[发明专利]数据读写方法、读写装置及数据存储系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种数据读写方法、读写装置及数据存储系统。

背景技术

随着集成电路的快速发展，存储器的集成度越来越高，存储器的容量也越来越大。随之而来的是存储器的可靠性问题，存储器会由于多种原因出现错误。通常使用ECC(Error Ccorrecting Code，纠错码)来对存储器进行检错和纠错。

现有技术中，通常将存储器划分为块，将块作为检错和纠错的基本单位。块由若干字组成，包含用户数据区和冗余数据区。当用户数据写入时，生成纠错数据，用户数据和纠错数据分别存储到用户数据区和冗余数据区。当用户数据读出时，读出用户数据所在块，计算出该块的纠错数据，同时从冗余数据区读出存储的纠错数据，将两纠错数据进行比较。如果两者一致，说明当前用户数据正确，可正常返回；否则说明当前用户数据出错，此时可以利用存储的纠错数据来纠正错误。

采用上述方案，当用户读取一个字的数据时，由于检错和纠错的基本单位均为块，因此就需要将整个块读出，然后计算纠错数据，并与存储的纠错数据进行比较来决定当前字的数据是否正确，是否需要纠错。

假设一个块由N个字组成，读一个字的时间为T_r，检错时间为T_d，纠错时间为T_c。如上所述，用户读取一个字的时间，在块数据正确的情况下为N*T_r+T_d；当块数据中任何一个字存在错误时，时间将增加为N*T_r+T_d+T_c。当用户需要频繁读出某个字，而该字所在块中存在一个错误字，此时系统的效率会极大降低。

而且，采用上述方案，读存储器和检错纠错运算的功耗都较大，会无谓消耗系统能量。这对于移动设备等需要低功耗的应用场景是很难接受的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种数据读写方法、读写装置及数据存储系统，提高系统效率，降低系统功耗。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种数据读写方法，将存储器划分为多个扩展数据块，每个扩展数据块包括多个扩展数据元和至少一个扩展纠错数据元，每个扩展数据元包括用户数据元和与该用户数据元对应的校验位，每个扩展纠错数据元包括纠错数据元，所述多个用户数据元构成数据块，每个用户数据元用于存储用户数据，所述纠错数据元用于存储所述数据块的纠错数据，所述校验位用于存储该校验位所对应的用户数据元的检错数据，所述数据读写方法包括：

读数据时，以所述扩展数据元作为检错单位进行检错，以所述扩展数据块作为纠错单位进行纠错。

进一步地，上述数据读写方法还可具有以下特点，所述用户数据元的长度等于存储器的有效数据位宽。

进一步地，上述数据读写方法还可具有以下特点，还包括：

写数据时，以所述扩展数据元作为检错单位生成检错数据存储于所述校验位，以所述扩展数据块作为纠错单位生成纠错数据并存储于所述纠错数据元。

进一步地，上述数据读写方法还可具有以下特点，还包括：

读数据时生成纠错数据，并与存储于所述纠错数据元的纠错数据进行比较，若两者一致，则输出数据，若两者不一致，则读取存储于所述纠错数据元中的纠错数据对需读出的数据进行纠错后再输出。

进一步地，上述数据读写方法还可具有以下特点，所述校验位的长度等于或大于1比特。

为解决上述技术问题，本发明还提出了一种数据读写装置，包括：

设置模块，用于将存储器划分为多个扩展数据块，每个扩展数据块包括多个扩展数据元和至少一个扩展纠错数据元，每个扩展数据元包括用户数据元和与该用户数据元对应的校验位，每个扩展纠错数据元包括纠错数据元，所述多个用户数据元构成数据块，每个用户数据元用于存储用户数据，所述纠错数据元用于存储所述数据块的纠错数据，所述校验位用于存储该校验位所对应的用户数据元的检错数据；及

检错和纠错模块，用于在读数据时，以所述扩展数据元作为检错单位进行检错，以所述扩展数据块作为纠错单位进行纠错。

进一步地，上述数据读写装置还可具有以下特点，所述用户数据元的长度等于存储器的有效数据位宽。

进一步地，上述数据读写装置还可具有以下特点，还包括：

检错和纠错数据生成模块，用于在写数据时，以所述扩展数据元作为检错单位生成检错数据存储于所述校验位，以所述扩展数据块作为纠错单位生成纠错数据并存储于所述纠错数据元。