[发明专利]高速缓存动态随机存取存储器

说明书

公开了一种具有列、数据行、标签行和比较器的动态随机存取存储器。每个比较器比较地址位和来自标签行的标签信息位，以确定高速缓存命中并且生成地址位，以作为多路集关联高速缓存来访问DRAM中的数据信息。

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2018年6月5日提交的名称为“CACHE DYNAMIC RANCC-ACCESSMEMORY”的美国临时申请No.62/680,738、于2018年12月10日提交的题为“CACHE DYNAMICRANDOM ACCESS MEMORY”的美国临时申请No.62/777,639、以及于2019年5月2日提交的名称为“CACHE DYNAMIC RANDOM ACCESS MEMORY”的美国临时申请No.62/842,244并且要求其优先权，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术

动态随机存取存储器(DRAM)在各种计算机和计算设备中用作系统存储器。现在，DRAM的扩展速度正在放缓，具有降低成本的存储类存储器(SCM)和DRAM对于继续增加存储器系统容量将非常有用。将SCM与DRAM高速缓存相结合的混合存储系统可能会很有用，因为与DRAM相比，SCM的等待时间更长且耐久性有限。

附图说明

根据下面给出的详细描述和本公开的各种实施例的附图，将能够更加充分地理解本公开。

图1A示出了具有数据行和标签行的DRAM的实施例，其可以用作多路集关联高速缓存或多路集关联高速缓存。

图1B示出了适合于图1A中的DRAM实施例的版本的单独的标签板(mat)中的标签。

图2A示出了具有分布在多个存储体之间的一组高速缓存数据的DRAM的另一实施例。

图2B示出了适合于图2A中的DRAM实施例的版本的数据行和标签行。

图2C示出了适合于图2A中的DRAM实施例的版本的分布式标签。

图3A示出了在一个实施例中的用于高速缓存命中以及对已经以多路集关联高速缓存的路径被高速缓存的集合的数据的访问的电路系统和寻址。

图3B示出了在列解码中使用来自标签数据的集位来访问由匹配标签指向的高速缓存数据。

图3C示出了根据一个实施例的用于访问被高速缓存在多路集关联高速缓存DRAM中的SCM的数据的SCM和DRAM中的地址空间。

图4A是示出在一个实施例中的对数据的正常访问和对高速缓存数据的已修改访问的读取定时细节。

图4B示出了使用图4A所示的读取定时从多路集关联高速缓存DRAM的存储体中的一个存储体读取高速缓存数据，而从其他存储体并行地读取更多的高速缓存数据。

图5A是写入定时细节，示出了在一个实施例中的对数据的正常访问和对高速缓存数据的已修改访问。

图5B示出了。

图6示出了板中的DRAM单元和读出放大器，其可以在DRAM的实施例中使用。

图7示出了用于选择标准DRAM模式或多路集关联高速缓存模式的模式寄存器，其中标签和比较器的位长可调节。

图8A是操作多路集关联DRAM高速缓存的方法的流程图，其可以通过本文中描述的各种实施例来实践。

图8B是选择操作模式的流程图，其可以通过本文中描述的各种实施例来实践。

图9描绘了多路集关联DRAM高速缓存的实施例。

图10描绘了多路集关联DRAM高速缓存的另一实施例。