:英特尔公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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