本發(fā)明涉一種刷新電路，尤其涉及一種用于DRAM或eDRAM刷新的裝置及刷新方法。

背景技術(shù)：

DRAM(Dynamic Random Access Memory)，即動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，是最為常見的系統(tǒng)內(nèi)存。DRAM只能將數(shù)據(jù)保持很短的時(shí)間。為了保持?jǐn)?shù)據(jù)，DRAM使用電容存儲(chǔ)，所以必須隔一段時(shí)間刷新(refresh)一次，如果存儲(chǔ)單元沒有被刷新，存儲(chǔ)的信息就會(huì)丟失。由于DRAM由MOS技術(shù)制造，使用電容來做存儲(chǔ)單元。DRAM的功耗低，速度慢。另一方面，靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)速度快并且不需要刷新，然而靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)的面積太大并且更昂貴，因此DRAM應(yīng)用比SRAM更廣泛。

靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SRAM)是用觸發(fā)器來存儲(chǔ)信息，而DRAM用電容來存儲(chǔ)信息。但是電容會(huì)逐漸漏電，從而丟失數(shù)據(jù)。因此DRAM的存儲(chǔ)單元需要周期性的刷新，刷新周期要小于數(shù)據(jù)保持時(shí)間，如果存儲(chǔ)單元沒有在數(shù)據(jù)保持時(shí)間內(nèi)被刷新，存儲(chǔ)信息就會(huì)丟失。在傳統(tǒng)的集中刷新方式中，在每個(gè)刷新周期內(nèi)都會(huì)有段時(shí)間用來進(jìn)行刷新(如圖1)，在每個(gè)刷新周期內(nèi)，時(shí)間軸被分成兩個(gè)部分，一部分時(shí)間用于讀寫，另一部分時(shí)間用于刷新。當(dāng)DRAM在進(jìn)行刷新時(shí)，無法進(jìn)行讀寫操作，這一段時(shí)間被稱作死區(qū)時(shí)間，如此一來就降低了DRAM讀寫量，并且使得讀寫的延遲時(shí)間增加。

因此，如何降低DRAM讀寫延遲成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所要解決的一大難題，如何提供一種可以改進(jìn)集中刷新的方式使刷新變得更加靈活，協(xié)調(diào)刷新與讀寫沖突，進(jìn)而提高DRAM的吞吐量的用于DRAM或eDRAM刷新的裝置為本領(lǐng)域技術(shù)人員以及相關(guān)廠商所急欲解決的問題所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題和缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種用于DRAM或eDRAM刷新的裝置及刷新方法，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可以改進(jìn)集中刷新的方式使刷新變得更加靈活，協(xié)調(diào)刷新與讀寫沖突，進(jìn)而提高DRAM的吞吐量的用于DRAM或eDRAM刷新的裝置。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種用于DRAM或eDRAM刷新的裝置及刷新方法，用于在DRAM或eDRAM的每個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)保持時(shí)間內(nèi)執(zhí)行刷新操作，包括：刷新控制裝置，其用于控制刷新周期小于數(shù)據(jù)保持時(shí)間，且控制生成是否執(zhí)行刷新的信號(hào)；內(nèi)存控制裝置，其接收讀寫請(qǐng)求，并根據(jù)所述刷新控制裝置生成的信號(hào)，向內(nèi)存發(fā)送讀寫請(qǐng)求或刷新命令；其中，內(nèi)存控制裝置在向內(nèi)存發(fā)送刷新請(qǐng)求后，在刷新執(zhí)行的過程中，如果接收到讀寫請(qǐng)求，內(nèi)存控制裝置向刷新控制裝置請(qǐng)示可否中斷刷新而執(zhí)行讀寫操作，刷新控制裝置在預(yù)定條件下生成暫停刷新的信號(hào)。

優(yōu)選的是，其中，所述預(yù)定條件為刷新可以中斷一延遲時(shí)間，該延遲時(shí)間為數(shù)據(jù)保持時(shí)間與刷新周期之間的差值。

優(yōu)選的是，其中，所述刷新控制裝置在刷新周期開始時(shí)，生成執(zhí)行刷新信號(hào)，并通知內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存執(zhí)行刷新操作，當(dāng)滿足預(yù)定條件時(shí)，刷新控制裝置生成暫停刷新的信號(hào)，并通知內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存暫停刷新，執(zhí)行讀寫操作，當(dāng)讀寫操作的累計(jì)時(shí)間超過延遲時(shí)間時(shí)，所述刷新控制裝置再次生成執(zhí)行刷新信號(hào)，并通知內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存執(zhí)行刷新操作，不再響應(yīng)內(nèi)存控制裝置的讀寫請(qǐng)求，直到刷新完成。

優(yōu)選的是，其中，刷新完成后，內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存執(zhí)行讀寫操作，直到下一個(gè)刷新周期開始，再次執(zhí)行刷新操作。

優(yōu)選的是，其中，所述刷新控制裝置包括：刷新周期寄存器，其用來存儲(chǔ)刷新周期；刷新延遲計(jì)數(shù)器，其用來存儲(chǔ)當(dāng)前刷新已經(jīng)被延遲的時(shí)間；刷新周期定時(shí)器，其用來記錄當(dāng)前刷新周期已經(jīng)經(jīng)過的時(shí)間；刷新行數(shù)計(jì)數(shù)器，其用來記錄數(shù)據(jù)庫中當(dāng)前刷新已經(jīng)被刷新的數(shù)據(jù)的行數(shù)；總行數(shù)寄存器，其用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的總行數(shù)；以及刷新延遲寄存器，其用來存儲(chǔ)刷新總的可以被延遲的時(shí)間，即該延遲時(shí)間。

優(yōu)選的是，其中，所述刷新控制裝置還包括：刷新邏輯器，其根據(jù)所述總行數(shù)寄存器計(jì)算刷新完成所需要的時(shí)間；還根據(jù)所述刷新行數(shù)計(jì)數(shù)器計(jì)算刷新完成所需要的剩余時(shí)間；還根據(jù)刷新周期寄存器確定刷新周期的開始；還根據(jù)刷新周期定時(shí)器確定已經(jīng)刷新的時(shí)間；還根據(jù)刷新延遲寄存器與刷新延遲計(jì)數(shù)器之間的差值，確定暫停刷新的時(shí)間。

優(yōu)選的是，其中，所述內(nèi)存控制裝置包括：讀緩存，其用來緩存從內(nèi)存中獨(dú)處的數(shù)據(jù)；寫緩存，其用來緩存將要寫入到內(nèi)存的數(shù)據(jù)；控制邏輯，其用來接收讀寫請(qǐng)求，并根據(jù)所述刷新控制裝置生成的信號(hào)，向內(nèi)存發(fā)送讀寫請(qǐng)求或刷新命令；以及內(nèi)存控制信號(hào)發(fā)生器，其用來將控制邏輯發(fā)送的命令譯碼成內(nèi)存可以識(shí)別的命令。

優(yōu)選的是，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)庫配置一套刷新裝置；或者一組具有相同行數(shù)的數(shù)據(jù)庫配置一套刷新裝置。

優(yōu)選的是，其中，每組數(shù)據(jù)庫的刷新裝置相互獨(dú)立運(yùn)行。

一種用于DRAM或eDRAM刷新方法，用于在DRAM或eDRAM的每個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)保持時(shí)間內(nèi)執(zhí)行刷新操作，包括：

設(shè)置刷新周期小于數(shù)據(jù)保持時(shí)間，且在刷新周期開始時(shí)，刷新控制裝置生成執(zhí)行刷新的信號(hào)；

內(nèi)存控制裝置根據(jù)所生成的執(zhí)行刷新的信號(hào)，向內(nèi)存發(fā)送刷新命令；

若在刷新過程中，內(nèi)存控制裝置接收到讀寫請(qǐng)求，則向刷新控制裝置請(qǐng)示可否中斷刷新而執(zhí)行讀寫操作；

刷新控制裝置生成暫停刷新的信號(hào)，該暫停刷新信號(hào)的累計(jì)適用時(shí)間為一延遲時(shí)間，該延遲時(shí)間為數(shù)據(jù)保持時(shí)間與刷新周期之間的差值，所述延遲時(shí)間為3-5秒。

本發(fā)明至少包括以下有益效果：通過可中斷集中刷新方式，解決刷新時(shí)不能進(jìn)行讀寫的問題，進(jìn)而增進(jìn)了DRAM或者eDRAM的性能效果。在集中刷新時(shí)，工作可以被讀寫打斷，從而減小了讀寫上延遲，使刷新變得更加靈活，刷新與讀寫工作變得更加協(xié)調(diào)，進(jìn)而大大增加了工作效率。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的用于DRAM或eDRAM的集中刷新裝置的工作示意圖；

圖2為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的工作示意圖；

圖3為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的一實(shí)施例示意圖；

圖6為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的另一實(shí)施例示意圖；

圖7為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的另一實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以使得本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

如圖1所示為現(xiàn)有的集中刷新裝置的工作示意圖，其刷新周期(數(shù)據(jù)保持時(shí)間)包括讀、寫和刷新兩部分，其在刷新的時(shí)候不能進(jìn)行讀寫操作，如此一來使得DRAM或者eDRAM的工作效率變低。

如圖2所示為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的工作示意圖，該DRAM或eDRAM刷新裝置設(shè)定刷新周期小于數(shù)據(jù)保持時(shí)間，所述數(shù)據(jù)保持時(shí)間為1-3秒。在每個(gè)刷新周期內(nèi)時(shí)間域被分成三部分，第一部分叫做集中刷新時(shí)間，第一部分是做集中刷新，但是當(dāng)有讀寫操作時(shí)，集中刷新可以被打斷，優(yōu)先進(jìn)行讀寫操作；第二部分叫做延遲刷新時(shí)間，第二部分開始也是優(yōu)先進(jìn)行讀寫，但是當(dāng)?shù)诙糠钟嘞碌臅r(shí)間恰能做完刷新操作時(shí)，則進(jìn)行強(qiáng)制刷新操作，此時(shí)不響應(yīng)讀寫請(qǐng)求。第三部分叫做讀寫時(shí)間，這部分只做讀寫操作

圖3為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖，用于DRAM或eDRAM刷新的裝置，用于在DRAM或eDRAM的每個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)保持時(shí)間內(nèi)執(zhí)行刷新操作，包括：刷新控制裝置，其用于控制刷新周期小于數(shù)據(jù)保持時(shí)間，且控制生成是否執(zhí)行刷新的信號(hào)；內(nèi)存控制裝置，其接收讀寫請(qǐng)求，并根據(jù)所述刷新控制裝置生成的信號(hào)，向內(nèi)存發(fā)送讀寫請(qǐng)求或刷新命令；其中，內(nèi)存控制裝置在向內(nèi)存發(fā)送刷新請(qǐng)求后，在刷新執(zhí)行的過程中，如果接收到讀寫請(qǐng)求，內(nèi)存控制裝置向刷新控制裝置請(qǐng)示可否中斷刷新而執(zhí)行讀寫操作，刷新控制裝置在預(yù)定條件下生成暫停刷新的信號(hào)。所述預(yù)定條件為刷新可以中斷一延遲時(shí)間，該延遲時(shí)間為數(shù)據(jù)保持時(shí)間與刷新周期之間的差值。所述刷新控制裝置在刷新周期開始時(shí)，生成執(zhí)行刷新信號(hào)，并通知內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存執(zhí)行刷新操作，當(dāng)滿足預(yù)定條件時(shí)，刷新控制裝置生成暫停刷新的信號(hào)，并通知內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存暫停刷新，執(zhí)行讀寫操作，當(dāng)讀寫操作的累計(jì)時(shí)間超過延遲時(shí)間時(shí)，所述刷新控制裝置再次生成執(zhí)行刷新信號(hào)，并通知內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存執(zhí)行刷新操作，不再響應(yīng)內(nèi)存控制裝置的讀寫請(qǐng)求，直到刷新完成。刷新完成后，內(nèi)存控制裝置控制內(nèi)存執(zhí)行讀寫操作，直到下一個(gè)刷新周期開始，再次執(zhí)行刷新操作。本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置分為兩個(gè)部分即內(nèi)存控制裝置和刷新控制裝置，刷新控制裝置用來控制生成刷新信號(hào)，內(nèi)存控制裝置用來接收讀寫請(qǐng)求和向內(nèi)存發(fā)送刷新請(qǐng)求或者讀寫請(qǐng)求，內(nèi)存控制裝置要根據(jù)刷新控制裝置的輸出來決定向內(nèi)存發(fā)送讀寫請(qǐng)求還是刷新請(qǐng)求，刷新控制裝置根據(jù)內(nèi)存控制裝置的輸出來記錄刷新是否被延遲。

圖4為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，其中刷新控制裝置包括：刷新周期寄存器5，其用來存儲(chǔ)刷新周期；刷新延遲計(jì)數(shù)器6，其用來存儲(chǔ)當(dāng)前刷新已經(jīng)被延遲的時(shí)間；刷新周期定時(shí)器7，其用來記錄當(dāng)前刷新周期已經(jīng)經(jīng)過的時(shí)間；刷新行數(shù)計(jì)數(shù)器8，其用來記錄數(shù)據(jù)庫中當(dāng)前刷新已經(jīng)被刷新的數(shù)據(jù)的行數(shù)；總行數(shù)寄存器10，其用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的總行數(shù)；以及刷新延遲寄存器11，其用來存儲(chǔ)刷新總的可以被延遲的時(shí)間，即該延遲時(shí)間。所述刷新控制裝置還包括：刷新邏輯器9，其根據(jù)所述總行數(shù)寄存器計(jì)算刷新完成所需要的時(shí)間；還根據(jù)所述刷新行數(shù)計(jì)數(shù)器計(jì)算刷新完成所需要的剩余時(shí)間；還根據(jù)刷新周期寄存器確定刷新周期的開始；還根據(jù)刷新周期定時(shí)器確定已經(jīng)刷新的時(shí)間；還根據(jù)刷新延遲寄存器與刷新延遲計(jì)數(shù)器之間的差值，確定暫停刷新的時(shí)間。所述內(nèi)存控制裝置包括：讀緩存1，其用來緩存從內(nèi)存中讀出的數(shù)據(jù)；寫緩存2，其用來緩存將要寫入到內(nèi)存的數(shù)據(jù)；控制邏輯3，其用來接收讀寫請(qǐng)求，并根據(jù)所述刷新控制裝置生成的信號(hào)，向內(nèi)存發(fā)送讀寫請(qǐng)求或刷新命令；以及內(nèi)存控制信號(hào)發(fā)生器4，其用來將控制邏輯發(fā)送的命令譯碼成內(nèi)存可以識(shí)別的命令。每個(gè)數(shù)據(jù)庫配置一套刷新裝置；或者一組具有相同行數(shù)的數(shù)據(jù)庫配置一套刷新裝置。每組數(shù)據(jù)庫的刷新裝置相互獨(dú)立運(yùn)行。

在一實(shí)施例中如圖5所示，用于DRAM或eDRAM刷新方法，用于在DRAM或eDRAM的每個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)保持時(shí)間內(nèi)執(zhí)行刷新操作，包括：設(shè)置刷新周期小于數(shù)據(jù)保持時(shí)間，且在刷新周期開始時(shí)，刷新控制裝置生成執(zhí)行刷新的信號(hào)；內(nèi)存控制裝置根據(jù)所生成的執(zhí)行刷新的信號(hào)，向內(nèi)存發(fā)送刷新命令；若在刷新過程中，內(nèi)存控制裝置接收到讀寫請(qǐng)求，則向刷新控制裝置請(qǐng)示可否中斷刷新而執(zhí)行讀寫操作；刷新控制裝置生成暫停刷新的信號(hào)，該暫停刷新信號(hào)的累計(jì)適用時(shí)間為一延遲時(shí)間，該延遲時(shí)間為數(shù)據(jù)保持時(shí)間與刷新周期之間的差值。

當(dāng)只設(shè)置一組刷新裝置時(shí)，所有的數(shù)據(jù)庫的刷新操作相同。刷新邏輯器9通過判斷各個(gè)刷新寄存器的狀態(tài)向控制邏輯3發(fā)送。刷新行數(shù)計(jì)數(shù)器8對(duì)數(shù)據(jù)庫刷新的行數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，刷新延遲計(jì)數(shù)器11對(duì)刷新時(shí)的延遲時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)，在集中刷新時(shí)，如果有讀寫請(qǐng)求則刷新被打斷，刷新延遲計(jì)數(shù)器6開始計(jì)數(shù)。刷新邏輯器9發(fā)給控制邏輯3當(dāng)前刷新是否可以被打斷的信號(hào)，如果當(dāng)前刷新沒有完成，并且刷新延遲計(jì)數(shù)器6等于刷新延遲寄存器寄存器11，那么刷新邏輯器9返回一個(gè)刷新不可被打斷信號(hào)，并且控制邏輯繼續(xù)刷新剩余的行。如果刷新已完成，或者刷新延遲計(jì)數(shù)器6小于刷新延遲寄存器11，那么刷新邏輯器9返回一個(gè)可以被讀寫的信號(hào)。刷新周期寄存器5存儲(chǔ)刷新周期的時(shí)間，刷新周期定時(shí)器一直開始計(jì)時(shí)，當(dāng)刷新周期定時(shí)器7等于刷新周期時(shí)，表示到了下一個(gè)刷新周期，刷新周期定時(shí)器7，刷新行數(shù)計(jì)數(shù)器8，刷新延遲計(jì)數(shù)器6歸零。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，圖4，圖5，以下為本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的工作流程：首先初始化寄存器，刷新周期寄存器5存儲(chǔ)了DRAM的刷新周期，總行數(shù)寄存器10存儲(chǔ)了DRAM一個(gè)數(shù)據(jù)庫的行數(shù)，刷新延遲寄存器11存儲(chǔ)了在集中刷新時(shí)刷新可以被延遲的時(shí)間。其中，刷新延遲時(shí)間+刷新周期<＝存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)保持時(shí)間，上述寄存器在正常工作前都需要提前配置好。

控制邏輯3用來接收外部的命令并執(zhí)行，在訪問存儲(chǔ)單元之前,控制邏輯3都要檢查一下刷新邏輯器9返回的信號(hào)，如果處于刷新狀態(tài)那么就不執(zhí)行，反之執(zhí)行。當(dāng)進(jìn)入集中刷新時(shí)間時(shí)，如果控制邏輯3需要訪問存儲(chǔ)單元，刷新邏輯器9需要判斷當(dāng)前刷新是否能被打斷，如果刷新延遲計(jì)數(shù)器6小于刷新延遲寄存器11，則當(dāng)前刷新可以被打斷，控制邏輯3開始訪問存儲(chǔ)單元，同時(shí)刷新延遲計(jì)數(shù)器6開始計(jì)數(shù)刷新被延遲的時(shí)間。刷新周期定時(shí)器7始終在計(jì)時(shí)，如果刷新周期定時(shí)器7等于刷新周期寄存器5，表示到了下一個(gè)刷新周期，刷新周期定時(shí)器，刷新行數(shù)計(jì)數(shù)器，刷新延遲計(jì)數(shù)器歸零。

所述延遲時(shí)間為3-5秒，因?yàn)樵诖硕螘r(shí)間內(nèi)刷新頻率能夠保證最大限度的穩(wěn)定與高效。

在另一種實(shí)例中，如圖6所示，其每個(gè)單元的基本工作流程與原理與上述本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的工作流程相同，故在此不再贅述，唯本實(shí)施例中，提供了多個(gè)數(shù)據(jù)庫，并且每個(gè)數(shù)據(jù)庫都有自己獨(dú)立的刷新裝置，每個(gè)數(shù)據(jù)庫之間的刷新相互獨(dú)立，當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫在集中刷新時(shí)間內(nèi)被打斷時(shí)，不會(huì)影響到其他數(shù)據(jù)庫的刷新。

在另一種實(shí)例中，如圖7所示，其每個(gè)單元的基本工作流程與原理與上述本發(fā)明的用于DRAM或eDRAM刷新裝置的工作流程相同，故在此不再贅述，唯本實(shí)施例中，所有的數(shù)據(jù)庫都分成M個(gè)組，每組N個(gè)數(shù)據(jù)庫，每組有一個(gè)獨(dú)立的刷新裝置，每個(gè)組之間的刷新相互獨(dú)立，當(dāng)一個(gè)組在集中刷新時(shí)間內(nèi)被打斷時(shí)，不會(huì)影響到其他組的刷新。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于DRAM或eDRAM刷新的裝置，解決刷新時(shí)不能進(jìn)行讀寫的問題，進(jìn)而增進(jìn)了DRAM或者eDRAM的性能效果。在集中刷新時(shí)，工作可以被讀寫打斷，從而減小了讀寫上延遲，使刷新變得更加靈活，刷新與讀寫工作變得更加協(xié)調(diào)，進(jìn)而大大增加了工作效率。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。