本申請(qǐng)要求2015年11月30日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2015-0169382的韓國(guó)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其通過(guò)引用整體合并于本文。

技術(shù)領(lǐng)域

各種實(shí)施例總體而言涉及一種存儲(chǔ)器件、刷新方法和包括其的系統(tǒng)。更具體地，各種實(shí)施例可以涉及一種能夠降低存儲(chǔ)器件的刷新電流的技術(shù)。

背景技術(shù)：

近來(lái)，在包括智能手機(jī)等的移動(dòng)電子產(chǎn)品中，存在對(duì)具有大容量的DRAM的需求。通常，在諸如DRAM的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)可能被泄漏電流改變。因此，為了周期性地對(duì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行再充電，需要刷新操作。

即，諸如DRAM的動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電容性元件上。由于來(lái)自電容性元件的電荷泄漏，所以應(yīng)當(dāng)周期性地刷新存儲(chǔ)單元。刷新過(guò)程典型地包括執(zhí)行讀取操作的步驟，以照原樣地讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的電荷的電平。

具體地，諸如DDR SDRAM(雙數(shù)據(jù)速率同步DRAM)的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)存儲(chǔ)體，其中，多個(gè)存儲(chǔ)體中的每個(gè)包括數(shù)千萬(wàn)個(gè)存儲(chǔ)單元或者更多個(gè)存儲(chǔ)單元。每個(gè)存儲(chǔ)單元包括單元電容器和單元晶體管，并且半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件通過(guò)將電荷充電至單元電容器或者將電荷從單元電容器放電的操作來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

存儲(chǔ)在單元電容器中的電荷量應(yīng)當(dāng)始終是恒定的，理想地，不存在單獨(dú)的控制。然而，實(shí)際上，由于外圍電路的電壓差，所以存儲(chǔ)在單元電容器中的電荷量會(huì)變化。

即，在單元電容器被充電的狀態(tài)下，電荷可能被放電，或者在單元電容器被放電的狀態(tài)下，電荷可能被引入。如上所述，單元電容器的電荷量中的電荷表示存儲(chǔ)在單元電容器中的數(shù)據(jù)的電荷，其表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的損耗。為了大體上防止這種數(shù)據(jù)損耗，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件執(zhí)行刷新操作。

隨著時(shí)間的推移，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了不同類型的刷新方法。在正常的自動(dòng)刷新方法中，刷新定時(shí)器存在于存儲(chǔ)芯片的外部，并且存儲(chǔ)芯片響應(yīng)于由控制器供應(yīng)的周期性刷新命令而執(zhí)行刷新操作。

在自刷新方法中，刷新定時(shí)器存在于存儲(chǔ)芯片的內(nèi)部，并且全部的存儲(chǔ)芯片需要來(lái)自控制器的刷新開(kāi)始命令。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

各種實(shí)施例可以針對(duì)一種存儲(chǔ)器件、刷新方法以及包括其的系統(tǒng)，并且涉及通過(guò)僅對(duì)使用程序的區(qū)域執(zhí)行刷新來(lái)降低刷新電流。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以提供一種存儲(chǔ)器件。所述存儲(chǔ)器件可以包括激活控制部，被配置為當(dāng)激活信號(hào)被激活時(shí)，響應(yīng)于刷新信號(hào)來(lái)輸出行激活信號(hào)。所述存儲(chǔ)器件可以包括刷新管理部，被配置為響應(yīng)于刷新命令信號(hào)和刷新跳過(guò)信號(hào)來(lái)控制刷新信號(hào)以跳過(guò)對(duì)未用行地址的刷新操作，以及輸出用于控制刷新操作的激活行地址。所述存儲(chǔ)器件可以包括存儲(chǔ)部，被配置為響應(yīng)于行激活信號(hào)和激活行地址來(lái)僅對(duì)單元陣列中與已用行地址相對(duì)應(yīng)的區(qū)域執(zhí)行刷新操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以提供一種存儲(chǔ)器件的刷新方法。存儲(chǔ)器件的刷新方法可以包括如下的步驟：將在存儲(chǔ)器管理單元的表中的虛擬地址映射至物理地址，加載物理地址的特定位，以及設(shè)定用于屏蔽存儲(chǔ)器件的刷新操作的信號(hào)。存儲(chǔ)器件的刷新方法可以包括：在存儲(chǔ)器件的模式寄存器組中設(shè)定用于屏蔽存儲(chǔ)器件的刷新操作的信號(hào)的步驟。存儲(chǔ)器件的刷新方法可以包括：當(dāng)進(jìn)入刷新管理模式時(shí)，響應(yīng)于在模式寄存器組中設(shè)定的行控制信號(hào)和刷新信號(hào)來(lái)僅對(duì)已用存儲(chǔ)區(qū)執(zhí)行刷新的步驟。存儲(chǔ)器件的刷新方法可以包括解除刷新管理模式的步驟。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以提供一種系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括中央處理單元，被配置為接收程序命令以及運(yùn)行相應(yīng)的程序。所述系統(tǒng)可以包括存儲(chǔ)器管理單元，被配置為響應(yīng)于從中央處理單元施加的命令信號(hào)來(lái)將虛擬地址映射至物理地址，以及從物理地址中提取用于僅對(duì)程序被運(yùn)行的區(qū)域執(zhí)行刷新操作的行地址信息。所述系統(tǒng)可以包括存儲(chǔ)器控制器，被配置為響應(yīng)于從存儲(chǔ)器管理單元施加的行地址信息來(lái)輸出命令信號(hào)和地址。所述系統(tǒng)可以包括存儲(chǔ)器件，被配置為響應(yīng)于從存儲(chǔ)器控制器施加的命令信號(hào)和地址來(lái)執(zhí)行刷新操作，以及響應(yīng)于在存儲(chǔ)器管理單元中設(shè)定的行地址信息來(lái)僅對(duì)已用存儲(chǔ)區(qū)執(zhí)行刷新操作。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)僅對(duì)使用程序的區(qū)域執(zhí)行刷新可以降低刷新電流。

附圖說(shuō)明

圖1是圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括存儲(chǔ)器件的系統(tǒng)的示例表示的配置圖。

圖2是圖示圖1中的存儲(chǔ)器件的示例表示的配置圖。

圖3是用于解釋根據(jù)圖2的實(shí)施例的存儲(chǔ)器件的刷新方法的示例的流程圖表示。

圖4和圖5是表示用于解釋根據(jù)圖2的實(shí)施例的存儲(chǔ)器件的操作的示例的示圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將通過(guò)實(shí)施例的各種示例，參考附圖來(lái)描述一種存儲(chǔ)器件、刷新方法和包括存儲(chǔ)器件的系統(tǒng)。

圖1是圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括存儲(chǔ)器件的系統(tǒng)的示例表示的配置圖。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)可以包括：CPU(中央處理單元)10、MMU(存儲(chǔ)器管理單元)20、存儲(chǔ)器控制器30以及存儲(chǔ)器件100。

CPU 10接收來(lái)自用戶的編程命令，并且執(zhí)行編程命令。這種CPU 10可以包括：控制單元、運(yùn)算單元和存儲(chǔ)單元等等。

MMU 20可以執(zhí)行實(shí)際存儲(chǔ)器與虛擬存儲(chǔ)器之間的地址轉(zhuǎn)換。即，在包括OS(操作系統(tǒng))的系統(tǒng)中，需要執(zhí)行用于在存儲(chǔ)器件100中動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生程序或?qū)⒊绦驈拇鎯?chǔ)器件100中擦除的操作。

MMU 20處理虛擬存儲(chǔ)區(qū)和物理存儲(chǔ)區(qū)的地址。這種MMU 20將從CPU 10施加的物理地址和命令信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且將轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出至存儲(chǔ)器控制器30。

MMU 20是執(zhí)行大體上管理存儲(chǔ)資源的功能的程序，并且OS通過(guò)該程序來(lái)大體上管理基于程序的存儲(chǔ)區(qū)。

例如，MMU 20包括：程序ID字段、虛擬地址字段和物理地址字段。此外，MMU 20大體上通過(guò)運(yùn)行用于將虛擬地址映射至物理地址的表來(lái)管理存儲(chǔ)器件100。

圖1中的表表示了存儲(chǔ)在MMU 20中的存儲(chǔ)器分配的一個(gè)示例。

例如，該表表示了當(dāng)程序ID被設(shè)定為0至5時(shí)，程序0至程序5的狀態(tài)被激活的狀態(tài)。與程序ID相對(duì)應(yīng)的虛擬地址可以被設(shè)定為8000、A000、5021、8000、BCDD和8000。

該表表示了相應(yīng)的程序ID將與虛擬地址相對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)映射至物理地址的方法。MMU 20將這種虛擬地址轉(zhuǎn)換至物理地址5AF000、3BF000、2CF000、1DF000、7EF000和6FF000。

使用這種物理地址來(lái)產(chǎn)生存儲(chǔ)器件100的地址。物理地址的特定區(qū)域的位被匹配成存儲(chǔ)器件100的行地址。

即，MMU 20將物理地址中的區(qū)域A的位信息設(shè)定為存儲(chǔ)器件100的行刷新信息，并且將該行刷新信息輸出至存儲(chǔ)器控制器30。存儲(chǔ)器件100可以對(duì)應(yīng)于從存儲(chǔ)器控制器30施加的行地址信息而跳過(guò)刷新操作。

系統(tǒng)在通過(guò)MMU 20產(chǎn)生程序時(shí)動(dòng)態(tài)地分配存儲(chǔ)區(qū)，以及在程序不存在時(shí)解除存儲(chǔ)區(qū)的分配。因此，MMU 20大體上管理對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)，使得在運(yùn)行其它程序時(shí)可以分配這些存儲(chǔ)區(qū)。通過(guò)這種方法，系統(tǒng)可以大體上更有效地管理有限的物理存儲(chǔ)區(qū)。

存儲(chǔ)器控制器30對(duì)應(yīng)于從MMU 20施加的物理地址和控制信號(hào)來(lái)輸出用于控制存儲(chǔ)器件100的操作的命令信號(hào)CMD和地址ADD。

例如，存儲(chǔ)器件100對(duì)應(yīng)于從存儲(chǔ)器控制器30施加的命令信號(hào)CMD和地址ADD來(lái)執(zhí)行激活操作、預(yù)充電操作、刷新操作、讀取操作和寫(xiě)入操作等等。這種存儲(chǔ)器件100可以包括隨后將要描述的存儲(chǔ)器件100中的刷新管理部120。

隨著計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量增加，用于操作存儲(chǔ)器的電流也增加。具體地，由于DRAM根據(jù)其特性來(lái)使用與存儲(chǔ)容量成比例的刷新電流，所以存儲(chǔ)器的刷新電流的問(wèn)題在未來(lái)大容量的存儲(chǔ)計(jì)算系統(tǒng)中可能成為最大的問(wèn)題。

存儲(chǔ)系統(tǒng)基本上刷新全部的存儲(chǔ)單元陣列。在本文中，該系統(tǒng)刷新全部的單元，而與相應(yīng)區(qū)域是否被使用無(wú)關(guān)。因此，減少對(duì)實(shí)際上未用區(qū)域的刷新是一種降低電流同時(shí)大體上保持系統(tǒng)的可靠性的方法。

在存儲(chǔ)系統(tǒng)中，OS(操作系統(tǒng))MMU 20大體上保持關(guān)于存儲(chǔ)單元的物理地址是否被實(shí)際使用的信息。OS具有用于操作其中的MMU 20的程序。該程序操作以使得有限的物理存儲(chǔ)區(qū)可以由若干個(gè)程序來(lái)使用。因此，可以通過(guò)OS程序而實(shí)際得知被使用的物理地址區(qū)或被丟棄的物理地址區(qū)。

在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)物理地址來(lái)確定系統(tǒng)中不使用程序的區(qū)域和使用程序的區(qū)域。存儲(chǔ)器件100的命令解碼器通過(guò)存儲(chǔ)器控制器30從MMU 20接收關(guān)于不使用程序的行地址的信息以及使用程序的行地址的信息。

此外，在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)存儲(chǔ)器件100不使用程序的區(qū)域的刷新被控制為跳過(guò)，使得可以降低存儲(chǔ)器件100的刷新電流。

圖2是圖示圖1中的存儲(chǔ)器件的示例表示的配置圖。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)器件100可以包括：命令解碼器110、刷新管理部120、預(yù)充電控制部130、激活控制部140以及存儲(chǔ)部150。

刷新管理部120可以包括：控制部分121、MRS(模式寄存器組)122、計(jì)數(shù)器123、組合部分124、刷新控制部分125和選擇部分126。存儲(chǔ)部150包括：?jiǎn)卧嚵?51、行解碼器152以及列解碼器153。

命令解碼器110對(duì)從預(yù)充電控制部130施加的命令信號(hào)CMD解碼，并且輸出激活信號(hào)PACT、刷新命令信號(hào)PREF和刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP。

命令解碼器110將激活信號(hào)PACT輸出至激活控制部140，將刷新命令信號(hào)PREF輸出至刷新控制部分125，以及將刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP輸出至MRS 122。在刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP被激活的狀態(tài)下，不執(zhí)行刷新操作。

刷新管理部120對(duì)應(yīng)于刷新命令信號(hào)PREF、激活信號(hào)PACT、地址ADD以及刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP來(lái)輸出用于控制對(duì)預(yù)充電控制部130和激活控制部140的刷新操作的刷新信號(hào)REF，并且將激活行地址ATROW(例如，激活行地址ATROW[0:15])輸出至存儲(chǔ)部150。

例如，在刷新命令信號(hào)PREF和刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP的激活時(shí)刻，刷新管理部120去激活及輸出刷新信號(hào)REF。在刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP的去激活時(shí)刻，刷新管理部120對(duì)應(yīng)于刷新命令信號(hào)PREF來(lái)控制刷新信號(hào)REF。

控制部分121接收激活信號(hào)PACT和地址ADD，并且將釋放信號(hào)FREE輸出至MRS 122。地址ADD例如可以被設(shè)定為鎖存地址TLA[15]。鎖存地址TLA[15]可以是在從存儲(chǔ)器控制器30緩沖之后被鎖存的地址中的特定地址。在正常操作中，當(dāng)激活信號(hào)PACT被激活時(shí)，控制部分121對(duì)應(yīng)于鎖存地址TLA[15]來(lái)激活釋放信號(hào)FREE。

MRS 122接收刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP和釋放信號(hào)FREE，并且將行控制信號(hào)RA15_CTRL和RA15B_CTRL輸出至組合部分124。行控制信號(hào)RA15B_CTRL為行控制信號(hào)RA15_CTRL的反相信號(hào)。在釋放信號(hào)FREE的激活時(shí)刻，MRS 122重置行控制信號(hào)RA15_CTRL和RA15B_CTRL。

計(jì)數(shù)器123對(duì)刷新信號(hào)iREF計(jì)數(shù)，將行地址RA[15]輸出至組合部分124，并且將行地址RA[0:15]輸出至選擇部分126。

組合部分124將行地址RA[15]與行控制信號(hào)RA15_CTRL和RA15B_CTRL彼此組合，并且將刷新使能信號(hào)EN_REF輸出至刷新控制部分125。這種組合部分124包括多個(gè)反相器IV1和IV2以及多個(gè)邏輯門(例如，與非門ND1至ND3)。

例如，與非門ND1對(duì)行地址RA[15]與行控制信號(hào)RA15_CTRL執(zhí)行與非運(yùn)算。與非門ND2對(duì)通過(guò)反相器IV1反相的行地址RA[15]與行控制信號(hào)RA15B_CTRL執(zhí)行與非運(yùn)算。與非門ND3將與非門ND1的輸出與與非門ND2的輸出反相，并且將反相結(jié)果輸出至反相器IV2。反相器IV2將與非門ND3的輸出反相，并且輸出刷新使能信號(hào)EN_REF。

例如，當(dāng)行地址RA[15]處于高電平，并且行控制信號(hào)RA15_CTRL處于高電平時(shí)，刷新使能信號(hào)EN_REF進(jìn)入低電平，使得不執(zhí)行刷新操作。然而，當(dāng)行地址RA[15]處于低電平，并且行控制信號(hào)RA15B_CTRL處于高電平時(shí)，刷新使能信號(hào)EN_REF進(jìn)入高電平，使得執(zhí)行刷新操作。

刷新控制部分125對(duì)應(yīng)于刷新命令信號(hào)PREF和刷新使能信號(hào)EN_REF來(lái)將刷新信號(hào)REF輸出至預(yù)充電控制部130、激活控制部140和選擇部分126，并且將刷新信號(hào)iREF輸出至計(jì)數(shù)器123。

選擇部分126對(duì)應(yīng)于刷新信號(hào)REF來(lái)選擇行地址RA[0:15]和地址ADD中的任意一個(gè)。例如，地址ADD可以被設(shè)定為鎖存地址TLA[0:15]。鎖存地址TLA[0:15]可以是在從存儲(chǔ)器控制器30緩沖之后被鎖存的地址。

選擇部分126將激活行地址ATROW輸出至行解碼器152。例如，當(dāng)刷新信號(hào)REF處于高電平時(shí)，選擇部分126對(duì)應(yīng)于行地址RA[0:15]來(lái)輸出激活行地址ATROW。例如，當(dāng)刷新信號(hào)REF處于低電平時(shí)，選擇部分126對(duì)應(yīng)于鎖存地址TLA[0:15](其是外部地址)來(lái)輸出激活行地址ATROW。

預(yù)充電控制部130對(duì)應(yīng)于刷新信號(hào)REF來(lái)將預(yù)充電信號(hào)PRE_REF輸出至激活控制部140。在刷新信號(hào)REF被激活之后，當(dāng)延遲了預(yù)定時(shí)間時(shí)，預(yù)充電控制部130激活用于預(yù)充電激活控制部140的預(yù)充電信號(hào)PRE_REF。當(dāng)預(yù)充電信號(hào)PRE_REF被激活時(shí)，存儲(chǔ)部150的禁止區(qū)可以被使能。

例如，在存儲(chǔ)部150中，為了訪問(wèn)其它的行區(qū)域，預(yù)充電信號(hào)PRE_REF可以被控制為復(fù)位并且被再次激活。在這種情況下，關(guān)于對(duì)應(yīng)行線是使能行線還是禁止行線的信息可以通過(guò)從存儲(chǔ)器控制器30施加的地址ADD(例如，鎖存地址TLA[0:15])來(lái)得知。

激活控制部140對(duì)應(yīng)于預(yù)充電信號(hào)PRE_REF、激活信號(hào)PACT和刷新信號(hào)REF來(lái) 將行激活信號(hào)RACT輸出至行解碼器152。

在存儲(chǔ)部150的單元陣列151中，對(duì)應(yīng)于行解碼器152和列解碼器153的解碼信號(hào)而在選中單元中執(zhí)行數(shù)據(jù)的讀取操作、寫(xiě)入操作、預(yù)充電操作或者刷新操作。行解碼器152對(duì)應(yīng)于激活行地址ATROW和行激活信號(hào)RACT來(lái)選擇單元陣列151的行線。列解碼器153對(duì)應(yīng)于列地址來(lái)選擇單元陣列151的列線。參見(jiàn)圖2，位線BL從列解碼器153延伸至單元陣列151，而字線WL從行解碼器152延伸至單元陣列151。

圖3是用于解釋根據(jù)圖2的實(shí)施例的存儲(chǔ)器件的刷新方法的示例的流程圖表示。

進(jìn)入MRP(管理式刷新處理)模式(步驟S1)，并且基本設(shè)定值Result被設(shè)定為“FFFF..”(FFFF為十六進(jìn)制的位值)(步驟S2)。物理地址被加載為來(lái)自MMU 20的Py值(步驟S3)。例如，提取物理地址的區(qū)域A的行地址。

然后，“存儲(chǔ)器的行地址區(qū)屏蔽”被設(shè)定為屏蔽(MASK)值，并且Py值被設(shè)定為Py&MASK值(&表示與運(yùn)算)(步驟S4)。例如，讀取全部的行地址，并且根據(jù)尺寸來(lái)分配與區(qū)域A相對(duì)應(yīng)的行地址。在存儲(chǔ)器件100中，通過(guò)參照MASK值來(lái)屏蔽和忽略刷新操作的方法，刷新操作可以被控制為不執(zhí)行?；驹O(shè)定值Result被設(shè)定為Result&Py的值(步驟S5)。

然后，確定MMU 20的操作程序是否結(jié)束(步驟S6)。當(dāng)操作程序未結(jié)束時(shí)，MMU 20的程序ID值逐步地增加，并且順序地加載物理地址Py值(步驟S7)。

當(dāng)操作程序結(jié)束時(shí)，確定全部的基本設(shè)定值Result是否都為“0”(步驟S8)。當(dāng)全部的基本設(shè)定值Result都不為“0”時(shí)，MRS 122被設(shè)定為使得對(duì)與“1”相對(duì)應(yīng)的行地址在基本設(shè)定值Result中為“0”的區(qū)域不執(zhí)行刷新。

然而，當(dāng)全部的基本設(shè)定值Result都為“0”時(shí)，設(shè)定值Result被設(shè)定為“0000..”(0000為十六進(jìn)制的位值)(步驟S10)。然后，物理地址被加載為來(lái)自MMU 20的Py值(步驟S11)。即，提取出物理地址的區(qū)域A的行地址。

然后，“存儲(chǔ)器的行地址區(qū)屏蔽”被設(shè)定為屏蔽(MASK)值，并且Py值被設(shè)定為Py&MASK值(&表示與運(yùn)算)(步驟S12)?；驹O(shè)定值Result被設(shè)定為Result|Py值(|表示或運(yùn)算)(步驟S13)。

然后，確定MMU 20的操作程序是否結(jié)束(步驟S14)。當(dāng)操作程序未結(jié)束時(shí)，MMU 20的程序ID值逐步地增加，并且順序地加載物理地址Py值(步驟S15)。

當(dāng)操作程序結(jié)束時(shí)，確定全部的基本設(shè)定值Result是否都為“1”(步驟S16)。當(dāng)全部的基本設(shè)定值Result都不為“1”時(shí)，MRS 122被設(shè)定為使得對(duì)與“0”相對(duì)應(yīng)的行地址在基本設(shè)定值Result中為“1”的區(qū)域不執(zhí)行刷新(步驟S17)。

在一個(gè)實(shí)施例中，以上所述的刷新控制操作的算法可以通過(guò)CPU 10來(lái)運(yùn)行。然而，實(shí)施例不限制于此，并且這種算法還可以通過(guò)MMU 20或者存儲(chǔ)器控制器30來(lái)運(yùn)行。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)器件的刷新方法可以主要分為四個(gè)步驟：MRP(管理式刷新程序)步驟、MRS(模式寄存器組)設(shè)定步驟、MR(管理式刷新，刷新管理模式)步驟以及釋放FREE步驟。

在MRP步驟中，MMU 20的OS操作為大體上保持刷新程序。在MRS設(shè)定步驟中，存儲(chǔ)器控制器30設(shè)定存儲(chǔ)器件100的MRS 122。在MR步驟中，存儲(chǔ)器件100對(duì)應(yīng)于MRS 122的設(shè)定模式來(lái)執(zhí)行刷新減少操作。在刷新步驟中，避開(kāi)MR步驟。

以下將描述每個(gè)步驟的操作。

MRP步驟可以通過(guò)OS MMU 20來(lái)開(kāi)始。當(dāng)在通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)控的存儲(chǔ)器分配情況下存在相對(duì)的裕度時(shí)，OS可以執(zhí)行MRP步驟。

這類似于存儲(chǔ)器管理操作(諸如，垃圾收集)，并且可以在分配的閑暇時(shí)間執(zhí)行以改善系統(tǒng)性能。這是因?yàn)楫?dāng)被分配至存儲(chǔ)器的程序小時(shí)，基本刷新減少是可能的。因此，OS可以使用MRP模式作為節(jié)電的理念。

當(dāng)MMU 20滿足特定條件時(shí)，進(jìn)入MRP模式，并且執(zhí)行MRP操作，其為MR(管理式刷新)的先前步驟。在MRP步驟中，如例如圖1中所示，使用了MMU 20的表。

在MMU 20的表中，可以使用在針對(duì)每個(gè)程序ID所設(shè)定的物理地址Py之中、與存儲(chǔ)器件100的行地址相對(duì)應(yīng)的區(qū)域A。

例如，如圖4中所示，可以假設(shè)映射至MMU 20的表的物理地址為5AF000、3BF000、2CF000、1DF000、7EF000和6FF000。

可以假設(shè)，物理地址的上面的4位(1-六)為存儲(chǔ)器件100的行地址。從物理地址中提取區(qū)域A的行地址，并且對(duì)全部的值執(zhí)行或運(yùn)算。

表1

即，如以上表1中所示，當(dāng)執(zhí)行5|3|2|1|7|6的或運(yùn)算(|表示或運(yùn)算)時(shí)，運(yùn)算結(jié)果為7。

7＝4’b0111，并且其表示MMU 20基本上僅管理在4位行地址RA[3]、RA[2]、RA[1]和RA[0]中最高有效1位為“0”的區(qū)域。即，由于4位行地址不超過(guò)8，所以其表示在存儲(chǔ)器件100的單元陣列151中不需要刷新8或更大的行地址。

在另一個(gè)示例中，如圖5中所示，假設(shè)映射至MMU 20的表的物理地址為2AF000、3BF000、6CF000、ADF000、BEF000和FFF000。此外，從物理地址中提取區(qū)域A的行地址，并且對(duì)全部的值執(zhí)行與運(yùn)算。

表2

即，如以上表2中所示，當(dāng)執(zhí)行2&3&6&10&11&14&15的與運(yùn)算(&表示與運(yùn)算)時(shí)，運(yùn)算結(jié)果為2。

2＝4’b0010，并且其表示僅在4位行地址RA[3]、RA[2]、RA[1]和RA[0]的最低有效位中，第二位為1(行地址RA[1]＝1)的區(qū)域被使用。在這種情況下，在存儲(chǔ)器件100的單元陣列151中，在行地址中具有較低的第二位“0”的行地址不需要被刷新。

在MRS步驟中，OS查找不需要被刷新的行地址的空位，并且基于該空位而通過(guò)存儲(chǔ)器控制器30來(lái)設(shè)定存儲(chǔ)器件100。

然后，存儲(chǔ)器控制器30將命令信號(hào)CMD施加至命令解碼器110，并且當(dāng)刷新跳過(guò)信號(hào)REF_SKIP被施加至MRS 122時(shí)，進(jìn)入MR步驟。此時(shí)，鎖存地址TLA[15]作為地址ADD可以被施加至控制部分121。

為了執(zhí)行MR模式，可能需要根據(jù)行地址RA處于邏輯高電平還是處于邏輯低電平來(lái)選擇性地執(zhí)行刷新的電路。

為此，當(dāng)行地址RA[15]處于邏輯高電平時(shí)，刷新管理部120跳過(guò)刷新。為此，MRS 122將行控制信號(hào)RA15_CTRL輸出為高電平。當(dāng)行地址RA[15]進(jìn)入邏輯高電平時(shí)，刷新使能信號(hào)EN_REF進(jìn)入邏輯低電平。

當(dāng)行地址RA[15]處于邏輯低電平時(shí)，刷新管理部120跳過(guò)刷新。為此，MRS 122將行控制信號(hào)RA15B_CTRL輸出為高電平。當(dāng)行地址RA[15]進(jìn)入邏輯低電平時(shí)，刷新使能信號(hào)EN_REF進(jìn)入邏輯低電平。

然后，刷新控制部分125將刷新信號(hào)REF輸出為邏輯低電平。因此，激活控制部140將行激活信號(hào)RACT輸出為邏輯低電平，使得存儲(chǔ)部150不執(zhí)行刷新。

當(dāng)行激活信號(hào)RACT處于低電平時(shí)，其表示了存儲(chǔ)器件100的相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)處于禁止?fàn)顟B(tài)。然后，行解碼器152被去激活，使得對(duì)相應(yīng)的區(qū)域不執(zhí)行刷新操作。

通過(guò)MMU 20和存儲(chǔ)器控制器30來(lái)將程序分配至存儲(chǔ)器件100。因此，存儲(chǔ)器件100不知道存儲(chǔ)部150的數(shù)據(jù)區(qū)被使能(程序分配)還是被禁止(程序分配解除)。在這種情況下，由于在存儲(chǔ)部150中解除了程序分配的存儲(chǔ)區(qū)是沒(méi)有意義的，所以不需要刷新。

因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)應(yīng)于MMU 20的物理地址而僅對(duì)在存儲(chǔ)器件100的數(shù)據(jù)區(qū)上被使能的區(qū)域執(zhí)行刷新。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，可以降低由于不必要的刷新操作導(dǎo)致的刷新電流的損耗。

在釋放FREE步驟中，解除刷新跳過(guò)模式。當(dāng)有必要解除刷新被阻止的區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)可以使用該區(qū)域。

在激活操作中，當(dāng)激活信號(hào)PACT被激活，并且相應(yīng)的地址ADD被輸入時(shí)，控制部分121將釋放信號(hào)FREE激活至高電平。然后，MRS 122將全部的行控制信號(hào)RA15_CTRL和RA15B_CTRL去激活。

例如，當(dāng)行控制信號(hào)RA15_CTRL進(jìn)入低電平，并且行地址RA[15]進(jìn)入高電平時(shí)，刷新使能信號(hào)EN_REF進(jìn)入邏輯高電平。因此，存儲(chǔ)部150解除刷新跳過(guò)區(qū)被設(shè)定的模式。

當(dāng)刷新跳過(guò)區(qū)被解除時(shí)，激活控制部140將行激活信號(hào)RACT輸出為高電平。當(dāng)行激活信號(hào)RACT進(jìn)入高電平時(shí)，其表示存儲(chǔ)部150的相應(yīng)區(qū)域處于使能狀態(tài)。然后，行解碼器152被激活，使得對(duì)相應(yīng)的區(qū)域執(zhí)行刷新操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，描述了刷新控制部分125設(shè)置在存儲(chǔ)器件100中的示例。然而，實(shí)施例不限制于此，以及刷新控制部分125還可以被包括在MMU 20或者存儲(chǔ)器控制器30中，或者還可以單獨(dú)地位于MMU 20、存儲(chǔ)器控制器30和存儲(chǔ)器件100的外部。

盡管以上已經(jīng)描述了各種實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，所述的實(shí)施例僅作為示例。因此，本文中所述的存儲(chǔ)器件、刷新方法以及包括其的系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)基于所述的實(shí)施例而受到限制。

附圖中每個(gè)元件的附圖標(biāo)記

10：CPU(中央處理單元)

20：MMU(存儲(chǔ)器管理單元)

30：存儲(chǔ)器控制器

100：存儲(chǔ)器件