一种STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110956995A(43)申请公布日2020.04.03(21)申请号201911201107.1(22)申请日2019.11.29(71)申请人浙江工商大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区学正街18号(72)发明人章铁飞邢建国(74)专利代理机构杭州天欣专利事务所(普通合伙)33209代理人梁斌(51)Int.Cl.G11C16/14(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法(57)摘要本发明提供一种STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法，对不同的STT-RAM缓存块采用不同的数据擦洗周期，从而保障数据正确的前提下，减少数据擦洗次数，降低数据擦洗的代价。本发明包括如下步骤：S1、保证数据正确性的前提下，动态设定缓存块的数据擦洗周期，根据不同缓存块的保留错误数据位数以及纠错码的纠错能力，将缓存块的数据擦洗周期设定为高频、中频和低频，高频以时间为T的周期进行数据擦洗，中频以时间为2T的周期进行数据擦洗，低频以时间为3T的周期进行数据擦洗；S2、每个缓存块配备两位数据的BinCounter来标识自身的擦洗周期；S3、缓存控制器按时间为T的周期依次扫描缓存块，并且根据每个缓存块的两位数据容量的CurrentCounter来判定是否进行数据擦洗。CN110956995ACN110956995A权利要求书1/2页1.一种STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、保证数据正确性的前提下，动态设定缓存块的数据擦洗周期，根据不同缓存块的保留错误数据位数以及纠错码的纠错能力，将缓存块的数据擦洗周期设定为高频、中频和低频，高频以时间为T的周期进行数据擦洗，中频以时间为2T的周期进行数据擦洗，低频以时间为3T的周期进行数据擦洗；此步骤中，纠错码最多能同时纠正缓存块出现的n个保留错误数据位，将这n个保留错误数据位数按小于等于1、大于1且小于等于n/2、大于n/2分成三段，当缓存块的保留错误数据位数小于等于1，则采用低频数据擦洗，当保留错误数据位数在大于1且小于等于n/2，则采用中频数据擦洗，当保留错误数据位数大于n/2时，则采用高频数据擦洗；S2、每个缓存块配备两位数据的BinCounter来标识自身的擦洗周期；此步骤中，BinCounter可取的值分别为01、10和11，如果值为01，则标识该缓存块采用时间为T的数据擦洗周期，如果值为10，则标识该缓存块采用时间为2T的数据擦洗周期，如果值为11，则标识该缓存块采用时间为3T的数据擦洗周期；S3、缓存控制器按时间为T的周期依次扫描缓存块，并且根据每个缓存块的两位数据容量的CurrentCounter来判定是否进行数据擦洗；此步骤中，因为不同缓存块的数据擦洗周期不同，每次缓存控制器扫描到某缓存块时，根据CurrentCounter来标示当前缓存块是否进行数据擦洗操作。2.根据权利要求1所述的STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法，其特征在于，步骤S2中，BinCounter的值由缓存块的保留错误数据位数和纠错码的纠错能力共同决定，每次缓存块进行数据擦洗时，根据纠错码获得的保留错误数据位数，再结合纠错码的纠错能力，调整BinCounter在下一周期的值。3.根据权利要求1所述的STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法，其特征在于，步骤S3中，根据CurrentCounter来标示当前缓存块是否进行数据擦洗操作的步骤如下：首先，读取缓存块中的一个CurrentCounter，然后对该CurrentCounter减1，表示当前缓存块距离数据擦洗操作又少了一个周期T；比较更新后的CurrentCounter是否等于零，如果不为零，当前缓存块还不能进行数据擦洗操作，跳过当前缓存块，处理下一个缓存块的CurrentCounter；如果值为零，表示已经达到数据擦洗周期，则发起对当前缓存块的数据擦洗操作；数据擦洗操作完成后，再重置当前缓存块的CurrentCounter值。4.根据权利要求1所述的STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法，其特征在于，数据擦洗操作的步骤为：读取缓存块数据及纠错码，根据纠错码检测当前缓存块数据中的保留错误位数Enum，Enum值为零，说明当前缓存块没有出现保留错误，读取下一个缓存块数据及纠错码，Enum值大于零，表示当前缓存块中存在保留错误数据位，需要根据纠错码纠正出现的保留错误，并将纠正后的正确数据写回到缓存块。5.根据权利要求4所述的STT-RAM缓存的动态数据擦洗方法，其特征在于，除了纠正缓存块中的保留错误，数据擦洗还要对缓存块的擦洗周期进行动态设置，具体通过调整BinCounter的值达到，步骤如下：Step1、当