CN103730152B - 储存媒体及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种储存媒体及控制方法，储存媒体包括一存储阵列、一存取模块以及一电源供应模块。存储阵列用以储存资料。存取模块根据一外部指令，存取存储阵列。电源供应模块包括多个电压产生单元、一触发单元以及一调整单元。当电压产生单元中的一电压产生单元被致能时，被致能的电压产生单元供电予存储阵列与存取模块的至少一者。触发单元每隔一固定时间，输出一触发信号。调整单元用以致能电压产生单元。通过动态地调整储存媒体内的电压产生单元的开启数量，可达到最佳的电源管理功能，并可降低功率损耗，及避免因电压产生单元开启的数量不足而引起电压降(voltage drop)。

Description

储存媒体及其控制方法

技术领域

本发明有关于一种储存媒体，特别是有关于一种具有多个电压产生单元的储存媒体。

背景技术

一般而言，为了维持储存媒体所储存的资料，一控制器通常会在一定时间内，提供多次的刷新指令(refresh command)予储存媒体。举例而言，控制器可能会在64ms内，下8K次的刷新指令，以维持储存媒体内的资料。对于控制器而言，64ms内要下8K次的刷新指令的方法有二，一是平均(distributed)刷新方式，将8K次分散于64ms内，其中每两个指令间的平均时间约为8us，另一方式是集中刷新(burst refresh)方式，在符合储存媒体的规格情况下，密集地下完8K次的刷新指令。

一般而言，在进行刷新动作时，储存媒体内的操作电压将会下降，只不过平均刷新方式所造成的电压降幅度小于集中刷新方式所造成的电压降。因此，储存媒体的制造商是根据集中刷新方式所造成的电压降，决定储存媒体内电压产生单元的开启数量。

然而，对于平均刷新方式而言，并不会造成大幅度的电压降。因此，若使用固定数量的电压产生单元，将使得储存媒体具有固定的功率损耗。

发明内容

本发明提供一种储存媒体，包括一存储阵列、一存取模块以及一电源供应模块。存储阵列用以储存资料。存取模块根据一外部指令，存取存储阵列。电源供应模块包括多个电压产生单元、一触发单元以及一调整单元。当电压产生单元中的一电压产生单元被致能时，被致能的电压产生单元供电予存储阵列与存取模块的至少一者。触发单元每隔一固定时间，输出一触发信号。调整单元用以致能电压产生单元。当外部指令为一第一刷新指令时，调整单元增加被致能的电压产生单元的数量。当触发信号被输出时，调整单元减少被致能的电压产生单元的数量。

本发明提供一种控制方法，用以控制一储存媒体内的多个电压产生单元，所述控制方法包括：接收一外部电压；每隔一固定时间，输出一触发信号；判断是否接收到一刷新指令；根据所述触发信号及所述刷新指令，调整一计数值，其中当所述触发信号被输出时，减少所述计数值，当接收到所述刷新指令时，增加所述计数值；以及根据所述计数值，致能所述多个电压产生单元的至少一者，其中被致能的电压产生单元的数量与所述计数值有关。

通过动态地调整储存媒体内的电压产生单元的开启数量，可达到最佳的电源管理功能，并可降低功率损耗，及避免因电压产生单元开启的数量不足而引起电压降(voltage drop)。

为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为本发明的存取系统的示意图。

图2为本发明的调整单元的一可能实施例。

图3及图4为本发明的控制方法的可能流程图。

附图标号：

100：存取系统；

110：存储器控制器；

120：储存媒体；

121：存取模块；

122：存储阵列；

123：电源供应模块；

124：触发单元；

125：调整单元；

210：计数单元；

220：控制单元；

230：选择单元；

240：判断单元；

V₁~V_N：操作电压；

S_UP、S_DW：触发信号；

S_E1~S_EN：致能信号；

VU₁~VU_N：电压产生单元。

具体实施方式

图1为本发明的存取系统的示意图。如图所示，存取系统100包括一存储器控制器110以及一储存媒体120。存储器控制器110用以存取储存媒体120。在一可能实施例中，存储器控制器110发出一读取指令，用以读取储存媒体120所储存的资料，或是发出一写入指令，将资料写入储存媒体120。另外，存储器控制器110亦会发出一刷新指令(refresh command)，用以维持储存媒体120所储存的资料。

在一可能实施例中，储存媒体120为一DRAM。在本实施例中，储存媒体120包括一存取模块121、一存储阵列122以及一电源供应模块123。存取模块121根据存储器控制器110所发出的一外部指令，存取存储阵列122所储存的资料。在本实施例中，存取模块121具有一解码器(未显示)，用以解读外部指令的种类。每当外部指令为一刷新指令时，存取模块121便发出一触发信号S_UP。

电源供应模块123供电予存取模块121及存储阵列122，并包括电压产生单元VU₁~VU_N、一触发单元124以及一调整单元125。当电压产生单元VU₁~VU_N中的任一电压产生单元被致能时，被致能的电压产生单元便可产生相对应的操作电压予存取模块121及存储阵列122的至少一者。举例而言，当电压产生单元VU₁被致能时，电压产生单元VU₁产生操作电压V₁。当电压产生单元VU_N被致能时，电压产生单元VU_N产生操作电压V_N。

本发明并不限定哪些操作电压提供予存取模块121及存储阵列122。在一可能实施例中，操作电压V₁~V_N中的一部分是提供予存取模块121，而另一部分是提供予存储阵列122。在其它实施例中，操作电压V₁~V_N中的一部分是提供予存取模块121及存储阵列122。另外，本发明并不限定操作电压V₁～V_N间的关系。在一可能实施例中，操作电压V₁~V_N中的一部分操作电压彼此相同，但不同于另一部分的操作电压。

调整单元125用以致能电压产生单元VU₁~VU_N。在本实施例中，调整单元125是根据触发信号S_UP及触发信号S_DW，调整被致能的电压产生单元的数量。在一可能实施例中，当调整单元125接收到触发信号S_UP时，便增加被致能的电压产生单元的数量。当调整单元125接收到触发信号S_DW时，便减少被致能的电压产生单元的数量。

在本实施例中，当储存媒体120接收到一外部电源(未显示)时，触发单元124便开始计时。每隔一固定时间，触发单元124便输出一触发信号S_DW。本发明并不限定触发单元124的内部架构。在一可能实施例中，触发单元124为一计时器(Timer)或是包含一RC充放电电路。在其它实施例中，只要每隔一固定时间，便能输出一触发信号的电路架构，均可作为触发单元124。

图2为本发明的调整单元的一可能实施例。如图所示，调整单元125包括一计数单元(Counter)210、一控制单元220以及一选择单元230。计数单元210具有一计数值。在本实施例中，计数单元210的计数值可往上增加或往下减少。

当控制单元220接收到触发信号S_UP时，增加计数单元210的计数值。当控制单元220接收到触发信号S_DW时，便减少计数单元210的计数值。选择单元230根据计数单元210的计数值，发出致能信号S_E1~S_EN，用以致能电压产生单元VU₁~VU_N。

在本实施例中，被致能的电压产生单元的数量与计数单元210的计数值有关。举例而言，当计数值愈大时，被致能的电压产生单元愈多。相反地，当计数值愈小时，被致能的电压产生单元愈少。

本发明并不限定控制单元220如何调整计数值。在一可能实施例中，控制单元220是以一线性方式调整计数值。举例而言，每当接收到触发信号S_UP时，控制单元220便将计数值加1。每当接收到触发信号S_DW时，控制单元220便将计数值减1。

在其它实施例中，控制单元220根据接收到触发信号S_UP的时间，调整计数值。举例而言，控制单元220根据两触发信号S_UP间的时间差，控制计数值。当两触发信号S_UP间的时间差小于一预设值，表示存取模块121密集地接收到刷新指令，因此，控制单元220以一非线性方式增加计数值。当时间差愈小，计数值增加的幅度愈大。举例而言，当时间差位于100ns~200ns之间时，计数值每次加2。当时间差小于100ns时，计数值每次加4。

相反地，当两触发信号S_UP间的时间差大于一预设值，表示存取模块121并非密集地接收到刷新指令，因此，控制单元220以一线性方式增加计数值。举例而言，当时间差大于200ns时，计数值每次加1。在一可能实施例中，计数值的增加与减少是以步进方式进行。

在其它实施例中，调整单元125更包括一判断单元240。判断单元240用以判断计数单元210的计数值是否大于一上限值或是小于一下限值。在一可能实施例中，当计数单元210的计数值大于上限值或是小于一下限值，判断单元240直接调整计数单元210的计数值，以避免大于上限值或是小于一下限值。

在另一可能实施例中，当计数单元210的计数值大于上限值，判断单元240令控制单元220停止增加计数单元210的计数值，直到计数单元210的计数值不大于上限值。同样地，当计数单元210的计数值小于下限值，判断单元240令控制单元220停止减少计数单元210的计数值，直到计数单元210的计数值不小于上限值。

图3为本发明的控制方法的一可能流程图。本发明的控制方法用以控制一储存媒体内的多个电压产生单元。首先，接收一外部电源(步骤S310)。在外部电源稳定后，致能一触发单元，用以每隔一固定时间，输出一触发信号(步骤S320)。

接着，根据触发信号以及一刷新指令，调整一计数值(步骤S330)。在本实施例中，步骤S330包括步骤S331~S336，其中步骤S331~S333是根据触发信号调整计数值，而步骤S334~S336是根据刷新指令调整计数值。

在步骤S331中，判断触发信号是否已被输出。当触发信号尚未被输出时，则回到步骤S331。当已输出触发信号时，则减少计数值(步骤S332)。然后，根据计数值，致能电压产生单元(步骤S333)。在本实施例中，被致能的电压产生单元的数量与计数值有关。举例而言，当计数值愈小时，则被致能的电压产生单元的数量愈少。

步骤S334是判断是否接收到一刷新指令。若尚未接收到刷新指令，则继续步骤S334。当接收到刷新指令时，则增加计数值(步骤S335)，再根据计数值，致能电压产生单元(步骤S336)。在本实施例中，被致能的电压产生单元的数量与计数值有关。举例而言，当计数值愈大时，则被致能的电压产生单元的数量愈多。

在本实施例中，步骤S331~S333与步骤S334~S336为两独立执行步骤，并不会受到对方的影响。也就是说，在执行步骤S331~S333的同时，若接收到一刷新指令，便开始执行步骤S335~S336。在执行步骤S335~336的同时，步骤S331~S333亦继续进行。

本发明并不限定步骤S332及S335如何调整计数值。在一可能实施例中，步骤S332及S335的调整幅度相同，均是以线性的方式，逐渐增加或减少计数值。在其它实施例中，步骤S332或S335是以非线性的方式，调整计数值。举例而言，当密集性地接收到多个刷新指令时，便增加调整的幅度。

图4为本发明的控制方法的另一可能流程图。图4相似图3，不同之处在于图4多了步骤S340。步骤S340是用以判断计数值是否大于一上限值或小于一下限值。如图所示，步骤S340包括步骤S341~S344。

在步骤S341中，判断计数值是否小于一下限值。当计数值尚未小于下限值时，则步骤S333根据步骤S332的调整结果，致能相对应的电压产生单元。然而，当计数值小于下限值时，则无效化步骤S332的调整结果，用以维持计数值(步骤S342)，也就是停止减少计数值。此时，步骤S333根据步骤S332中，尚未调整前的计数值，致能相对应的电压产生单元。

在步骤S343中，判断计数值是否大于一上限值。当计数值尚未大于上限值时，则步骤S336根据步骤S335的调整结果，致能相对应的电压产生单元。然而，当计数值大于上限值时，则无效化步骤S335的调整结果，用以维持计数值(步骤S344)，也就是停止增加计数值。此时，步骤S336根据步骤S335中，尚未调整前的计数值，致能相对应的电压产生单元。

通过动态地调整储存媒体内的电压产生单元的开启数量，可达到最佳的电源管理功能，并可降低功率损耗，及避免因电压产生单元开启的数量不足而引起电压降(voltage drop)。

除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本发明所属技术领域中具有通常知识者的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种储存媒体，包括一存储阵列以及一存取模块，所述存储阵列用以储存资料；所述存取模块根据一外部指令，存取所述存储阵列，其特征是，所述储存媒体还包括：

一电源供应模块，包括：

多个电压产生单元，当所述多个电压产生单元中的一电压产生单元被致能时，所述被致能的电压产生单元供电予所述存储阵列与所述存取模块的至少一者；

一触发单元，每隔一固定时间，输出一触发信号；以及

一调整单元，用以致能所述多个电压产生单元，其中当所述外部指令为一第一刷新指令时，所述调整单元增加被致能的电压产生单元的数量，当所述触发信号被输出时，所述调整单元减少被致能的电压产生单元的数量。

2.如权利要求1所述的储存媒体，其特征是，所述触发单元为一计时器。

3.如权利要求1所述的储存媒体，其特征是，所述触发单元为一RC充放电电路。

4.如权利要求1所述的储存媒体，其特征是，所述调整单元包括：

一计数单元，具有一计数值；

一控制单元，当所述外部指令为所述第一刷新指令时，增加所述计数值，当接收到所述触发信号，减少所述计数值；以及

一选择单元，根据所述计数值，致能所述多个电压产生单元的至少一者，其中被致能的电压产生单元的数量与所述计数值有关。

5.如权利要求4所述的储存媒体，其特征是，所述控制单元以一线性方式调整所述计数值。

6.如权利要求4所述的储存媒体，其特征是，在一第一时间点，所述存取模块接收所述第一刷新指令，在一第二时间点，所述存取模块接收一第二刷新指令，当所述第一及第二时间点的差异小于一预设值时，所述控制单元以一非线性方式增加所述计数值。

7.如权利要求6所述的储存媒体，其特征是，当所述第一及第二时间点的差异大于所述预设值时，所述控制单元以一线性方式增加所述计数值。

8.如权利要求4所述的储存媒体，其特征是，所述调整单元更包括一判断单元，用以判断所述计数值是否大于一上限值或是小于一下限值，当所述计数值大于所述上限值，所述判断单元令所述控制单元停止增加所述计数值，当所述计数值小于所述下限值，所述判断单元令所述控制单元停止减少所述计数值。

9.一种控制方法，用以控制一储存媒体内的多个电压产生单元，其特征是，所述控制方法包括：

接收一外部电压；

每隔一固定时间，输出一触发信号；

判断是否接收到一刷新指令；

根据所述触发信号及所述刷新指令，调整一计数值，其中当所述触发信号被输出时，减少所述计数值，当接收到所述刷新指令时，增加所述计数值；以及

根据所述计数值，致能所述多个电压产生单元的至少一者，其中被致能的电压产生单元的数量与所述计数值有关。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征是，所述控制方法更包括：

判断所述计数值是否大于一上限值，当所述计数值大于所述上限值，停止增加所述计数值，直到所述计数值不大于所述上限值；以及

判断所述计数值是否小于一下限值，当所述计数值小于所述下限值，停止减少所述计数值，直到所述计数值不小于所述下限值。