訪問存儲器中數據的分離的存儲器控制器的制造方法
【專利說明】
【背景技術】
[〇〇〇1]存儲器控制器用于管理存儲器中的數據訪問。某些情況下，所述存儲器控制器能集成到處理器中。在此類實例中，所述存儲器控制器稱作主機側存儲器控制器。所述主機側存儲器控制器用于執行各種存儲器訪問功能，包括地址映射、命令的緩沖及調度、命令的排序以及來往存儲器的信號時序(timing)的控制。
[0002]所述主機側存儲器控制器和所述存儲器之間的互連通常是基于總線的，其中存儲器總線連接在所述主機側存儲器控制器和所述存儲器之間。所述存儲器控制器充當主設備來協調所述主機側存儲器控制器與所述存儲器之間的通信。
【附圖說明】
[0003]關于以下附圖描述某些實施例:
[0004]圖1-3為包含各種實施方式的實例系統的框圖；和
[0005]圖4為根據某些實施方式的存儲器訪問過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0006]使用主機側存儲器控制器控制各種存儲器操作及設備管理功能允許所述存儲器具有相對簡單的配置。配置所述存儲器，使得所述存儲器從所述主機側存儲器控制器接收存儲器命令，并響應于此類存儲器命令。隨著存儲器技術的發展，存儲器的操作及管理已變得更為復雜。例如，能夠執行某些管理任務以實現性能增強或功率效率提高。在所述主機側存儲器控制器執行此類管理任務增加了所述存儲器控制器上的負擔，并可能導致所述主機側存儲器控制器和所述存儲器之間的通信開銷增加。
[0007]而且，可獲得根據各種不同類型的存儲器技術的存儲器，其包括動態隨機存取存儲器(DRAM)、例如閃存的非易失性存儲器、延遲減少型DRAM(RL-DRAM)、混合存儲器立方體(具有堆棧式布置的多個存儲器和控制邏輯管芯的存儲器封裝)、高帶寬存儲器、移動存儲器(例如寬輸入/輸出存儲器或低功率雙數據率或LPDDR存儲器)等等。根據不同技術使用主機側存儲器控制器控制存儲器可能使所述主機側存儲器控制器更復雜。
[0008]存儲器還具有不同的時序參數，其規定各種不同信號的時序相關的約束。所述主機側存儲器控制器將不得不確保發送給所述存儲器的命令滿足此類時序參數。例如，第一時序參數能夠規定在規定的時間間隔內發送給存儲器的激活命令不能多于預定義的數目。此類時序參數的一個實例是用于DDR存儲器的tFAW參數。第二時序參數能夠規定至存儲器的不同存儲體中兩行的激活命令間的最小時間流逝。此類時序參數的一個實例是用于DDR存儲器的tRRD參數。這些實例時序參數用于為所述存儲器提供功率及熱約束。
[0009]而且，時序參數能夠規定信號的最壞情況時序，其必須滿足以確保適當的存儲器操作。信號的最壞情況時序可以規定必須按預定義的最大或最小時間發生所述信號的上沿或后沿。雖然使用最壞情況的時序參數能夠保證正確性并減少復雜性，但它們可能以性能降低為代價。
[0010]將管理任務實現入存儲器控制器以解決之前的問題可能導致所述存儲器控制器的復雜性增加以及所述存儲器控制器和所述存儲器之間的通信開銷增大。
[0011]如圖1所示，根據某些實現方式，提供解耦的存儲器控制器以訪問存儲器102中的數據。存儲器102能夠包括一個或多個存儲設備。所述解耦的存儲器控制器包括主機側存儲器控制器104和設備側存儲器控制器106。主機側存儲器控制器104和設備側存儲器控制器106能夠是分離的集成電路封裝(芯片)中包含的物理分離的存儲器控制器。可替代地，主機側存儲器控制器104和設備側存儲器控制器106能夠是作為同一物理封裝一部分包含的邏輯分離的存儲器控制器。
[0012]在根據圖1的實例中，主機側存儲器控制器104為處理器108的一部分。在其它實例中，主機側存儲器控制器104能夠處于處理器108的外部，但連接到處理器108。在另外不同的實施方式中，主機側存儲器控制器104能夠與不同的數據請求器(例如輸入/輸出(I/O)設備或其它請求器)關聯，而不是主機側存儲器控制器104與處理器108關聯。
[0013]設備側存儲器控制器106通過存儲器互連112(例如，總線、點對點鏈路或任何其它類型的通信鏈路或信道)耦接到存儲器102。在隨后的討論中，參考存儲器總線112 ;然而，根據某些實施方式的技術或機制也能應用于其它類型的互連。在某些實例中，設備側存儲器控制器106和存儲器102能夠是存儲器模塊(例如雙列直插存儲器模塊(DIMM)或其它類型的存儲器模塊)的一部分。
[0014]在主機側存儲器控制器104和設備側存儲器控制器106中提供不同功能。主機側存儲器控制器104能夠根據與所述存儲器請求關聯的優先權和/或服務質量(QoS)等級管理(來自處理器108或其它數據請求器的)存儲器請求的調度。某些存儲器請求(例如，來自某些應用程序或操作系統的存儲器請求)可能具有較高優先權，或可以是所分配的比其它存儲器請求高的QoS等級。在主機側存儲器控制器104的存儲器請求調度能夠使具有較高優先權或較高QoS等級的存儲器請求先于其它存儲器請求調度。
[0015]設備側存儲器控制器106能夠管理發送給存儲器102的存儲器命令的時序，以確保所述存儲器命令(其包括在存儲器總線112上發送的信號)滿足不同的時序參數。設備側存儲器控制器106還管理存儲器命令的執行次序，使得所述存儲器命令的執行或結果的次序是由主機側存儲器控制器104所期望的。在其它實例中，設備側存儲器控制器106還能執行額外任務，例如為某些類型的非易失性存儲器(例如，閃存)均勻分配寫的損耗均衡、保護存儲器102中數據的安全任務、回收不再使用的部分存儲器102的垃圾收集任務和/或其它任務。
[0016]在主機側存儲器控制器104和設備側存儲器控制器106之間提供接口 105。接口105能夠實現為存儲器控制器104和106之間的總線或任何其它類型的通信介質。主機側存儲器控制器104能夠通過接口 105發送訪問命令110給設備側存儲器控制器106。訪問命令110訪問存儲器102的數據(讀數據或寫數據)。在某些實施方式中，從主機側存儲器控制器104發送到設備側存儲器控制器106的訪問命令110關于存儲器102的時序規范是時序非確定性的。換言之，由主機側存儲器控制器104發送訪問命令110不受存儲器102的時序規范約束。存儲器102的所述時序規范由與存儲器102關聯的不同時序參數定義。
[0017]替代地，存儲器102的時序規范的時序約束由設備側存儲器控制器106處理。所述時序約束控制設備側存儲器控制器106和存儲器102之間的存儲器總線112上的信號時序。如上所述，所述時序約束能夠包括必須滿足的存儲器102的時序參數，其中所述時序參數能夠指示與各種信號關聯的最大或最小時間。而且，時序約束(例如，如上面討論的tFAW和tRRD時序參數規定的)能夠與存儲器102的功率及熱約束關聯。
[0018]在主機側存儲器控制器104和設備側存儲器控制器106之間也能提供握手協議，從而允許設備側存儲器控制器106響應于來自主機側存儲器控制器104的時序非確定性訪問命令110,通過接口 105或其它信息信道提供反饋信息114給主機側存儲器控制器104。
[0019]反饋信息114的實例能夠包括訪問存儲器102時設備側存儲器控制器106當前經受的延遲。在主機側存儲器控制器104做調度決策時，主機側存儲器控制器104能夠使用與設備側存儲器控制器106經受的延遲相關的信息。
[0020]圖2為主機側存儲器控制器104和設備側存儲器控制器106的進一步細節的框圖。主機側存儲器控制器104包括存儲器請求隊列202以存儲處理器108或另一數據請求器發送的存儲器請求。主機側存儲器控制器104還包括前攝刷新發送器204以發送刷新命令給設備側存儲器控制器106。主機側存儲器控制器104還包括調度器206,其為存儲器請求隊列202中的存儲器請求調度發送訪問命令給設備側存儲器控制器106。
[0021]設備側存儲器控制器106包括刷新調度器208、存儲器訪問控制邏輯210和反饋信息邏輯212。刷新調度器208調度部分存儲