刷新动态存储器的方法技术

刷新打算存储由处理器执行的操作中所包含的储存变量的动态存储器的方法，包括规划步骤１０，在此期间建立上述操作的顺序和时限，估计每个变量特有的保持时间的步骤１３，预测至少一个在其中必须刷新每个变量的时刻的步骤１４，布置步骤１５，在此期间在上述存储器中布置上述变量，刷新步骤１６，在此期间在预测步骤１４中定义的时刻刷新上述变量。本发明专利技术允许与刷新有关的等待时间和电流消耗的减少。在像视频数据处理系统这样的实时限制很重要的系统中这是特别有用的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刷新打算用于存储包括在由处理器执行的操作中的变量的动态存储器的方法。例如，本专利技术发现了像视频数据处理系统这样的在致力于具有实时类型限制的应用的可编程系统中的应用。在集成电路中，信号的处理经常需要更大的存储容量。为了增加这个存储容量，经常使用嵌入式存储器。有两种类型的这种存储器—静态存储器，例如静态随机存储器(SRAMs)—动态存储器，例如动态随机存储器(DRAMs)静态存储器由触发器来建造。当数据项存储在静态存储器中的时候，只要给包括静态存储器的电路通电，这个数据项就保持被存储。动态存储器以电容器充电的形式存储数据。由于导致充电损耗的泄漏电流，对于这些电容器来说必须经常在充电以便于保持数据在存储器中。这样的操作被称为数据项的刷新，按照所用的存储器，大约每1到10个毫秒必须执行一次。数据项能够保持在存储器中而不需要刷新的持续时间称为“保持时间”，对于所考虑的数据项是特定的。然而，动态存储器由于存储容量大而被使用。特别地，为了一个存储数据位，动态存储器只需要单个的晶体管，而静态存储器需要4到6个晶体管。因此对于相同的存储容量，动态存储器比静态存储器表现得更便宜。然而，动态存储器所需的数据的刷新引入了不可忽略的等待时间，在此期间处理器不能访问存储在上述存储器中的数据。特别地，刷新是对包括在动态存储器上的所有数据系统地进行，从而要求相当大量的时间。专利US 5148546尤其具有补救这个缺点的特定目的，通过提出使得有可能动态确定被刷新的数据的存储地址的方法，以便于在给定的时刻只刷新需要刷新的数据。因此在这个给定的时刻，大量的数据项对于处理器来说是可访问的，因为这些数据没有被刷新电路所独占，并且这样导致了在时间平均值上的等待时间的减少。然而，这种方法要求在电路中装入一个子系统，以便于确定被刷新的数据的存储地址。而且，这个方法不允许等待时间的大量减少，因为动态确定被刷新的数据的存储地址也需要一定的时间量。本专利技术的目的是提出使得有可能减少由于在动态存储器中刷新而导致的等待时间的方法。依据本专利技术，在开始段落中定义的的特征在于包括—规划步骤，在此期间建立上述操作的顺序和时限；—估计每个变量特有的保持时间的步骤；—预测至少一个在其中必须刷新每个变量的时刻的步骤，在其中给定的变量必须被刷新的时刻定义为上述给定变量的保持时间和在其中包括上述给定变量的操作的时限的函数；—布置步骤，在此期间上述变量被布置在上述存储器中；—刷新步骤，在此期间在预测步骤中定义的时刻刷新上述变量。本专利技术利用了这样的事实，在某些可编程系统中，当编译定义由处理器执行的操作的程序的时候，有可能确定这些操作的次序，这些操作的时限和包含在这些操作中的变量。而且，因为对变量来说特有的保持时间与制作动态存储器所用的技术有关，所以估计这个保持时间显得并不困难。因此，已经确定了产生变量的时刻，在操作中使用这个变量的时刻和用于这个变量的保持时间，就有可能预测必须刷新这个变量的时刻。加之，通过在存储器中明智地放置变量，因此将必须在同一时刻刷新的变量放置在存储器的一个或相同的区域中，就有可能减少由于动态存储器的刷新而产生的等待时间。而且，因为能够通过处理器读取这个变量来执行变量的刷新，所以这个方法不需要附加任何刷新电路处理器能够自行管理动态存储器的刷新。至于在上文中描述的步骤可以由软件执行，本专利技术还提供了计算机程序，包括用于在计算机上执行程序时执行上文所述方法各个步骤的程序代码指令。本专利技术将被更好地理解，并且其他细节在结合以未限制的实例形式给出的附图所作的以下描述中变得更加明显，在附图中附图说明图1是图解说明本专利技术的特征的方框图；图2图解说明在动态存储器和处理器之间的示范的通信系统结构；图3图解说明将数据项写到动态存储器中和从动态存储器中读出的原理；图4a到4c图解说明依据先前技术的各种类型的动态存储器的刷新；图5图解说明由处理器执行的操作的规划以及在必须刷新变量的时刻的预测；图6图解说明关于视频数据处理的本专利技术的示范的应用。图1图解说明本专利技术的特征。依据本专利技术的包括规划步骤10，它包括用于确定操作次序的子步骤11和时限子步骤12，用于估计变量的保持时间的步骤13，用于预测必须刷新变量的时刻的步骤14，放置步骤15和刷新步骤16。在本专利技术的实施例的特别有利的模型中，由处理器执行的操作构成程序；当编译这个程序的时候，处理器执行规划步骤10、估计变量的保持时间的步骤13、预测步骤14和放置步骤15。当编译程序的时候，在用于确定操作次序的子步骤11期间，处理器确定将由程序执行的全部操作。这些操作将被执行的次序以及在这些操作所包含的不同变量。在时限子步骤12期间，处理器确定产生变量的时刻、变量被用于执行各种操作的时刻和在其上不再使用某个变量的时刻。这两个子步骤特别容易在像致力于具有实时类型限制的应用这样的可编程系统中实现。特别地，在这些系统中，当编译程序的时候，所有的操作以及它们的时限都是已知的，当执行程序的时候，它们不是动态的，如同在某些其他数据处理系统中的情况一样。用于估计变量的保持时间的步骤13使得有可能确定在其上在缺少刷新时存储在存储器中的数据项不再被处理器使用的持续时间。作为规划步骤10和用于估计变量的保持时间的步骤13的结果的函数，预测步骤14使得有可能确定变量将被刷新的时刻。应该注意到预测步骤14还能够考虑将在图5中详细说明的刷新设备的状态。放置步骤15使得特别有可能将相同时刻被刷新的变量集合在动态存储器的一个和相同区域中。应该注意到这个放置步骤15还能够以不同方式执行，例如不用考虑预测步骤14的结果。例如，有可能设想将变量随机地放置在动态存储器中。作为预测步骤14的结果的函数的变量的明智集合的优点是这样使得有可能减少刷新的持续时间，因此减少等待时间。刷新步骤16使得有可能在由预测步骤14定义的时刻中刷新变量。在本专利技术的实施的这个特别有利的模型中，依靠对将被刷新的变量的读取，由处理器执行刷新步骤16。还能够依靠由处理器执行的对将被刷新的变量的读取和写入，或者可选地依靠处理器外部的刷新电路来执行刷新步骤16。图2图解说明在动态存储器和处理器之间的示范的通信系统结构。这样的通信系统包括包括处理器20，动态存储器21，地址多路转接器22，行译码器23，列译码器24和读写放大器25。当处理器20想要将数据项28从动态存储器21中读出或者写到动态存储器21中的时候，它将指示被读取或者被写入的数据项28在动态存储器21中的详细地址的地址信号27发送到地址多路转接器22。由处理器20产生的写或者读控制信号26被送到读写放大器25以便于指示是否读取或者写入数据项28。动态存储器21以L行和C列的栅格形式组成，L和C是几百个数量级的整数，但不一定相等，通常是2的次幂。对于由在行和列之间的互连形成的栅格的每个节点，相当于用于存储一个数据位的单元，将在图3中更精确描述。由行数和列数组成的集合组成存储器地址。因此，一个存储器地址对应一个数据位。当处理器20想要读取数据位的时候，它将地址信号27发送到地址多路转接器22。这个地址信号27包括有关数据位的行号和列号。而且，处理器20将指示在有关位上执行的操作是读取的控制信号26发送到读写放大器25。地址多路转接器本文档来自技高网...

【技术保护点】
刷新打算存储包含在由处理器执行的操作中的变量的动态存储器的方法，表征为它包括：－规划步骤，在此期间建立上述操作的顺序和时限；－估计每个变量特有的保持时间的步骤；－预测至少一个在其中必须刷新每个变量的时刻的步骤，在其中给定的变量必 须被刷新的时刻定义为上述给定变量的保持时间和在其中包括上述给定变量的操作的时限的函数；－布置步骤，在此期间上述变量被布置在上述存储器中；－刷新步骤，在此期间在预测步骤中定义的时刻刷新上述变量。

【技术特征摘要】
FR 2001-2-16 01021361.刷新打算存储包含在由处理器执行的操作中的变量的动态存储器的方法，表征为它包括—规划步骤，在此期间建立上述操作的顺序和时限；—估计每个变量特有的保持时间的步骤；—预测至少一个在其中必须刷新每个变量的时刻的步骤，在其中给定的变量必须被刷新的时刻定义为上述给定变量的保持时间和在其中包括上述给定变量的操作的时限的函数；—布置步骤，在此期间上述变量被布置在上述存储器中；—刷新步骤，在此期间在预测步骤中定义的时刻刷新上述变量。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：M杜兰顿，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]