[发明专利]一种对抗阻变对称存储器硬失效错误的方法

说明书

本发明公开了一种对抗阻变对称存储器硬失效错误的方法，涉及基于新型材料的非易失存储器领域，其基于两种与数据存储方向无关的粒度，即最小的失效数据块粒度和RC块粒度，包括混合粒度重映射、失效字平移优化、重映射信息记录优化。混合粒度重映射和失效字平移优化数据恢复时的读次数被限制在最多两次，而借助重映射信息记录优化，存储空间的利用率被极大地提升。本发明可提高阻变对称存储器的使用寿命，增强存储器可靠性。

技术领域

本发明涉及基于新型材料的非易失存储器领域，尤其涉及一种对抗阻变对称存储器硬失效错误的方法。

背景技术

现阶段针对阻变存储器硬失效错误的应对措施主要有两种，一种是页移除，即操作系统直接将出现硬失效器件的页作废；另一种是重映射，即保留硬失效器件所在页，只是将出现硬失效的数据块重新映射到别的地址中。然而这两种方法并不适用于阻变对称存储器。

对于页移除的方法，主要问题在于代价过高且效果很差，因为阻变对称存储器通常采用“巨型页”技术以求可以显示地控制数据在存储阵列中的物理布局，而一整张“巨型页”的移除不仅会使存储器寿命迅速衰减，并且会导致实际存储器空间的大幅下降，进而严重影响主存的性能。此外，移除的“巨型页”中可能只出现了少量的硬失效单元，大部分的存储单元依然是可用的，这也造成了很大程度的浪费。

对于重映射的方法，主要问题在于数据重映射的方向性。目前的重映射技术都是针对传统的单向访问阻变存储器，数据的重映射不需要考虑方向性，然而，对于阻变存储器，数据的存取包括行列两个方向，单个方向数据块的重映射会对另一个方向的数据块产生影响，导致在存储器访问时出现数据缺失的问题。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种对抗阻变对称存储器硬失效错误的方法，以提高阻变对称存储器的使用寿命，增强存储器可靠性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高阻变对称存储器的使用寿命，并增强存储器可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种对抗阻变对称存储器硬失效错误的方法，包括以下步骤：混合粒度重映射、失效字平移优化和重映射信息记录优化；

所述对抗阻变对称存储器硬失效错误的方法基于两种与数据存储方向无关的粒度，所述两种与数据存储方向无关的粒度包括一个粗粒度和一个细粒度；所述细粒度为最小的失效数据块粒度，所述粗粒度为RC块粒度，所述最小的失效数据块为失效字，所述RC块为由存储阵列上行列两个方向缓存行所围成的数据块，所述失效字为位于存储阵列行列交叉点上的数据，其大小为一个字(8字节)；

在所述混合粒度重映射步骤中，一个RC块内的所有失效字必须被映射到同一个重映射RC块中，所有失效字必须保持在所述RC块和所述重映射RC块中相同的相对位置，多个RC块被映射到一个重映射RC块中；

在所述失效字平移优化步骤中，若一个原始RC块内的失效字相对位置与拟重映射RC块内的失效字相对位置冲突，则采用一个平移尺度，将所述原始RC块内的所有失效字同时向右平移所述平移尺度后，再映射到所述拟重映射RC块中；

在所述重映射信息记录优化步骤中，在将数据载入缓存时，额外记录该数据是否存在重映射或者记录该数据的重映射地址信息。

进一步地，所述混合粒度重映射步骤包括：硬失效错误检测、重映射地址恢复和硬失效错误纠正；

所述硬失效错误检测包括：对于64比特的字，设置8比特存储颗粒位宽，包括7比特的SEC纠错码及一个比特的“重映射标志位”；在读操作中，如果所述“重映射标志位”是“0”，直接使用所述7比特的SEC纠错码来恢复数据，否则，存储器从相应的重映射位置来获取正确的数据。