CN104616698A

CN104616698A - 一种充分利用存储器冗余单元的方法

Info

Publication number: CN104616698A
Application number: CN201510042661.5A
Authority: CN
Inventors: 邓波; 王明宇; 李向宏
Original assignee: Shanghai Huayi Microelectronic Material Co Ltd
Current assignee: Shanghai Huayi Microelectronic Material Co Ltd
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2015-05-13

Abstract

本发明的一种充分利用存储器冗余单元的方法，所述存储器包括存储单元和冗余单元，冗余单元包括行冗余单元和列冗余单元，所述冗余单元内存储有校验码。本发明的列冗余单元可以作为本行校验码，行冗余单元可以作为整体存储单元或部分存储单元的校验码。通过在存储器的存储单元没有损坏的前提下，将备用的冗余单元内存储上检验码，利用校验码来校验数据的正确性和完整性，并进行纠错，达到了充分利用冗余单元的目的，提高了冗余单元的使用率。

Description

一种充分利用存储器冗余单元的方法

技术领域

本发明涉及一种充分利用存储器冗余单元的方法，属于数据通信技术领域。

背景技术

存储器设计领域，目前其容量已经达到了T(=2¹⁰G)级别，国际上最先进的尺寸在二十纳米左右。随着存储器容量的不断扩大，工艺尺寸的不断缩小，在存储器生产过程中难免引入各种各样的缺陷，导致存储器的某些单元无法正确使用。

针对该问题，目前常用的解决办法是，在存储器的行末尾或列末尾额外增加一部分存储单元作为备用。若某些行或列中出现了有缺陷的存储单元，则使用备用单元来替换；若某行或某列或所有存储单元都完好无缺，则与该行或该列对应的备用单元闲置无用，是一种浪费。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种充分利用存储器冗余单元的方法，在冗余单元内存储有检验码，利用该校验码可以校验存储单元内数据的完整性和正确性。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种充分利用存储器冗余单元的方法，所述存储器包括存储单元和冗余单元，冗余单元包括行冗余单元和列冗余单元，所述冗余单元内存储有校验码。

所述列冗余单元和行冗余单元可分别校验数据。

（一）列冗余单元可以作为本行校验码

校验时，一次性读出本行所有存储单元的数据和列冗余单元进行校验和纠错；当有存储单元的数据发生变化时，重新计算新的校验码，计算校验码的方法包括：

（1）若校验码计算方法包含非线性运算，则需要读出本行所有未发生变化的数据与发生改变的数据，重新计算校验码；

（2）若校验码计算方法为线性运算，则只需根据发生变化位置其修改前数据、修改后数据和校验码，重新计算校验码。

（二）行冗余单元可以作为整体存储单元或部分存储单元的校验码

校验时，一次性读出整体存储单元和相应的行冗余单元或部分存储单元和相应的行冗余单元进行校验和纠错；当有存储单元的数据发生变化时，重新计算新的校验码，计算校验码的方法包括：

（1）若校验码计算方法包含非线性运算，则需要读出所有未发生变化的数据与发生改变的数据，重新计算校验码；

根据本发明优选的，所述计算校验码的方法包括奇偶校验、CRC校验或ECC校验。

根据本发明优选的，所述存储器为EEPROM，即带电可擦写可编程只读存储器。

本发明的有益效果是：

1、本发明在存储器的存储单元没有损坏的前提下，将备用的冗余单元内存储上校验码，利用校验码来校验数据的正确性和完整性，并进行纠错，达到充分利用冗余单元的目的，提高了冗余单元的使用率。

2、由于一行数据的擦写可以通过一次擦写完成，而跨行数据的擦写则必须逐行擦写，当列冗余单元作为本行检验码时，若本行数据发生改变，校验码的改变可以与数据的改变在一次行擦写中完成，从而可以有效提高校验和纠错的速度。

3、由于行冗余单元通常位于译码地址的两端，冗余单元具有单独的译码地址，所以当行冗余单元作为整体存储单元或部分存储单元的校验码时，可以有效降低译码电路的复杂度。

附图说明

图1为实施例1中存储器的存储单元和冗余单元的示意图。

图2为实施例2中存储器的存储单元和冗余单元的示意图。

具体实施方式

一种充分利用存储器冗余单元的方法，所述存储器包括存储单元和设置于每一行和每一列末尾的冗余单元，冗余单元包括行冗余单元和列冗余单元，所述冗余单元内存储有校验码。

所述列冗余单元和行冗余单元可分别校验数据。

（一）列冗余单元可以作为本行校验码

优选的，所述计算校验码的方法包括奇偶校验、CRC校验或ECC校验等。

下面以具体的校验方法为例并结合附图对本发明进行详细说明，以下实施例中所述存储器为EEPROM，即带电可擦写可编程只读存储器。

实施例1、

下面以列冗余单元作为本行校验码为例计算校验码，在擦写一行的部分值时，计算校验码的方法可如下进行：

如图1所示，C0-C7为EEPROM的存储单元，C8为列冗余单元，C8中存储的校验码使用奇偶校验方法产生。假设C0-C7中存储的为{1’b0, 1’b1, 1’b0,1’b1, 1’b0, 1’b1, 1’b0, 1’b1}，假设C8的生成方式为偶校验，则C8应为1’b0。

若C0-C7的部分数值发生改变，由于奇偶校验方法为线性变化，只需要得知数据改变部分位置其修改前数据、修改后数据和原始校验码，即可计算出新的校验码。例如若C0、C1发生改变，根据奇校验的计算公式，，现在C0，C1变化为,,新的校验码应为：

即只需知道数据改变部分位置其修改前数据、修改后数据的数值(C0,C1,,)和原始校验码(C8)，就可计算出新的校验码()。

由于EEPROM电路具有以下两个特性：（1）EEPROM的读出速度远大于擦写速度；（2）EEPROM的擦写是行操作，即一行数据的擦写可以通过一次擦写完成，而跨行数据的擦写则必须逐行擦写。因此，当列冗余单元作为本行检验码时，若本行数据发生改变，校验码的改变可以与数据的改变在一次行擦写中完成，从而可以有效提高校验和纠错的速度。

上述是针对线性运算做了描述，若校验算法包含非线性运算，假设校验算法为F，则新的校验码要通过获得。

CRC校验和ECC校验方式与上述奇偶校验方式相似，只是选取的校验算法不同。并且实际上，利用列冗余单元进行校验的方法也不局限于列举的奇偶校验、CRC校验和ECC校验。

实施例2、

下面以行冗余单元作为整体存储单元或部分存储单元的校验码为例，在擦写一行的部分值时，计算校验码的方法可如下进行：

如图2所示，R8为行冗余单元，C8为列冗余单元(以字节为单位)。R8行的CHECK_R0字节为R0行的校验字节，CHECK_R1为R1行的校验字节，以此类推，CHECK_R7为R7行的校验字节。

以偶校验为例，则

，

与实施例1中的推导同理，若BYTE_R0C0变化为,则新的校验码为：

即只需要得知数据改变部分位置其修改前数据、修改后数据的数值和原始校验码，即可计算出新的校验码。但是由于EEPROM具有擦写无法跨行的特性，对校验码的修改需要多启动一次擦写操作。

本实施例中CHECK_R0是作为R0行的校验码，即部分存储单元的校验码。同样的，若我们选择：

则CHECK_R0是作为整体存储单元的校验码。

由于行冗余单元通常位于译码地址的两端，冗余单元具有单独的译码地址，所以当行冗余单元作为整体存储单元或部分存储单元的校验码时，可以有效降低译码电路的复杂度。

CRC校验和ECC校验方式与上述奇偶校验方式相似，只是选取的校验算法不同。并且实际上，利用行冗余单元进行校验的方法也不局限于列举的奇偶校验、CRC校验和ECC校验。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种充分利用存储器冗余单元的方法，所述存储器包括存储单元和冗余单元，冗余单元包括行冗余单元和列冗余单元，其特征在于，所述冗余单元内存储有校验码。

2.根据权利要求1所述的充分利用存储器冗余单元的方法，其特征在于，列冗余单元可以作为本行校验码，校验时，一次性读出本行所有存储单元的数据和列冗余单元进行校验和纠错；当有存储单元的数据发生变化时，重新计算新的校验码，计算校验码的方法包括：

3.根据权利要求1所述的充分利用存储器冗余单元的方法，其特征在于，行冗余单元可以作为整体存储单元或部分存储单元的校验码，校验时，一次性读出整体存储单元和相应的行冗余单元或部分存储单元和相应的行冗余单元进行校验和纠错；当有存储单元的数据发生变化时，重新计算新的校验码，计算校验码的方法包括：

4.根据权利要求2或3所述的充分利用存储器冗余单元的方法，其特征在于，所述计算校验码的方法包括奇偶校验、CRC校验或ECC校验。

5.根据权利要求1或2或3所述的充分利用存储器冗余单元的方法，其特征在于，所述存储器为EEPROM。