在移動通信系統(tǒng)中控制存儲器的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)。更具體說，本發(fā)明涉及一種在移動通信系統(tǒng)中控制低電壓存儲器的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]在移動通信系統(tǒng)中，所有數(shù)字芯片都在其內包含邏輯部分和存儲器部分。通常，靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)單元類型的存儲器用做數(shù)字芯片的存儲器。
[0003]在存儲器中可能產生的錯誤可分為如下所述的三種類型，并可如下解決。
[0004]硬件錯誤:硬件錯誤指由半導體制造過程期間所產生的缺陷而引起的某個比特單元被永久損壞以致不能被寫入或讀出的錯誤。錯誤比特位置(以下被稱為錯誤位置)在制造過程中被確定，并且在制造過程已完成后不能改變。因此，存儲單元修復技術被廣泛應用于在制造過程完成后、當識別出錯誤位置時，將錯誤位置重新路由到準備的空閑單元。通過將地址傳遞到準備的空閑字線，得到所有與包含具有被識別出的錯誤比特的字線的連接。在制造芯片的工廠中可通過熔絲對地址的傳遞進行編程。由于依據(jù)這種方法，即使當僅僅一個錯誤產生時，相應字線也被整體取代，所以冗余比特可能被浪費了。而且，只有先前在制造過程中發(fā)現(xiàn)的錯誤可被修復，而不能修復在制造過程完成之后所產生的誤差(軟錯誤，老化等等)。
[0005]軟錯誤:來自于地球以外或在地球上產生的α粒子具有小尺寸和高能量電平。因此，在對存儲器的內部物理器件碰撞的情況下，α粒子能夠刪除存儲單元中存儲的值。這被稱為軟錯誤。軟錯誤能在任何時間產生，并且不能預測軟錯誤的產生。然而，由于該比特單元沒有被軟錯誤物理損壞，所以通過將值再次寫入該比特單元，可以再次使用該存儲器。為了糾正軟錯誤，糾錯碼(ECC)(例如奇偶校驗)被分別存儲以對應存儲器的每個數(shù)據(jù)。接著，通過在每個存儲器存取時間讀取相應糾錯碼和數(shù)據(jù)以識別是否產生了錯誤來執(zhí)行糾錯。通常的緩存控制器為軟錯誤提供ECC技術。在軟錯誤糾正方案中，需要許多冗余比特來存儲所有存儲器字的ECC。而且，由于當錯誤產生時錯誤由中央處理單元(CPU)通過軟件處理，所以增加了性能損失。在錯誤被硬件處理的情況下，依據(jù)可以處理在一個字線中的多少個比特的錯誤來確定硬件復雜度。通常，因為不可能執(zhí)行2個比特的錯誤糾正，所以錯誤糾正方案能夠支持I比特的錯誤糾正或2比特的錯誤檢測。
[0006]圖1是示出根據(jù)相關技術的由于電壓而引起的錯誤頻率的圖。
[0007]低電壓錯誤:在如圖1所示存儲器的情況下，當電源的電壓降低時，在寫入操作中的錯誤頻率增加。在相關技術的數(shù)字電路設計中，芯片被設計成在電源的高電壓下運行，其中完全不產生寫入錯誤。降低芯片的電源的機會因此受到存儲器需求的大大限制。這種故障被定義為由低電壓條件引起的錯誤(低電壓錯誤)。持續(xù)低電壓錯誤的概率與電壓的對數(shù)標尺成反比，錯誤率隨電壓降低而增加。

【發(fā)明內容】

[0008]技術問題
[0009]上述存儲單元修復技術和軟錯誤ECC技術具有下述問題。
[0010](I)存儲單元修復技術的問題:
[0011]當處理完成時，與低電壓錯誤相關的錯誤位置可被識別出。因此，可以使用熔絲應用單元修復技術。然而，為實施單元修復技術，大大增加了用于所增加熔絲和用于改變整個字線所用的冗余字線的面積。而且，由于相應空閑字線的數(shù)目隨錯誤的數(shù)目增加而線性增加，所以難以提前預測空閑字線的數(shù)目。因此，有必要準備足夠大的冗余單元和熔絲，結果導致保障該面積的成本的增加。
[0012](2)軟錯誤ECC技術的問題:
[0013]將描述相關技術的軟錯誤ECC技術?；旧希捎谲涘e誤ECC技術是為不能提前識別錯誤位置的情況而準備的。所有錯誤區(qū)域的錯誤碼必須被存儲。而且，錯誤檢測由所增加的硬件/軟件邏輯執(zhí)行，但是，錯誤糾正被轉移到異常處理程序以便由軟件處理。確定當軟錯誤頻率非常低時由軟錯誤頻率引起的性能損失降低。相應地，當軟錯誤ECC技術應用于糾正“低電壓錯誤”時，存在如下問題。
[0014]首先，由于“低電壓錯誤”在電源的相應電壓下是不變的，因此在與相應位置的接觸的情況下總是產生錯誤。相應地，確定錯誤頻率大大增加(在軟錯誤的情況下，因為當重寫入操作被再次執(zhí)行時錯誤消失，所以錯誤頻率能夠顯著減少)。然而，仍然存在當通過軟件糾正錯誤時性能損失大大增加的問題。
[0015]其次，需要對所有寫入接觸執(zhí)行ECC檢測過程，對所有讀取接觸執(zhí)行ECC生成過程。由于“低電壓錯誤”的錯誤位置先前被確定，因此需要為與其中產生了錯誤的字線的接觸執(zhí)行相應過程。然而，相關技術沒有區(qū)分這些過程。因此，還存在甚至在與無錯誤的區(qū)域接觸時性能損失也增加的問題。
[0016]以上信息被提供作為背景信息，僅僅用于幫助理解本發(fā)明。對于以上所述是否可作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術，沒有進行任何決定，以及沒有做任何主張。
[0017]技術方案
[0018]本發(fā)明各方面解決至少以上提到的問題和/或缺點，并提供至少以下所述的優(yōu)點。相應地，本發(fā)明一方面是提供一種在移動通信系統(tǒng)中解決為提高電力的效率而使電源的電壓處于或低于產生錯誤的電平而引起的存儲器錯誤的問題的裝置和方法。
[0019]本發(fā)明另一方面提供一種在移動通信系統(tǒng)中使配置存儲器的面積成本和性能損失最小化由此得到電力的改善和移動通信系統(tǒng)的增加的性能的裝置和方法。
[0020]本發(fā)明另一方面提供一種用于當在移動通信系統(tǒng)中配置存儲器時通過使用小奇偶校驗來降低所用的開銷資源的裝置和方法。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種在移動通信系統(tǒng)中控制存儲器的裝置。所述裝置包括:存儲器，用于存儲包含由低電壓引起的至少一個錯誤的數(shù)據(jù)；以及糾錯單元，用于依據(jù)糾錯碼存儲器的本地緩沖區(qū)中設置的第一比特識別在存儲器中是否存在所述至少一個錯誤，用于當確定在所述存儲器中存在所述至少一個錯誤時，將有關從所述存儲器中讀取的錯誤數(shù)據(jù)的位置信息與有關在所述糾錯碼存儲器的本地緩沖區(qū)中的至少一個保護集的錯誤數(shù)據(jù)的位置信息進行比較，用于生成糾錯碼作為比較結果，以及用于依據(jù)所述糾錯碼糾正所述存儲器的所述錯誤數(shù)據(jù)。
[0022]根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種在移動通信系統(tǒng)中控制存儲器的方法。所述方法包括:依據(jù)在糾錯碼存儲器的本地緩沖區(qū)中設置的第一比特，識別在存儲錯誤數(shù)據(jù)的存儲器中是否存在由低電壓引起的至少一個錯誤的信息，將有關從所述存儲器中讀取的錯誤數(shù)據(jù)的位置信息與有關糾錯碼存儲器的本地緩沖區(qū)中的至少一個保護集的錯誤數(shù)據(jù)的位置信息進行比較，產生作為比較結果的糾錯碼，并依據(jù)所述糾錯碼糾正所述存儲器的所述錯誤數(shù)據(jù)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明又一方面，提供一種在移動通信系統(tǒng)中控制存儲器的裝置。所述裝置包括:存儲器，其中存儲由低電壓引起的錯誤數(shù)據(jù)；糾錯碼存儲器，用于存儲對應于當信號輸入時要記錄的行地址的至少一個保護集；控制器，用于依據(jù)在所述糾錯碼存儲器的本地緩沖區(qū)中存儲的第一比特識別在所述存儲器中是否存在至少一個錯誤，用于如果確定在所述存儲器中存在所述至少一個錯誤，則將從所述存儲器中讀取并有錯誤的列地址與所述至少一個保護集的ID比特相比較，以及用于產生作為比較結果的糾錯碼；以及糾錯單元，用于依據(jù)所述糾錯碼糾正所述存儲器的所述錯誤數(shù)據(jù)。
[0024]根據(jù)本發(fā)明再一方面，提供一種在移動通信系統(tǒng)中控制存儲器的方法。所述方法包括:當信號輸入時，在糾錯碼存儲器中存儲對應于所記錄的行地址的至少一個保護集，依據(jù)所述糾錯碼存儲器的本地緩沖區(qū)中存儲的第一比特，識別在所述存儲器中是否存在由低電壓引起的至少一個錯誤數(shù)據(jù)的信息，如果在所述存儲器中存在所述至少一個錯誤，則將從所述存儲器中讀取并有錯誤的列地址與至少一個保護集的ID比特相比較，并產生作為比較結果的糾錯碼，依據(jù)所述糾錯碼，糾正所述存儲器的所述錯誤數(shù)據(jù)。