[发明专利]微处理器及其可复写非易失性状态的新值写入方法

说明书

技术领域

本发明是有关于微处理器，特别是有关于将非易失性状态储存于一微处理器中。

背景技术

已知上，计算机系统包括多种形式的可复写非易失性(non-volatile)存储器，例如：磁带、盘片、互补金属氧化物半导体、电池或闪存。然而，这些资源通常由系统软件管理，像是基本输入输出系统(BIOS)或操作系统，因此并没有办法通过一些应用软件或微处理器作为微处理器内部使用。再者，这些存储器位于系统的微处理器外部。

为了提供序号或其它芯片特定信息，微处理器会具备少量的非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory，NVRAM)，位于同一封装但不同于该微处理器核心的另一晶粒(die)上。其中，两个晶粒之间是以键线(bond wire)耦接。举例而言，如Lee et al所揭露的美国第5,790,783与5,946,497号专利。然而，此解决方式将增加封装的成本。有另外一种解决方式，可将该非易失性随机存取存储器与该微处理器制造于同一晶粒上，例如可建立于同一微控制器之中。然而，为包括该易失性随机存取存储器，晶粒上需要额外的氧化层，因而亦会增加封装的成本。

在许多情况下，微处理器内部具有可通过程序(例如系统软件)进行多次读取及写入的非易失性状态(non-volatile state)是有帮助的。然而，如上所述，在微处理器上制造非易失性随机存取存储器(像是闪存)所费不赀，而且与微处理器相同封装内增加独立的非易失性随机存取存储器亦颇昂贵。更进一步，对于许多应用而言，所需的非易失性状态数量较小。因此，需要一种具有非易失性状态的微处理器，其中上述非易失性状态是可通过系统软件重复写入(re-writable)。

发明内容

本发明揭露一种微处理器，用以提供一或多个非易失性状态位，是以多个熔丝实现。每一非易失性位于该微处理器运作时，可利用程控下进行多次写入，且通过程序读取回来，因此，该等熔丝对于程序而言，即为一可复写非易失性状态(re-writeable non-volatile state，RNS)。如此一来，该非易失性位的功能相似于具有允许写入有限次数的闪存。

一方面，本发明是揭露一种微处理器，执行用来寻址可复写非易失性状态的指令，用以使该微处理器将一新值写入该可复写非易失性状态中。于该微处理器解码该指令后，多个熔丝，分别由该微处理器读取来判断每一熔丝为已熔断或未熔断。每一熔丝被读取为已熔断时提供第一布尔值，而被读取为未熔断时提供第二布尔值。该等熔丝初始为未熔断。布尔逻辑单元耦接于该等熔丝，被配置用以对从该等熔丝所读取的数值执行布尔运算，以决定该可复写非易失性状态的目前值。熔丝熔断装置耦接于该等熔丝，当该新值不同于该可复写非易失性状态的目前值时，被配置用以从该等熔丝中熔断至少一个未熔断熔丝，以将该可复写非易失性状态的目前值改变为该指令所指定的新值。响应于该微处理器所执行的程序且多次执行的该指令，该微处理器被配置用以多次读取该等熔丝、执行布尔运算、以及熔断至少一个未熔断熔丝以将该可复写非易失性状态的目前值改变为该新值。

另一方面，本发明提供一种可复写非易失性状态的新值写入方法，适用于微处理器，该可复写非易失性状态由该微处理器所执行的指令寻址。该方法包括通过该微处理器读取多个熔丝来判断每一熔丝为已熔断或未熔断，用以响应该微处理器所解码的该指令。每一熔丝被读取为已熔断时提供第一布尔值，而被读取为未熔断时提供第二布尔值。该等熔丝初始为未熔断。该方法亦包括利用布尔逻辑单元，对从该等熔丝所读取的数值执行布尔运算，以决定该可复写非易失性状态的目前值。该方法亦包括当该新值不同于该可复写非易失性状态的目前值时，利用熔丝熔断装置，从该等熔丝中熔断至少一个未熔断熔丝，用以将该可复写非易失性状态的目前值改变为该指令所指定的新值。该方法亦包括响应于该微处理器所执行的程序且多次执行的该指令，多次执行上述读取的步骤、执行布尔运算的步骤、以及熔断至少一个未熔断熔丝以将该可复写非易失性状态的目前值改变为一新值的步骤。