SDRAM损坏存储单元地址管理方法.pdf

本发明公开了SDRAM损坏存储单元地址管理方法，首先将SDRAM片外配置有后备存储器，所述后备存储器每个地址对应的存储单元的大小大于或等于SDRAM存储单元的大小；当初始化时，增加损坏存储单元扫描操作，对SDRAM中所有地址的存储单元进行N次交错的“0”和“1”数据读写操作，通过多次比较读写数据是否完全一致，判断SDRAM的存储单元是否损坏，其中，N≥2；本发明特别适用于SDRAM出现少量存储单元损坏的情况，可以大幅提高SDRAM的使用寿命，减少了产品的使用成本。

1、  SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：将SDRAM片外配置有后备存储器，所述后备存储器每个地址对应的存储单元的大小大于或等于SDRAM存储单元的大小；当初始化时，增加损坏存储单元扫描操作，对SDRAM中所有地址的存储单元进行N次交错的“0”和“1”数据读写操作，通过多次比较读写数据是否完全一致，判断SDRAM的存储单元是否损坏，其中，N≥2。

2、  根据权利要求1所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：所述增加损坏存储单元扫描操作，即针对每片逻辑Bank按照逐行扫描、逐列扫描的方式扫描。

3、  根据权利要求1所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于操作流程为：当每次上电，SDRAM Controller对SDRAM进行初始化操作时，SDRAM Controller首先将操作地址置为初始化地址，对该操作地址进行N次的“0”和“1”交错数据读写，得出同一数据的读写是否完全一致，判断SDRAM的存储单元是否损坏；当SDRAM同一地址写入的数据与立即读出的数据有差异时，则表示所述地址对应的存储单元有损坏，此时SDAM Controller将所述地址打上标记，同时记录在SDAM Controller的内存中。

4、  根据权利要求1所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：所述额外配置的后备存储器存储单元的大小必须等于或者大于SDRAM存储单元的大小。

5、  根据权利要求3所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：当SDRAM所有地址的扫描结束，SDRAM损坏存储单元的总大小小于后备存储器时，SDRAMController需要将内存中的所有损坏存储单元的地址进行记录、汇总和重新排序，将损坏存储单元的所有地址与后备存储器的地址进行一一对应，并且把地址映射表记录在SDRAM Controller中。

6、  根据权利要求3所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：当SDRAM所有地址的扫描结束，SDRAM Controller会首先判断损坏存储单元的总大小是否超过后备存储器，如果超过，则结束本管理方法。

7、  根据权利要求3所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：当外界通过SDRAM Controller访问SDRAM时，SDRAM Controller首先需要在内部根据记录的损坏存储单元地址列表判断所需访问的存储单元是否有损坏，如果没有损坏，那么继续访问；如果有损坏，SDRAM Controller保持对SDAM对应地址的访问，但是需要将数据屏蔽信号置为有效，同时根据SDRAM Controller内部保存的地址映射表得出SDRAM被访问地址所对应的后备存储器地址，并且对后备存储器中的这个地址发起相应的访问。

SDRAM损坏存储单元地址管理方法
技术领域
本发明涉及同步动态随机存取存储器相关产品，特别是一种SDRAM损坏存储单元地址管理方法。
背景技术
SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)，即同步动态随机存取存储器：同步是指存储器工作需要同步时钟，内部命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是由指定地址进行数据读写。它主要应用于需要进行高速读写的缓存设备中，例如PC电脑上的内存和显存等等。
在SDRAM的内部存储结构中，最主要的概念就是逻辑Bank。简单地说，SDRAM的内部是一系列的存储阵列，可以随机访问，每个存储阵列如同表格一样，将数据“填”进去。和表格的检索原理一样，先指定一个行(Row)，再指定一个列(Column)，这样可以准确地找到所需要的单元格，这就是内存芯片寻址的基本原理。对于内存，这个单元格可称为存储单元，这个表格(存储阵列)称为逻辑Bank，如图1所示。
因此，对于每一个存储单元都有其对应的逻辑Bank编号、行地址、列地址；同时，逻辑Bank编号、行地址、列地址一旦确定，必定对应一个固定的存储单元；即逻辑Bank编号、行地址、列地址于存储单元存在一一对应的关系。
按常规来说，SDRAM自身内部存储结构比较稳定，出现损坏的可能性不大。但是一旦出现损坏，依照传统的处理方法，只能将有损坏的SDRAM抛弃，重新更换新的SDRAM，即使只是损坏了极少量的存储单元，这样，大大增加了产品的使用成本，对资源也是一种极大的浪费。
发明内容
本发明为解决上述问题提供了SDRAM损坏存储单元地址管理方法，特别适用于SDRAM存储单元出现少量损坏的情况，可以大幅度提高SDRAM的使用寿命，减少了产品的使用成本。
本发明的技术方案如下：
SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：将SDRAM片外配置有后备存储器，所述后备存储器每个地址对应的存储单元的大小大于或等于SDRAM存储单元的大小；当初始化时，增加损坏存储单元扫描操作，对SDRAM中所有地址的存储单元进行N次交错的“0”和“1”数据读写操作，通过多次比较读写数据是否完全一致，判断SDRAM的存储单元是否损坏，其中，N≥2。
所述增加损坏存储单元扫描操作，即针对每片逻辑Bank按照逐行扫描、逐列扫描的方式扫描。
所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法的操作流程为：当每次上电，SDRAMController(SDRAM控制器)对SDRAM进行初始化操作时，将操作地址置为初始化地址，对该操作地址进行N次的“0”和“1”交错数据读写，得出同一数据的读写是否完全一致，判断SDRAM的存储单元是否损坏；当SDRAM同一地址写入的数据与立即读出的数据有差异时，即表明这个地址所对应的存储单元有损坏，此时SDAM Controller将这个地址打上标记，同时记录在SDAM Controller的内存中。
当SDRAM所有地址的扫描结束，SDRAM损坏存储单元的总大小小于后备存储器时，SDRAM Controller需要将内存中的所有损坏存储单元的地址进行记录、汇总和重新排序，将损坏存储单元的所有地址与后备存储器的地址进行一一对应，并且把地址映射表记录在SDRAM Controller中。
当SDRAM所有地址的扫描结束，SDRAM Controller会首先判断损坏存储单元的总大小是否超过后备存储器，一旦超过，那么本方案无法实施。
当外界通过SDRAM Controller访问SDRAM，SDRAM Controller首先需要在内部根据记录的损坏存储单元地址列表判断所需访问的存储单元是否有损坏，如果没有损坏，那么继续访问；如果有损坏，SDRAM Controller依然保持对SDAM对应地址的访问，但是需要将数据屏蔽信号(SDRAM的数据屏蔽信号，通常命名为DM，它相对与SDRAM是一个输入信号，用于指示SDRAM的当前访问是否受到屏蔽；它一旦置为有效，即表明当前的访问无效)置为有效，同时根据SDRAM Controller内部保存的地址映射表得出SDRAM被访问地址所对应的后备存储器地址，并且对后备存储器中的这个地址发起相应的访问。这样，即使SDRAM存储单元出现少量的损坏，产品依然能够正常使用。
所述额外配置的后备存储器存储单元的大小必须等于或者大于SDRAM存储单元的大小。因为当存储器存储单元的大小小于SDRAM存储单元的大小时，即使对损坏存储单元的地址作了映射，但是由于额外配置的后备存储器的存储单元的大小小于SDRAM存储单元的大小，因此映射后的地址根本无法将数据完全存储下来，就无法实施本管理方法。
这样的话，只要SDRAM损坏存储单元的数目不超过配置小容量存储器的存储单元，就依然可以正常使用，相应也就提高了SDRAM的使用寿命，减少了产品的使用成本。
本发明的有益效果如下：
本发明特别适用于SDRAM出现少量存储单元损坏的情况，可以大幅提高SDRAM的使用寿命，减少了产品的使用成本。
附图说明
图1为本发明SDRAM的存储整列示意图
图2为本发明的操作流程图
具体实施方式
SDRAM损坏存储单元地址管理方法，其特征在于：将SDRAM片外配置有后备存储器，所述后备存储器每个地址对应的存储单元的大小大于或等于SDRAM存储单元的大小；当初始化时，增加损坏存储单元扫描操作，对SDRAM中所有地址的存储单元进行N次交错的“0”和“1”数据读写操作，通过多次比较读写数据是否完全一致，判断SDRAM的存储单元是否损坏，其中，N≥2。
所述增加损坏存储单元扫描操作，即针对每片逻辑Bank按照逐行扫描、逐列扫描的方式扫描。
所述SDRAM损坏存储单元地址管理方法的操作流程为：当每次上电，SDRAMController(SDRAM控制器)对SDRAM进行初始化操作时，将操作地址置为初始化地址，对该操作地址进行N次的“0”和“1”交错数据读写，得出同一数据的读写是否完全一致，判断SDRAM的存储单元是否损坏；当SDRAM同一地址写入的数据与立即读出的数据有差异时，即表明这个地址所对应的存储单元有损坏，此时SDAM Controller将这个地址打上标记，同时记录在SDAM Controller的内存中。
当SDRAM所有地址的扫描结束，SDRAM损坏存储单元的总大小小于后备存储器时，SDRAM Controller需要将内存中的所有损坏存储单元的地址进行记录、汇总和重新排序，将损坏存储单元的所有地址与后备存储器的地址进行一一对应，并且把地址映射表记录在SDRAM Control ler中。
当SDRAM所有地址的扫描结束，SDRAM Controller会首先判断损坏存储单元的总大小是否超过后备存储器，一旦超过，那么本方案无法实施。
当外界通过SDRAM Controller访问SDRAM，SDRAM Controller首先需要在内部根据记录的损坏存储单元地址列表判断所需访问的存储单元是否有损坏，如果没有损坏，那么继续访问；如果有损坏，SDRAM Controller依然保持对SDAM对应地址的访问，但是需要将数据屏蔽信号置为有效，同时根据SDRAM Controller内部保存的地址映射表得出SDRAM被访问地址所对应的后备存储器地址，并且对后备存储器中的这个地址发起相应的访问。这样，即使SDRAM存储单元出现少量的损坏，产品依然能够正常使用。
所述额外配置的后备存储器存储单元的大小必须等于或者大于SDRAM存储单元的大小。因为当存储器存储单元的大小小于SDRAM存储单元的大小时，即使对损坏存储单元的地址作了映射，但是由于额外配置的后备存储器的存储单元的大小小于SDRAM存储单元的大小，因此映射后的地址根本无法将数据完全存储下来，就无法实施本管理方法。
这样的话，只要SDRAM损坏存储单元的数目不超过配置小容量存储器的存储单元，就依然可以正常使用，相应也就提高了SDRAM的使用寿命，减少了产品的使用成本。
有一个8M Bits(4X16X16X8)的SDRAM，其中有4片逻辑Bank，每片逻辑Bank有16行16列，每个存储单元大小为8Bits。对这个SDRAM外部配置一个小容量的后备寄存器，大小为8X8Bits，即8给地址，每个地址存储单元大小为8Bits。上电后，SDRAM Controller对SDRAM先进行标准的初始化操作，再按照上述流程，每片逻辑Bank按照逐行扫描、逐列扫描的方式，对这个SDRAM内所有地址的存储单元进行多次交错的“0”和“1”数据读写操作，验证存储单元是否损坏。完成扫描后，假如有5个存储单元有错误，它们分别是：
逻辑Bank编号(1)    行地址(13)    列地址(13)
逻辑Bank编号(2)    行地址(3)     列地址(7)
逻辑Bank编号(2)    行地址(15)    列地址(6)
逻辑Bank编号(3)    行地址(11)    列地址(9)
逻辑Bank编号(4)    行地址(7)     列地址(3)
损坏存储单元数目为5，小于后备存储器总地址8，因此，可以实行本方案。接下来，SDRAM Controller统计所有储存单元损坏的地址信息，制作映射表，映射表格式如下所示：


当SDRAM Controller制作完映射表，用户就可以开始对SDRAM进行访问了。如果用户访问如下地址：
逻辑Bank编号(2)    行地址(10)    列地址(9)
SDRAM Controller判断出上述地址存储单元正常，于是发起对SDRAM这个地址的正常访问。如果用户访问如下另一地址：
逻辑Bank编号(4)    行地址(7)    列地址(3)
SDRAM Controller判断出上述地址存储单元损坏，于是屏蔽对SDRAM这个地址的正常访问，通过根据映射表计算出SDRAM这个地址与后备存储器中5号地址存在映射关系，因此发起对后备存储器第5号地址的正常访问。
就这样，虽然这块SDRAM已经有损坏的存储单元，但是依然可以继续使用。