在進行數(shù)據(jù)存取之前將數(shù)據(jù)從存儲器中的有缺陷數(shù)據(jù)項重導向到冗余數(shù)據(jù)項，及相關(guān)系 ...的制作方法
【專利說明】在進行數(shù)據(jù)存取之前將數(shù)據(jù)從存儲器中的有缺陷數(shù)據(jù)項重導向到冗余數(shù)據(jù)項，及相關(guān)系統(tǒng)及方法
[0001]優(yōu)先權(quán)主張
[0002]本申請案主張2013年5月8日申請且題為“用于在進行數(shù)據(jù)陣列存取之前將有缺陷的數(shù)據(jù)項重導向到冗余數(shù)據(jù)項的方法及設備以及相關(guān)系統(tǒng)及方法(METHODS ANDAPPARATUSES FOR REDIRECTING DEFECTIVE DATA ENTRIES TO REDUNDANT DATA ENTRIESPR1R TO DATA ARRAY ACCESSES, AND RELATED SYSTEMS AND METHODS) ” 的第 61/820，945號美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，所述申請案以其全文引用的方式并入本文中。
[0003]本申請案也主張2013年9月4日申請且題為“在進行數(shù)據(jù)存取之前將數(shù)據(jù)從存儲器中的有缺陷的數(shù)據(jù)項重導向到冗余數(shù)據(jù)項以及相關(guān)系統(tǒng)及方法(REDIRECTING DATAFROM A DEFECTIVE DATA ENTRY IN MEMORY TO A REDUNDANT DATA ENTRY PR1R TO DATAACCESS, AND RELATED SYSTEMS AND METHODS) ” 的第 14/017，760 號美國專利申請案的優(yōu)先權(quán)，所述申請案以其全文引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明的技術(shù)一般來說涉及計算機存儲器，且更確切地說，涉及存取計算機存儲器中的數(shù)據(jù)。
【背景技術(shù)】
[0005]存儲器單元是計算機數(shù)據(jù)存儲裝置的基本構(gòu)建塊，也被稱為“存儲器”。計算機系統(tǒng)可從存儲器讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入到存儲器。作為實例，存儲器可用以提供中央處理單元(CPU)系統(tǒng)中的高速緩沖存儲器。高速緩沖存儲器可由標簽陣列及數(shù)據(jù)陣列組成。標簽陣列執(zhí)行保留存儲在充當高速緩沖存儲器的更高性能數(shù)據(jù)陣列中的存儲器地址的索引的功能。數(shù)據(jù)陣列含有通過標簽陣列中的存儲器地址的索引提及的數(shù)據(jù)值。標簽陣列接收指示CPU需要存取哪個存儲器地址以用于進行讀取或?qū)懭氩僮鞯拇鎯ζ鞯刂?。如果所接收存儲器地址匹配標簽陣列中的標簽項，那么發(fā)生高速緩存命中，這意味著對應于存儲器地址的數(shù)據(jù)存在于數(shù)據(jù)陣列中。如果所接收存儲器地址并不匹配標簽陣列中的標簽項，那么發(fā)生高速緩存未命中。在此情況下，必須從較高層級高速緩沖存儲器或主存儲器中檢索數(shù)據(jù)。
[0006]高速緩沖存儲器中的數(shù)據(jù)陣列可由靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)位單元組成以提供SRAM數(shù)據(jù)陣列。SRAM數(shù)據(jù)陣列是按SRAM位單元的行及列來組織，單個數(shù)據(jù)項或位可存儲在SRAM位單元中。對含有多個SRAM位單元的行的存取是通過用于進行讀取及寫入操作的對應字線來控制。字線通過選擇用于進行讀取或?qū)懭氩僮鞯腟RAM位單元的所希望的行來控制對用于進行讀取及寫入操作兩者的SRAM位單元的存取。為了從SRAM位單元中讀取數(shù)據(jù)，確證字線選擇SRAM位單元的所希望的行。對于讀取操作，將從所選擇SRAM位單元中讀取的數(shù)據(jù)放置在一組對應位線上。對于寫入操作，將寫入到SRAM位單元的數(shù)據(jù)放置在用于SRAM位單元的所述組對應位線上。
[0007]隨著半導體封裝的大小減小，可能希望按半導體裸片中的較小幾何結(jié)構(gòu)提供包含高速緩沖存儲器的存儲器。然而，按較小幾何結(jié)構(gòu)提供存儲器可減少半導體制造產(chǎn)量。按較小幾何結(jié)構(gòu)提供存儲器還可增加存在于存儲器中的有缺陷的行或列的數(shù)目。就這一點來說，存儲器的數(shù)據(jù)陣列中的一些行及/或列可用作待用于代替有缺陷的行或列的冗余行或列。在存儲器的數(shù)據(jù)陣列內(nèi)實施行或列冗余的方法可包含利用靜態(tài)多路復用器系統(tǒng)。靜態(tài)多路復用器系統(tǒng)利用用于數(shù)據(jù)陣列中的每一行或列的多路復用器來基于指示有缺陷的行及/或列的靜態(tài)索引繞過數(shù)據(jù)陣列中的有缺陷的行或列。對于高性能或高數(shù)據(jù)容量存儲器，可將數(shù)據(jù)陣列劃分成較小數(shù)據(jù)子陣列，也被稱為“子陣列”。存儲器中的每一子陣列可具有專用外圍電路，例如行解碼器、寫入驅(qū)動器、讀出放大器及控制/定時電路系統(tǒng)。
[0008]然而，對于利用子陣列的數(shù)據(jù)陣列中的行或列冗余，靜態(tài)多路復用器可能不會有效率地操作。靜態(tài)多路復用器可能不會有效率地操作，這是因為每一子陣列將具有單獨的專用行索引解碼、導線布線、讀出放大器及控制/定時電路系統(tǒng)。因此，在此存儲器冗余配置的情況下，以下情形可能為更實際的或合乎需要的:具有在每一子陣列內(nèi)設計或配置的冗余行或列。配置存儲器的每一子陣列內(nèi)的冗余行或列需要在每一子陣列內(nèi)制造用于額外冗余行或列的增加的區(qū)域以便提供冗余行或列。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]所揭示實施例包含在進行數(shù)據(jù)存取之前將數(shù)據(jù)從存儲器中的有缺陷的數(shù)據(jù)項重導向到冗余數(shù)據(jù)項。也揭示相關(guān)系統(tǒng)及方法。作為非限制性實例，本文所揭示的實施例可用于包含靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)數(shù)據(jù)陣列的高速緩沖存儲器中。存儲器經(jīng)配置以接收存儲器存取請求。所接收存儲器存取請求包括數(shù)據(jù)項地址。存儲器在第一數(shù)據(jù)存取路徑中使用數(shù)據(jù)項地址來存取存儲在存儲器中的數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)。以下情形為有可能的:存儲器中的行或列由于制造工藝而可能為有缺陷的。在數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項地址處的行或列為有缺陷的情況下，數(shù)據(jù)項重導向電路將存儲器存取請求重導向到數(shù)據(jù)陣列中的冗余行或列。
[0010]在本文所揭示的實施例中，對數(shù)據(jù)陣列的存儲器存取的時延并未由于數(shù)據(jù)項重導向而增加。在本文所論述的實施例中，為了避免或減少數(shù)據(jù)項重導向電路的時延對存儲器存取添加時延，并未將數(shù)據(jù)項重導向電路提供于存儲器的第一數(shù)據(jù)存取路徑中。數(shù)據(jù)項重導向電路提供于存儲器中的第二數(shù)據(jù)存取路徑中在第一數(shù)據(jù)存取路徑外部。數(shù)據(jù)項重導向電路在第二數(shù)據(jù)存取路徑中接收用于存儲器存取請求的相同的數(shù)據(jù)項地址。如果數(shù)據(jù)項地址指向數(shù)據(jù)陣列中的有缺陷的行或列，那么數(shù)據(jù)項重導向電路將數(shù)據(jù)項地址重導向到數(shù)據(jù)陣列中的冗余行或列。通過將數(shù)據(jù)項重導向電路提供于第二數(shù)據(jù)存取路徑中在第一數(shù)據(jù)存取路徑外部，數(shù)據(jù)項重導向電路可確定所請求的數(shù)據(jù)項地址是否為有缺陷的，且在進行數(shù)據(jù)項地址處的數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項存取之前將存儲器存取請求重導向到數(shù)據(jù)陣列中的冗余行或列。另外，為了避免數(shù)據(jù)項重導向電路的時延對存儲器存取添加時延，含有數(shù)據(jù)項重導向電路的第二數(shù)據(jù)存取路徑的時延小于第一數(shù)據(jù)存取路徑的時延。因此，存儲器存取時延將為第一數(shù)據(jù)存取路徑的時延。
[0011 ] 就這一點來說，在一個實施例中，提供存儲器。存儲器包括提供于第一數(shù)據(jù)存取路徑中的存儲器存取邏輯電路。存儲器存取邏輯電路經(jīng)配置以在第一數(shù)據(jù)存取路徑中接收存儲器存取請求的數(shù)據(jù)項地址的至少一部分作為用于定址數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項的輸入。存儲器存取邏輯電路經(jīng)進一步配置以在第一數(shù)據(jù)存取路徑中產(chǎn)生包括數(shù)據(jù)項地址索引的索引作為輸出，以對數(shù)據(jù)陣列編索引以存取數(shù)據(jù)陣列中對應于數(shù)據(jù)項地址的至少一部分的數(shù)據(jù)項。
[0012]存儲器進一步包括數(shù)據(jù)項重導向電路。數(shù)據(jù)項重導向電路包括提供于與第一數(shù)據(jù)存取路徑分離的第二數(shù)據(jù)存取路徑中的有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路。有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路經(jīng)配置以在對數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項編索引之前，在比較器第二輸入處接收至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址作為來自有缺陷的數(shù)據(jù)項索引寄存器的表示數(shù)據(jù)陣列中的所述至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址的輸入。有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路經(jīng)進一步配置以比較數(shù)據(jù)項地址的至少一部分與所接收至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址。有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路經(jīng)進一步配置以在第二數(shù)據(jù)存取路徑中產(chǎn)生包括重導向數(shù)據(jù)項地址索引的重導向索引作為輸出。如果數(shù)據(jù)項地址的所接收的至少一部分匹配所接收的至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址，那么有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路產(chǎn)生到數(shù)據(jù)陣列中的冗余數(shù)據(jù)項的重導向索引。數(shù)據(jù)項重導向電路進一步包括數(shù)據(jù)項地址索引選擇器，其經(jīng)配置以在數(shù)據(jù)項地址的所接收的至少一部分確實匹配所接收的至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址的情況下，選擇重導向索引來對數(shù)據(jù)陣列編索引。數(shù)據(jù)項地址的所接收的至少一部分與所接收的至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址的比較是在按數(shù)據(jù)項地址的至少一部分對數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項編索引之前在第二數(shù)據(jù)存取路徑中執(zhí)行。以此方式，使得不必作為存儲器存取請求數(shù)據(jù)路徑的部分(所述情形將增加存儲器存取時延)而執(zhí)行有缺陷的數(shù)據(jù)項確定。有缺陷的數(shù)據(jù)項確定可在第二數(shù)據(jù)存取路徑中在進行對數(shù)據(jù)陣列的存取之前執(zhí)行，以便不會增加存儲器存取的時延。
[0013]在另一實施例中，提供一種存儲器。存儲器包括提供于第一數(shù)據(jù)存取路徑裝置中的存儲器存取邏輯電路。存儲器存取邏輯電路裝置經(jīng)配置以在第一數(shù)據(jù)存取路徑裝置中接收存儲器存取請求裝置的數(shù)據(jù)項地址裝置的至少一部分作為用于定址數(shù)據(jù)陣列裝置中的數(shù)據(jù)項裝置的輸入。存儲器存取邏輯電路裝置經(jīng)進一步配置以在第一數(shù)據(jù)存取路徑裝置中產(chǎn)生包括數(shù)據(jù)項地址索引裝置的索引裝置作為輸出，以對數(shù)據(jù)陣列裝置編索引以存取數(shù)據(jù)陣列裝置中對應于數(shù)據(jù)項地址裝置的至少一部分的數(shù)據(jù)項裝置。
[0014]存儲器進一步包括數(shù)據(jù)項重導向電路裝置。數(shù)據(jù)項重導向電路裝置包括提供于與第一數(shù)據(jù)存取路徑裝置分離的第二數(shù)據(jù)存取路徑裝置中的有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路裝置。有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路裝置經(jīng)配置以在對數(shù)據(jù)陣列裝置中的數(shù)據(jù)項裝置編索引之前，在比較器第二輸入裝置處接收至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址裝置作為來自有缺陷的數(shù)據(jù)項索引寄存器裝置的表示數(shù)據(jù)陣列裝置中的所述至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址裝置的輸入。有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路裝置經(jīng)進一步配置以比較數(shù)據(jù)項地址裝置的至少一部分與所接收的至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址裝置。有缺陷的數(shù)據(jù)項比較器電路裝置經(jīng)進一步配置以在數(shù)據(jù)項地址裝置的所接收的至少一部分匹配所接收的至少一個有缺陷的數(shù)據(jù)項地址裝置的情況下，在第二數(shù)據(jù)存取路徑裝置中產(chǎn)生到數(shù)據(jù)陣列裝置中的冗余數(shù)據(jù)項裝置的包括重導向數(shù)據(jù)項地址索引裝置的重導向索引裝置作為輸出。數(shù)據(jù)項重導向電路裝置進一步包括數(shù)據(jù)項地址索引選擇器裝置，其經(jīng)配置以在數(shù)據(jù)項地址裝置的所接收的至少一部分確實匹配至少一個所接收的有缺陷的數(shù)據(jù)項地址裝置的情況下，選擇重導向索引裝置來對數(shù)據(jù)陣列裝置編索引。
[0015]在另一實施例中，提供一種將有缺陷的數(shù)據(jù)項重導向到數(shù)據(jù)陣列中的冗余數(shù)據(jù)項的方法。所述方法包括在第一數(shù)據(jù)存取路徑及第二數(shù)據(jù)存取路徑中接收存儲器存取請求的數(shù)據(jù)項地址的至少一部分以用于對數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項編索引。所述方法進一步包括在第一數(shù)據(jù)存取路徑中按表示數(shù)據(jù)項地址的至少一部分的數(shù)據(jù)項索引對數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項編索引。所述方法進一步包括在按數(shù)據(jù)項地址的至少一部分對數(shù)據(jù)項編索引之前，在第二數(shù)據(jù)存取路徑中在有缺陷的數(shù)據(jù)項地址比較器電路中比較數(shù)據(jù)項地址的至少一部分與表示數(shù)據(jù)陣列中的有缺陷的數(shù)據(jù)項的有缺陷的數(shù)據(jù)項地址。所述方法進一步包括在比較在數(shù)據(jù)項地址的至少一部分與有缺陷的數(shù)據(jù)項地址之間產(chǎn)生匹配的情況下，按作為數(shù)據(jù)項索引的重導向索引對數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項編索引。所述方法進一步包括在比較在數(shù)據(jù)項地址的至少一部分與有缺陷的數(shù)據(jù)項地址之間產(chǎn)生匹配的情況下，按作為數(shù)據(jù)項索引的重導向索引存取數(shù)據(jù)陣列中的數(shù)據(jù)項。
【附圖說明】
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