TWI695322B

TWI695322B - 記憶體及記憶體操作方法

Info

Publication number: TWI695322B
Application number: TW108102070A
Authority: TW
Inventors: 張嘉麗; 鄭湘筠; 柯志霖; 楊佳玲; 張弘昇; 李祥邦
Original assignee: 旺宏電子股份有限公司
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2020-06-01
Also published as: TW202028972A

Abstract

一種記憶體，其包含第一及第二記憶體組，第一記憶體組包含複數個第一記憶體片，該第一記憶體片包含複數個第一記憶體區塊，第二記憶體組包含複數個第二記憶體片，該第二記憶體片包含複數個第二記憶體區塊。當資料儲存於該些第一記憶體片的第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者時，相應於資料的日誌被儲存於第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中另一者、或儲存於該些第二記憶體片的第二目標記憶體片之該些第二記憶體區塊的其中一者、或儲存於該些第一記憶體片的第三目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者。

Description

記憶體及記憶體操作方法

本案係有關於一種半導體及半導體操作方法，且特別是有關於一種記憶體及記憶體操作方法。

為保持資料一致性(data consistency)，電腦系統通常具有日誌(journal)技術，以記錄使用者對存於揮發性記憶體的檔案及其操作或修改，上述檔案及其操作或修改的記錄會被存放於電腦系統之硬碟中，一旦電腦系統故障，則可由存於硬碟中的檔案及其操作或修改紀錄來進行恢復。

在儲存級記憶體(Storage class memory,SCM)廣泛應用於電腦系統後，基於其儲存效能的提升，不再需要將消費者正在使用的檔案以及其操作或修改分別儲存於揮發性記憶體及硬碟中，檔案以及其操作或修改可同時存放在SCM中。在此新型態的架構下，需要一套新的規則來分配檔案以及其操作或修改的儲存方式。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本案實施例的重要/關鍵元件或界定本案的範圍。

本案內容之一技術態樣係關於一種記憶體，此記憶體包含第一記憶體組及第二記憶體組，第一記憶體組包含複數個第一記憶體片，該第一記憶體片包含複數個第一記憶體區塊，部分該些第一記憶體區塊用以記載資料，部分該些第一記憶體區塊用以記載日誌。第二記憶體組包含複數個第二記憶體片，該第二記憶體片包含複數個第二記憶體區塊，部分該些第二記憶體區塊用以記載資料，部分該些記憶體區塊用以記載日誌。當資料儲存於該些第一記憶體片的第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者時，相應於資料的日誌被儲存於第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中另一者、或儲存於該些第二記憶體片的第二目標記憶體片之該些第二記憶體區塊的其中一者、或儲存於該些第一記憶體片的第三目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者。

本案內容之另一技術態樣係關於一種記憶體，此記憶體包含第一記憶體組，第一記憶體組包含第一記憶體片，第一記憶體片包含複數個第一記憶體區塊。當資料儲存於該些第一記憶體區塊的其中一者時，若該些第一記憶體區塊的其中另一者得以進行資料儲存，則相應於資料的日誌被儲存於該些第一記憶體區塊的其中另一者。

本案內容之又一技術態樣係關於一種記憶體操作方法，此記憶體操作方法適用於一記憶體中，上述記憶體包含第一記憶體組及第二記憶體組，第一記憶體組包含第一記憶體片，第二記憶體組包含第二記憶體片，第一記憶體片及第二記憶體片分別包含複數個第一記憶體區塊及複數個第二記憶體區塊。上述記憶體操作方法包含：儲存資料於該些第一記憶體區塊的其中一者；判斷該些第一記憶體區塊的其中另一者是否得以進行資料儲存，若是，則儲存相應於資料的日誌於該些第一記憶體區塊的其中另一者；以及若該些第一記憶體區塊的其中另一者無法進行資料儲存，則判斷該些第二記憶體區塊的其中一者是否得以進行資料儲存，若是，則儲存相應於資料的日誌於該些第二記憶體區塊的其中一者。

因此，根據本案之技術內容，本案實施例提出一種記憶體及記憶體操作方法，藉以分配資料與相應的日誌之存放優先順序，使得記憶體之運作更有效率。

在參閱下文實施方式後，本案所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本案之基本精神及其他發明目的，以及本案所採用之技術手段與實施態樣。

1000‧‧‧記憶體模組

100‧‧‧記憶體

200‧‧‧記憶體控制器

300‧‧‧連接腳位

100A、100B‧‧‧記憶體組

110‧‧‧字元線解碼器

120‧‧‧列緩衝器

130‧‧‧記憶體片

132‧‧‧字元線選擇器

134‧‧‧位元選擇器

136‧‧‧記憶體單元

130A~130D‧‧‧記憶體片

610~650‧‧‧步驟

D0~D3‧‧‧資料

J0~J4‧‧‧日誌

為讓本案之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖係依照本案一實施例繪示一種記憶體模組及記憶體的示意圖。

第2圖係依照本案一實施例繪示一種如第1圖所示之記憶體組的示意圖。

第3圖係依照本案一實施例繪示一種如第2圖所示之記憶體組的方塊示意圖。

第4圖係依照本案一實施例繪示一種如第2圖所示之記憶體組的樹狀示意圖。

第5圖係依照本案一實施例繪示一種如第2圖所示之記憶體的方塊示意圖。

第6圖係依照本案一實施例繪示一種記憶體操作方法之流程圖。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本案相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本案的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本案具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本案所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

另外，關於本文中所使用之「耦接」，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。

第1圖係依照本案一實施例繪示一種記憶體模組1000及記憶體100的示意圖。如圖所示，記憶體模組1000包含記憶體100、記憶體控制器200及連接腳位300。上述記憶體100內又包含複數個記憶體組100A、100B...等等。在一實施例中，上述記憶體模組1000可為但不限於雙列直插式記憶體模組(Dual In-line Memory Module,DIMM)，上述記憶體100可為但不限於相變化記憶體(Phase Change Memory,PCM)。

第2圖係依照本案一實施例繪示一種如第1圖所示之記憶體組100A的示意圖。如圖所示，記憶體組(bank)100A包含字元線解碼器110、列緩衝器120、記憶體片(tile)130，記憶體片130中包含字元線選擇器132、位元選擇器134及記憶體單元136。須說明的是，本案不以第1、2圖所示之結構及相關配置為限，其僅用以例示性地繪示本案的實現方式之一，在不脫離本案精神的狀況下，對本案之結構進行修改、潤飾、調整...等手段依舊落入本案的範圍。

第3圖係依照本案一實施例繪示一種如第2圖所示之記憶體組100A、100B的示意圖。需說明的是，為使記憶體組100A、100B之操作易於理解，此處以方塊圖模式加以呈現。如圖所示，記憶體組100A、100B分別包含複數個記憶體片130A~130D。記憶體片130A~130D各自包含複數個記憶體區塊，在本實施例中，以六個記憶體區塊來加以說明，於這些記憶體區塊中，可設置前四列(如編號0~3列)記憶體區塊用以記載資料，並設置後兩列(如編號4~5列)記憶體區塊用以記載日誌，然本案不以上述數量為限，亦不以上述記載資料與日誌之配置為限。

在一實施例中，若資料D3儲存於記憶體組100B的記憶體片130D之第1列記憶體區塊，當消費者利用電腦系統(圖中未示)修改上述資料D3時，修改資料D3的日誌會由第1圖之記憶體控制器200優先選擇與資料位於同一記憶體片的記憶體區塊來加以儲存，例如記憶體控制器200會優先選擇與資料D3位於同一記憶體片130D的第5列記憶體區塊來儲存。這是基於資料與日誌若位於同一記憶體片中，則其處理速度最快，可以最有效率的方式來加以儲存修改資料的日誌。

在另一實施例中，若資料D3儲存於記憶體組100B的記憶體片130D之第1列記憶體區塊，並假設與資料D3位於同一記憶體片130D的第5列記憶體區塊已儲存其餘日誌，此時，第1圖之記憶體控制器200會選擇記憶體組100A的記憶體片130A~130D來儲存修改資料的日誌，例如選擇記憶體片130D之第4列記憶體區塊來儲存修改資料的日誌。這是基於記憶體組100A與記憶體組100B分別採用各自的輸入輸出介面，因此，採用上述方式來儲存日誌，處理速度亦較為快速且有效率。

在又一實施例中，若資料D3儲存於記憶體組100B的記憶體片130D之第1列記憶體區塊，並假設與資料D3位於同一記憶體片130D的第5列記憶體區塊已儲存其餘日誌，且記憶體組100A的記憶體片130A~130D之記憶體區塊皆已儲存其餘資料/日誌，此時，第1圖之記憶體控制器200會選擇記憶體組100B的記憶體片130A~130D來儲存修改資料的日誌，例如選擇記憶體片130A之第5列記憶體區塊來儲存修改資料的日誌。

第4圖係依照本案一實施例繪示一種如第2圖所示之記憶體組100A、100B的樹狀示意圖。需說明的是，為使記憶體組100A、100B的操作易於理解，此處以樹狀圖模式加以呈現。請一併參閱第3圖與第4圖，若資料D3儲存於記憶體組100B的記憶體片130D之第1列記憶體區塊，此時，第1圖之記憶體控制器200會先找出記憶體組100A、100B之記憶體片130A~130D中，何者之記憶體區塊得以儲存日誌。如第3圖所示，記憶體組100A之記憶體片130A的第4列與第5列皆已儲存日誌J0、J1，因此，無法再儲存日誌，是以於第4圖之記憶體片130A並無得以儲存日誌之空間。此外，第3圖中的記憶體組100A之記憶體片130B的第4列與第5列皆未儲存日誌，因此，得以再儲存日誌，是以於第4圖顯示記憶體片130B的第4列與第5列具有儲存日誌之空間。再者，第3圖中的記憶體組100A之記憶體片130D的第5列未儲存日誌，因此，得以再儲存日誌，是以於第4圖顯示記憶體片130D的第5列具有儲存日誌之空間。第4圖之其餘部分依此類推，不作贅述。

於找出記憶體組100A、100B之記憶體片130A~130D的何記憶體區塊具有儲存日誌之空間後，第1圖之記憶體控制器200可優先將相應於修改資料之日誌存在與修改資料位於同一記憶體片的記憶體區塊。其次，記憶體控制器200可將上述日誌存於位在不同記憶體組之記憶體片的記憶體區塊。再者，記憶體控制器200可將上述日誌存於位在同一記憶體組之不同記憶體片的記憶體區塊中。然本案不以上述順序為限，其僅例示性地說明本案的實現方式之一，於實現本案時，當可依照實際需求而調配上述三種儲存方式之順序，以符合實際需求。

第5圖係依照本案一實施例繪示一種如第2圖所示之記憶體組100A的方塊示意圖。需說明的是，為使記憶體組100A之操作易於理解，此處以方塊圖模式加以呈現。於第1圖所示之記憶體控制器200之記憶體中，存有指令佇列(command queue)及檢查點佇列(checkpoint queue)，指令佇列用以記錄讀取與寫入之順序，檢查點佇列則用以於適當時機將對資料之修改的日誌寫入原本的資料內，如此，才能有效地將資料進行更新。執行檢查點佇列的對照表如下：

檢查點佇列啟動的時機為，一旦上述檢查點佇列的對照表填滿，則將日誌寫入原本的資料。如上所示，此對照表可儲存三列資訊，且皆已存滿，此時，第1圖所示之記憶體控制器200會將對應的日誌寫入資料內，例如將日誌J0、J1寫入D0內。

第6圖係依照本案一實施例繪示一種記憶體操作方法之流程圖。如圖所示，記憶體操作方法包含以下步驟：步驟610：儲存資料於該些第一記憶體區塊的其中一者；步驟620：判斷該些第一記憶體區塊的其中另一者是否得以進行資料儲存；步驟630：判斷該些第二記憶體區塊的其中一者是否得以進行資料儲存；步驟640：判斷該些第三記憶體區塊的其中一者是否得以進行資料儲存；步驟650：儲存日誌於上述記憶體區塊。

為使第6圖之記憶體操作方法亦於理解，請一併參閱第3圖與第6圖。於步驟610中，儲存資料於該些第一記憶體區塊的其中一者，例如儲存資料D3於記憶體組100B的記憶體片130D之第1列記憶體區塊。於步驟620中，判斷該些第一記憶體區塊的其中另一者是否得以進行資料儲存，例如判斷記憶體組100B的記憶體片130D之其餘記憶體區塊是否得以進行資料儲存，若是，則執行步驟650，將日誌儲存於上述記憶體區塊。若否，則執行步驟630。

於步驟630中，判斷另一記憶體組之該些第二記憶體區塊的其中一者是否得以進行資料儲存，例如第1圖之記憶體控制器200會判斷另一記憶體組100A的記憶體片130A~130D的記憶體區塊是否得以儲存修改資料的日誌，若是，則執行步驟650，將日誌儲存於上述記憶體區塊。若否，則執行步驟640。

於步驟640中，判斷同一記憶體組之該些第三記憶體區塊的其中一者是否得以進行資料儲存，例如第1圖之記憶體控制器200會判斷同一記憶體組100B的記憶體片130A~130D的記憶體區塊是否得以儲存修改資料的日誌，若是，則執行步驟650，將日誌儲存於上述記憶體區塊。

由上述本案實施方式可知，應用本案具有下列優點。本案實施例提出一種記憶體及記憶體操作方法，藉以分配資料與相應的日誌之存放優先順序，使得記憶體之運作更有效率。

雖然上文實施方式中揭露了本案的具體實施例，然其並非用以限定本案，本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本案之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本案之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

100A、100B‧‧‧記憶體組

130A~130D‧‧‧記憶體片

D0~D3‧‧‧資料

J0~J4‧‧‧日誌

Claims

一種記憶體，包含：一第一記憶體組，包含：複數個第一記憶體片，該第一記憶體片包含複數個第一記憶體區塊，部分該些第一記憶體區塊用以記載資料，部分該些第一記憶體區塊用以記載日誌；以及一第二記憶體組，包含：複數個第二記憶體片，該第二記憶體片包含複數個第二記憶體區塊，部分該些第二記憶體區塊用以記載資料，部分該些記憶體區塊用以記載日誌；其中當一資料儲存於該些第一記憶體片的一第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者時，相應於該資料的一日誌被儲存於下述(a)~(c)等三種位置的其中一種：(a)該第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中另一者，(b)該些第二記憶體片的一第二目標記憶體片之該些第二記憶體區塊的其中一者，(c)該些第一記憶體片的一第三目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者。
如請求項1所述之記憶體，其中相應於該資料的該日誌之儲存優先順序係依序為儲存於該第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中另一者、儲存於該些第二記憶體片的該第二目標記憶體片之該些第二記憶體區塊的其中一者、儲存於該些第一記憶體片的該第三目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者。
如請求項1所述之記憶體，其中當判定該第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中另一者得以進行資料儲存時，則相應於該資料的該日誌被儲存於該第一目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中另一者。
如請求項1所述之記憶體，其中當判定該第一目標記憶體片之其餘該些第一記憶體區塊皆已存有資料且該第二目標記憶體片之該些第二記憶體區塊的其中一者得以進行資料儲存，則相應於該資料的該日誌儲存於該第二目標記憶體片之該些第二記憶體區塊的其中一者。
如請求項1所述之記憶體，其中當判定該第一目標記憶體片之其餘該些第一記憶體區塊皆已存有資料且該第二目標記憶體片之該些第二記憶體區塊皆已存有資料，則相應於該資料的該日誌儲存於該第三目標記憶體片之該些第一記憶體區塊的其中一者。
一種記憶體，包含：一第一記憶體組，包含：一第一記憶體片，包含複數個第一記憶體區塊；其中當一資料儲存於該些第一記憶體區塊的其中一者時，若該些第一記憶體區塊的其中另一者得以進行資料儲存，則相應於該資料的一日誌被儲存於該些第一記憶體區塊的其中另一者；一第二記憶體組，包含：一第二記憶體片，包含複數個第二記憶體區塊；其中當該資料儲存於該些第一記憶體區塊的其中一者時，若該些第一記憶體區塊的其餘記憶體區塊皆已存有資料且該些第二記憶體區塊的其中一者得以進行資料儲存，則相應於該資料的該日誌被儲存於該些第二記憶體區塊的其中一者；其中該第一記憶體組更包含：一第三記憶體片，包含複數個第三記憶體區塊；其中當該資料儲存於該些第一記憶體區塊的其中一者時，若該些第一記憶體區塊的其餘記憶體區塊皆已存有資料且該些第二記憶體區塊皆已存有資料，則相應於該資料的該日誌被儲存於該些第三記憶體區塊的其中一者。
一種記憶體操作方法，適用於一記憶體，其中該記憶體包含一第一記憶體組及一第二記憶體組，該第一記憶體組包含一第一記憶體片及一第三記憶體片，該第二記憶體組包含一第二記憶體片，該第一記憶體片、該第二記憶體片及該第三記憶體片分別包含複數個第一記憶體區塊、複數個第二記憶體區塊及複數個第三記憶體區塊，其中該記憶體操作方法包含：儲存一資料於該些第一記憶體區塊的其中一者；判斷該些第一記憶體區塊的其中另一者是否得以進行資料儲存，若是，則儲存相應於該資料的一日誌於該些第一記憶體區塊的其中另一者；若該些第一記憶體區塊的其中另一者無法進行資料儲存，則判斷該些第二記憶體區塊的其中一者是否得以進行資料儲存，若是，則儲存相應於該資料的該日誌於該些第二記憶體區塊的其中一者；以及若該些第二記憶體區塊的其中一者無法進行資料儲存，則判斷該些第三記憶體區塊的其中一者是否得以進行資料儲存，若是，則儲存相應於該資料的該日誌於該些第三記憶體區塊的其中一者。