JP2003330814A - Ecc回路を用いた記憶装置と誤り訂正方法 - Google Patents

Ecc回路を用いた記憶装置と誤り訂正方法

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JP2003330814A
JP2003330814A JP2002141744A JP2002141744A JP2003330814A JP 2003330814 A JP2003330814 A JP 2003330814A JP 2002141744 A JP2002141744 A JP 2002141744A JP 2002141744 A JP2002141744 A JP 2002141744A JP 2003330814 A JP2003330814 A JP 2003330814A
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ecc circuit
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Takahiro Ogura
隆宏 小倉
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NEC Computertechno Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ECC回路の性能を超える信頼性を実現した
記憶装置を提供することにある。 【解決手段】 ECC回路を具備する記憶装置であっ
て、前記記憶装置への入力データを記憶する記憶部と、
前記記憶部の障害をバイト格納部単位で検出する診断部
と、前記記憶部へ前記入力データを書き込む際、前記E
CC回路が訂正可能なバイト数を超えて前記診断部によ
り障害が検出されたバイト格納部が連続する場合には、
前記ECC回路が訂正可能なバイト数を超えて障害が検
出されたバイト格納部が連続しないように並び順を変更
する第1の並べ替え回路と、前記記憶部からデータを読
み出す際に、前記入力データと同じとなるように並び順
を変更して前記ECC回路へ入力する第2の並べ替え回
路を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は記憶装置に関し、特
に、ECC(Error Checking and Correcting)回路を
具備し、これにより誤りの検出および訂正を行う記憶装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、記憶装置の障害救済にECC
回路を用いることが一般的に行なわれている。ECC回
路は、データの訂正を可能とするための冗長ビットを付
加し、誤りの検出および訂正を行うものである。ECC
回路は訂正するビット数に比例した数の冗長ビットを用
いて、誤りの検出および訂正を行うため、用いる冗長ビ
ット数により訂正できるデータの範囲が制限される。こ
のため、ECC回路で訂正が不可能なビット数のデータ
に発生した障害については救済することはできない。
【0003】近年、記憶素子のビット数は増加する一方
であり、これに伴い、ECC回路による障害救済が困難
となってきており、より高い信頼性で障害を救済するこ
とのできる記憶装置が要求されている。
【0004】上記の要請に応える技術として、例えば、
特開平10−21149号公報に開示されるように、予
備記憶装置を持ち、障害発生時には予備記憶装置を使用
することが挙げられる。上記公報に開示された手法で
は、該公報の図1に示されるように、データ部101お
よびECC部102の障害部分の代替として予備部10
3を持ち、障害部分を補うようにしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この技術で
は、予備記憶部が必要になるため、実際に取り扱う情報
以上の記憶部容量が必要になるという問題がある。
【0006】さらには、ECC回路では訂正することが
不可能な障害を検出した場合には、救済できないという
問題もある。
【0007】本発明の主な目的は、記憶装置の障害に対
して、より高い救済率を可能にした記憶装置を提供する
ことになる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によるECC回路
を用いた誤り訂正方法は、ECC回路を具備する記憶装
置で行なわれる誤り訂正方法であって、前記記憶装置へ
の入力データを記憶する記憶部の障害をバイト格納部単
位で検出し、前記記憶部へ前記入力データを書き込む
際、前記ECC回路が訂正可能なバイト数を超えて障害
が検出されたバイト格納部が連続する場合には、前記E
CC回路が訂正可能なバイト数を超えて障害が検出され
たバイト格納部が連続しないように並び順を変更し、前
記記憶部からデータを読み出す際には前記入力データと
同じとなるように並び順を変更して前記ECC回路へ入
力することを特徴とする。
【0009】本発明によるECC回路を具備する記憶装
置は、ECC回路を具備する記憶装置であって、前記記
憶装置への入力データを記憶する記憶部と、前記記憶部
の障害をバイト格納部単位で検出する診断部と、前記記
憶部へ前記入力データを書き込む際、前記ECC回路が
訂正可能なバイト数を超えて前記診断部により障害が検
出されたバイト格納部が連続する場合には、前記ECC
回路が訂正可能なバイト数を超えて障害が検出されたバ
イト格納部が連続しないように並び順を変更する第1の
並べ替え回路と、前記記憶部からデータを読み出す際
に、前記入力データと同じとなるように並び順を変更し
て前記ECC回路へ入力する第2の並べ替え回路を有す
ることを特徴とする。
【0010】本発明による記憶装置の救済方式は、記憶
部の、読み出し、書き込みをするデータを複数組に分
け、それぞれにECCコードを付与するECG回路とE
CCコードにより障害検出、訂正を行うECC回路を有
し、それらのデータを並べ替える並べ替え回路を有し、
記憶部の障害箇所を特定する診断回路を有することを特
徴としている。
【0011】この記憶装置は、診断回路により、記憶部
の障害箇所を調査する。また、書き込みデータを複数組
に分け、それぞれにECCコードを付与し、それぞれの
組に障害箇所を振り分けるように全体のデータの並び順
を任意に変更して、記憶部に書き込む。読み出しデータ
は、書き込み時のデータの並べ替えを逆に行い、元の並
びに戻してから、ECCによりエラー訂正を行う。
【0012】従って、記憶部の複数の障害をECCによ
り救済できるという効果が得られる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の上記および他の目
的、特徴および利点を明確にすべく、以下添付した図面
を参照しながら、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
【0014】図1は本発明による記憶装置の一実施例の
要部構成を示すブロック図である。
【0015】本実施例は、ECG回路2、レジスタ(R
EG)31,71、並べ替え回路41,42、記憶部
5、診断部6、選択回路8およびECC回路9から構成
され、ECG回路2への入力データ1を処理して、EC
C回路9からの出力データ10とするものである。
【0016】ECG回路2は、4バイトの入力データ1
に対してECCコードを付与する。このECG回路2の
出力は、一旦REG31に格納され、次にECG回路2
から出力された4バイトの入力データ1とともに、並べ
替え回路41に入力される。並べ替え回路41では、入
力された8バイトのデータの並び順を、診断回路6から
の指示によって変更し、記憶部5へ書き込む。
【0017】記憶部5からの8バイトの読み出しデータ
は、並べ替え回路42に入力され、入力された8バイト
のデータの並び順を、診断回路6からの指示によって変
更し、8バイトの出力データの一方の4バイトのデータ
をREG71に格納し、この間にもう一方の4バイトの
データを、選択回路8によりECC回路9に入力し、エ
ラーの訂正を行い、出力データ10として出力する。次
に、REG71に格納されていた4バイトのデータを、
選択回路8によりECC回路9に入力し、エラーの訂正
を行い、出力データ10として出力する。
【0018】診断部6では、記憶部5の正当性を調査す
ることにより、障害のあるバイト位置を確認し、8バイ
トのデータの並び順を任意に変更することができる。
【0019】ECG回路2およびECC回路9は、4バ
イト中の1ビットエラーは検出および訂正可能で、2ビ
ットエラーは検出可能とする。
【0020】以下、本実施の形態の動作について説明す
る。まず、記憶装置に障害のない通常状態の動作につい
て、記憶部5の格納内容を示す図6と、時刻経過に応じ
た各部のバイト格納状態および入出力データを示す図2
および図3を用いて説明する。
【0021】入力データ1として、図2(a)に示され
るように、先にA−0、A−1、A−2、A−3の4バ
イトのものが入力され、後にB−0、B−1、B−2、
B−3の4バイトのものが入力される。次のタイミング
で、図2(b)に示されるように、REG31にA−
0、A−1、A−2、A−3の4バイトが格納され、こ
の時、並べ替え回路41には、図2(c)に示されるよ
うに、A−0、A−1、A−2、A−3、B−0、B−
1、B−2、B−3の8バイトが同時に入力される。
【0022】記憶部5に障害がない場合には、並べ替え
回路41での入力データの並べ替えは行われず、図2
(d)に示されるようにそのままの並び順で記憶部5に
出力されて書き込みが行なわれる。この時の記憶部5内
の8バイトデータの格納位置は、図6(2)に示される
ものとなる。
【0023】記憶部5から読み出された8バイトのデー
タは、図3(e)に示されるように、A−0、A−1、
A−2、A−3、B−0、B−1、B−2、B−3の並
び順で並べ替え回路42に入力される。記憶部5に障害
がない場合は、並べ替え回路42では、入力データの並
べ替えは行わず、図3(f)に示されるように、そのま
まの並び順で出力される。
【0024】続くタイミングで、並べ替え回路42の出
力データの前半4バイトは、選択回路8により選択さ
れ、ECC回路9でエラー検出、訂正が行われて、出力
データ10として出力される。REG71には、図3
(g)に示されるように、並べ替え回路42の出力デー
タの後半4バイトのB−0、B−1、B−2、B−3が
入力され、次のタイミングで選択回路8により選択さ
れ、ECC回路9でエラー検出、訂正が行われて、図3
(h)に示すような出力データ10として出力される。
【0025】次に、記憶装置に障害がある場合の動作に
ついて、記憶部5の格納内容を示す図6と、時刻経過に
応じた各部のバイト格納状態および入出力データを示す
図4および図5、診断部6の並べ替え支持内容を示す図
7を用いて説明する。図4、図5のタイミング図を用い
て説明する。
【0026】診断部6の診断により、図6(1)に示さ
れる記憶部5のM−0からM−7の8バイトの格納部の
うち、M−0とM−1にそれぞれ1ビットの障害を検出
したとする。この時、診断部6は、並べ替え回路41お
よび並べ替え回路42に、図7に示すように、入力デー
タを並べ替えて出力データとして出力するように、指示
する。
【0027】入力データ1は、図4(a)に示されるよ
うに、先にA−0、A−1、A−2、A−3の4バイト
で、後にB−0、B−1、B−2、B−3の4バイトで
ある。次のタイミングで、図4(b)に示されるよう
に、REG31にA−0、A−1、A−2、A−3の4
バイトが格納され、この時、並べ替え回路41には、図
4(c)に示されるように、A−0、A−1、A−2、
A−3、B−0、B−1、B−2、B−3の8バイトが
同時に入力される。
【0028】並べ替え回路41では、診断部6の指示の
通り、入力データの並べ替えを行い、図4(d)に示さ
れるように、B−0、A−1、A−2、A−3、A−
0、B−1、B−2、B−3の順で記憶部5に出力さ
れ、書き込まれる。この時の記憶部5内の8バイトデー
タの格納位置は、図6(3)に示されるものとなる。
【0029】記憶部5から読み出された8バイトのデー
タは、図5(e)に示されるように、B−0、A−1、
A−2、A−3、A−0、B−1、B−2、B−3の並
び順で並べ替え回路42に入力され、診断部6からの指
示の通り、図5(f)に示されるように、A−0、A−
1、A−2、A−3、B−0、B−1、B−2、B−3
の順に並べ替えられて出力される。
【0030】次のタイミングで、並べ替え回路42の出
力データの前半4バイトは、選択回路8により選択さ
れ、ECC回路9によりA−1の部分のエラー検出、訂
正が行われて、図5(h)に示されるように出力データ
10として出力される。REG71には、図5(g)に
示されるように、並べ替え回路42の出力データの後半
4バイトのB−0、B−1、B−2、B−3が入力さ
れ、次のタイミングで選択回路8により選択され、EC
C回路9でB−0の部分のエラー検出、訂正が行われ
て、図5(h)に示されるように出力データ10として
出力される。
【0031】これにより、並べ替えを行わなかった場合
には、A−0およびA−1の部分でそれぞれ1ビットエ
ラーが発生し、2ビットエラーとなり、訂正不可能エラ
ーとなってしまう障害が、並べ替えを行うことにより、
2個の1ビットエラーとなったことで、訂正可能エラー
として救済することができる効果がある。
【0032】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。
【0033】図8は本実施例の構成を示すブロック図で
ある。本実施例は、基本的な構成は図1に示した実施例
と同様であるが、扱うデータ量を多くするための工夫を
行なったものである。
【0034】本実施例においては、図1に示した実施例
でも示されていたECG回路2、レジスタ(REG)3
1,71、並べ替え回路41,42、記憶部5、診断部
6、選択回路8およびECC回路9の他に、REG3
2,35,72,73が設けられている。ECG回路2
の出力は、REG31,32を介したもの、REG33
を介したもの、REGを介さないもの、の3通りが並べ
替え回路41に対して入力される。また、並べ替え回路
42から選択回路8には、REG71,72を介したも
の、REG73を介したもの、REGを介さないもの、
の3通りが入力される。
【0035】本実施例の、記憶装置に障害のない通常状
態の動作について、記憶部5の格納内容を示す図13
と、時刻経過に応じた各部のバイト格納状態および入出
力データを示す図9および図10を用いて説明する。
【0036】入力データ1は、図9(a)に示されるよ
うに、1番目にA−0、A−1、A−2、A−3の4バ
イトで、2番目にB−0、B−1、B−2、B−3の4
バイトで、3番目にC−0、C−1、C−2、C−3の
4バイトである。
【0037】図9(b)〜(d)に示されるように、次
のタイミングで、REG31にA−0、A−1、A−
2、A−3の4バイトが格納され、REG33にA−
0、A−1、A−2、A−3の4バイトが格納され、次
のタイミングで、REG32にA−0、A−1、A−
2、A−3の4バイトが格納され、REG33にB−
0、B−1、B−2、B−3の4バイトが格納される。
この時、並べ替え回路41には、図9(e)に示される
ように、A−0、A−1、A−2、A−3、B−0、B
−1、B−2、B−3、C−0、C−1、C−2、C−
3の12バイトが同時に入力される。
【0038】記憶部5に障害がない場合は、並べ替え回
路41では、入力データの並べ替えは行わず、図9
(f)に示されるように、そのままの並び順で記憶部5
に出力され、書き込む。この時の記憶部5内の12バイ
トデータの格納位置は、図13(2)に示されるものと
なる。
【0039】記憶部5から読み出された12バイトのデ
ータは、図10(g)に示されるように、A−0、A−
1、A−2、A−3、B−0、B−1、B−2、B−
3、C−0、C−1、C−2、C−3の並び順で並べ替
え回路42に入力される。記憶部5に障害がない場合
は、並べ替え回路42では、入力データの並べ替えは行
わず、図10(h)に示されるように、そのままの並び
順で出力する。
【0040】次のタイミングで、並べ替え回路42の出
力データの先頭4バイトは、選択回路8により選択さ
れ、ECC回路9でエラー検出、訂正が行われ、出力デ
ータ10として出力される。REG73には図10
(k)に示されるように、並べ替え回路42の出力デー
タの5バイト目から8バイト目の4バイトのB−0、B
−1、B−2、B−3が入力され、REG71には図1
0(i)に示されるように、並べ替え回路42の出力デ
ータの9バイト目から12バイト目の4バイトのC−
0、C−1、C−2、C−3が入力され、次のタイミン
グで選択回路8によりREG73が選択され、B−0、
B−1、B−2、B−3はECC回路9でエラー検出、
訂正を行い、出力データ10として出力される。REG
71のデータは、図10(j)に示されるように、RE
G72に格納される。次のタイミングで選択回路8によ
りREG72が選択され、C−0、C−1、C−2、C
−3はECC回路9でエラー検出、訂正を行い、図10
(l)に示されるように、出力データ10として出力さ
れる。
【0041】次に、記憶装置に障害がある場合の本実施
例の動作について、記憶部5の格納内容を示す図13
と、時刻経過に応じた各部のバイト格納状態および入出
力データを示す図11および図12を用いて説明する。
【0042】診断部6の診断により、記憶部5の、図1
3に示すM−0からM−11の8バイトの格納部のう
ち、M−0とM−1とM−2にそれぞれ1ビットの障害
を検出したとする。この時診断部6は、並べ替え回路4
1および並べ替え回路42に、図14に示すように、入
力データを並べ替えて出力データとして出力するよう
に、指示する。
【0043】入力データ1として図11(a)に示され
るように、1番目にA−0、A−1、A−2、A−3の
4バイトで、2番目にB−0、B−1、B−2、B−3
の4バイトで、3番目にC−0、C−1、C−2、C−
3の4バイトが入力される。
【0044】次のタイミングで、図11(b)に示され
るように、REG31にA−0、A−1、A−2、A−
3の4バイトが格納され、図11(d)に示されるよう
に、REG33にA−0、A−1、A−2、A−3の4
バイトが格納される。次のタイミングでは、図11
(c)に示されるように、REG32にA−0、A−
1、A−2、A−3の4バイトが格納され、REG33
にB−0、B−1、B−2、B−3の4バイトが格納さ
れる。この時、並べ替え回路41には、図11(e)に
示されるように、A−0、A−1、A−2、A−3、B
−0、B−1、B−2、B−3、C−0、C−1、C−
2、C−3の12バイトが同時に入力される。
【0045】並べ替え回路41では、診断部6の指示の
通り、入力データの並べ替えを行い、図11(f)に示
されるように、B−0、C−1、A−2、A−3、A−
0、B−1、B−2、B−3、C−0、A−1、C−
2、C−3の順で記憶部5に出力し、書き込む。この時
の記憶部5内の12バイトデータの格納位置は、図13
(3)に示すものとなる。
【0046】記憶部5から読み出された12バイトのデ
ータは、図12(g)に示されるように、B−0、C−
1、A−2、A−3、A−0、B−1、B−2、B−
3、C−0、A−1、C−2、C−3の並び順で並べ替
え回路42に入力され、診断部6からの指示の通り、図
12(h)に示されるように、A−0、A−1、A−
2、A−3、B−0、B−1、B−2、B−3、C−
0、C−1、C−2、C−3の順に並べ替えられて出力
される。
【0047】次のタイミングで、図12(l)に示され
るように、並べ替え回路42の出力データの先頭4バイ
トは、選択回路8により選択され、ECC回路9でA−
2の部分のエラー検出、訂正が行われて、出力データ1
0として出力される。図12(k)に示されるように、
REG73には並べ替え回路42の出力データの5バイ
ト目から8バイト目の4バイトのB−0、B−1、B−
2、B−3が入力され、図12(i)に示されるよう
に、REG71には並べ替え回路42の出力データの9
バイト目から12バイト目の4バイトのC−0、C−
1、C−2、C−3が入力される。
【0048】次のタイミングで選択回路8によりREG
73が選択され、B−0、B−1、B−2、B−3はE
CC回路9でB−0の部分のエラー検出、訂正が行わ
れ、出力データ10として出力される。REG71のデ
ータは、図12(j)に示されるように、REG72に
格納される。次のタイミングで選択回路8によりREG
72が選択され、C−0、C−1、C−2、C−3はE
CC回路9でC−1の部分のエラー検出、訂正が行われ
て、出力データ10として出力される。
【0049】これにより、並べ替えを行わなかった場合
には、A−0、A−1およびA−2の部分でそれぞれ1
ビットエラーが発生し、3ビットエラーとなり、検出不
可能エラーとなってしまう障害が、並べ替えを行うこと
により、3個の1ビットエラーとなったことで、訂正可
能エラーとして救済することができる効果がある。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、診断部により検出した障害情報に基づいて並べ替え
回路によりデータを並べ替えるという基本構成により、
ECC回路の性能を超える信頼性を実現した記憶装置が
提供される。
【0051】なお、本発明が上記各実施例に限定され
ず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適
宜変更され得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】図1に示した実施例のタイミング図である。
【図3】図1に示した実施例のタイミング図である。
【図4】図1に示した実施例のタイミング図である。
【図5】図1に示した実施例のタイミング図である。
【図6】図1に示した実施例の記憶部の格納内容を示す
図である。
【図7】図1に示した実施例で行なわれる並べ替えの状
態を示す図である。
【図8】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。
【図9】図8に示した実施例のタイミング図である。
【図10】図8に示した実施例のタイミング図である。
【図11】図8に示した実施例のタイミング図である。
【図12】図8に示した実施例のタイミング図である。
【図13】図8に示した実施例の記憶部の格納内容を示
す図である。
【図14】図8に示した実施例で行なわれるの並べ替え
の状態を示す図である。
【符号の説明】
2 ECG回路 41 並べ替え回路 42 並べ替え回路 5 記憶部 6 診断部 8 選択回路 9 ECC回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ECC回路を具備する記憶装置で行なわ
    れる誤り訂正方法であって、 前記記憶装置への入力データを記憶する記憶部の障害を
    バイト格納部単位で検出し、前記記憶部へ前記入力デー
    タを書き込む際、前記ECC回路が訂正可能なバイト数
    を超えて障害が検出されたバイト格納部が連続する場合
    には、前記ECC回路が訂正可能なバイト数を超えて障
    害が検出されたバイト格納部が連続しないように並び順
    を変更し、前記記憶部からデータを読み出す際には前記
    入力データと同じとなるように並び順を変更して前記E
    CC回路へ入力することを特徴とするECC回路を用い
    た誤り訂正方法。
  2. 【請求項2】 ECC回路を具備する記憶装置であっ
    て、 前記記憶装置への入力データを記憶する記憶部と、 前記記憶部の障害をバイト格納部単位で検出する診断部
    と、 前記記憶部へ前記入力データを書き込む際、前記ECC
    回路が訂正可能なバイト数を超えて前記診断部により障
    害が検出されたバイト格納部が連続する場合には、前記
    ECC回路が訂正可能なバイト数を超えて障害が検出さ
    れたバイト格納部が連続しないように並び順を変更する
    第1の並べ替え回路と、 前記記憶部からデータを読み出す際に、前記入力データ
    と同じとなるように並び順を変更して前記ECC回路へ
    入力する第2の並べ替え回路を有することを特徴とする
    ECC回路を具備する記憶装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008234424A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Nec Computertechno Ltd メモリ制御回路、記憶システム、情報処理装置、および、メモリ制御方法
JP2011134363A (ja) * 2009-12-22 2011-07-07 Fujitsu Semiconductor Ltd インターフェース回路、パリティビット割付方法及び半導体記憶装置

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