存储模块及其操作方法

文档序号:9375406阅读:1300来源:国知局
存储模块及其操作方法
【专利说明】存储模块及其操作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年5月19日提交的申请号为10-2014-0059737的韩国专利申请的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
[0003]本发明的示例性实施例涉及一种包括易失性存储器和非易失性存储器的存储模块。
【背景技术】
[0004]易失性存储器(例如,DRAM)的存储器单元可以包括用作开关和储存电荷(数据)的电容器的晶体管。根据在存储器单元的电容器中是否存在电荷(即,电容器的端子的电压为高还是低)来确定存储器单元的数据为高(逻辑I)还是低(逻辑O)。
[0005]只要累积在电容器中的电荷被保持,数据就会被保留而无丢失。然而,因为储存在电容器中的电荷由于在MOS晶体管的PN结中的泄漏电流等的原因而减少,所以数据可能丢失。为了防止数据丢失,在数据丢失之前可以读取存储器单元中的数据,并且电容器可以与读取数据一致地被重新充电。当周期性地重复这种操作时,存储器单元的数据可以被保留。此重新充电过程被称为刷新操作。
[0006]安装在大多数存储模块中的存储芯片是易失性存储器,所述存储芯片用在诸如个人计算机(PC)、工作站、服务器计算机之类的数据处理系统或通信系统中。虽然易失性存储器可以以高速操作,但是它们可能丢失储存的数据,这是因为如果未供应功率则刷新操作不能被执行。为了消除这种问题,在本领域中已经公开了具有NVDIMM(非易失性双列直插存储模块)方案的存储模块。NVDIMM是安装有易失性存储器、非易失性存储器和应急功率供应器的存储模块。这通过当主机的功率不稳定时使用应急功率将易失性存储器的数据备份至非易失性存储器中的操作防止了数据由于主机功率故障的原因而丢失

【发明内容】

[0007]各种实施例可以针对一种即使在恢复备份数据的过程中出现功率故障时,也能够防止数据丢失的存储模块。
[0008]在一个实施例中,一种存储模块可以包括:应急功率供应块;易失性存储器;非易失性存储器;以及控制块,其适于在功率故障时通过使用从所述应急功率供应块供应的功率来控制所述易失性存储器的数据备份至所述非易失性存储器中,以及在功率恢复时通过使用在所述非易失性存储器中备份的数据来控制恢复所述易失性存储器的数据。其中,即使在功率故障时,所述控制块也在控制恢复所述易失性存储器的数据时控制不备份所述易失性存储器的数据。
[0009]当在恢复所述易失性存储器的数据时出现所述功率故障时,关断所述非易失性存储器。
[0010]存储模块还可以包括适于感测主机的功率故障的功率故障感测块,以及应急功率块可以包括一个或更多个电容器。
[0011]在一个实施例中,一种存储模块可以包括:应急功率供应块;易失性存储器;非易失性存储器;以及控制块,其适于在功率故障时通过使用所述应急功率供应块的功率来控制所述易失性存储器的数据备份至所述非易失性存储器中,以及在功率恢复时通过使用备份至所述非易失性存储器中的数据来控制恢复所述易失性存储器的数据,其中,在恢复所述易失性存储器的数据完成之后,在所述非易失性存储器中的多个存储块被顺序地擦除,以及其中,当在所述非易失性存储器中的所述多个存储块被顺序擦除时出现所述功率故障时,所述易失性存储器的恢复数据被备份至所述多个存储块之中的完全擦除的存储块中。
[0012]当在非易失性存储器中的多个存储块被顺序擦除时出现功率故障时,多个存储块之中的其他存储块可以保留备份于其中的数据。
[0013]在一个实施例中,一种包括易失性存储器和非易失性存储器的存储模块的操作方法可以包括:感测主机功率的故障;将所述存储模块的功率从所述主机功率转换成应急功率;将所述易失性存储器的数据备份至所述非易失性存储器中;恢复所述主机功率;通过使用备份至所述非易失性存储器中的数据来恢复所述易失性存储器的数据;以及当在恢复所述易失性存储器的数据时感测到所述主机功率的故障时,关断所述存储模块。
[0014]该操作方法还可以包括:在恢复所述易失性存储器的数据之后,顺序擦除所述非易失性存储器中的多个存储块,以及当在擦除所述多个存储块时出现所述功率故障时,将所述易失性存储器的恢复数据备份至所述多个存储块之中的完全擦除的存储块中。
[0015]在一个实施例中,一种包括易失性存储器和非易失性存储器的存储模块的操作方法可以包括:感测主机功率的故障;将所述存储模块的功率从所述主机功率转换成应急功率;将所述易失性存储器的数据备份至所述非易失性存储器中;恢复所述主机功率;通过使用备份至所述非易失性存储器中的数据来恢复所述易失性存储器的数据;顺序擦除所述非易失性存储器中的多个存储块;以及当在擦除多个存储块时出现功率故障时,将易失性存储器的恢复数据备份至多个存储块之中的完全擦除的存储块中。
[0016]在将易失性存储器的数据备份至完全擦除的存储块时,多个存储块之中的其他存储块可以保留备份于其中的数据。
[0017]在一个实施例中,一种包括易失性存储器和非易失性存储器的存储模块的操作方法可以包括:感测主机功率;当在感测主机功率时,感测到主机功率不稳定时,使用应急功率将易失性存储器的数据备份至非易失性存储器中;当在感测主机功率时感测到主机功率被恢复时使用备份至非易失性存储器中的数据来恢复易失性存储器的数据;以及在恢复易失性存储器的数据期间,当在感测主机功率时感测到主机功率不稳定时,关断存储模块。
[0018]该方法还可以包括:在恢复易失性存储器的数据之后,顺序擦除非易失性存储器中的多个存储块;以及在擦除多个存储块期间,当在感测主机功率时感测到主机功率不稳定时,将易失性存储器的恢复数据备份至在擦除多个存储块时擦除的存储块中。
【附图说明】
[0019]图1是根据比较实例来解释包括易失性存储器和非易失性存储器的存储模块(例如NVDIMM)的操作的流程图。
[0020]图2是根据一个实施例的存储模块200的配置图。
[0021]图3是解释根据实施例的存储模块200的操作的流程图;
[0022]图4是示出在图3的S360至S362的过程中储存在非易失性存储器240内部的存储块中的数据的图表。
【具体实施方式】
[0023]以下将参照附图更详细地描述各种实施例。然而,本发明可以以不同形式实施,且不应解释为局限于本文所列的实施例。更确切地,提供了这些实施例,使得本公开将充分和完整,并且将向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。在本公开中,同样的附图标记在本发明的各种附图和实施例中指代同样的部分。
[0024]在附图中,为了图示的简便,部件的厚度和长度被夸大。在以下描述中,可能省略已知相关功能和构成的详细解释以避免不必要模糊本发明的主题。此外,“连接/耦接”表示一个部件与另一个部件直接耦接,或者经由另一个部件间接耦接。在本说明书中,只要未在句中特意提及,单数形式可以包括复数形式。此外,在本说明书中使用的“包括/包含”或“包括有/包含有”表示存在或添加一个或更多个部件、步骤、操作和元件。
[0025]图1是作为比较实例的解
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