JPS5841497A - メモリ制御方式 - Google Patents

メモリ制御方式

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JPS5841497A
JPS5841497A JP56138169A JP13816981A JPS5841497A JP S5841497 A JPS5841497 A JP S5841497A JP 56138169 A JP56138169 A JP 56138169A JP 13816981 A JP13816981 A JP 13816981A JP S5841497 A JPS5841497 A JP S5841497A
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JP
Japan
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memory device
read
memory
interrupt
semiconductor memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP56138169A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Tanaka
宣幸 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5841497A publication Critical patent/JPS5841497A/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はメモリ制御方式、具体的には、ンフトエラーの
蓄積を防止した信頼性の高いメモリ制御方式に関する。
近年、半導体メモリの進歩は著しく、その集積度はここ
2〜3年間に4倍のテンポで向上している。
例えば半導体メモリ(以下、単KxCメモリと称する)
の中で最も使用量の多いダイナミックRA M (Ra
ndom Aeessa Memory )はIKピッ
トから始まり、その後、4にビット、“16にピットと
1チップ当りのビット集積度が向上し、現在に至っては
64にビットのRAMが出荷されている状況におる。こ
の様な著しい集積度の向上は主に半導体グロセスの微細
加工技術の進歩によるととるが多い。
しかし、ICメモリがよシ微細化されていくにつれ、ソ
フトエラーという大きな問題がクローズアッグされてく
るようになった。ソフトエラーとはICメモリに記憶さ
れた情報が何等かの原因で反転することであシ、再度書
込みを行うと又、正常に動作するという現象である。
ソフトエラーに対し、ハードエラーという言葉がある。
ハードエラーとはICメモリの製造上の欠陥等によって
rcメモリが故障し、本来の機能を失うものであシ、ソ
フトエラーの如く再書込みしても正常に動作するという
こと杜なく、固定的エラーとして現われる。
ソフトエラーの原因として、テスト不完全によるもの、
放射線によるものがある。テスト不完全によるソフトエ
ラーとは、テストで合格となったICメモリ装置を実際
に使用していくうえである特殊な条件(タイミング条件
、アクセスのシーケンス、記憶/中ターン、電圧条件等
)に遭遇した時、ICメモリがエラーし、再現性のない
ものを言う。
放射線によるソフトエ2−とは、ICメモリの・Iツケ
ージ材料等から放出される放射線によってICメモリの
記憶情報が反転するという現象であり、放射線の中でも
特に電離能力の高いα線が問題となる。この様な放射線
によるエラーは一時的なエラーであり、再書込みすると
正常なメモリとして全く支障なく動作する。
ICメモリが微細化されていくうえで問題となるソフト
エラーは放射1s(%にα線)Kよるソフトエラーであ
り、このエラーが非常に大きなウェイトを占めるように
なってきた。
この様なICメモリのソフトエラーの装置側の対策とし
てICメモリ装置に誤り訂正機能を持たせることが行な
われている。誤り訂正機能として、一般によく使用され
ている方式は、ハミングコードによる1ビット1IJ7
訂正、且つ2ビット誤シ検出方式(E CC; Err
or Check &Correetlon  )であ
る。ECC機能とは、ICメモリからデータを読出した
時、その読出されたデータに1ピツ)Ill’あれば訂
正し、読出されたデータに2ビット誤りがあればそれを
検出することを言う。2ビット誤りに対する訂正能力は
ない。
従ってECC機能を持ったICメモリ装置では同一ワー
ド内に2ぜット以上のエラー(ソフトエラー、)・−ド
エラーを含む)が発生しない限り、正常に動作する。
しかしながら、ソフトエラーの発生率が高いと、そのエ
ラーは訂正されないまま放置され、次にその同一ワード
(既に1ビツトエラーが発生しているワード)内で別の
ビットがエラーする確率欧高くなる。そうなると同一ワ
ーP内で2ピットエ2−となシ、このワードを読出すと
エラー訂正は不可能となる。
ICメモリの微細加工化が進むにつれて、ソフトエラー
発生の確率はノ・−ドエラーの確率に比較して極端に大
きくなるが、それだけKICメモリ装置に対し、ソフト
エラ一対策が強く望まれるようになってきている。
ICメモリ装置にECC機能を具備すればメモリとして
の信頼性は格段に向上するが、それでもソフトエラー蓄
積によるICメモリ装置のエラー(即ち、1ピツトのソ
フトエラーが発生し、それが訂正されず放置され、次に
別なビットがエラーし、読出した時2ピツトエラーにな
ること)は大きなウェイトを占めている。このソフトエ
ラーの蓄積を防げば、即ち、1ビツトのソフトエラーが
発生した場合、次のソフトエラーによって2ビツトエラ
ーとなる以前に1ピツトエラーを訂正しておくようにす
れば、ソフトエラーによるエラーの発生確率は全く無視
出来、ICメモリ装置の信頼性は更に向上する。
昭和54年11月26日に出願された昭和54年特許願
第152766号はこの目的を実舅するために提案され
た発明である。この発明はダイナミツクRAMを使用し
たECC機能付ICメモリ装置において、す7レツシユ
サイクル時、リフレッシュサイクルと同時に1ワードの
読出しチェックを実施し、1ビツトエラーなら訂正し、
訂正されたデータを再書込みする方式を採用した半導体
記憶装置である。
リフレッシュサイクル時に1ワード読出しチェックを実
施するアドレスはリフレッシュサイクル毎に1ずつカウ
ントアツプされていく。従って、ある一定期間内に全ワ
ードは必らず読出しチェックが実施されることになるた
め、同一ワード内にソフトエラーが2ビツト蓄積される
確率は無に尋しく、極めて信頼性の高いメモリ装置を実
現できるものである。
しかしながら上記方式によれば、リフレッシュサイクル
時に1ワードの読出しチェックを実施するため、そのた
めの回路が必要となって、メモリ装置内のメモリ制御回
路、更にはメモリデート内にあらかじめその回路を付加
しておくことが必要である。従って、従来のECC機能
付ICメモリ装置に上記方式を採用する場合、メモリ制
御回路、メモリ/−ドとも新規に設計する必要があった
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、EC
C機能付の半導体メモリ装置において、一定時間内にメ
モリ装置の全番地を読出し一再書込みチェック(読出し
時1ビツトのソフトエラーが検出されればFCCによっ
てデータは修正され、再書込みされる)することにょシ
、メモリ装置のソフトエラーの蓄積を防止し、信頼性の
高いメモリ制御方式を提供することを目的とする。
以下、図面を使用して本発明に関し詳細に説明する。
第1図は本発明が実現される情報処理装置の一実施例を
示すブロック図であって、本発明と関係するブロックの
みを抽出して示しである。
図において11は後述するメモリ装置に貯えられたプロ
グラムに従いシステムに接続される各装置を監視し九り
、演算制御を行う中央処理装置CPUである。2tdI
Cメモリ装置であって上述したFCC機能を有している
。ここにはプログラムあるいは各種データが格納される
。前記CPUI@ICメモリ装置2はDMAパス3に接
続される。4は一定期間毎前記CPUIに対し割込みを
発する割込みタイマであって、前記CPUIに接続され
る。詳細性後述する。
第2図は本発明が実現される情報処理装置の他の実施例
を示すブロック図であって、本発明と関係するブロック
のみを抽出して示しである。
図において、第1図と同一番号の付されであるブロック
は同一の機能・名称を持つものであるため、ここでは述
べない。5,6はDMAコントローラである。このDM
Aコントローラ5゜6に接続される機器は前記CPU 
1の介入なしに前記ICメモリ装置2を直接アクセスで
きる。
DMAコントローラ5,6は接続機器の要求に従い、I
Cメモリ装置2との間でデータの読出し/書込みを行う
ために連続的にメモリ番地を発する機能を持つ。これが
、CPUIにより受付けられた際、外部機器とICメモ
リ2との間でCPUIの介入なしに高速データ転送がで
きる。例えば、DMAパス3に、DMAコントローラ5
を介して磁気ディスク装置1を接続した場合゛、DMA
コントローラ5により直接ICメモリ2とデータ転送が
行なわれる。DMAコントローラ6は後述する様にソフ
トエラー蓄積防止のため、一定期間毎、前記ICメモリ
装置2に対し読出しを要求するものである。詳細は後述
する。
第3図は第1図の本発明実施例の動作をフローチャート
に示した動作概念図である。図中、Mはメインプログラ
ム、Sは割込み処理プログラムを示す。
以下、本発明実施例の動作につき詳細に説明する。まず
、第1図に示した実施例の動作を第3図の動作概念図を
参照しながら説明する。
定期読出しのために設けられる割込みタイマ4が、CP
CIに割込みを発すると、CPUIは現在実行中のプロ
グラム(メイングログラムM)を一時中断し、割込み処
理ルーチン(割込み処理プログラムS)へ入る。
割込み処理ルーチンでその割込+要因が、ソフトエラー
蓄積防止のための定期読出し割込みであると判断された
場合、カウンタに指示されたICCメモリ装置2委 クルを実施する。そしてこの読出されたデータを同一の
番地に書込む。(読出しサイクルで1ビツトエラーが検
出・されてもECC機能によりCPUIが受取るデータ
は訂正済みであるから、この書込みサイクルで訂正済み
のデータが書込まれる) 上記カウンタはソフトウェア上用意されたカウンタであ
って、最初、例えば“0″等適当な値にセットされ、順
次“1#ずつカウントアツプされ,ICメモリ装置2の
全番地をサイクリックに指示するものである。カウンタ
により指示されたICCメモリ装置2委 そして読出されたデータが書込まれると、カウンタは#
1″だゆカウントアツプ(更新)される。
この処理が終了すると、CPUIは別なルーチン、例え
ば以前に実行していたメインルーチンの処理へ戻る。
尚、上記実施例では、割込みタイマ4による1回の割込
みにより111地の内容の読出し/書込みサイクルを実
行しているが、1回の割込みで一括して複数番地の内容
の読出し/書込みサイクルを実施してもよい。
以上の方法により、ICメモリ装置2の全番地の内容は
、一定期間内には必らず読出し及び沓込みサイクルが実
施され,従ってソフトエラーの蓄積は防止できる。
次に第2図に示した実施例の動作につき詳細に説明する
。ソフトエラー蓄積防止用として設けられるDMAコン
トローラ6はDMAパス3に対し一定時間毎にDMA転
送要求を発する。
この転送要求がCPUIによシ受付けられると、DMA
コントローラ6はICメモリ装置2からデータの読出し
を行う。読出し番地はDMAコントローラ6に内蔵され
たカウンタにより指示される。読出し転送の彼、DMA
コントローラ6は読出されたデータを同一番地に書込む
。([出し時、1ピツトエラーがあってもECC機能で
訂正されたデータが、この書込みサイクルでICメモリ
装置に書込まれる)DMAコントローラ6からの読出し
と書込みの転送処理が終了すると、内蔵されたカウンタ
は1”番地カウントアツプされる。このカウンタは最初
適当な値(例えば“0#)に設定され、順次カウントア
ツプされ、ICメモリ装置2の全番地をサイクリックに
指示するものでおる。
以上の方法により、ICメモリ装置2の全番地は一定時
間内に必らず読出し、書込みサイクルが実施され、従っ
てソフトエラーの蓄積は防止できる。
尚、第1図、第2図に示した本発明実施例におけるIC
メモリ装置20ECC機能は、読出しサイクルで1?ツ
トエラーが検出されると、DMAパス3に送られるデー
タは訂正されたデータであるが、訂正データの再書込み
はICメモリ装置2上では実施していないものとして扱
っている。
もし、訂正データの再書込みをICメモリ装置2上で自
動的に実施する機能を有していれば、第1図、第2図の
実施例において読出しの後の書込みサイクルは不要とな
る。
以上説明の如(、ECC機能付のICメモリ装置におい
て、ソフトエラーの蓄積を防止するために、要は一定時
間(この時間は1ワード内に2ピツトのソフトエラーの
蓄積されている確率が無視できる値)内に全番地に対し
て順次読出し一再書込みサイクルを実施すれば良い。
昭和54年特許願第152766号の特徴は、その読出
し一再書込みサイクルをりフレッシュサイクルと同時に
行なうことであシ、あらためてソフトエラー蓄積防止の
ための読出し一再書込みサイクルの割込みは必要ないこ
とから、ICメモリ装置の利用効率が低下することはな
い。
しかしながら、そのためには、ICCメジの制御回路,
メモリゲートは、あらかじめその方法を実現するための
回路が付加されていなければならない欠点がある。
ところで本発明では、ソフトエラー蓄積防止のための読
出し一再書込みサイクルを特別に設けている。この方式
によればそのためにICメモリ装置の利用効率が若干低
下するが、それ社、#1んのわずかである。更に、この
方式によれば従来のgcc機能付メモリ装置そのものに
対して設計変更することなく、オシジョンとしである機
器を付加すれば、従来のメモリ装置に対してソフトエラ
ーの蓄積防止機能を具備させることができる。第1図に
示した実施例ではオプションとして定期読出し用の割込
みタイマを、第2図に示した実施例ではオシジョンとし
てDMAコントローラを用意することになる。ところで
一般の情報処理装置において、割込みタイマは標準で装
備されているものが多い。従って新たに本発明を実現す
るために付加しなくても、この標準の割込みタイマを利
用することも可能である。
以上説明の如く本発明によれば、メモリ装置のソフトエ
ラーの蓄積を防止し、高信頼性のメモリ装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が実現される情報処理装置の一実施例を
示すブロック図、第2図は本発明が実現される情報処理
装置の他の実施例を示すブロック図、第3図は第1図の
実施例の動作をフローチャートに示した動作漿念図であ
る。 11・・・中央処理装置、12・・・ICメモリ装置、
13・・・DMAパス、14・・・割込みタイマ、15
゜16・・・DMAコントローラ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 音節1図 第2図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ECC機能付半導体メモリに5.ソフトエラー蓄
    積防止のため読出し・再書込みサイクルを生じさせる割
    込み発生装置を接続し、前記割込み発生装置を介して一
    定周期毎に発せられる割込みにより前記半導体メモリ内
    の全番地に対しデータの読出しチェックを行い、再書込
    み操作を実行することを特徴とするメモリ制御方式。
  2. (2)半導体メモリが必要とする全ての番地を順次更新
    指示するカウンタ、定期読出しのための割込みタイマを
    前記割込み発生装置として有し、前記タイマ割込みKよ
    り、CPUは前記カウンタにより指示される番地に基づ
    き前記半導体メモリの内容の読出しチェックを行い、再
    書込み操作を実行することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のメモリ制御方式。
  3. (3)半導体メモリが必要とする全ての番地を順次指示
    するように更新されるカウンタを内蔵し、データ転送要
    求発生毎前記カウンタによシ指示される半導体メモリの
    番地に読出しチェックを行い、再書込み操作を実行する
    DMAコントローラを前記割込み発生装置として持つこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のメモリ制御
    方式。
JP56138169A 1981-09-02 1981-09-02 メモリ制御方式 Pending JPS5841497A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6126034A (ja) * 1984-07-06 1986-02-05 スペクトラム、サイエンセズ、ベーヴェー 可変倍率複写機用レンズ及びシヤツタ位置決め機構
JPS63109939U (ja) * 1987-01-12 1988-07-15
JPH02281352A (ja) * 1989-04-24 1990-11-19 Nippondenso Co Ltd 自動車用制御装置のメモリチェック方法
JPH0713786A (ja) * 1992-11-30 1995-01-17 Internatl Business Mach Corp <Ibm> エラー訂正方法及びエラー訂正装置
WO2016157505A1 (ja) * 2015-04-02 2016-10-06 三菱電機株式会社 メモリチェック機能を有するdmac

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