TWI628544B - 揮發性記憶體的資料保存系統及方法 - Google Patents

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劉獻文
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Abstract

本案涉及一種資料保存系統及方法，應用於揮發性記憶體，其中揮發性記憶體包含用以儲存資料的複數字元線。資料保存系統包含存取偵測單元，存取偵測單元用以偵測第一字元線被頻繁存取的錘效應指示是否發生，當偵測到錘效應指示發生時，存取偵測單元將第一字元線中儲存的資料複製至第二字元線，其中儲存於第一字元線以及第二字元線的資料將被選擇性地存取。

Description

揮發性記憶體的資料保存系統及方法
本案涉及一種計算機系統及方法，尤為一種用以保存揮發性記憶體中資料的系統及方法。
反覆地存取記憶體當中的某一列將可能對記憶體中的資料造成副作用，尤其是一種被稱為錘效應的副作用，其也被稱作列干擾。這種被稱為錘效應的副作用的可能發生條件為，當記憶體中的某一列在其所屬的記憶體單元被刷新之前被過於頻繁地存取時，錘效應將可能發生於該列周圍，而此種錘效應將使得該被頻繁存取列的鄰近列當中所儲存的資料損壞。面對此種錘效應帶來的問題，有幾種可能的解決方法，例如，可以透過限制記憶體中的各列在每個刷新循環中能夠被存取的次數，或是增加記憶體單元的刷新率，來嘗試降低錘效應發生的機會，進而降低錘效應之影響。
然而，應用上述解決方案將延伸出其他的問題，因此，如何找出更佳的解決方案來解決錘效應之影響，乃為本領域的重要研究議題。
本案內容之一目的是在提供一種資料保存系統，藉以改善揮發性記憶體中的資料受到錘效應影響之問題。
本案的一實施態樣係關於一種資料保存系統，應用於一揮發性記憶體，其中該揮發性記憶體包含用以儲存資料的複數字元線。該資料保存系統包含一存取偵測單元，該存取偵測單元係用以偵測一第一字元線被頻繁存取的一錘效應指示是否發生，當偵測到該錘效應指示發生於該第一字元線時，該存取偵測單元將該第一字元線中儲存的一資料複製至一第二字元線，其中儲存於該第一字元線以及該第二字元線的該資料將被選擇性地存取。
本案的另一實施態樣係關於一種資料保存方法，應用於一揮發性記憶體，其中該揮發性記憶體包含用以儲存資料的複數字元線。該資料保存方法包含：透過一存取偵測單元偵測一第一字元線被頻繁存取的一錘效應指示是否發生；以及當偵測到該錘效應指示發生於該第一字元線時，透過該存取偵測單元將該第一字元線中儲存的一資料複製至一第二字元線，其中儲存於該第一字元線以及該第二字元線的該資料將被選擇性地存取。
因此，根據本案之技術內容，本案實施例藉由提供一種資料保存系統及方法，可適時保存揮發性記憶體中的資料，防範揮發性記憶體中的資料受到可能發生的錘效應之影響而流失。
100‧‧‧記憶體陣列
110a~100i‧‧‧字元線
200‧‧‧控制器
201‧‧‧存取偵測單元
202‧‧‧存取地圖
300‧‧‧讀寫模組
S1~S2‧‧‧步驟流程
R1‧‧‧第一刷新單元
R2‧‧‧第二刷新單元
第1圖為基於本案一實施例繪示的揮發性記憶體的資料保存系統之示意圖；第2圖為基於本案一實施例繪示的揮發性記憶體的資料保存系統之示意圖；以及第3圖為基於本案一實施例繪示的揮發性記憶體的資料保存方法之步驟流程圖。
以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本案之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本案之實施例後，當可由本案所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本案之精神與範圍。
關於本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限於。
關於本文中所使用之『及/或』，係包括所述事物的任一或全部組合。
關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件或裝置相互直接作實體接觸，或是相互間接作實體接觸，亦可指二或多個元件或裝置相互操作或動作。
關於本文中所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在本案之內容中 與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本案之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本案之描述上額外的引導。
第1圖為基於本案一實施例繪示的揮發性記憶體的資料保存系統之示意圖。如第1圖所示，在一實施例中，繪示有一記憶體陣列100，此記憶體陣列包含複數字元線100a~100i。其中，字元線100a~100e係屬於第一刷新單元R1，此第一刷新單元R1係用以根據第一週期來刷新其所屬的字元線100a~100e當中儲存的資料。其中，字元線100f~100i係屬於第二刷新單元R1，此第二刷新單元R2係用以根據第二週期來刷新其所屬的字元線100f~100i當中儲存的資料。在此實施例中，字元線100a~100e儲存有資料而字元線100f~100i則是未使用(unused)字元線。
如第1圖所示，在本實施例中，更有一控制器200透過一讀寫模組300與記憶體陣列100電性耦接，其中，控制器200可經由讀寫模組300存取字元線100a~100i當中所儲存的資料。如第1圖所示，控制器200包含一存取偵測單元201以及儲存有存取地圖202。存取地圖202係為一種地圖索引資訊，其內容係關於邏輯位址和實體位址之間的指向或連結關係。其中，記憶體陣列100當中的字元線100a~100i各自具有一個專屬的實體位址，而各個實體位址皆與一個邏輯位址存在聯結關係，依據此種實體位址，控制器200可存取儲存在特定字元線當中所儲存的資料。當一個邏輯位址被輸入至控制器200時，控制器200可依據存取地圖202當中的索引資訊指向對 應此邏輯位址的實體位址，控制器200即可透過讀寫模組300來存取此實體位址所對應的字元線當中所儲存的資料。
第2圖為基於本案一實施例繪示的揮發性記憶體的資料保存系統之示意圖。如第2圖所示，在本實施例中，存取偵測單元201係用以偵測錘效應指示是否發生，其中，錘效應指示係用以表示字元線是否被頻繁地存取。此種錘效應指示的發生，將會引發存取偵測單元201將被頻繁存取的字元線當中所儲存的資料複製至記憶體陣列100中的其他字元線，尤其是複製至未使用(unused)的字元線。在一些實施例中，這些被作為資料複製目標的其他字元線，其鄰近的字元線也是未使用的字元線。舉例來說，當存取偵測單元201將第一字元線當中所儲存的資料複製至第二字元線時，第二字元線的實體位址將被聯結至第一字元線所對應的邏輯位址，而此種聯結關係將被儲存至存取地圖202當中。當此種聯結關係成功建立後，用以索引該檔案的邏輯位址將同時包含兩個實體位址，分別對應到第一字元線以及第二字元線。往後，當控制器200欲存取該檔案時，可透過此邏輯位址進行尋址，如此一來，此邏輯位址所指向的第一字元線以及第二字元線兩者皆儲存有該檔案，兩者可以被選擇性地存取。
在本實施例中，存取偵測單元201係用以偵測錘效應指示是否發生於字元線100a~100i當中的任一者，其係透過計算字元線100a~100i累計被存取的次數。當其中有字元線被存取的次數超過預設閾值時，即代表錘效應發生於此字元線，而存取偵測單元201將據此進行資料複製程序。在本實 施例中，字元線100d係為常被存取的字元線，其所儲存的資料常在第一週期的單一區間內被頻繁地存取。而存取偵測單元201將持續地累計字元線100d被存取的次數，當字元線100d被存取的次數超過預設閾值時，存取偵測單元201將把字元線100d當中所儲存的資料複製到字元線100g。
在本實施例中，字元線100g的實體位址將被聯結至對應字元線100d的邏輯位址，如此一來，字元線100d的邏輯位址即同時指向字元線100d以及字元線100g，而此聯結關係將被儲存於存取地圖202當中。承前所述，在資料被複製到字元線100g之前，字元線100g原先係為未使用(unused)字元線，而且，與字元線100g相鄰的字元線100f和字元線100h亦皆為未使用字元線。然而，應注意的是，本實施例之說明僅係用以解釋而非用以限定本案，用以儲存該資料的並非僅限於字元線100d或字元線100g，記憶體陣列100中的其他字元線也可以為本案所實施的範圍。
往後，當控制器200欲存取該資料，該資料對應的邏輯位址將可導向字元線100d以及字元線100g，如此控制器200則可依次輪流地存取字元線100d以及字元線100g當中的該檔案。如此，在錘效應指示引發複製程序後，有兩條字元線當中皆儲存有被頻繁的該資料，可想而知的，原先僅有一條字元線被頻繁存取的狀況應可得到紓解。此外，字元線100g兩側的字元線也係為未使用字元線，如此一來，字元線100g兩側的字元線也不會發生資料損壞的狀況。
如圖2所示，在本實施例中，錘效應指示引發存 取偵測單元201將字元線100d所儲存的該資料複製至字元線100g，而且，在存取地圖202中，字元線100g的實體位址也已被聯結至對應字元線100d的邏輯位址。如前所述，第一刷新單元R1係用以根據第一週期來實施刷新程序，當第一刷新單元R1刷新後，其所屬的字元線100a~100e將全部被刷新。然而，在一些實施例中，當第一刷新單元R1刷新後，存取偵測單元201更用以清除字元線100d中所儲存的該資料，且在存取偵測單元201清除字元線100d中的該資料後，字元線100d的實體位址與導向該檔案的邏輯位址之間的聯結關係將被清除。其換言之，當字元線100d中儲存的該資料被清除後，僅剩字元線100g與導向該檔案的邏輯位址存在聯結關係。
第3圖為基於本案一實施例繪示的揮發性記憶體的資料保存方法之步驟流程圖。此方法可應用於如第1圖及第2圖之實施例的揮發性記憶體。此方法的步驟將詳述於下列段落中。
步驟S1：透過一存取偵測單元偵測一第一字元線被頻繁存取的一錘效應指示是否發生。如第1圖及第2圖之實施例所示，存取偵測單元201係用以監測記憶體陣列100中的字元線100a~100i。在本實施例中，可根據計算字元線100a~100i被存取的次數來判斷錘效應指示是否發生，當字元線100a~100i當中的任一條字元線被存取的累計次數超過預預設閾值時，存取偵測單元201即判斷錘效應指示發生於該條字元線。
步驟S2：當偵測到該錘效應指示發生時，透過該 存取偵測單元將該第一字元線中儲存的一資料複製至一第二字元線，其中儲存於該第一字元線以及該第二字元線的該資料將被選擇性地存取。如第1圖及第2圖之實施例所示，當存取偵測單元201於字元線100d偵測到斷錘效應指示，存取偵測單元201即將字元線100d中儲存的該檔案複製至字元線100g，其中，字元線100g原為未使用字元線，且與字元線100g相鄰的字元線100f以及字元線100h亦為未使用字元線。字元線100g的實體位址將被聯結至對應字元線100d的邏輯位址，而此聯結關係將被儲存於存取地圖202當中。往後，當控制器200欲存取該資料，該資料對應的邏輯位址將可導向字元線100d以及字元線100g，控制器200可透過讀寫模組300選擇性地存取字元線100d以及字元線100g當中的該檔案。如此一來，即可降低字元線100a~100i被錘效應影響的機率。
雖然本案以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案，任何熟習此技藝者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (18)

  1. 一種資料保存系統，應用於一揮發性記憶體，其中該揮發性記憶體包含用以儲存資料的複數字元線，其中該資料保存系統包含：一存取偵測單元，用以偵測一第一字元線被頻繁存取的一錘效應指示是否發生，當偵測到該錘效應指示發生於該第一字元線時，該存取偵測單元將該第一字元線中儲存的一資料複製至一第二字元線，其中儲存於該第一字元線以及該第二字元線的該資料將被選擇性地存取。
  2. 如請求項1所述之系統，其中該存取偵測單元係根據該第一字元線被存取的一累計次數判斷該錘效應指示是否發生，當該累計次數超過一預設閾值時，該存取偵測單元判斷該錘效應指示發生。
  3. 如請求項1所述之系統，其中儲存於該第一字元線以及該第二字元線的該資料將被輪流存取。
  4. 如請求項1所述之系統，其中該第二字元線係為未使用字元線。
  5. 如請求項4所述之系統，其中該第二字元線與至少一未使用字元線相鄰。
  6. 如請求項1所述之系統，其中該第二字元線將被聯結至對應該第一字元線的一邏輯位址。
  7. 如請求項6所述之系統，其中該第一字元線屬於該揮發性記憶體的一第一刷新單元，而該第二字元線屬於該揮發性記憶體的一第二刷新單元。
  8. 如請求項7所述之系統，其中當該第一刷新單元刷新時，該存取偵測單元用以清除該第一字元線中的該資料。
  9. 如請求項8所述之系統，其中當該第一字元線中的該資料被清除時，該第一字元線與該邏輯位址之聯結關係亦被清除。
  10. 一種資料保存方法，應用於一揮發性記憶體，其中該揮發性記憶體包含用以儲存資料的複數字元線，其中該資料保存方法包含：透過一存取偵測單元偵測一第一字元線被頻繁存取的一錘效應指示是否發生；以及當偵測到該錘效應指示發生於該第一字元線時，透過該存取偵測單元將該第一字元線中儲存的一資料複製至一第二字元線，其中儲存於該第一字元線以及該第二字元線的該資料將被選擇性地存取。
  11. 如請求項10所述之方法，其中該存取偵測單元係根據該第一字元線被存取的一累計次數判斷該錘效應指示是否發生，當該累計次數超過一預設閾值時，該存取偵測單元判斷該錘效應指示發生。
  12. 如請求項10所述之方法，其中儲存於該第一字元線以及該第二字元線的該資料將被輪流存取。
  13. 如請求項10所述之方法，其中該第二字元線係為未使用字元線。
  14. 如請求項13所述之方法，其中該第二字元線與至少一未使用字元線相鄰。
  15. 如請求項10所述之方法，更包含：透過該存取偵測單元將該第二字元線與對應該第一字元線的一邏輯位址進行聯結。
  16. 如請求項15所述之方法，其中該第一字元線屬於該揮發性記憶體的一第一刷新單元，而該第二字元線屬於該揮發性記憶體的一第二刷新單元。
  17. 如請求項16所述之方法，更包含：當該第一刷新單元刷新時，透過該存取偵測單元清除該第一字元線中的該資料。
  18. 如請求項17所述之方法，更包含：當該第一字元線中的該資料被清除時，透過該存取偵測單元清除該第一字元線與該邏輯位址之聯結關係。
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