在移动通信系统中控制存储器的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信系统。更具体说，本发明涉及一种在移动通信系统中控制低电压存储器的装置和方法。
【背景技术】
[0002]在移动通信系统中，所有数字芯片都在其内包含逻辑部分和存储器部分。通常，静态随机存取存储器(SRAM)单元类型的存储器用做数字芯片的存储器。
[0003]在存储器中可能产生的错误可分为如下所述的三种类型，并可如下解决。
[0004]硬件错误:硬件错误指由半导体制造过程期间所产生的缺陷而引起的某个比特单元被永久损坏以致不能被写入或读出的错误。错误比特位置(以下被称为错误位置)在制造过程中被确定，并且在制造过程已完成后不能改变。因此，存储单元修复技术被广泛应用于在制造过程完成后、当识别出错误位置时，将错误位置重新路由到准备的空闲单元。通过将地址传递到准备的空闲字线，得到所有与包含具有被识别出的错误比特的字线的连接。在制造芯片的工厂中可通过熔丝对地址的传递进行编程。由于依据这种方法，即使当仅仅一个错误产生时，相应字线也被整体取代，所以冗余比特可能被浪费了。而且，只有先前在制造过程中发现的错误可被修复，而不能修复在制造过程完成之后所产生的误差(软错误，老化等等)。
[0005]软错误:来自于地球以外或在地球上产生的α粒子具有小尺寸和高能量电平。因此，在对存储器的内部物理器件碰撞的情况下，α粒子能够删除存储单元中存储的值。这被称为软错误。软错误能在任何时间产生，并且不能预测软错误的产生。然而，由于该比特单元没有被软错误物理损坏，所以通过将值再次写入该比特单元，可以再次使用该存储器。为了纠正软错误，纠错码(ECC)(例如奇偶校验)被分别存储以对应存储器的每个数据。接着，通过在每个存储器存取时间读取相应纠错码和数据以识别是否产生了错误来执行纠错。通常的缓存控制器为软错误提供ECC技术。在软错误纠正方案中，需要许多冗余比特来存储所有存储器字的ECC。而且，由于当错误产生时错误由中央处理单元(CPU)通过软件处理，所以增加了性能损失。在错误被硬件处理的情况下，依据可以处理在一个字线中的多少个比特的错误来确定硬件复杂度。通常，因为不可能执行2个比特的错误纠正，所以错误纠正方案能够支持I比特的错误纠正或2比特的错误检测。
[0006]图1是示出根据相关技术的由于电压而引起的错误频率的图。
[0007]低电压错误:在如图1所示存储器的情况下，当电源的电压降低时，在写入操作中的错误频率增加。在相关技术的数字电路设计中，芯片被设计成在电源的高电压下运行，其中完全不产生写入错误。降低芯片的电源的机会因此受到存储器需求的大大限制。这种故障被定义为由低电压条件引起的错误(低电压错误)。持续低电压错误的概率与电压的对数标尺成反比，错误率随电压降低而增加。
【发明内容】
[0008]技术问题
[0009]上述存储单元修复技术和软错误ECC技术具有下述问题。
[0010](I)存储单元修复技术的问题:
[0011]当处理完成时，与低电压错误相关的错误位置可被识别出。因此，可以使用熔丝应用单元修复技术。然而，为实施单元修复技术，大大增加了用于所增加熔丝和用于改变整个字线所用的冗余字线的面积。而且，由于相应空闲字线的数目随错误的数目增加而线性增加，所以难以提前预测空闲字线的数目。因此，有必要准备足够大的冗余单元和熔丝，结果导致保障该面积的成本的增加。
[0012](2)软错误ECC技术的问题:
[0013]将描述相关技术的软错误ECC技术。基本上，由于软错误ECC技术是为不能提前识别错误位置的情况而准备的。所有错误区域的错误码必须被存储。而且，错误检测由所增加的硬件/软件逻辑执行，但是，错误纠正被转移到异常处理程序以便由软件处理。确定当软错误频率非常低时由软错误频率引起的性能损失降低。相应地，当软错误ECC技术应用于纠正“低电压错误”时，存在如下问题。
[0014]首先，由于“低电压错误”在电源的相应电压下是不变的，因此在与相应位置的接触的情况下总是产生错误。相应地，确定错误频率大大增加(在软错误的情况下，因为当重写入操作被再次执行时错误消失，所以错误频率能够显著减少)。然而，仍然存在当通过软件纠正错误时性能损失大大增加的问题。
[0015]其次，需要对所有写入接触执行ECC检测过程，对所有读取接触执行ECC生成过程。由于“低电压错误”的错误位置先前被确定，因此需要为与其中产生了错误的字线的接触执行相应过程。然而，相关技术没有区分这些过程。因此，还存在甚至在与无错误的区域接触时性能损失也增加的问题。
[0016]以上信息被提供作为背景信息，仅仅用于帮助理解本发明。对于以上所述是否可作为本发明的现有技术，没有进行任何决定，以及没有做任何主张。
[0017]技术方案
[0018]本发明各方面解决至少以上提到的问题和/或缺点，并提供至少以下所述的优点。相应地，本发明一方面是提供一种在移动通信系统中解决为提高电力的效率而使电源的电压处于或低于产生错误的电平而引起的存储器错误的问题的装置和方法。
[0019]本发明另一方面提供一种在移动通信系统中使配置存储器的面积成本和性能损失最小化由此得到电力的改善和移动通信系统的增加的性能的装置和方法。
[0020]本发明另一方面提供一种用于当在移动通信系统中配置存储器时通过使用小奇偶校验来降低所用的开销资源的装置和方法。
[0021]根据本发明的一个方面，提供一种在移动通信系统中控制存储器的装置。所述装置包括:存储器，用于存储包含由低电压引起的至少一个错误的数据；以及纠错单元，用于依据纠错码存储器的本地缓冲区中设置的第一比特识别在存储器中是否存在所述至少一个错误，用于当确定在所述存储器中存在所述至少一个错误时，将有关从所述存储器中读取的错误数据的位置信息与有关在所述纠错码存储器的本地缓冲区中的至少一个保护集的错误数据的位置信息进行比较，用于生成纠错码作为比较结果，以及用于依据所述纠错码纠正所述存储器的所述错误数据。
[0022]根据本发明另一方面，提供一种在移动通信系统中控制存储器的方法。所述方法包括:依据在纠错码存储器的本地缓冲区中设置的第一比特，识别在存储错误数据的存储器中是否存在由低电压引起的至少一个错误的信息，将有关从所述存储器中读取的错误数据的位置信息与有关纠错码存储器的本地缓冲区中的至少一个保护集的错误数据的位置信息进行比较，产生作为比较结果的纠错码，并依据所述纠错码纠正所述存储器的所述错误数据。
[0023]根据本发明又一方面，提供一种在移动通信系统中控制存储器的装置。所述装置包括:存储器，其中存储由低电压引起的错误数据；纠错码存储器，用于存储对应于当信号输入时要记录的行地址的至少一个保护集；控制器，用于依据在所述纠错码存储器的本地缓冲区中存储的第一比特识别在所述存储器中是否存在至少一个错误，用于如果确定在所述存储器中存在所述至少一个错误，则将从所述存储器中读取并有错误的列地址与所述至少一个保护集的ID比特相比较，以及用于产生作为比较结果的纠错码；以及纠错单元，用于依据所述纠错码纠正所述存储器的所述错误数据。
[0024]根据本发明再一方面，提供一种在移动通信系统中控制存储器的方法。所述方法包括:当信号输入时，在纠错码存储器中存储对应于所记录的行地址的至少一个保护集，依据所述纠错码存储器的本地缓冲区中存储的第一比特，识别在所述存储器中是否存在由低电压引起的至少一个错误数据的信息，如果在所述存储器中存在所述至少一个错误，则将从所述存储器中读取并有错误的列地址与至少一个保护集的ID比特相比较，并产生作为比较结果的纠错码，依据所述纠错码，纠正所述存储器的所述错误数据。