JP2002032270A - Main storage controller - Google Patents
Main storage controllerInfo
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- JP2002032270A JP2002032270A JP2000218713A JP2000218713A JP2002032270A JP 2002032270 A JP2002032270 A JP 2002032270A JP 2000218713 A JP2000218713 A JP 2000218713A JP 2000218713 A JP2000218713 A JP 2000218713A JP 2002032270 A JP2002032270 A JP 2002032270A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータシス
テム等に用いられる記憶装置に係わり、特に記憶装置の
障害によるデータ誤り訂正を行なう主記憶制御システム
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a storage device used in a computer system and the like, and more particularly to a main storage control system for correcting a data error due to a failure in the storage device.
【0002】[0002]
【従来の技術】大量のDRAM等の記憶素子を使用した主記
憶装置は、従来から装置としての高い信頼性を確保する
ために、記憶素子1チップが故障した場合でも、データ
の訂正が可能な冗長ビット付加方式(ECC:Error Checkin
g and Correcting)が採用されてきた。図1は、従来の
メモリコントローラと記憶素子の構成図であり、主記憶
装置はメモリコントローラ10、記憶素子20〜49、データ
バス15から構成される。従来の構造では、例えばメモリ
コントローラ10と、1チップあたり8ビットの記憶素子20
〜29とをデータバス15で接続して10個のDRAMで主記憶装
置を構成し、訂正が可能な冗長ビット付加方式を構成す
ることができる。この場合、データは64ビットであり、
冗長ビットは16ビットである。この冗長ビットの数であ
れば、8ビットのバースト(固まり、連続)誤りを訂正す
ることができる。すなわち、記憶素子1チップに障害が
発生しても、正しいデータを得ることができる。この結
果、記憶装置の信頼性を大きく向上させることが可能に
なる。データのビット数と訂正バーストビット数と冗長
ビット数の関係は、例えば、データ64ビットに対して8
ビットのバースト(固まり、連続)誤りを訂正するために
は16ビットの冗長ビットが必要であり、データ64ビット
に対して16ビットのバースト誤りを訂正するためには32
ビットの冗長ビットが必要である。2. Description of the Related Art A main storage device using a large amount of storage elements such as DRAMs has been conventionally capable of correcting data even if one storage element chip fails in order to ensure high reliability as a device. Redundant bit addition method (ECC: Error Checkin
g and Correcting). FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional memory controller and storage elements. A main storage device includes a memory controller 10, storage elements 20 to 49, and a data bus 15. In a conventional structure, for example, a memory controller 10 and an 8-bit storage element 20 per chip are used.
To 29 are connected by a data bus 15 to form a main storage device with ten DRAMs, thereby enabling a redundant bit addition method that can be corrected. In this case, the data is 64 bits,
The redundant bits are 16 bits. With this number of redundant bits, an 8-bit burst (block, continuous) error can be corrected. That is, even if a failure occurs in one memory element chip, correct data can be obtained. As a result, it is possible to greatly improve the reliability of the storage device. The relationship between the number of data bits, the number of correction burst bits, and the number of redundant bits is, for example, 8 bits for 64 bits of data.
A 16-bit redundant bit is required to correct a burst (block, continuous) error of bits, and 32 to correct a 16-bit burst error for 64 bits of data.
Bit redundancy is required.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、主記憶
装置の大容量化に伴い、例えば1チップあたり16ビット
の記憶素子を用いて図1のように主記憶装置を構成する
場合において、記憶素子1チップの障害、すなわち16ビ
ットのバースト誤りを訂正するためには冗長ビットが32
ビット必要であるため、メモリコントローラと記憶素子
を接続するデータバスは、データ64ビットと冗長ビット
32ビットで96ビットとなる。このように1チップの障害
を訂正するためには、大容量の記憶素子を使用するにつ
れ必要な冗長ビットも増加していくため、メモリコント
ローラのピン数等の制限により実装面で大きなデメリッ
トとなる。However, with the increase in the capacity of the main storage device, for example, when the main storage device is configured as shown in FIG. To correct a chip failure, that is, a 16-bit burst error, 32 redundant bits are required.
The data bus connecting the memory controller and the storage elements requires 64 bits of data and redundant bits
32 bits is 96 bits. As described above, in order to correct a fault in one chip, the number of redundant bits required increases as a large-capacity storage element is used. .
【0004】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、記憶素子1チップの障害を訂正するため
に本来必要な冗長ビットの数よりも少ない冗長ビット数
で、記憶素子1チップの障害を訂正することを可能とす
る主記憶装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve such a conventional problem, and requires one memory element chip with a smaller number of redundant bits than originally required for correcting a failure of one memory element chip. It is an object of the present invention to provide a main storage device capable of correcting a failure in the main storage.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、nビット単位の入出力データのマスク制御線を有す
る複数の記憶素子から構成される主記憶部と、該主記憶
部を制御する主記憶制御部から構成される主記憶装置に
おいて、前記主記憶制御部は、前記主記憶部の各記憶素
子のマスク制御線を制御する手段を有し、複数の異なる
記憶素子にnビット単位にアクセスすることにより達成
される。According to the present invention, there is provided a main storage unit comprising a plurality of storage elements having a mask control line for input / output data in units of n bits, and a control unit for controlling the main storage unit. In the main storage device including the main storage control unit, the main storage control unit has a unit that controls a mask control line of each storage element of the main storage unit, and a plurality of different storage elements are stored in units of n bits. Is achieved by accessing.
【0006】また、前記目的は、nビット単位の入出力
データのマスク制御線を有する複数の記憶素子から構成
される主記憶部と、該主記憶部を制御する主記憶制御部
から構成される主記憶装置において、主記憶制御部は、
書き込みアクセスにより入力されたデータに冗長コード
を付加する手段と、複数の異なる記憶素子のマスク制御
線を制御し、前記冗長コード付きデータをnビット単位
に複数の異なる記憶素子に書き込むことにより達成され
る。Further, the object is to provide a main storage unit comprising a plurality of storage elements having a mask control line for input / output data in units of n bits, and a main storage control unit for controlling the main storage unit. In the main storage device, the main storage control unit includes:
This is achieved by means for adding a redundant code to data input by write access and controlling a mask control line of a plurality of different storage elements, and writing the redundant code-added data to a plurality of different storage elements in n-bit units. You.
【0007】また、前記目的は、nビット単位の入出力
データのマスク制御線を有する複数の記憶素子から構成
される主記憶部と、該主記憶部を制御する主記憶制御部
から構成される主記憶装置において、主記憶制御部は、
読み出しアクセスにより複数の異なる記憶素子のマスク
制御線を制御し、冗長コード付きデータを複数の異なる
記憶素子からnビット単位に読み出すことにより達成さ
れる。Further, the object is to form a main storage section comprising a plurality of storage elements having a mask control line for input / output data in units of n bits, and a main storage control section for controlling the main storage section. In the main storage device, the main storage control unit includes:
This is achieved by controlling the mask control lines of a plurality of different storage elements by a read access, and reading redundant-coded data from the plurality of different storage elements in units of n bits.
【0008】また、前記目的は、nビット単位の入出力
データのマスク制御線を有する複数の記憶素子から構成
される主記憶部と、該主記憶部を制御する主記憶制御部
から構成される主記憶装置において、主記憶制御部は、
読み出しアクセスにより主記憶部から冗長コード付きデ
ータを読み出し、対象データにnビット以下のビット誤
りが生じた場合にデータ誤りを訂正することにより達成
される。The above object is also achieved by a main storage section comprising a plurality of storage elements having a mask control line for input / output data in units of n bits, and a main storage control section for controlling the main storage section. In the main storage device, the main storage control unit includes:
This is achieved by reading the data with the redundant code from the main storage unit by read access and correcting the data error when a bit error of n bits or less occurs in the target data.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明による主記憶装置の
一実施形態を図面により詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a main storage device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0010】本実施例では記憶素子に1チップで16ビッ
トの入出力が可能なSDRAMを使用する。まずSDRAMのデー
タ入出力とデータマスク制御について説明する。In this embodiment, an SDRAM capable of inputting and outputting 16 bits per chip is used as a storage element. First, data input / output and data mask control of the SDRAM will be described.
【0011】図2(a)は、書き込みデータのマスキング
動作を表しており、50はSDRAMチップ、51は書き込みデ
ータ、52はデータバス、53はSDRAMチップに書き込まれ
るデータ、54〜55はSDRAMのマスク制御信号である。SDR
AMチップ50は16ビット幅でデータ入力が可能な記憶素子
であり、データピンDQ<0−15>を介してデータを入力す
る。マスク制御信号54は、SDRAMチップ50のDQMUピンに
入力され、値'0'のときDQ<0−15>に入力された16ビット
のうち上位8ビットをそのままSDRAMチップ50に入力し、
値'1'のときDQ<0−15>に入力された16ビットのうち上位
8ビットをマスクしてSDRAMチップ50に入力する。すなわ
ち、マスク制御信号54によりDQ<0−15>に入力されるデ
ータの上位8ビットDQ<0−7>をSDRAMチップ50に書き込む
か否か選択することが可能となる。マスク制御信号55
は、SDRAMチップ50のDQMLピンに入力され、値'0'のとき
DQ<0−15>に入力された16ビットのうち下位8ビットをそ
のままSDRAMチップ50に入力し、値'1'のときDQ<0−15>
に入力された16ビットのうち下位8ビットをマスクしてS
DRAMチップ50に入力する。すなわち、マスク制御信号55
によりDQ<0−15>に入力されるデータの下位8ビットDQ<8
−15>をSDRAMチップ50に書き込むか否か選択することが
可能となる。図2(a)では、マスク制御線54に値'1'、マ
スク制御線55に値'0'が入力されているため、書き込み
データ51の16ビットのうち上位8ビットがマスキングさ
れるので、SDRAMチップ50には書き込みデータ51の上位8
ビットがマスクされたデータ53が書き込まれる。FIG. 2A shows a masking operation of write data. 50 is an SDRAM chip, 51 is write data, 52 is a data bus, 53 is data written to the SDRAM chip, and 54 to 55 are SDRAM chips. This is a mask control signal. SDR
The AM chip 50 is a storage element capable of inputting data with a 16-bit width, and inputs data via data pins DQ <0-15>. The mask control signal 54 is input to the DQMU pin of the SDRAM chip 50, and when the value is '0', the upper 8 bits of the 16 bits input to DQ <0-15> are input to the SDRAM chip 50 as they are,
When the value is '1', the upper 16 bits input to DQ <0-15>
8 bits are masked and input to the SDRAM chip 50. That is, it is possible to select whether or not to write the upper 8 bits DQ <0-7> of the data input to DQ <0-15> to the SDRAM chip 50 by the mask control signal 54. Mask control signal 55
Is input to the DQML pin of the SDRAM chip 50 and when the value is '0'
The lower 8 bits of the 16 bits input to DQ <0-15> are directly input to the SDRAM chip 50, and when the value is '1', DQ <0-15>
Mask the lower 8 bits of the 16 bits input to
Input to DRAM chip 50. That is, the mask control signal 55
The lower 8 bits DQ <8 of the data input to DQ <0-15>
−15> can be selected to be written to the SDRAM chip 50 or not. In FIG. 2A, since the value '1' is input to the mask control line 54 and the value '0' is input to the mask control line 55, the upper 8 bits of the 16 bits of the write data 51 are masked. The upper 8 of the write data 51
The data 53 with the bits masked is written.
【0012】図2(b)は、読み出しデータのマスキング
動作を説明する図であり、60はSDRAMチッフ゜、61は読み出し
データ、62はデータバス、63はSDRAMチップに書き込ま
ているデータ、64〜65はSDRAMのマスク制御信号であ
る。SDRAMチップ60は16ビット幅でデータ出力が可能な
記憶素子であり、データピンDQ<0−15>を介してデータ
を出力する。マスク制御信号64は、SDRAMチップ60のDQM
Uピンに入力され、値'0'のとき書き込まれている16ビッ
トのデータ63の上位8ビットをそのままDQ<0−7>に出力
し、値'1'のとき書き込まれている16ビットのデータ63
の上位8ビットをマスクしてDQ<0−7>に出力しない。す
なわち、マスク制御信号64によりDQ<0−15>に出力する
データの上位8ビットDQ<0−7>をデータバス62に出力す
るか否か選択することが可能となる。マスク制御信号65
は、SDRAMチップ60のDQMLピンに入力され、値'0'のとき
書き込まれている16ビットのデータ63の下位8ビットを
そのままDQ<8−15>に出力し、値'1'のとき書き込まれて
いる16ビットのデータ63の下位8ビットをマスクしてDQ<
8−15>に出力しない。すなわち、マスク制御信号65によ
りDQ<0−15>に出力するデータの下位8ビットDQ<8−15>
をデータバス62に出力するか否か選択することが可能と
なる。図2(b)では、マスク制御線64に値'0'、マスク制
御線65に値'1'が入力されているため、SDRAMチップに書
き込まれている16ビットのデータ63のうち、下位8ビッ
トがマスキングされてDQ<0−15>に出力されるので、SDR
AMチップ50に書き込まれているデータ63の下位8ビット
がマスクされたデータ61が出力される。FIG. 2B is a diagram for explaining the masking operation of the read data. 60 is an SDRAM chip, 61 is read data, 62 is a data bus, 63 is data written to an SDRAM chip, and 64 to 65. Is a mask control signal of the SDRAM. The SDRAM chip 60 is a storage element capable of outputting data in a 16-bit width, and outputs data via data pins DQ <0-15>. The mask control signal 64 is the DQM of the SDRAM chip 60.
The upper 8 bits of the 16-bit data 63 that is input to the U pin and written when the value is '0' is output to DQ <0-7> as it is, and when the value is '1', the 16 bits written Data 63
Mask the upper 8 bits of DQ <0-7> and do not output to DQ <0-7>. That is, it is possible to select whether or not to output the upper 8 bits DQ <0-7> of the data to be output to DQ <0-15> to the data bus 62 by the mask control signal 64. Mask control signal 65
Is input to the DQML pin of the SDRAM chip 60, and when the value is '0', the lower 8 bits of the 16-bit data 63 written are output as is to DQ <8−15>, and when the value is '1', the data is written. Mask the lower 8 bits of the 16-bit data 63
8−15> is not output. That is, the lower 8 bits DQ <8-15> of the data output to DQ <0-15> by the mask control signal 65
Is output to the data bus 62. In FIG. 2B, since the value “0” is input to the mask control line 64 and the value “1” is input to the mask control line 65, the lower 8 bits of the 16-bit data 63 written in the SDRAM chip are Since the bits are masked and output on DQ <0-15>, SDR
Data 61 obtained by masking the lower 8 bits of data 63 written in AM chip 50 is output.
【0013】本実施例では記憶素子にSDRAMを使用して
主記憶装置を構成する。図3は主記憶装置の構成を示す
ブロック図であり、100は主記憶制御部、130は主記憶
部、120はデータバス、128〜129はマスク制御線であ
る。主記憶制御部100は、書き込みデータレジスタ101、
読み出しデータレジスタ102、書き込みアドレスレジス
タ106、読み出しアドレスレジスタ107、セレクタ108、E
CC生成回路102、誤り訂正回路104、ECCチェック回路10
5、マスク制御回路109から構成される。主記憶部130
は、SDRAMチップ140〜149から構成される。主記憶制御
部100と主記憶部130は、データバス120、マスク制御線1
28〜129で接続される。ECC生成回路102は、書き込みデ
ータレジスタ101から8バイトのデータを受け取り、16ビ
ットの冗長ビットをデータに付加しデータバス120に送
出する。ECCチェック回路105は、データバス120から8バ
イトのデータと16ビットの冗長ビットを受け取り、8ビ
ットバーストまでのデータ誤りを検出する。誤り訂正回
路104は、ECCチェック回路105がデータ誤りを検出する
とデータ誤りを起こした8ビットを訂正し、訂正された
データが読み出しデータレジスタに格納される。セレク
タ108は、書き込みアクセス時は書き込みアドレス106
を、読み出しアクセス時は読み出しアドレス107を選択
する。マスク制御回路109は、セレクタ108の出力したア
ドレスの所定の1ビットを調べ'0'の場合はマスク制御線
128に'0'を出力し、マスク制御線129に'1'を出力し、セ
レクタ108の出力したアドレスの所定の1ビットが'1'の
場合はマスク制御線128に'1'を出力し、マスク制御線12
9に'0'を出力する。このようにマスク制御回路109は、
主記憶部130をアクセスするアドレスに対応して、マス
ク制御線128〜129を排反になるように制御する。データ
バス120は、データ8バイトと冗長ビット16ビットで合わ
せて80ビットである。主記憶制御部100と主記憶部130間
のデータ入出力は、ビット<0−15>はデータバス125を介
してSDRAMチップ148〜149に対して行われ、ビット<16−
31>はデータバス124を介してSDRAMチップ146〜147に対
して行われ、ビット<32−47>はデータバス123を介してS
DRAMチップ144〜145に対して行われ、ビット<48−63>は
データバス122を介してSDRAMチップ142〜143に対して行
われ、ビット<64−79>はデータバス121を介してSDRAMチ
ップ140〜141に対して行われる。マスク制御線128は、S
DRAMチップ140、142、144、146、148のDQMLピンに接続
され、SDRAMチップ141、143、145、147、149のDQMUピン
に接続される。マスク制御線129は、SDRAMチップ140、1
42、144、146、148のDQMUピンに接続され、SDRAMチップ
141、143、145、147、149のDQMLピンに接続される。以
下、データ書き込み時とデータ読み出し時について、そ
れぞれ主記憶制御部100と主記憶部130の動作を説明す
る。In this embodiment, a main storage device is constructed by using SDRAM as a storage element. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the main storage device. 100 is a main storage control unit, 130 is a main storage unit, 120 is a data bus, and 128 to 129 are mask control lines. The main memory control unit 100 includes a write data register 101,
Read data register 102, write address register 106, read address register 107, selector 108, E
CC generation circuit 102, error correction circuit 104, ECC check circuit 10
5. It is composed of a mask control circuit 109. Main memory 130
Is composed of SDRAM chips 140 to 149. The main memory control unit 100 and the main memory unit 130 include a data bus 120, a mask control line 1
Connected at 28-129. The ECC generation circuit 102 receives 8-byte data from the write data register 101, adds 16-bit redundant bits to the data, and sends the data to the data bus 120. The ECC check circuit 105 receives 8 bytes of data and 16 redundant bits from the data bus 120, and detects a data error up to an 8-bit burst. When the ECC check circuit 105 detects a data error, the error correction circuit 104 corrects the 8 bits in which the data error has occurred, and stores the corrected data in the read data register. The selector 108 sets the write address 106 at the time of write access.
At the time of read access, the read address 107 is selected. The mask control circuit 109 checks a predetermined bit of the address output from the selector 108, and if it is '0', the mask control circuit 109
'0' is output to 128, '1' is output to the mask control line 129, and '1' is output to the mask control line 128 when a predetermined bit of the address output from the selector 108 is '1'. , Mask control line 12
Outputs '0' to 9. As described above, the mask control circuit 109
The mask control lines 128 to 129 are controlled so as to be in correspondence with the address for accessing the main storage unit 130. The data bus 120 has a total of 80 bits including 8 bytes of data and 16 bits of redundant bits. For data input / output between the main memory control unit 100 and the main memory unit 130, bits <0-15> are sent to the SDRAM chips 148 to 149 via the data bus 125, and bits <16-
31> is performed on the SDRAM chips 146 to 147 via the data bus 124, and the bits <32-47> are
Bits <48-63> are performed on the SDRAM chips 142-143 via the data bus 122, and bits <64-79> are performed on the SDRAM chips via the data bus 121. 140-141. The mask control line 128 is S
It is connected to the DQML pins of the DRAM chips 140, 142, 144, 146, 148, and connected to the DQMU pins of the SDRAM chips 141, 143, 145, 147, 149. The mask control line 129 is connected to the SDRAM chips 140, 1
Connected to DQMU pins of 42, 144, 146, 148, SDRAM chip
Connected to DQML pins 141, 143, 145, 147, 149. Hereinafter, the operations of the main storage control unit 100 and the main storage unit 130 at the time of data writing and data reading, respectively, will be described.
【0014】まず、データ書き込み動作について、図
3、図4を用いて説明する。図4において、200は書き
込みデータレジスタ101に格納されている8バイトの書き
込みデータ、202はECC回路102により冗長ビット16ビッ
トを付加された10バイトの冗長ビット付き書き込みデー
タ、203〜207は、それぞれデータバス121〜125に送出さ
れた16ビットずつのデータに対応しており、220〜229は
それぞれSDRAMチップ140〜149に対応しており、2
40はマスク制御線128に対応しており、241はマスク制御
線129に対応している。データの書き込み次のように行
われる。主記憶制御部100の書き込みデータレジスタ101
に書き込みデータ200が設定され、書き込みアドレスレ
ジスタ106に書き込みアドレスが設定される。ECC生成回
路102は、書き込みデータ200には16ビットの冗長ビット
を付加し、冗長ビット付き書き込みデータ202を生成す
る。冗長ビット付き書き込みデータ202は、16ビット毎
にデータ203〜207に分割され、データ203はSDRAMチップ
220〜221に入力され、データ204はSDRAMチップ222〜223
に入力され、データ205はSDRAMチップ224〜225に入力さ
れ、データ206はSDRAMチップ226〜227に入力され、デー
タ207はSDRAMチップ228〜229に入力される。First, the data write operation will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, 200 is 8-byte write data stored in the write data register 101, 202 is 10-byte redundant bit-added write data to which 16 bits are added by the ECC circuit 102, and 203 to 207 are respectively 16-bit data transmitted to the data buses 121-125 corresponds to the data, and 220-229 correspond to the SDRAM chips 140-149, respectively.
40 corresponds to the mask control line 128, and 241 corresponds to the mask control line 129. Data writing is performed as follows. Write data register 101 of main memory control unit 100
Is set to the write data 200, and the write address is set to the write address register 106. The ECC generation circuit 102 adds 16 redundant bits to the write data 200 to generate write data 202 with redundant bits. The write data 202 with redundant bits is divided into data 203 to 207 every 16 bits, and the data 203 is an SDRAM chip.
The data 204 is input to the SDRAM chips 222 to 223.
, The data 205 is input to the SDRAM chips 224 to 225, the data 206 is input to the SDRAM chips 226 to 227, and the data 207 is input to the SDRAM chips 228 to 229.
【0015】SDRAMチップ220は、マスク制御線240によ
りDQMLピンに'0'が入力され、マスク制御線241によりDQ
MUピンに'1'が入力されており、16ビットのデータ203の
上位8ビットは書き込まれず下位8ビットが書き込まれ
る。SDRAMチップ221は、マスク制御線240によりDQMUピ
ンに'0'が入力され、マスク制御線241によりDQMLピン
に'1'が入力されており、16ビットのデータ203の下位8
ビットは書き込まれず上位8ビットが書き込まれる。SDR
AMチップ222は、マスク制御線240によりDQMLピンに'0'
が入力され、マスク制御線241によりDQMUピンに'1'が入
力されており、16ビットのデータ204の上位8ビットは書
き込まれず下位8ビットが書き込まれる。SDRAMチップ22
3は、マスク制御線240によりDQMUピンに'0'が入力さ
れ、マスク制御線241によりDQMLピンに'1'が入力されて
おり、16ビットのデータ204の下位8ビットは書き込まれ
ず上位8ビットが書き込まれる。SDRAMチップ224は、マ
スク制御線240によりDQMLピンに'0'が入力され、マスク
制御線241によりDQMUピンに'1'が入力されており、16ビ
ットのデータ205の上位8ビットは書き込まれず下位8ビ
ットが書き込まれる。SDRAMチップ225は、マスク制御線
240によりDQMUピンに'0'が入力され、マスク制御線241
によりDQMLピンに'1'が入力されており、16ビットのデ
ータ205の下位8ビットは書き込まれず上位8ビットが書
き込まれる。SDRAMチップ226は、マスク制御線240によ
りDQMLピンに'0'が入力され、マスク制御線241によりDQ
MUピンに'1'が入力されており、16ビットのデータ206の
上位8ビットは書き込まれず下位8ビットが書き込まれ
る。SDRAMチップ227は、マスク制御線240によりDQMUピ
ンに'0'が入力され、マスク制御線241によりDQMLピン
に'1'が入力されており、16ビットのデータ206の下位8
ビットは書き込まれず上位8ビットが書き込まれる。SDR
AMチップ228は、マスク制御線240によりDQMLピンに'0'
が入力され、マスク制御線241によりDQMUピンに'1'が入
力されており、16ビットのデータ207の上位8ビットは書
き込まれず下位8ビットが書き込まれる。SDRAMチップ22
9は、マスク制御線240によりDQMUピンに'0'が入力さ
れ、マスク制御線241によりDQMLピンに'1'が入力されて
おり、16ビットのデータ207の下位8ビットは書き込まれ
ず上位8ビットが書き込まれる。マスク制御線240〜241
が反転した場合は、それぞれのSDRAMチップ220〜229に
書き込まれる8ビットの関係が逆転する。このようにし
てSDRAMチップ220〜221でペアを組んで16ビットのデー
タ203を半分ずつ入力し、SDRAMチップ222〜223でペアを
組んで16ビットのデータ204を半分ずつ入力し、SDRAMチ
ップ224〜225でペアを組んで16ビットのデータ205を半
分ずつ入力し、SDRAMチップ226〜227でペアを組んで16
ビットのデータ206を半分ずつ入力し、SDRAMチップ228
〜229でペアを組んで16ビットのデータ207を半分ずつ入
力することにより、5個の16ビットデータを10個のSDRAM
チップ220〜229に書き込む。In the SDRAM chip 220, “0” is input to the DQML pin by the mask control line 240, and the DQML is
Since “1” is input to the MU pin, the upper 8 bits of the 16-bit data 203 are not written, and the lower 8 bits are written. In the SDRAM chip 221, '0' is input to the DQMU pin by the mask control line 240, '1' is input to the DQML pin by the mask control line 241, and the lower 8 bits of the 16-bit data 203
No bits are written and the upper 8 bits are written. SDR
The AM chip 222 sets the DQML pin to '0' by the mask control line 240.
Is input to the DQMU pin by the mask control line 241, and the upper 8 bits of the 16-bit data 204 are not written but the lower 8 bits are written. SDRAM chip 22
For 3, the mask control line 240 inputs '0' to the DQMU pin, the mask control line 241 inputs '1' to the DQML pin, and the lower 8 bits of the 16-bit data 204 are not written and the upper 8 bits Is written. In the SDRAM chip 224, '0' is input to the DQML pin by the mask control line 240, and '1' is input to the DQMU pin by the mask control line 241.The upper 8 bits of the 16-bit data 205 are not written but lower Eight bits are written. The SDRAM chip 225 has a mask control line
'0' is input to the DQMU pin by 240 and the mask control line 241
As a result, '1' is input to the DQML pin, and the lower 8 bits of the 16-bit data 205 are not written, but the upper 8 bits are written. In the SDRAM chip 226, '0' is input to the DQML pin by the mask control line 240, and DQML is input by the mask control line 241.
Since “1” is input to the MU pin, the upper 8 bits of the 16-bit data 206 are not written, and the lower 8 bits are written. In the SDRAM chip 227, '0' is input to the DQMU pin by the mask control line 240, '1' is input to the DQML pin by the mask control line 241, and the lower 8 bits of the 16-bit data 206
No bits are written and the upper 8 bits are written. SDR
AM chip 228 outputs '0' to DQML pin by mask control line 240.
Is input to the DQMU pin via the mask control line 241, and the upper 8 bits of the 16-bit data 207 are not written but the lower 8 bits are written. SDRAM chip 22
In 9, '0' is input to the DQMU pin by the mask control line 240 and '1' is input to the DQML pin by the mask control line 241, and the lower 8 bits of the 16-bit data 207 are not written and the upper 8 bits are not written. Is written. Mask control lines 240 to 241
Is inverted, the relationship of the eight bits written to each of the SDRAM chips 220 to 229 is reversed. In this way, the SDRAM chips 220 to 221 form a pair and half-input 16-bit data 203, and the SDRAM chips 222 to 223 form a pair and half-input 16-bit data 204. Form a pair at 225 and input half of 16-bit data 205 at a time, and form a pair at SDRAM chips 226-227.
Bit data 206 is input in half, and the SDRAM chip 228
By forming pairs in ~ 229 and inputting 16-bit data 207 by half, 5 16-bit data is converted into 10 SDRAM
Write to chips 220-229.
【0016】次にデータ読み出し動作について、図3、
図5を用いて説明する。図5において、300〜309はSDRA
Mチップ140〜149に対応しており、350〜359はSDRAMチッ
プ300〜309に格納されている16ビットのデータ、330〜3
34は主記憶部130からデータバス121〜125に送出された1
6ビットずつのデータにそれぞれ対応しており、341はEC
Cチェック回路105及び誤り訂正回路104により訂正され
た8バイトの誤りのない読み出しデータ、340はデータバ
ス120から入力された10バイトの冗長ビット付き読み出
しデータ、320はマスク制御線128に対応しており、321
はマスク制御線129に対応している。データの読み出し
は次のように行われる。SDRAMチップ300〜301は16ビッ
トのデータ330を出力し、SDRAMチップ302〜303は16ビッ
トのデータ331を出力し、SDRAMチップ304〜305は16ビッ
トのデータ332を出力し、SDRAMチップ306〜307は16ビッ
トのデータ333を出力し、SDRAMチップ308〜309は16ビッ
トのデータ334を出力する。データ203〜207はデータバ
ス120を介して主記憶制御部100に入力され、冗長ビット
付き読み出しデータ340として受け取る。ECCチェック回
路105は、冗長ビット付き読み出しデータ340を検査し、
誤りがなければ冗長ビットを除いた8バイトの読み出し
データを読み出しデータレジスタ103に送出し、誤りが
あれば誤り訂正回路104でデータ誤りの訂正を行なった
後8バイトの読み出しデータを読み出しデータレジスタ1
03に送出する。Next, the data read operation will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, 300 to 309 are SDRA
Compatible with M chips 140-149, 350-359 are 16-bit data stored in SDRAM chips 300-309, 330-3
Reference numeral 34 denotes 1 sent from the main storage unit 130 to the data buses 121 to 125.
Each corresponds to 6-bit data, 341 is EC
Eight-byte error-free read data corrected by the C check circuit 105 and the error correction circuit 104, 340 is 10-byte read data with redundant bits input from the data bus 120, and 320 is corresponding to the mask control line 128. Yes, 321
Corresponds to the mask control line 129. Reading of data is performed as follows. The SDRAM chips 300 to 301 output 16-bit data 330, the SDRAM chips 302 to 303 output 16-bit data 331, the SDRAM chips 304 to 305 output 16-bit data 332, and the SDRAM chips 306 to 307. Outputs 16-bit data 333, and the SDRAM chips 308 to 309 output 16-bit data 334. The data 203 to 207 are input to the main memory control unit 100 via the data bus 120 and received as read data 340 with redundant bits. The ECC check circuit 105 checks the read data 340 with redundant bits,
If there is no error, the 8-byte read data excluding the redundant bits is sent to the read data register 103. If there is an error, the data error is corrected by the error correction circuit 104, and then the 8-byte read data is read into the read data register 1.
Send to 03.
【0017】SDRAMチップ300は、マスク制御線320によ
りDQMLピンに'1'が入力され、マスク制御線321によりDQ
MUピンに'0'が入力されており、16ビットのデータ350の
下位8ビットは出力されずに上位8ビットのみ出力し、SD
RAMチップ301は、マスク制御線320によりDQMUピンに'1'
が入力され、マスク制御線321によりDQMLピンに'0'が入
力されており、16ビットのデータ351の上位8ビットは出
力されずに下位8ビットのみ出力するので、それぞれの8
ビットを合わせた16ビットのデータ330がデータバス121
に出力される。SDRAMチップ302は、マスク制御線320に
よりDQMLピンに'1'が入力され、マスク制御線321により
DQMUピンに'0'が入力されており、16ビットのデータ352
の下位8ビットは出力されずに上位8ビットのみ出力し、
SDRAMチップ303は、マスク制御線320によりDQMUピンに'
1'が入力され、マスク制御線321によりDQMLピンに'0'が
入力されており、16ビットのデータ353の上位8ビットは
出力されずに下位8ビットのみ出力するので、それぞれ
の8ビットを合わせた16ビットのデータ331がデータバス
122に出力される。SDRAMチップ304は、マスク制御線320
によりDQMLピンに'1'が入力され、マスク制御線321によ
りDQMUピンに'0'が入力されており、16ビットのデータ3
54の下位8ビットは出力されずに上位8ビットのみ出力
し、SDRAMチップ305は、マスク制御線320によりDQMUピ
ンに'1'が入力され、マスク制御線321によりDQMLピン
に'0'が入力されており、16ビットのデータ355の上位8
ビットは出力されずに下位8ビットのみ出力するので、
それぞれの8ビットを合わせた16ビットのデータ332がデ
ータバス123に出力される。SDRAMチップ306は、マスク
制御線320によりDQMLピンに'1'が入力され、マスク制御
線321によりDQMUピンに'0'が入力されており、16ビット
のデータ356の下位8ビットは出力されずに上位8ビット
のみ出力し、SDRAMチップ307は、マスク制御線320によ
りDQMUピンに'1'が入力され、マスク制御線321によりDQ
MLピンに'0'が入力されており、16ビットのデータ357の
上位8ビットは出力されずに下位8ビットのみ出力するの
で、それぞれの8ビットを合わせた16ビットのデータ333
がデータバス124に出力される。SDRAMチップ308は、マ
スク制御線320によりDQMLピンに'1'が入力され、マスク
制御線321によりDQMUピンに'0'が入力されており、16ビ
ットのデータ358の下位8ビットは出力されずに上位8ビ
ットのみ出力し、SDRAMチップ309は、マスク制御線320
によりDQMUピンに'1'が入力され、マスク制御線321によ
りDQMLピンに'0'が入力されており、16ビットのデータ3
59の上位8ビットは出力されずに下位8ビットのみ出力す
るので、それぞれの8ビットを合わせた16ビットのデー
タ334がデータバス125に出力される。マスク制御線320
〜321が反転した場合は、それぞれのSDRAMチップ300〜3
09から読み出される8ビットの関係が逆転する。このよ
うにしてSDRAMチップ300〜301でペアを組んで16ビット
のデータ330を半分ずつ出力し、SDRAMチップ302〜303で
ペアを組んで16ビットのデータ331を半分ずつ出力し、S
DRAMチップ304〜305でペアを組んで16ビットのデータ33
2を半分ずつ出力し、SDRAMチップ306〜307でペアを組ん
で16ビットのデータ333を半分ずつ出力し、SDRAMチップ
308〜309でペアを組んで16ビットのデータ334を半分ず
つ出力して、5個の16ビットデータから10バイトの冗長
ビット付き読み出しデータを読み出す。以上のように、
16ビットデータの書き込み及び読み出しをマスク制御を
行ない2個のSDRAMチップに分担させることにより、実際
の各SDRAMチップへのデータ入出力は8ビット単位とな
る。したがって、8ビットバーストのデータ誤り訂正が
可能なECCを使用している本実施例では、SDRAM1チップ
が故障してもデータの誤りを訂正することが可能であ
る。なお、本実施例では16ビット幅での入出力が可能な
SDRAMを使用したが、CASUによりデータ上位側の半分の
ビットを、CASLによってデータ下位側の半分のビットを
出力できるDRAMを用いて構成することも可能である。ま
た、8ビット単位のアクセスが可能な16ビット入出力のS
DRAM2個を組にして使用する構成を拡張して、nビット単
位のアクセスが可能なmビット入出力の記憶素子複数個
を組にしてmビットデータを分担させ、nビットバースト
のデータ誤り訂正が可能なECCを使用して記憶素子1チッ
プの障害を訂正することも可能である。また、誤り訂正
を行なうための冗長ビットに比べて、誤り検出を行なう
ための冗長ビットは少なくてすむため、チップ故障を訂
正せずに検出するだけという主記憶装置にすると実装上
の制約等を軽減することもできる。In the SDRAM chip 300, “1” is input to the DQML pin by the mask control line 320, and the DQ
'0' is input to the MU pin, the lower 8 bits of 16-bit data 350 are not output, only the upper 8 bits are output, and SD
The RAM chip 301 sets the DQMU pin to '1' by the mask control line 320.
Is input to the DQML pin by the mask control line 321, and only the lower 8 bits are output without outputting the upper 8 bits of the 16-bit data 351.
The 16-bit data 330 with the bits combined is the data bus 121
Is output to In the SDRAM chip 302, “1” is input to the DQML pin by the mask control line 320, and
When '0' is input to the DQMU pin, 16-bit data 352
Output only the upper 8 bits without outputting the lower 8 bits of
The SDRAM chip 303 is connected to the DQMU pin by the mask control line 320.
1 is input, and '0' is input to the DQML pin by the mask control line 321.Only the lower 8 bits are output without outputting the upper 8 bits of the 16-bit data 353. The combined 16-bit data 331 is the data bus
Output to 122. The SDRAM chip 304 has a mask control line 320
As a result, '1' is input to the DQML pin, '0' is input to the DQMU pin by the mask control line 321, and 16-bit data 3
The lower 8 bits of 54 are not output but only the upper 8 bits are output.In the SDRAM chip 305, '1' is input to the DQMU pin by the mask control line 320, and '0' is input to the DQML pin by the mask control line 321. The top 8 of 16-bit data 355
Since only the lower 8 bits are output without outputting the bit,
16-bit data 332 obtained by combining the respective 8 bits is output to the data bus 123. In the SDRAM chip 306, '1' is input to the DQML pin by the mask control line 320, '0' is input to the DQMU pin by the mask control line 321, and the lower 8 bits of the 16-bit data 356 are not output. The SDRAM chip 307 outputs '1' to the DQMU pin via the mask control line 320, and outputs the DQ signal via the mask control line 321.
Since '0' is input to the ML pin and only the lower 8 bits are output without outputting the upper 8 bits of the 16-bit data 357, the 16-bit data 333 combining the respective 8 bits is output.
Is output to the data bus 124. In the SDRAM chip 308, '1' is input to the DQML pin by the mask control line 320, '0' is input to the DQMU pin by the mask control line 321, and the lower 8 bits of the 16-bit data 358 are not output. Only the upper 8 bits are output to the SDRAM chip 309 and the mask control line 320
'1' is input to the DQMU pin, '0' is input to the DQML pin by the mask control line 321, and 16-bit data 3
Since only the lower 8 bits are output without outputting the upper 8 bits of 59, 16-bit data 334 including the respective 8 bits is output to the data bus 125. Mask control line 320
When ~ 321 is inverted, each SDRAM chip 300 ~ 3
The relationship of the 8 bits read from 09 is reversed. In this way, the SDRAM chips 300 to 301 form a pair to output 16-bit data 330 by half, and the SDRAM chips 302 to 303 form a pair to output 16-bit data 331 by half.
16 bits of data 33 in pairs with DRAM chips 304 to 305
2 is output in half, SDRAM chips 306 to 307 form a pair, and 16-bit data 333 is output in half, SDRAM chips
A pair is formed at 308 to 309 to output half of the 16-bit data 334, and 10 bytes of read data with redundant bits are read from the five 16-bit data. As mentioned above,
By writing and reading 16-bit data by performing mask control and sharing the two SDRAM chips, the actual data input / output to / from each SDRAM chip is in units of 8 bits. Therefore, in this embodiment using the ECC capable of correcting the data error of the 8-bit burst, even if one SDRAM chip fails, it is possible to correct the data error. In this embodiment, input / output in 16-bit width is possible
Although the SDRAM is used, it is also possible to use a DRAM capable of outputting half of the upper bits of data by CASU and half of the lower bits of data by CASL. Also, 16-bit input / output S that can be accessed in 8-bit units
Expanding the configuration that uses two DRAMs as a set, sets up multiple m-bit input / output storage elements that can be accessed in n-bit units, and shares m-bit data, enabling data error correction for n-bit bursts. It is also possible to use a possible ECC to correct a fault in a single memory element chip. Also, the number of redundant bits for performing error detection is smaller than the number of redundant bits for performing error correction. It can also be reduced.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記憶素子1チップの障害を訂正するために本来必要な冗
長ビットの数よりも少ない冗長ビット数で、記憶素子1
チップの障害を訂正することが可能となる。As described above, according to the present invention,
With a smaller number of redundant bits than the number of redundant bits originally required to correct a failure in one storage element chip,
It is possible to correct a chip failure.
【図1】従来の主記憶構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a conventional main memory configuration.
【図2】書き込み及び読み出しデータのマスキング動作
を表す図。FIG. 2 is a diagram showing a masking operation of write and read data.
【図3】本発明の実施例における主記憶装置の構成を示
す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main storage device according to the embodiment of the present invention.
【図4】データ書き込し動作を表す図。FIG. 4 is a diagram showing a data writing operation.
【図5】データ読み出し動作を表す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a data read operation.
10…メモリコントローラ、20〜49、50、60、140〜149、
220〜229、300〜309…SDRAMチップ、100…主記憶制御
部、102…ECC生成回路、104…誤り訂正回路、105…ECC
チェック回路、109…マスク制御回路、130…主記憶部。10 ... Memory controller, 20-49, 50, 60, 140-149,
220-229, 300-309: SDRAM chip, 100: Main memory control unit, 102: ECC generation circuit, 104: Error correction circuit, 105: ECC
Check circuit, 109: mask control circuit, 130: main storage unit.
Claims (4)
御線を有する複数の記憶素子から構成される主記憶部
と、該主記憶部を制御する主記憶制御部から構成される
主記憶装置において、前記主記憶制御部は、前記主記憶
部の各記憶素子のマスク制御線を制御する手段を有し、
複数の異なる記憶素子にnビット単位にアクセスするこ
とにより、前記主記憶部にデータの入出力を行なうこと
を特徴とする主記憶装置。1. A main storage device comprising a plurality of storage elements having a mask control line for input / output data in units of n bits and a main storage control unit for controlling the main storage unit. , The main storage control unit has means for controlling a mask control line of each storage element of the main storage unit,
A main storage device, wherein data is input / output to / from the main storage unit by accessing a plurality of different storage elements in units of n bits.
いて入力されたデータに冗長コードを付加する手段と、
複数の異なる記憶素子のマスク制御線を制御し、前記冗
長コード付きデータをnビット単位に複数の異なる記憶
素子に書き込むことにより主記憶部にデータを出力する
手段とを設けたことを特徴とする請求項1記載の主記憶
装置。2. The main memory control unit includes means for adding a redundant code to data input in a write access;
Means for controlling the mask control lines of a plurality of different storage elements, and outputting the data to the main storage unit by writing the redundant code-added data to the plurality of different storage elements in n-bit units. The main storage device according to claim 1.
いて、複数の異なる記憶素子のマスク制御線を制御し、
冗長コード付きデータを複数の異なる記憶素子からnビ
ット単位に読み出すことにより主記憶部からデータを入
力する手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の主
記憶装置。3. The main memory control unit controls a mask control line of a plurality of different storage elements in a read access,
2. The main storage device according to claim 1, further comprising means for inputting data from the main storage unit by reading data with redundancy code from a plurality of different storage elements in n-bit units.
いて主記憶部から冗長コード付きデータを読み出し、対
象データにnビット以下のビット誤りが生じた場合にデ
ータ誤りを訂正する手段を設けたことを特徴とする請求
項1記載の主記憶装置。4. A main storage control unit comprising: means for reading data with a redundancy code from the main storage unit in a read access and for correcting a data error when a bit error of n bits or less occurs in target data. 2. The main storage device according to claim 1, wherein:
Priority Applications (1)
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JP2000218713A JP2002032270A (en) | 2000-07-14 | 2000-07-14 | Main storage controller |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009528591A (en) * | 2006-02-27 | 2009-08-06 | インテル コーポレイション | System, method and apparatus for supporting error check mode and non-error check mode using the same memory type |
JP2012177964A (en) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Nec Computertechno Ltd | Memory system and memory module control method |
JP2016143235A (en) * | 2015-02-02 | 2016-08-08 | 富士通株式会社 | Calculation processor, memory controller and control method of calculation processor |
-
2000
- 2000-07-14 JP JP2000218713A patent/JP2002032270A/en active Pending
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