JPH10260895A - Semiconductor storage device and computer system using the same - Google Patents

Semiconductor storage device and computer system using the same

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JPH10260895A
JPH10260895A JP6574597A JP6574597A JPH10260895A JP H10260895 A JPH10260895 A JP H10260895A JP 6574597 A JP6574597 A JP 6574597A JP 6574597 A JP6574597 A JP 6574597A JP H10260895 A JPH10260895 A JP H10260895A
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JP
Japan
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memory
access
circuit
memory area
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP6574597A
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Japanese (ja)
Inventor
Keimei Fujii
啓明 藤井
Yasuhiro Inagami
泰弘 稲上
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6574597A priority Critical patent/JPH10260895A/en
Publication of JPH10260895A publication Critical patent/JPH10260895A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To heighten partically operable frequency of a memory chip. SOLUTION: Plural memory areas 108 and corresponding memory area control circuits 110 are provided inside a memory chip, and continuous addresses are allocated in interleave to plural memory areas 108 in the same segment. An access allocating switch 112 transfers plural access requests that are externally supplied in the ratio of one access in each cycle to a corresponding memory area control circuit 110 according to an address that is designated by each of them. Each circuit 110 accesses a corresponding memory area 108 through a dedicated bus 121. In this way, plural memory areas are accessed in parallel and data is read or written in the ratio of one data in each cycle. When access requests to the same memory area 108 is succeeded, a memory wait managing circuit 105 reserves the requests.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のメモリ部分
およびそれらをアクセスする複数のメモリ制御回路を同
一チップに集積した半導体記憶装置およびそれを使用し
た計算機システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device in which a plurality of memory sections and a plurality of memory control circuits for accessing them are integrated on the same chip, and a computer system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】RISC(Reduced Instr
uction Set Computer)プロセッサ
をはじめとする汎用プロセッサは、命令並列処理技術、
投機的命令実行技術および動作速度(周波数)向上など
によって、年々性能を向上させている。一方、この汎用
プロセッサの性能向上率に対して、メモリチップのデー
タ供給能力はそれほど向上していない。従来から、汎用
プロセッサおよびメモリチップを用いたシステム構築に
おいては、プロセッサとメモリの性能ギャップの問題を
如何に解決するかという点が設計の焦点となっている。
例えば、キャッシュメモリ(階層メモリ)、主記憶の多
バンク構成といった技術は、この性能ギャップの問題を
解決するために考え出された技術である。
2. Description of the Related Art RISC (Reduced Instrument)
general-purpose processors such as the U.S.C.
Performance has been improved year by year with speculative instruction execution technology and improved operation speed (frequency). On the other hand, the data supply capacity of the memory chip has not improved so much with respect to the performance improvement rate of this general-purpose processor. 2. Description of the Related Art Conventionally, in a system construction using a general-purpose processor and a memory chip, how to solve a problem of a performance gap between a processor and a memory has been a focus of design.
For example, techniques such as a cache memory (hierarchical memory) and a multi-bank configuration of main storage are techniques devised to solve the problem of the performance gap.

【0003】図2は、多バンク構成の主記憶を有するシ
ステムコンポーネントを示している。図2の構成は一例
であるが、一般的に従来の汎用コンピュータ、サーバ、
あるいは、スーパーコンピュータといった中・大型の計
算機システムは図2の構成と類似のシステムコンポーネ
ントを有する。以降の説明の便宜上、図2の構成要素に
ついて説明する。本システムコンポーネントは、RIS
Cプロセッサなどの汎用のプロセッサ201、記憶装置
アクセス制御装置202、複数のバンク206で構成さ
れる主記憶、I/Oインタフェース208、および、ネ
ットワークインタフェース209などの構成要素を持
つ。I/Oインタフェース208とネットワークインタ
フェース209は、それぞれシステムの必要に応じて設
けられる。I/Oインタフェース208は、ハードディ
スクドライブなどの外部記憶装置を接続するために必要
な構成要素である。また、ネットワークインタフェース
209は、本システムコンポーネントを並列計算機のノ
ードとして適用する際に、ノード間ネットワークとの接
続に必要な構成要素である。
FIG. 2 shows a system component having a multi-bank main memory. Although the configuration of FIG. 2 is an example, generally, a general-purpose computer, server,
Alternatively, a medium / large-sized computer system such as a supercomputer has system components similar to the configuration of FIG. For convenience of the following description, the components of FIG. 2 will be described. This system component is RIS
It has components such as a general-purpose processor 201 such as a C processor, a storage device access control device 202, a main memory composed of a plurality of banks 206, an I / O interface 208, and a network interface 209. The I / O interface 208 and the network interface 209 are provided as required by the system. The I / O interface 208 is a component necessary for connecting an external storage device such as a hard disk drive. The network interface 209 is a component necessary for connection with an inter-node network when the present system component is applied as a node of a parallel computer.

【0004】バンク206は、複数のメモリチップ20
7で構成する。例えば、バンク当たりのデータ幅8バイ
トを実現するためには、8ビット幅データピンを有する
メモリチップ207が8個必要となる。実際のシステム
では、信頼性向上を目的として、エラーコレクティング
コードを実装するため、さらに2、3個のメモリチップ
207が必要となる。同じバンク206に属するメモリ
チップ207は、同時に動作する。すなわち、バンク当
たりのデータ幅のデータをアクセスするために、同じメ
モリチップ内アドレスを受け、同時にメモリアクセス動
作を行う。なお、異なるバンク206は独立に動作す
る。
[0004] The bank 206 includes a plurality of memory chips 20.
7. For example, in order to realize a data width of 8 bytes per bank, eight memory chips 207 having 8-bit data pins are required. In an actual system, a few more memory chips 207 are required to implement an error collecting code for the purpose of improving reliability. The memory chips 207 belonging to the same bank 206 operate simultaneously. That is, in order to access data having a data width per bank, the same address in the memory chip is received and a memory access operation is performed at the same time. Note that different banks 206 operate independently.

【0005】記憶装置アクセス制御装置202は、大き
く分けて3つの機能部分よりなる。1つは、複数のアク
セス元、すなわち、プロセッサ201、I/Oインタフ
ェース208、ネットワークインタフェース209から
のアクセスを受け、それぞれが指定するアドレス情報に
したがって複数のアクセス先、すなわち、主記憶、I/
Oインタフェース208、ネットワークインタフェース
209へアクセスを振り分ける記憶装置アクセス調停・
分配部203である。2つめは、バンク206(実質的
にはメモリチップ207)にアクセスを伝達し、アクセ
ス結果を受け取るメモリインタフェース回路205であ
る。受け取ったアクセス結果は、線L205を介して記
憶装置アクセス調停・分配部203に伝えられる。3つ
めは、多バンク構成の主記憶を採用した際の特徴的な構
成要素であるバンクアクセス競合調停部204である。
[0005] The storage device access control device 202 is roughly divided into three functional parts. One is an access from a plurality of access sources, that is, a processor 201, an I / O interface 208, and a network interface 209, and a plurality of access destinations, that is, a main memory, an I / O interface, according to address information designated by each.
O interface 208, storage device access arbitration for distributing access to network interface 209
The distribution unit 203. The second is a memory interface circuit 205 that transmits an access to the bank 206 (substantially the memory chip 207) and receives an access result. The received access result is transmitted to the storage device access arbitration / distribution unit 203 via the line L205. The third is a bank access conflict arbitration unit 204 which is a characteristic component when a multi-bank configuration main memory is adopted.

【0006】記憶装置アクセス調停・分配部203から
の主記憶アクセスは、線L202を介して、まずこのバ
ンクアクセス競合調停部204で受ける。バンクアクセ
ス競合調停部204は、各バンク206のアクセス状況
を把握し、サイクルタイムの関係でアクセス不可能なバ
ンク206に対するアクセスが到着した場合には、発行
待ちアクセス用バッファ(バンクアクセス競合調停部2
04内に存在)にそのアクセスを一時的に保留する。保
留されたアクセスは、当該バンク206がアクセス可能
になった時点でバンクアクセス競合調停部204の制御
にしたがって当該バンク206に向けて発行される(メ
モリインタフェース回路205に線L203を介して伝
えられる)。メモリインタフェース回路205から各バ
ンク206へのアクセス伝達および各バンク206から
メモリインタフェース回路205へのアクセスデータの
伝達は、線L204を介して行われる。
Main memory access from the storage device access arbitration / distribution unit 203 is first received by the bank access contention arbitration unit 204 via a line L202. The bank access contention arbitration unit 204 grasps the access status of each bank 206 and, when an access to the inaccessible bank 206 arrives due to the cycle time, an issue waiting access buffer (bank access contention arbitration unit 2).
04) is temporarily suspended. The suspended access is issued to the bank 206 under the control of the bank access contention arbitration unit 204 when the bank 206 becomes accessible (transmitted to the memory interface circuit 205 via the line L203). . The transmission of access from the memory interface circuit 205 to each bank 206 and the transmission of access data from each bank 206 to the memory interface circuit 205 are performed via a line L204.

【0007】図2に示したような多バンク構成の主記憶
では、メモリチップ207のサイクルタイムの性能への
影響をできる限り小さくするために、できる限り多くの
バンク206を実装する必要がある。しかし、バンク数
が増える程、そのバンクを実装するためのスペースが必
要となる。さらには、図2の線L204の線幅が増え、
LSIピン数の制約によって記憶装置アクセス制御装置
202を構成するLSIの数が増加する。これも実装ス
ペースを拡大する。また、実装スペースの増加によって
バンク206とメモリインタフェース回路205の物理
的な距離が離れすぎて線L204の線長が伸び、これが
システムコンポーネントの動作周波数に対する制約とな
る。この結果動作周波数を高く出来なくなるという問題
が発生する。
In a main memory having a multi-bank configuration as shown in FIG. 2, it is necessary to mount as many banks 206 as possible in order to minimize the influence of the cycle time of the memory chip 207 on the performance. However, as the number of banks increases, more space is required for mounting the banks. Further, the line width of the line L204 in FIG.
Due to the restriction on the number of LSI pins, the number of LSIs constituting the storage device access control device 202 increases. This also increases the mounting space. In addition, the physical distance between the bank 206 and the memory interface circuit 205 is too large due to the increase in the mounting space, and the line length of the line L204 is increased, which restricts the operating frequency of the system component. As a result, there arises a problem that the operating frequency cannot be increased.

【0008】近年では、プロセッサとメモリの性能ギャ
ップが一層拡大すると指摘されており、その問題を解決
する手段として、メモリチップの中にプロセッサ論理を
組み込むという方式が提案されている。メモリチップ
は、主にLSIピン数およびサイクルタイムに支配され
てそのデータ供給能力が低く抑えられているが、チップ
内部では、高いデータ供給能力を有している。また、メ
モリチップの集積度自体は年々向上しており、1チップ
で1ギガビットのデータ記憶容量を持つメモリチップの
登場も近い。メモリチップの中にプロセッサ論理を組み
込むという方式は、このメモリチップの特徴を背景とし
て発案されている。この方式に関係する提案例は、「I
ntegrated RAM(IRAM):Chips
thatremenber and comput
e」(1997 ISSCC 論文集、第224−22
5、1997年2月)、「次々世代汎用マイクロプロセ
ッサ・アーキテクチャPPRAMの概要」(情報処理学
会研究報告、ARC−113−1号、1995年8月)
および特開平8−212185号公報などに記載されて
いる。
In recent years, it has been pointed out that the performance gap between a processor and a memory is further widened, and as a means for solving the problem, a method of incorporating a processor logic into a memory chip has been proposed. The memory chip is mainly controlled by the number of LSI pins and the cycle time and its data supply capability is kept low. However, the memory chip has a high data supply capability inside the chip. The degree of integration of memory chips has been improving year by year, and the appearance of memory chips having one gigabit data storage capacity per chip is near. A method of incorporating processor logic into a memory chip has been proposed based on the characteristics of the memory chip. A proposed example related to this scheme is "I
integrated RAM (IRAM): Chips
thatrember and compute
e "(1997 ISSCC Transactions, 224-22)
5, February 1997), "Overview of Next-Generation General-Purpose Microprocessor Architecture PPRAM" (IPSJ Research Report, ARC-113-1, August 1995)
And JP-A-8-212185.

【0009】上記方式によれば、プロセッサとメモリの
性能ギャップの問題が解決でき、プロセッサがメモリに
よって性能を抑えられることなく、高速なプログラム処
理が可能となる。この技術は、例えば、携帯端末やPC
といった小型の計算機システムにとっては非常に有効で
ある。しかし、汎用コンピュータ、サーバ、あるいは、
スーパーコンピュータといった中・大型の計算機システ
ムにとっては、上記のような構成単位を適用する場合、
メモリ容量が十分でない点が問題となる。
According to the above method, the problem of the performance gap between the processor and the memory can be solved, and the processor can perform high-speed program processing without suppressing the performance by the memory. This technology is used, for example, in mobile terminals and PCs.
This is very effective for such small computer systems. However, general-purpose computers, servers, or
For medium- and large-sized computer systems such as supercomputers, when applying the above configuration units,
The problem is that the memory capacity is not sufficient.

【0010】一例として、本出願人により開発されたス
ーパーコンピュータSR2201を取り上げる。SR2
201は、RISCプロセッサを搭載したノードを最大
2048台結合して構成する並列計算機である。その各
ノードの主記憶容量は、最大1ギガバイトである。これ
は特例ではなく、近年のエンジニアリングワークステー
ションなどでも1台あたり1ギガバイト程度のメモリを
実装することはめずらしくない。ユーザにとっては、プ
ロセッサの性能が上がれば、それだけ計算量を増やす事
ができ、それにともなって必要となるメモリの容量も増
加していくのは必然である。このような事情も鑑みた場
合、上記のような構成単位ではシステム構築上問題があ
る。
As an example, a supercomputer SR2201 developed by the present applicant will be described. SR2
Reference numeral 201 denotes a parallel computer configured by connecting a maximum of 2048 nodes equipped with a RISC processor. The main storage capacity of each node is 1 gigabyte at maximum. This is not a special case, and it is not uncommon for a recent engineering workstation or the like to mount about 1 gigabyte of memory per unit. For the user, as the performance of the processor increases, the amount of calculation can be increased accordingly, and the memory capacity required inevitably increases accordingly. In view of such circumstances, there is a problem in system construction with the above-described constituent units.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述した背景の下、本
発明者は、これまで中・大型の計算機システムにおいて
プロセッサとメモリの性能ギャップの問題を解決する手
段として適用されてきた主記憶の多バンク化という方式
を再検討した。とくに、メモリチップのサイクルタイム
の問題を再検討した。スーパーコンピュータなどでは、
毎サイクルのようにデータを供給するメモリシステムが
要求される。これに対して、メモリチップは、サイクル
タイムの制約によって、十数サイクルに1回しかデータ
を供給できない。つまり、メモリチップは、そのピンイ
ンタフェースが有するバンド幅(動作周波数×データ
幅)の十数分の一しか使用しておらず、実効バンド幅が
低い。多バンク構成では、あるバンクがサイクルタイム
の影響によってアクセス不能になっている状況でも、他
のバンクに対してメモリアクセスを発行する。このた
め、メモリチップあたりの実効バンド幅が低くても、全
体として比較的高いバンド幅を実現できる。
SUMMARY OF THE INVENTION Under the above-mentioned background, the inventor of the present invention has proposed a method for solving the problem of the performance gap between a processor and a memory in a medium / large computer system. We reexamined the method of banking. In particular, the issue of cycle time for memory chips was reviewed. In supercomputers,
A memory system that supplies data on a cycle-by-cycle basis is required. On the other hand, the memory chip can supply data only once every ten or more cycles due to the limitation of the cycle time. That is, the memory chip uses only one tenth of the bandwidth (operating frequency × data width) of the pin interface, and has a low effective bandwidth. In the multi-bank configuration, even when a certain bank is inaccessible due to the influence of the cycle time, a memory access is issued to another bank. Therefore, even if the effective bandwidth per memory chip is low, a relatively high bandwidth can be realized as a whole.

【0012】しかし、今後のプロセッサとメモリの性能
ギャップの広がりによっては、かなり多数のバンクを実
装する必要があるため、実装限界によって性能が抑えら
れるという問題がある。また、多バンク構成であって
も、特定のメモリアクセスパターン(連続するメモリア
クセスのアドレスの系列)では、アクセスされるバンク
が限定されてサイクルタイムの問題が顕在化する。この
問題を従来技術で解決しようとすると、より多くのバン
クを実装してトータルとしてのバンド幅を稼ぐ必要が高
くなる。しかし、バンク数を増やすことは、すでに述べ
たようにいろいろの問題を引き起こす。したがって、バ
ンク数を増大することは有効な解決策にはならない。こ
のように、従来のメモリシステムでは、メモリチップの
サイクルタイムのために、プロセッサとメモリの間に性
能ギャップがあり、プロセッサの性能向上を図る上での
制約となっている。
However, depending on the widening of the performance gap between the processor and the memory in the future, it is necessary to mount a considerably large number of banks, and there is a problem that the performance is suppressed by the mounting limit. Further, even in a multi-bank configuration, in a specific memory access pattern (a series of addresses of consecutive memory accesses), the banks to be accessed are limited, and the problem of cycle time becomes apparent. If this problem is to be solved by the related art, it is necessary to mount more banks to increase the total bandwidth. However, increasing the number of banks causes various problems as described above. Therefore, increasing the number of banks is not an effective solution. As described above, in the conventional memory system, there is a performance gap between the processor and the memory due to the cycle time of the memory chip, which is a constraint in improving the performance of the processor.

【0013】本発明の目的は、高い実効的な動作可能周
波数を有し、それによりメモリのサイクルタイムによる
バンド幅の制限を改善した半導体記憶装置およびそれを
用いた計算機システムを提供することである。
An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device having a high effective operable frequency and thereby improving the limitation of the bandwidth due to the cycle time of the memory, and a computer system using the same. .

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による半導体記憶装置には、複数の記憶素子
からなり、互いに異なるアドレスが割り当てられている
複数のメモリ領域と、それぞれ上記複数のメモリ領域の
一つに接続された複数のバスと、それぞれ上記複数のメ
モリ領域の一つに対応して設けられ、上記複数のバスの
内、その対応するメモリ領域に接続されたバスに接続さ
れ、そのバスを介して対応するメモリ領域をアクセスす
るための複数のメモリ制御回路とが単一の集積回路上に
設けられる。
In order to solve the above-mentioned problems, a semiconductor memory device according to the present invention includes a plurality of memory regions each including a plurality of storage elements and assigned different addresses to each other. A plurality of buses connected to one of the plurality of memory areas, and a plurality of buses provided corresponding to one of the plurality of memory areas, respectively, and connected to a bus connected to the corresponding one of the plurality of buses. A plurality of memory control circuits for accessing the corresponding memory area via the bus are provided on a single integrated circuit.

【0015】さらに、同じ集積回路上にアクセス振り分
け回路が設けられ、この回路は、外部から上記複数のメ
モリ領域に対して共通に設けられた信号線を介して順次
供給される複数のアクセス要求を、それぞれのアクセス
要求が指定するアドレスが割り当てられた複数のメモリ
制御回路に順次転送する。
Further, an access distribution circuit is provided on the same integrated circuit, and this circuit receives a plurality of access requests sequentially supplied from outside through signal lines provided commonly to the plurality of memory areas. Are sequentially transferred to a plurality of memory control circuits to which addresses specified by the respective access requests are assigned.

【0016】こうして、本発明による半導体集積回路
は、外部からのメモリアクセス要求をメモリチップ内部
で多重処理する。本構成のメモリチップは、サイクルタ
イムの問題を見かけ上隠蔽し、高い実効的な動作可能周
波数を実現し、もって高い実効バンド幅を実現する。
Thus, in the semiconductor integrated circuit according to the present invention, a memory access request from the outside is multiplexed in the memory chip. The memory chip of this configuration apparently hides the problem of cycle time, realizes a high effective operable frequency, and thereby realizes a high effective bandwidth.

【0017】さらに、このような半導体記憶装置を記憶
制御装置に接続して計算機システムが実現される。
Further, a computer system is realized by connecting such a semiconductor storage device to a storage control device.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体記憶装
置およびそれを用いた計算機システムを図面に示した発
明の実施の形態を参照してさらに詳細に説明する。図3
において、図2と同じ参照番号は同じものもしくは類似
のものを指す。図3において、メモリシステムは、複数
のセグメントからなる。各セグメントは、複数のメモリ
チップ303からなる。このメモリチップ303は、従
来のメモリチップ207(図2)とは異なり、後述する
ように、例外的な抑止条件が成立した場合を除いて、サ
イクルタイムの制約を受けずに、読み出し要求あるいは
書き込み要求を毎システムサイクルごとに受け付け、読
み出し要求に対する結果データの返信を毎システムサイ
クル行うことができる。記憶装置アクセス制御装置30
1は、図2と同様に記憶装置アクセス調停・分配部20
3とメモリインタフェース回路304を有するが、上の
動作を実行できるので、図2で使用されたバンクアクセ
ス競合調停部204を使用しない。この結果、記憶装置
アクセス制御装置301は、図2の記憶装置アクセス制
御装置202よりも構成要素が少なく、制御論理が簡易
となるため、よりコンパクトに実装可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor memory device according to the present invention and a computer system using the same will be described in more detail with reference to the embodiments of the invention shown in the drawings. FIG.
2, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or similar ones. In FIG. 3, the memory system includes a plurality of segments. Each segment includes a plurality of memory chips 303. This memory chip 303 is different from the conventional memory chip 207 (FIG. 2), as described later, except for a case where an exceptional suppression condition is satisfied, without being restricted by a cycle time, and without being restricted by a cycle time. The request can be accepted every system cycle, and the result data can be returned in response to the read request every system cycle. Storage device access control device 30
1 is a storage device access arbitration / distribution unit 20 similar to FIG.
3 and the memory interface circuit 304, but the above operation can be performed, so that the bank access conflict arbitration unit 204 used in FIG. 2 is not used. As a result, the storage device access control device 301 has fewer components than the storage device access control device 202 of FIG. 2 and has a simple control logic, so that it can be mounted more compactly.

【0019】主記憶アクセス要求は、プロセッサ20
1、ネットワークインタフェース209またはI/Oイ
ンタフェース208から発行され、記憶装置アクセス制
御装置301内の記憶装置アクセス調停・分配部203
に伝わる。当該アクセスは、アクセスタイプ、アクセス
先アドレス、アクセス個々に一意に割り当てられる識別
子および書き込みアクセスの場合には書き込みデータな
どの組情報からなる。当該アクセスは、その形態を変え
ることなくメモリインタフェース回路304に伝わる。
The main memory access request is sent to the processor 20
1. The storage device access arbitration / distribution unit 203 issued from the network interface 209 or the I / O interface 208 and in the storage device access control device 301
Transmitted to. The access includes set information such as an access type, an access destination address, an identifier uniquely assigned to each access, and write data in the case of a write access. The access is transmitted to the memory interface circuit 304 without changing its form.

【0020】メモリインタフェース回路304は、当該
アクセスのアクセス先アドレス情報からアクセス先セグ
メント302を特定し、当該セグメント302を構成す
るメモリチップ303に対して、アクセスを発行する。
この時のアクセスの形態は、基本的にメモリインタフェ
ース回路304(図2)に伝えられた形態と同じであ
り、アクセスタイプ、アクセス先アドレス、アクセス個
々に一意に割り当てられる識別子および書き込みアクセ
スの場合には書き込みデータが同時に1システムサイク
ルで伝えられる。ただし、アクセス先アドレスのセグメ
ント302を特定するための情報フィールドの伝達は不
要なので削除される。
The memory interface circuit 304 specifies the access destination segment 302 from the access destination address information of the access and issues an access to the memory chip 303 constituting the segment 302.
The form of the access at this time is basically the same as the form transmitted to the memory interface circuit 304 (FIG. 2). The access type, the access destination address, the identifier uniquely assigned to each access, and the write access , Write data is transmitted simultaneously in one system cycle. However, the transmission of the information field for specifying the segment 302 of the access destination address is unnecessary, and is deleted.

【0021】この時、メモリインタフェース回路304
は、アクセス先アドレスを行アドレス、列アドレスに分
解して伝達する必要はなく、基本的には1つのアドレス
情報を伝えるだけでよい。また、読み出し系のコマンド
に関しては、当該読み出し要求を特定する識別子情報を
同時に伝え、読み出しデータの受け取りに際して、当該
識別子情報を同時に受け取る。さらに、メモリインタフ
ェース回路304は、後述するメモリチップ303から
の抑止信号にしたがってアクセス発行を見合わせるとい
う制御も行う。アクセスタイプが読み出しアクセスであ
った場合には、メモリインタフェース回路304は、ア
クセスを発行して所定の時間後に、メモリチップ303
から読み出しデータを受け取る。この際に、アクセス発
行時に伝達した識別子も同時に受け取る。メモリインタ
フェース回路304は、この識別子およびデータを記憶
装置アクセス調停・分配部203に戻し、そこからアク
セス発行元に対して識別子およびデータを返信する。
At this time, the memory interface circuit 304
Does not need to decompose an access destination address into a row address and a column address and transmit it, but basically only needs to transmit one piece of address information. In addition, with respect to a read-related command, identifier information for specifying the read request is transmitted at the same time, and when receiving read data, the identifier information is also received. Further, the memory interface circuit 304 also performs control to suspend access issuance in accordance with a suppression signal from the memory chip 303 described later. When the access type is the read access, the memory interface circuit 304 issues the access and the memory chip 303
Receives read data from. At this time, the identifier transmitted at the time of issuing the access is also received. The memory interface circuit 304 returns the identifier and data to the storage device access arbitration / distribution unit 203, and returns the identifier and data to the access issue source therefrom.

【0022】このメモリインタフェース回路304とメ
モリチップ303の間のインタフェースは、図2のメモ
リインタフェース回路205とメモリチップ207の間
のインタフェースとは以下の点で異なる。図2のメモリ
インタフェース回路205は、バンクアクセス競合調停
部204からアクセスを受け付けると、そのアクセスの
アドレス情報にしたがって、バンク206を特定し、線
L204の内の当該バンク206に対応する信号線を用
いて、メモリアクセスを制御する。アクセスに当たって
は、アクセス先アドレスのバンク206を特定するため
の情報フィールドを除いた部分から、メモリチップ内の
記憶素子を特定するための行アドレス、列アドレスを求
め、これを順次伝え、同時にアクセスコマンドを伝え
る。ところが、メモリインタフェース回路304は行ア
ドレス、列アドレスを求める必要はない。
The interface between the memory interface circuit 304 and the memory chip 303 differs from the interface between the memory interface circuit 205 and the memory chip 207 in FIG. When receiving an access from the bank access competition arbitration unit 204, the memory interface circuit 205 in FIG. 2 specifies the bank 206 according to the address information of the access, and uses a signal line corresponding to the bank 206 among the lines L204. To control memory access. In the access, a row address and a column address for specifying a storage element in a memory chip are obtained from a portion excluding an information field for specifying a bank 206 of an access destination address, and these are sequentially transmitted. Tell However, it is not necessary for the memory interface circuit 304 to obtain a row address and a column address.

【0023】図1に示すように、メモリチップ303
は、主に、外部インタフェース回路101、メモリ領域
アクセス調停回路102、内部メモリ領域インタフェー
ス回路107および多数のメモリ領域108で構成す
る。これら多数のメモリ領域108は、メモリチップ3
03上に格子状に配列され、各メモリ領域108は、従
来の1チップのダイナミックランダムアクセスメモリ
(DRAM)を実現したチップ上の局所的な領域であ
る。メモリチップ303内の回路の内、複数の各メモリ
領域108以外の回路は、いわゆる論理ゲートにより構
成された専用の論理回路である。
As shown in FIG. 1, the memory chip 303
Is mainly composed of an external interface circuit 101, a memory area access arbitration circuit 102, an internal memory area interface circuit 107, and a large number of memory areas 108. These many memory areas 108 are stored in the memory chip 3
Each memory area 108 is a local area on a chip that implements a conventional one-chip dynamic random access memory (DRAM). Of the circuits in the memory chip 303, the circuits other than the plurality of memory areas 108 are dedicated logic circuits configured by so-called logic gates.

【0024】各メモリ領域108は、従来の1チップの
DRAMの内部構造と実質的に同じものからなり、さら
に、従来技術のDRAMが一回のアクセスで複数のビッ
トを読み書き可能になっているように、各メモリ領域1
08も、一回のアクセスで前述したように8ビットのデ
ータを読み書き可能に構成されている。より具体的に
は、各メモリ領域108は、複数のメモリマットからな
り、各メモリマットは、複数のワード線と、複数のデー
タ線と、それらの交点に設けられた多数の記憶素子と、
ワード線駆動回路と、データ線上の信号を検出するセン
スアンプ、さらにそのセンスアンプの出力を増幅して外
部のバス121に供給するためのメインアンプ、データ
線に対するプリチャージ回路その他の回路等からなる。
さらにこれらのメモリマットは、外部(今の例では、記
憶装置アクセス制御装置301)からのアクセスアドレ
スに対して、8個のメモリマットが同時に応答し、それ
ぞれのメモリマットから1ビットのデータが読み出さ
れ、このメモリ領域108としては8ビットのデータを
読み出し可能なように構成される。同様に、このメモリ
領域108は、書き込みに関しても8ビットのデータが
8個のメモリマットに書き込み可能に構成されている。
Each memory area 108 has substantially the same internal structure as a conventional one-chip DRAM, and furthermore, the conventional DRAM can read and write a plurality of bits in one access. In each memory area 1
08 is also configured to be able to read and write 8-bit data in one access as described above. More specifically, each memory area 108 includes a plurality of memory mats, and each memory mat includes a plurality of word lines, a plurality of data lines, and a large number of storage elements provided at intersections thereof.
It comprises a word line drive circuit, a sense amplifier for detecting a signal on the data line, a main amplifier for amplifying the output of the sense amplifier and supplying it to an external bus 121, a precharge circuit for the data line, and other circuits. .
Further, in these memory mats, eight memory mats simultaneously respond to an access address from the outside (in this example, the storage device access control device 301), and 1-bit data is read from each memory mat. The memory area 108 is configured so that 8-bit data can be read. Similarly, the memory area 108 is configured so that 8-bit data can be written into eight memory mats with respect to writing.

【0025】各メモリ領域108に対して専用のバス1
21が設けられ、さらに、内部メモリ領域インタフェー
ス回路107内に、各メモリ領域108に対応して、そ
のメモリ領域をアクセスするための専用のメモリ領域制
御回路110が設けられている。こうして、各メモリ領
域108が他のメモリ領域108と並列にアクセス可能
になっている。この結果、これらのメモリ領域を1サイ
クルピッチで順次アクセスできる。各メモリ領域108
にはいろいろの態様でアドレスを割り付けることができ
る。しかし、本実施の形態では、各セグメントには、主
記憶内の連続するアドレス領域が割り当てられ、各セグ
メントの複数のメモリ領域108には、そのセグメント
に割り当てられたアドレス領域に属する連続するアドレ
スをインターリーブ態様で割り当てられる。すなわち、
メモリ領域108の数をNとするとき、N個の連続する
アドレスが順次異なるメモリ領域108に割り当てら
れ、次のN個の連続するアドレスが同じメモリ領域に順
番で順次異なるメモリ領域に割り当てられる。以下、同
様に後続のアドレスが割り当てられる。したがって、主
記憶の連続する領域をアクセスするときには一つのセグ
メントだけがアクセスされる。
A dedicated bus 1 for each memory area 108
In addition, a dedicated memory area control circuit 110 for accessing the memory area is provided in the internal memory area interface circuit 107 corresponding to each memory area 108 in the internal memory area interface circuit 107. Thus, each memory area 108 can be accessed in parallel with the other memory areas 108. As a result, these memory areas can be sequentially accessed at one cycle pitch. Each memory area 108
Can be assigned addresses in various ways. However, in the present embodiment, a continuous address area in the main memory is allocated to each segment, and a plurality of memory areas 108 of each segment store continuous addresses belonging to the address area allocated to the segment. Assigned in an interleaved manner. That is,
When the number of memory areas 108 is N, N consecutive addresses are sequentially allocated to different memory areas 108, and the next N consecutive addresses are sequentially allocated to different memory areas in the same memory area. Hereinafter, subsequent addresses are similarly assigned. Therefore, when accessing a continuous area of the main memory, only one segment is accessed.

【0026】本実施の形態の特徴のひとつは、このメモ
リ領域108を多数メモリチップ303内に有し、各メ
モリ領域108に対して、アドレスをインタリーブして
割り当て、メモリチップ303に与えられたアクセス要
求のアドレス情報からアクセス対象のメモリ領域108
を特定し、内部メモリ領域インタフェース回路107に
よるメモリ領域108の個別制御によって当該アクセス
を処理し、さらに、一個のメモリ領域108に対するア
クセス処理が終了していなくても、メモリチップ303
に対するアクセス要求を受け付け、アクセス先メモリ領
域108がその時点でアクセス処理を行っているメモリ
領域108でない限り、内部メモリ領域インタフェース
回路107が、メモリ領域108を個別制御して複数の
メモリ領域108に対するアクセス処理を並行して行う
点にある。この結果、メモリチップ303の動作可能周
波数が高くなる。メモリ領域108の数が十分多けれ
ば、毎サイクルに一つのアクセス要求を処理することが
できる。具体的には、メモリ領域108の数は、メモリ
領域108のサイクルタイムを、アクセス要求の最小転
送間隔で割ったときの商以上にすればよい。本実施の形
態では、アクセス要求の最小転送間隔は計算機システム
の1マシーンサイクルに等しい。従って、このサイクル
タイムが例えば20マシーンサイクル相当と仮定する
と、必要なメモリ領域303の数は、少なくとも20個
以上となる。
One of the features of this embodiment is that a large number of memory areas 108 are provided in the memory chip 303, addresses are assigned to each memory area 108 by interleaving, and the access given to the memory chip 303 is performed. The memory area 108 to be accessed from the address information of the request
And the access is processed by the individual control of the memory area 108 by the internal memory area interface circuit 107. Even if the access processing to one memory area 108 is not completed, the memory chip 303
The internal memory area interface circuit 107 controls the memory area 108 individually to access the plurality of memory areas 108 unless the access destination memory area 108 is a memory area 108 that is performing access processing at that time. The point is that processing is performed in parallel. As a result, the operable frequency of the memory chip 303 increases. If the number of memory areas 108 is sufficiently large, one access request can be processed in each cycle. Specifically, the number of the memory areas 108 may be equal to or greater than the quotient obtained by dividing the cycle time of the memory area 108 by the minimum transfer interval of the access request. In this embodiment, the minimum transfer interval of the access request is equal to one machine cycle of the computer system. Therefore, assuming that this cycle time is equivalent to, for example, 20 machine cycles, the number of necessary memory areas 303 is at least 20 or more.

【0027】信号線L101は、メモリチップ303の
外部インタフェース信号線である。本信号線L101
は、線L101−1、L101−2、L101−3から
なる。線L101−2は、外部(今の例では、記憶装置
アクセス制御装置301)からメモリチップ303に対
するアクセス要求を伝達するためのインタフェース信号
線であり、この信号線によってアクセスタイプ、アクセ
ス先アドレス、アクセス個々に一意に割り当てられる識
別子および書き込みアクセスの場合には、書き込みデー
タなどの組情報が1システムサイクルで同時に伝えられ
る。線L101−3は、メモリチップ303から外部
(今の例では、記憶装置アクセス制御装置301)に対
して読み出しデータを伝えるための信号線であり、読み
出しデータとともにデータ有効信号およびその読み出し
データと組となる識別子情報も1システムサイクルで同
時に外部(今の例では、記憶装置アクセス制御装置30
1)に伝えられる。線L101−1は、各種制御信号線
であり、その内の1本は、メモリチップ303から外部
(今の例では、記憶装置アクセス制御装置301)に対
する当該メモリチップ303へのアクセス要求の抑止要
求信号線である。本抑止要求信号線の詳細は後述する。
このように、本実施の形態では、外部(今の例では、記
憶装置アクセス制御装置301)からメモリチップ30
3に与える、アクセス要求、あるいは書き込みデータ等
の信号のための信号線L101−2とは別に、メモリチ
ップ303から外部(今の例では、記憶装置アクセス制
御装置301)に与える読み出しデータ等の信号のため
の信号線L101−1,L101−3が別に設けられて
いる。これにより、外部からアクセス要求を毎サイクル
メモりチップ303に転送するのと並行して、メモリチ
ップ303からすでに実行された読み出し要求が指定し
たデータを毎サイクル外部へ転送可能になっている。
The signal line L101 is an external interface signal line of the memory chip 303. Main signal line L101
Consists of lines L101-1, L101-2, and L101-3. A line L101-2 is an interface signal line for transmitting an access request to the memory chip 303 from the outside (in this example, the storage device access control device 301). In the case of an identifier uniquely assigned and a write access, group information such as write data is transmitted simultaneously in one system cycle. A line L101-3 is a signal line for transmitting read data from the memory chip 303 to the outside (in this example, the storage device access control device 301). The line L101-3 is paired with the read data and a data valid signal and the read data. Identifier information to be externally (in this example, the storage device access control device 30 in this example)
It is conveyed to 1). A line L101-1 is various control signal lines, one of which is a request for suppressing the access request to the memory chip 303 from the memory chip 303 to the outside (in this example, the storage device access control device 301). This is a signal line. Details of the suppression request signal line will be described later.
As described above, in this embodiment, the memory chip 30 is externally (in this example, the storage device access control device 301).
In addition to a signal line L101-2 for an access request or a signal such as write data, the signal such as read data provided from the memory chip 303 to the outside (in this example, the storage device access control device 301). Signal lines L101-1, L101-3 are separately provided. Thereby, in parallel with the transfer of the access request from the outside to the memory chip 303 every cycle, the data designated by the read request already executed from the memory chip 303 can be transferred to the outside every cycle.

【0028】外部インタフェース回路101は、主に、
メモリチップ303の外部(今の例では、記憶装置アク
セス制御装置301)からのメモリアクセスに係わるア
クセスタイプ、アクセス先アドレス、アクセス個々に一
意に割り当てられる識別子、および、書き込みアクセス
の場合には、書き込みデータなどの組情報の受け取りお
よびメモリ領域アクセス結果のメモリチップ303の外
部(今の例では、記憶装置アクセス制御装置301)へ
の出力を受け持つ。
The external interface circuit 101 mainly includes:
An access type, an access destination address, an identifier uniquely assigned to each access, and a write access in the case of a write access, related to a memory access from outside the memory chip 303 (in this example, the storage device access control device 301). Responsible for receiving set information such as data and outputting the memory area access result to the outside of the memory chip 303 (in this example, the storage device access control device 301).

【0029】メモリ領域アクセス調停回路102は、主
に、アクセス受け付け回路103、データ返信回路10
4、アクセス待ち合わせ管理回路105、メモリ領域ビ
ジー管理回路106および発行待ちアクセスバッファ1
09で構成する。メモリ領域アクセス調停回路102
は、外部インタフェース回路101からメモリアクセス
要求をアクセス受け付け回路103で受け付け、当該ア
クセス要求をアクセス待ち合わせ管理回路105に伝え
る。アクセス待ち合わせ管理回路105は、当該アクセ
ス要求のアドレス情報にしたがってアクセス先メモリ領
域108を特定し、メモリ領域ビジー管理回路106を
介してそのメモリ領域108がアクセス可能かどうかを
判断する。
The memory area access arbitration circuit 102 mainly includes an access reception circuit 103 and a data return circuit 10
4. Access wait management circuit 105, memory area busy management circuit 106, and issue wait access buffer 1
09. Memory area access arbitration circuit 102
Receives the memory access request from the external interface circuit 101 by the access receiving circuit 103 and transmits the access request to the access queuing management circuit 105. The access wait management circuit 105 specifies the access destination memory area 108 according to the address information of the access request, and determines whether or not the memory area 108 is accessible via the memory area busy management circuit 106.

【0030】そのメモリ領域108がアクセス可能であ
れば、そのアクセス要求を内部メモリ領域インタフェー
ス回路107に伝え、そのメモリ領域108がアクセス
が不可能であれば、そのアクセス要求を発行待ちアクセ
スバッファ109に保留する。アクセス待ち合わせ管理
回路105は、然るべき後に当該メモリ領域108がア
クセス可能になった時点でそのアクセス要求を発行待ち
アクセスバッファ109から取り出し、内部メモリ領域
インタフェース回路107に伝える。さらに、データ返
信回路104は、すでに発行されたメモリ読み出しアク
セスの結果およびそれと組になる識別子を内部メモリ領
域インタフェース回路107から受け取り、これを外部
インタフェース回路101に伝える。以上のように、メ
モリ領域アクセス調停回路102は、図2のバンクアク
セス競合調停部204と同等の処理を行う。
If the memory area 108 is accessible, the access request is transmitted to the internal memory area interface circuit 107. If the memory area 108 is not accessible, the access request is transmitted to the issue waiting access buffer 109. Hold. The access wait management circuit 105 fetches the access request from the issuance wait access buffer 109 when the memory area 108 becomes accessible after an appropriate time, and transmits it to the internal memory area interface circuit 107. Further, the data return circuit 104 receives from the internal memory area interface circuit 107 the already issued result of the memory read access and the identifier paired with the result, and transmits this to the external interface circuit 101. As described above, the memory area access arbitration circuit 102 performs the same processing as the bank access competition arbitration unit 204 in FIG.

【0031】ここで、外部インタフェース回路101か
らアクセス受け付け回路103へ伝達されるアクセス要
求、アクセス受け付け回路103からアクセス待ち合わ
せ管理回路105に伝達されるアクセス要求、発行待ち
アクセスバッファ109に登録されるアクセス要求およ
びアクセス待ち合わせ管理回路105から内部メモリ領
域インタフェース回路107に伝達されるアクセス要求
の形式は、メモリチップ303の外部(今の例では、記
憶装置アクセス制御装置301)から外部インタフェー
ス回路101に伝達されるアクセス要求の形式と同様
に、アクセスタイプ、アクセス先アドレス、アクセス個
々に一意に割り当てられる識別子および書き込みアクセ
スの場合には書き込みデータなどの組情報である。本実
施の形態では、後に述べるように、メモリチップ303
へのアクセス要求発行順と、そのアクセス要求に対する
結果データの返送順が異なることが生じうる。この問題
に対応するために、読み出し系のアクセスにはこの識別
子情報が含められる。
Here, an access request transmitted from the external interface circuit 101 to the access receiving circuit 103, an access request transmitted from the access receiving circuit 103 to the access waiting management circuit 105, and an access request registered in the issuing waiting access buffer 109 The format of the access request transmitted from the access wait management circuit 105 to the internal memory area interface circuit 107 is transmitted from the outside of the memory chip 303 (in this example, the storage device access control device 301) to the external interface circuit 101. Similar to the format of the access request, it is set information such as an access type, an access destination address, an identifier uniquely assigned to each access, and write data in the case of a write access. In the present embodiment, as described later, the memory chip 303
And the order in which result data is returned in response to the access request. To cope with this problem, this identifier information is included in the read-system access.

【0032】また、メモリ領域108がアクセス不可能
な状態とは、既に当該メモリ領域108に対するアクセ
スが内部メモリ領域インタフェース回路107から発行
され、その時点でまだ当該メモリ領域108への内部メ
モリ領域インタフェース回路107によるアクセス処理
が進行中である状態である。このアクセス不可能な状態
は、メモリ領域108にアクセスが発行されてから、従
来DRAMアクセスにおけるサイクルタイムに相当する
時間分継続する。
The state in which the memory area 108 is inaccessible means that access to the memory area 108 has already been issued from the internal memory area interface circuit 107, and the internal memory area interface circuit 107 This is a state in which the access process by 107 is in progress. This inaccessible state continues for the time corresponding to the cycle time in the conventional DRAM access after the access to the memory area 108 is issued.

【0033】内部メモリ領域インタフェース回路107
は、主にアクセス振り分けスイッチ112とメモリ領域
108個々に対応して用意されたメモリ領域制御回路1
10からなる。アクセス振り分けスイッチ112は、ア
クセス待ち合わせ管理回路105からアクセス要求を順
次受理し、それぞれのアドレス情報にしたがって該当す
るメモリ領域108を特定し、当該アクセス要求を該当
するメモリ領域108を受け持つメモリ領域制御回路1
10に伝達する。この時のアクセス要求の形式も、アク
セスタイプ、アクセス先アドレス、アクセス個々に一意
に割り当てられる識別子および書き込みアクセスの場合
には書き込みデータなどの組情報である。アクセス先ア
ドレスに関しては、メモリ領域108を特定するための
ビットフィールドの伝達は不要であるため行わない。
Internal memory area interface circuit 107
Is a memory area control circuit 1 mainly provided for the access distribution switch 112 and the memory area 108, respectively.
Consists of ten. The access distribution switch 112 sequentially receives access requests from the access wait management circuit 105, specifies a corresponding memory area 108 according to the respective address information, and assigns the access request to the corresponding memory area 108.
Transmit to 10. The format of the access request at this time is also set information such as an access type, an access destination address, an identifier uniquely assigned to each access, and write data in the case of a write access. Regarding the access destination address, the transmission of the bit field for specifying the memory area 108 is not necessary because it is unnecessary.

【0034】メモリ領域制御回路110は、アクセス振
り分けスイッチ112から転送されたアクセス要求に応
答して、対応するメモリ領域108を対応するバス12
1を介してアクセスする回路である。アクセス処理の間
に、当該アクセス要求に含まれていた識別子情報を保持
しておくIDレジスタ111も有する。メモリ領域制御
回路110は、メモリ読み出しアクセスに対して読み出
した結果をアクセス振り分けスイッチ112に送出す
る。アクセス振り分けスイッチ112は、複数のメモリ
領域制御回路110から転送された複数の読み出しデー
タを、それらのデータの到着順、すなわち、それらのデ
ータの読み出し順にしたがって順次データ返信回路10
4に転送する。この際、読み出しデータと同時に当該ア
クセス要求に関してIDレジスタ111に保持していた
識別子情報を組として伝える。
In response to the access request transferred from the access distribution switch 112, the memory area control circuit 110 transfers the corresponding memory area 108 to the corresponding bus 12
1 is a circuit which is accessed through It also has an ID register 111 for holding the identifier information included in the access request during the access processing. The memory area control circuit 110 sends the read result for the memory read access to the access distribution switch 112. The access distribution switch 112 sequentially reads the plurality of read data transferred from the plurality of memory area control circuits 110 in accordance with the arrival order of the data, that is, in accordance with the read order of the data.
Transfer to 4. At this time, the identifier information held in the ID register 111 regarding the access request is transmitted as a set simultaneously with the read data.

【0035】メモリ領域制御回路110による対応する
メモリ領域108へのアクセスは公知の1チップのDR
AMに対するのと同じである。すなわち、メモリ領域制
御回路110は、受信したアクセス要求が指定するメモ
リアドレスによりメモリ領域108内の行アドレス、列
アドレスを求め、これらを図6、図7で示したプロトコ
ルにしたがって順次対応するメモリ領域108に伝え
る。図6、図7は、それぞれメモリ領域108に対する
読み出しおよび書き込みアクセスの様子を示している。
図6、図7のRAS、CAS、ADR、DATAはメモ
リ領域108の入出力インタフェース線の名称である。
ADRは、行アドレスまたは列アドレスを伝達する信号
線であり、DATAはデータ用信号線である。RAS
は、ADRに行アドレスがのっていることをメモリ領域
108に知らせるための信号線であり、CASは、AD
Rに列アドレスがのっていることをメモリ領域108に
知らせるための信号線である。
Access to the corresponding memory area 108 by the memory area control circuit 110 is performed by a well-known one-chip DR.
Same as for AM. That is, the memory area control circuit 110 obtains the row address and the column address in the memory area 108 based on the memory address specified by the received access request, and sequentially obtains these in accordance with the protocols shown in FIGS. Tell 108. 6 and 7 show the read and write accesses to the memory area 108, respectively.
RAS, CAS, ADR, and DATA in FIGS. 6 and 7 are names of input / output interface lines of the memory area 108.
ADR is a signal line for transmitting a row address or a column address, and DATA is a data signal line. RAS
Is a signal line for notifying the memory area 108 that the row address is on the ADR.
This is a signal line for notifying the memory area 108 that a column address is on R.

【0036】メモリ領域108にアクセスを発行する際
には、図6、図7に示したタイミングでADRに行アド
レスをのせ、RAS信号を立ち下げ、続いてADRに列
アドレスをのせ、CAS信号を立ち下げる。読み出しア
クセスの場合には、図6のタイミングでメモリ領域10
8から読み出しデータがDATA線にのるので、これを
メモリ領域制御回路110が受け取り、その後、RA
S、CAS信号を立ちあげる。書き込みアクセスの場合
には、図7に示したとおり、ADRに列アドレスをのせ
るのと同じタイミングでDATAに書き込みデータをの
せ、その後、RAS、CAS信号を立ちあげる。このよ
うにメモリ領域108では、一旦メモリアクセスを開始
すると、図6、図7に示した一連の動作の間は他のアク
セスを発行できない。
When issuing an access to the memory area 108, a row address is placed on the ADR at the timings shown in FIGS. 6 and 7, the RAS signal is dropped, then a column address is placed on the ADR, and the CAS signal is placed on the ADR. Shut down. In the case of read access, the memory area 10
8, the read data is loaded on the DATA line, and is received by the memory area control circuit 110.
S, CAS signal is started. In the case of write access, as shown in FIG. 7, write data is loaded on DATA at the same timing as the column address is loaded on ADR, and then the RAS and CAS signals rise. As described above, in the memory area 108, once the memory access is started, no other access can be issued during the series of operations shown in FIGS.

【0037】内部メモリ領域インタフェース回路107
には、アクセス待ち合わせ管理回路105の制御の下、
アクセス可能なメモリ領域108に対するアクセス要求
が毎サイクル伝達されうる。この複数のアクセスを並行
処理するべく、メモリ領域制御回路110は、それぞれ
独立して並行に動作する。また、アクセス振り分けスイ
ッチ112は、毎サイクル伝達されるアクセス要求を、
毎サイクル該当するメモリ領域制御回路110に伝達す
る。なお、2つ以上のアクセスが全く同じマシンサイク
ルタイミングで伝達されることは無いので、必然的に2
つ以上の読み出しデータが同時にアクセス振り分けスイ
ッチ112に伝達されることはなく、読み出しデータ
は、毎サイクル1つづつデータ返信回路104に伝達さ
れる。以上のように、内部メモリ領域インタフェース回
路107は、図2のメモリインタフェース回路205と
同等の処理を行う。
Internal memory area interface circuit 107
Under the control of the access wait management circuit 105,
An access request to the accessible memory area 108 can be transmitted every cycle. In order to process the plurality of accesses in parallel, the memory area control circuits 110 operate independently and in parallel. Also, the access distribution switch 112 receives the access request transmitted every cycle,
The data is transmitted to the corresponding memory area control circuit 110 every cycle. Since two or more accesses are not transmitted at exactly the same machine cycle timing, the two
One or more read data are not transmitted to the access distribution switch 112 at the same time, and the read data is transmitted to the data return circuit 104 one by one every cycle. As described above, the internal memory area interface circuit 107 performs the same processing as the memory interface circuit 205 in FIG.

【0038】以下では、メモリチップ303の基本的な
動作フローをメモリアクセスの流れにしたがって説明す
る。まず、外部(今の例では、記憶装置アクセス制御装
置301)からのメモリアクセス要求は、信号線L10
1−2を介して外部インタフェース回路101に伝えら
れる。この時、信号線L101−2を介して伝えられる
内容は、アクセスタイプ、アクセス先アドレス、アクセ
ス個々に一意に割り当てられる識別子および書き込みア
クセスの場合には、書き込みデータなどの組情報であ
る。外部インタフェース回路101は、このアクセス要
求を、アクセス受け付け回路103に伝える。アクセス
受け付け回路103は、このアクセス要求をアクセス待
ち合わせ管理回路105に伝える。アクセス待ち合わせ
管理回路105は、以降に述べる制約がない場合にはこ
のアクセス要求を内部メモリ領域インタフェース回路1
07に伝える。その制約とは、以下の2種類の制約であ
る。
Hereinafter, a basic operation flow of the memory chip 303 will be described according to a memory access flow. First, a memory access request from the outside (in this example, the storage device access control device 301) is sent to the signal line L10.
The information is transmitted to the external interface circuit 101 via 1-2. At this time, the contents transmitted via the signal line L101-2 are access type, access destination address, an identifier uniquely assigned to each access, and in the case of write access, set information such as write data. The external interface circuit 101 transmits this access request to the access receiving circuit 103. The access receiving circuit 103 transmits this access request to the access waiting management circuit 105. The access queuing management circuit 105 sends this access request to the internal memory area interface circuit 1 if there are no restrictions described below.
Tell 07. The restrictions are the following two types of restrictions.

【0039】1つめの制約は、発行待ちアクセスバッフ
ァ109に発行可能なアクセス要求が存在する場合であ
る。この時は、その時点でアクセス待ち合わせ管理回路
105に伝えられたアクセス要求は、新たに発行待ちア
クセスバッファ109に登録され、発行待ちアクセスバ
ッファ109に存在する発行可能なアクセス要求の内、
最も優先度が高いアクセス要求が内部メモリ領域インタ
フェース回路107に伝えられる。なお、発行可能なア
クセス要求とは、以前にアクセス待ち合わせ管理回路1
05から発行待ちアクセスバッファ109に登録された
アクセス要求であって、そのアクセス先メモリ領域10
8がメモリ領域ビジー管理回路106によってアクセス
可能であると表示されているアクセス要求である。ま
た、発行可能なアクセス要求の内、最も優先度が高いア
クセス要求とは、それらのアクセス要求の中で一番始め
に発行待ちアクセスバッファ109に登録されたアクセ
ス要求である。
The first restriction is that an issuable access request exists in the issuance-waiting access buffer 109. At this time, the access request transmitted to the access wait management circuit 105 at that time is newly registered in the issuance access buffer 109, and among the issuable access requests existing in the issuance access buffer 109,
The access request with the highest priority is transmitted to the internal memory area interface circuit 107. It should be noted that the issuable access request refers to the access waiting management circuit 1 previously.
05 is an access request registered in the issuance-waiting access buffer 109 and the access destination memory area 10
Reference numeral 8 denotes an access request indicating that the memory area busy management circuit 106 can access the access request. The access request with the highest priority among the issuable access requests is the first access request registered in the issuance-waiting access buffer 109 among the access requests.

【0040】2つめの制約とは、アクセス待ち合わせ管
理回路105に伝えられたアクセス要求のアクセス先メ
モリ領域108がメモリ領域ビジー管理回路106によ
ってビジーであると表示されている場合である。この時
は、その時点で発行待ちアクセスバッファ109に発行
可能なアクセス要求が存在しない場合であっても、当該
アクセス要求は、発行待ちアクセスバッファ109に登
録される。
The second constraint is that the access destination memory area 108 of the access request transmitted to the access wait management circuit 105 is displayed as busy by the memory area busy management circuit 106. At this time, even if there is no access request that can be issued in the issue waiting access buffer 109 at that time, the access request is registered in the issue waiting access buffer 109.

【0041】アクセス待ち合わせ管理回路105は、ア
クセス受け付け回路103から伝えられたアクセス要
求、または、発行待ちアクセスバッファから選択したア
クセス要求のいずれを内部メモリ領域インタフェース回
路107に発行する場合にも、そのアクセス要求のアド
レス情報からアクセス先のメモリ領域108を特定し、
そのアクセス要求のコマンドに応じて必要なサイクルタ
イムを決定し、その情報をメモリ領域ビジー情報として
メモリ領域ビジー管理回路106に伝える。
The access wait management circuit 105 issues the access request transmitted from the access reception circuit 103 or the access request selected from the issue wait access buffer to the internal memory area interface circuit 107, regardless of whether the access request is issued to the internal memory area interface circuit 107. Specify the memory area 108 to be accessed from the address information of the request,
The necessary cycle time is determined according to the command of the access request, and the information is transmitted to the memory area busy management circuit 106 as the memory area busy information.

【0042】メモリ領域ビジー管理回路106は、この
メモリ領域ビジー情報を元に、各メモリ領域のビジー状
態(アクセス可/不可状態)を管理し、アクセス待ち合
わせ管理回路105がアクセスを発行しようとするメモ
リ領域に関するビジー状態を適時アクセス待ち合わせ管
理回路105に伝える。メモリ領域ビジー管理回路10
6の実現方法としては、各種の方法が考えられるが、例
えば、各メモリ領域108対応にレジスタを用意し、ア
クセス待ち合わせ管理回路105から伝えられたメモリ
領域ビジー情報をこのレジスタに初期値としてセット
し、マシンサイクル毎にそのセット値が正値であれば、
その値から1減じた値をセットするようにし、当該レジ
スタが正値であれば、当該メモリ領域がビジー(アクセ
ス不可能)であると表示するような実現方法が考えられ
る。
The memory area busy management circuit 106 manages the busy state (accessible / unavailable state) of each memory area based on the memory area busy information, and the memory to which the access wait management circuit 105 issues an access. The busy state relating to the area is notified to the access wait management circuit 105 in a timely manner. Memory area busy management circuit 10
Various methods are conceivable as a method of realizing the method 6. For example, a register is prepared for each memory area 108, and the memory area busy information transmitted from the access wait management circuit 105 is set as an initial value in this register. , If the set value is positive every machine cycle,
A method of setting a value obtained by subtracting 1 from that value, and displaying that the memory area is busy (inaccessible) when the register is a positive value is considered.

【0043】発行待ちアクセスバッファ109は、上述
した制約によって発行待ちとなったアクセス要求をバッ
ファに管理する。発行待ちアクセス要求は、到着順で管
理する。また、発行待ちアクセスバッファ109は、バ
ッファが溢れそうになった時点でそれ以上のアクセス要
求がメモリチップ303に投入されないように抑止信号
を外部インタフェース回路101に対して伝える。信号
線L101−1の各種制御信号線の内の一つであるアク
セス要求の抑止要求信号線は、この抑止信号をメモリチ
ップ303の外部(今の例では、記憶装置アクセス制御
装置301)に伝えるための信号線である。外部インタ
フェース回路101は、この信号線を介してメモリチッ
プ303の外部(今の例では、記憶装置アクセス制御装
置301)にアクセス要求の抑止を伝える。
The issuance-waiting access buffer 109 manages, in a buffer, access requests that are waiting to be issued due to the above-described restrictions. The access requests to be issued are managed in the order of arrival. Further, the issuance-waiting access buffer 109 transmits a suppression signal to the external interface circuit 101 so that no more access requests are input to the memory chip 303 when the buffer is about to overflow. An access request inhibition request signal line, which is one of the various control signal lines of the signal line L101-1, transmits this inhibition signal to the outside of the memory chip 303 (in this example, the storage device access control device 301). Signal line. The external interface circuit 101 informs the outside of the memory chip 303 (in this example, the storage device access control device 301) of the suppression of the access request via this signal line.

【0044】内部メモリ領域インタフェース回路107
では、アクセス振り分けスイッチ112が、アクセス待
ち合わせ管理回路105から伝えられたアクセス要求を
受け、そのアドレス情報からアクセス先のメモリ領域1
08を特定し、そのメモリ領域108に対応するメモリ
領域制御回路110にアクセス要求を伝える。当該メモ
リ領域制御回路110は、アクセス要求受理時に当該ア
クセス要求の識別子情報をメモリ領域制御回路110内
のIDレジスタ111にセットし、自身が受け持つメモ
リ領域108に対して対応するバス121を使用してメ
モリアクセスを行う。
Internal memory area interface circuit 107
Then, the access distribution switch 112 receives the access request transmitted from the access wait management circuit 105, and, based on the address information, the memory area 1 of the access destination.
08 is specified, and an access request is transmitted to the memory area control circuit 110 corresponding to the memory area 108. The memory area control circuit 110 sets the identifier information of the access request in the ID register 111 in the memory area control circuit 110 at the time of receiving the access request, and uses the bus 121 corresponding to the memory area 108 to which the memory area control circuit 110 handles. Perform memory access.

【0045】アクセスに当たっては、図6、図7の説明
でも述べたとおり、アドレス情報からメモリ領域108
内の記憶素子を特定するための行アドレス、列アドレス
を求め、これを順次伝え、同時にアクセスコマンドを伝
え、書き込み系のコマンドについては、書き込みデータ
を伝えてメモリアクセスを行う。読み出し系のコマンド
に関しては、然るべきアクセスタイムの後に読み出しデ
ータをそのバス121を介して受け取り、このデータと
ともに、先にIDレジスタ111にセットした識別子情
報を組み合わせてデータ返信回路104に伝える。デー
タ返信回路104は、受け取った読み出しデータおよび
識別子情報をデータ有効信号とともに外部インタフェー
ス回路101に伝え、さらに、外部インタフェース回路
101は、その読み出しデータ、識別子情報およびデー
タ有効信号を信号線L101−3を介して外部(今の例
では、記憶装置アクセス制御装置301)に返信する。
In accessing, as described in FIGS. 6 and 7, the memory area 108 is obtained from the address information.
A row address and a column address for specifying a storage element in the memory are obtained, and are sequentially transmitted. At the same time, an access command is transmitted. For a write-related command, write data is transmitted to perform memory access. Regarding a read command, the read data is received via the bus 121 after an appropriate access time, and the data is transmitted to the data reply circuit 104 in combination with the identifier information previously set in the ID register 111. The data reply circuit 104 transmits the received read data and identifier information together with the data valid signal to the external interface circuit 101. Further, the external interface circuit 101 transmits the read data, identifier information and data valid signal to the signal line L101-3. A response is sent back to the outside (in this example, the storage device access control device 301).

【0046】次に、同じメモリチップ303に対して連
続してメモリアクセス要求を投入した場合の動作を図5
を用いて説明する。図5では、連続するメモリアクセス
が総て読み出しアクセスであり、アクセス先アドレスは
連続アドレスであるとする。メモリチップ303内の各
メモリ領域108にはインタリーブしたアドレスが割り
当てられているので、当該連続アクセスは、異なったメ
モリ領域108を順にアクセスしていくことになる。図
5の501は、左から右に流れる時間経過に対して、メ
モリアクセス要求(総て読み出しアクセス要求)に係わ
るアドレス情報がどのタイミングでメモリチップ303
に対して伝達されるかを(長い円で囲った)アクセス要
求を識別する数字で表し、さらに、図5の502は、そ
のアクセス要求に対応する結果データがどのタイミング
でメモリチップ303から出力されるかを(長い円で囲
った)アクセス要求を識別する数字で表す。一個のアク
セス要求に係わるアドレス伝達とデータ出力は同じ数字
で表記した。
Next, the operation when a memory access request is continuously input to the same memory chip 303 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 5, it is assumed that all consecutive memory accesses are read accesses, and the access destination address is a continuous address. Since the interleaved addresses are assigned to the respective memory areas 108 in the memory chip 303, the continuous access involves sequentially accessing different memory areas 108. Reference numeral 501 in FIG. 5 indicates at what timing the address information related to the memory access request (all read access requests) indicates the timing at which the memory chip 303
Is represented by a numeral for identifying an access request (enclosed in a long circle), and 502 in FIG. 5 indicates at what timing the result data corresponding to the access request is output from the memory chip 303. Or a number identifying the access request (enclosed in a long circle). Address transmission and data output related to one access request are represented by the same numbers.

【0047】図5の501が示すとおり、上記条件で
は、連続するアクセス要求は、毎マシンサイクルタイミ
ングでメモリチップ303に受理される。これらのアク
セス要求は、順次パイプライン処理的にメモリチップ3
03内の外部インタフェース回路101、アクセス受け
付け回路103、アクセス待ち合わせ管理回路105、
アクセス振り分けスイッチ112を経由して、アクセス
先のメモリ領域108を担当するメモリ領域制御回路1
10に伝達される。そうして、複数のメモリ領域制御回
路110で並行してメモリ領域108に対するアクセス
が処理される。
As indicated by 501 in FIG. 5, under the above conditions, successive access requests are accepted by the memory chip 303 at each machine cycle timing. These access requests are sequentially pipelined to the memory chip 3.
03, an external interface circuit 101, an access receiving circuit 103, an access waiting management circuit 105,
The memory area control circuit 1 which is in charge of the memory area 108 to be accessed via the access distribution switch 112
It is transmitted to 10. Thus, the access to the memory area 108 is processed in parallel by the plurality of memory area control circuits 110.

【0048】メモリ領域108に対する読み出しアクセ
スの結果は、いずれもアクセスを開始してから一定時間
後に得られるため、各メモリ領域制御回路110は、先
にアクセスが始まったものから順次結果データをアクセ
ス振り分けスイッチ112に伝達する。複数のメモリ領
域制御回路110が並行してメモリアクセスを処理して
いるため、アクセス振り分けスイッチ112は、毎マシ
ンサイクルタイミングで読み出しデータをそれらのメモ
リ領域制御回路110から受け取り、これをパイプライ
ン処理的にデータ返信回路104に伝える。さらに、こ
の連続した読み出しデータは、データ返信回路104、
外部インタフェース回路101を経由し、線L101−
3を介して外部(今の例では、記憶装置アクセス制御装
置301)に伝達される。この連続する読み出しデータ
の出力の様子を示したものが、図5の502である。以
上のように、メモリチップ303内の外部インタフェー
ス回路101、アクセス受け付け回路103、アクセス
待ち合わせ管理回路105、アクセス振り分けスイッチ
112およびデータ返信回路104は、毎システムサイ
クルごとに1個のアクセス要求を順次処理する。
Since the result of the read access to the memory area 108 is obtained after a lapse of a fixed time from the start of the access, each memory area control circuit 110 sorts the result data in order from the one from which the access started first. The signal is transmitted to the switch 112. Since the plurality of memory area control circuits 110 process memory accesses in parallel, the access distribution switch 112 receives read data from the memory area control circuits 110 at every machine cycle timing, To the data return circuit 104. Further, the continuous read data is transmitted to the data return circuit 104,
Via the external interface circuit 101, the line L101-
3 to the outside (in this example, the storage device access control device 301). The state of the output of the continuous read data is indicated by 502 in FIG. As described above, the external interface circuit 101, the access receiving circuit 103, the access waiting management circuit 105, the access distribution switch 112, and the data return circuit 104 in the memory chip 303 sequentially process one access request every system cycle. I do.

【0049】連続するメモリアクセス要求に対する動作
に関して、本メモリチップ303と従来技術のメモリチ
ップ207を比較する。図4は、連続するメモリアクセ
ス要求に対する従来技術のメモリチップ207の動作を
示す。図5の仮定と同様に図4でも、連続するメモリア
クセスが総て読み出しアクセスであり、アクセス先アド
レスは連続アドレスであるとする。図5の501と同
様、図4の401は、左から右に流れる時間経過に対し
て、メモリアクセス要求(総て読み出しアクセス要求)
に係わるアドレス情報がどのタイミングでメモリチップ
207に対して伝達されるかを(長い円で囲った)アク
セス要求を識別する数字で表し、さらに図4の402
は、そのアクセスに対応する結果データがどのタイミン
グでメモリチップ207から出力されるかを(長い円で
囲った)アクセス要求を識別する数字で表す。一個のア
クセスに係わるアドレス伝達とデータ出力は同じ数字で
表記した。
The operation of the present memory chip 303 is compared with that of the conventional memory chip 207 with respect to the operation for successive memory access requests. FIG. 4 shows the operation of the prior art memory chip 207 for successive memory access requests. Similar to the assumption in FIG. 5, in FIG. 4, it is assumed that all continuous memory accesses are read accesses and the access destination address is a continuous address. Similar to 501 in FIG. 5, reference numeral 401 in FIG. 4 indicates a memory access request (all read access requests) with respect to the passage of time from left to right.
The timing at which the address information relating to is transmitted to the memory chip 207 is represented by a numeral for identifying an access request (enclosed in a long circle), and 402 in FIG.
Indicates at which timing the result data corresponding to the access is output from the memory chip 207 by a numeral identifying an access request (enclosed in a long circle). Address transmission and data output related to one access are represented by the same numbers.

【0050】図4では、サイクルタイム403の制約に
よって、アドレス情報はサイクルタイム間隔のタイミン
グ401でしか伝達できず、これにともなって読み出し
データもサイクルタイム間隔のタイミング402でしか
出力できないため、メモリチップインタフェースの実効
バンド幅は低い。一方、図5では、先述したとおり、ア
ドレス情報を毎サイクル伝達でき、これにともなって読
み出しデータデータも毎サイクル出力されるため、メモ
リチップインタフェースの実効バンド幅が高い。例え
ば、現状技術のメモリチップ207のサイクルタイム
は、約20システムマシンサイクルであるため、本実施
例のメモリチップ303では、約20倍の実効バンド幅
を得ることができる。
In FIG. 4, the address information can be transmitted only at the timing 401 of the cycle time interval due to the restriction of the cycle time 403, and the read data can be output only at the timing 402 of the cycle time interval. The effective bandwidth of the interface is low. On the other hand, in FIG. 5, as described above, the address information can be transmitted every cycle, and the read data is output every cycle accordingly, so that the effective bandwidth of the memory chip interface is high. For example, the cycle time of the memory chip 207 according to the state of the art is about 20 system machine cycles, so that the memory chip 303 of this embodiment can obtain an effective bandwidth of about 20 times.

【0051】従来のバンク206(図2)がサイクルタ
イムの影響の隠蔽を目的として複数個用意されていたの
に対して、セグメント302は、システムが必要とする
主記憶容量を提供するために複数個接続される。したが
って、必要な主記憶容量によっては、セグメント302
は1つだけで良い。この点がバンク206とセグメント
302の大きな相違である。このため、図3のシステム
のメモリチップインタフェース線L302は、図2のシ
ステムのメモリチップインタフェース線L204よりも
少ない本数で実装可能である。また、バンク206また
はセグメント302に対する主記憶アドレスの割り振り
に関しても、図2のシステムでは、全バンク206に対
して均等にアクセスが発行されやすいように、全バンク
206にわたってサイクリックにアドレスが割り振られ
るのに対して、図3のシステムでは、そのような制約は
無く、一つのセグメント302に対して連続したアドレ
スを割り付けることが可能である。
Whereas a plurality of conventional banks 206 (FIG. 2) are provided for the purpose of concealing the influence of the cycle time, a plurality of segments 302 are provided to provide the main storage capacity required by the system. Are connected. Therefore, depending on the required main storage capacity, the segment 302
Need only one. This is a major difference between the bank 206 and the segment 302. Therefore, the number of the memory chip interface lines L302 in the system of FIG. 3 can be smaller than the number of the memory chip interface lines L204 in the system of FIG. Also, regarding the allocation of main storage addresses to the banks 206 or the segments 302, in the system of FIG. 2, addresses are cyclically allocated to all the banks 206 so that accesses are easily issued to all the banks 206. On the other hand, in the system of FIG. 3, there is no such restriction, and it is possible to assign continuous addresses to one segment 302.

【0052】メモリ領域108に対しては、一度に一つ
づつしかアクセスを行えない。この一度に一つづつしか
アクセスを投入しない制限をもたらすのがサイクルタイ
ムである。すなわち、同じメモリ領域108に対する連
続したアクセスは、サイクルタイム毎にしか処理できな
い。このサイクルタイムの制約によってメモリアクセス
性能が低下するのを防ぐために、多数のメモリ領域10
8を用意し、メモリアクセスを多重処理する。図2の従
来の多バンク構成のメモリシステムでは、多重処理の多
重度は、バンク206の数であり、本実施の形態では、
多重処理の多重度は、一つのセグメント内のメモリ領域
108の数である。従って、本実施の形態では、図2の
従来の多バンク構成のメモリシステムに比べて、この多
重度を非常に大きく出来る。これは、チップ内の集積度
の高さによってメモリ領域108が多数用意できる点お
よびその多数用意したメモリ領域108と内部メモリ領
域インタフェース回路107とのインタフェース信号線
L102がやはり高密度実装によって多数用意できる点
に起因する。
The memory area 108 can be accessed only one at a time. It is the cycle time that gives a limitation that only one access is input at a time. That is, continuous access to the same memory area 108 can be processed only for each cycle time. In order to prevent the memory access performance from deteriorating due to the cycle time constraint, a large number of memory areas 10
8 is prepared and the memory access is multiplexed. In the conventional memory system of the multi-bank configuration shown in FIG. 2, the multiplicity of the multiplex processing is the number of the banks 206, and in the present embodiment,
The multiplicity of the multiplex processing is the number of the memory areas 108 in one segment. Therefore, in the present embodiment, the multiplicity can be greatly increased as compared with the conventional multi-bank memory system of FIG. This is because a large number of memory areas 108 can be prepared depending on the degree of integration in the chip, and a large number of interface signal lines L102 between the large number of prepared memory areas 108 and the internal memory area interface circuit 107 can also be prepared by high-density mounting. Due to the point.

【0053】以上の構成および動作制御によって明らか
なように、本実施の形態におけるメモリチップは、例外
的に特定のメモリ領域108にアクセス要求が集中して
上記抑止信号が発行される場合を除いて、マシンサイク
ル毎に連続して伝達されるアクセス要求を随時受理し、
処理する。また、上記の例外的に特定のメモリ領域10
8にアクセス要求が集中するという事象も、メモリチッ
プ内部に非常に多くのメモリ領域108を用意できるた
め、従来の多バンク構成のメモリシステムでの特定バン
クへのアクセス要求集中という事象に比べて、その発生
頻度を大幅に削減できる。すなわち、従来技術のメモリ
チップにおけるサイクルタイムの制約によるアクセス不
可状態はほとんど存在しない。この結果、このメモリチ
ップを用いてメモリシステムを構築すれば、中・大型の
計算機システムにおけるプロセッサとメモリの性能ギャ
ップの問題を解消でき、かつ、システム自体をコンパク
トに実装できる。
As is apparent from the above configuration and operation control, the memory chip according to the present embodiment is exceptionally exceptional when access requests are concentrated on a specific memory area 108 and the above-described inhibition signal is issued. , Receives access requests transmitted continuously every machine cycle,
To process. In addition, the exceptionally specific memory area 10
In the event that the access requests are concentrated on the memory chip 8, since a very large number of memory areas 108 can be prepared inside the memory chip, compared with the event that the access requests are concentrated on a specific bank in the conventional multi-bank memory system, The frequency of occurrence can be greatly reduced. That is, there is almost no access-impossible state due to the limitation of the cycle time in the conventional memory chip. As a result, if a memory system is constructed using this memory chip, the problem of a performance gap between a processor and a memory in a medium / large computer system can be solved, and the system itself can be compactly implemented.

【0054】<変形例>本発明は以上の実施の形態に限
定されるのではなく、以下に例示する変形例およびその
他の変形例として実現可能である。
<Modifications> The present invention is not limited to the above embodiment, but can be realized as the following modifications and other modifications.

【0055】(1)実施の形態では、各セグメントに主
記憶の連続するアドレス領域を割り当て、そのセグメン
ト内の複数のメモリ領域108には、そのアドレス領域
の複数のアドレスをインタリーブ態様で割り当てた。し
かし、セグメント内のメモリ領域へのアドレスの割り当
てをインタリーブから変形することも可能である。
(1) In the embodiment, a continuous address area of the main memory is allocated to each segment, and a plurality of addresses in the address area are allocated to a plurality of memory areas 108 in the segment in an interleaved manner. However, it is also possible to change the assignment of addresses to the memory areas in the segment from interleaving.

【0056】(2)さらに、セグメントへのアドレスの
割り当ては他の割り当て態様に行ってもよい。たとえ
ば、複数のセグメントにまたがってアドレスをインタリ
ーブ態様で割り当ててもよい。連続するアクセス要求の
アドレスパターンによっては、この態様でアドレスを割
り当てた方が、1つのセグメント内の1つのメモリ領域
へのアクセス集中を回避し、メモリアクセス性能を向上
できる場合がある。
(2) Further, the assignment of the addresses to the segments may be performed in another manner. For example, addresses may be assigned in an interleaved manner across multiple segments. Depending on the address pattern of successive access requests, allocating addresses in this manner may avoid concentration of accesses to one memory area in one segment and may improve memory access performance.

【0057】(3)各メモリ領域108は1ビットの記
憶信号を読み書き可能なものでもよい。このときには、
一つのセグメントを構成するには、より多くのメモリチ
ップを使用すればよい。
(3) Each memory area 108 may be capable of reading and writing a 1-bit storage signal. At this time,
To construct one segment, more memory chips may be used.

【0058】(4)メモリ領域108はダイナミックラ
ンダムアクセスメモリを構成したが、この領域をスタテ
ィックメモリを構成するようにしてもよい。
(4) Although the memory area 108 constitutes a dynamic random access memory, this area may constitute a static memory.

【0059】(5)記憶制御装置301がメモリシステ
ムから同時に読み書きするデータのビット数が実施の形
態に示したものより少なくてもよい用途には、各セグメ
ントは一つのメモリチップ303から構成されてもよ
い。また、記憶制御装置301がメモリシステムから同
時に読み書きするデータのビット数が実施の形態に示し
たものと同程度のものであっても、各メモリチップ30
3内に各メモリ領域が同時に読み書きできるデータのビ
ット数をこの記憶制御装置301が要求するデータのビ
ット幅と同じ程度に増大できれば、同様に各セグメント
を一つのメモリチップ303により構成することができ
る。
(5) For applications in which the number of bits of data read and written by the storage controller 301 simultaneously from the memory system may be smaller than that shown in the embodiment, each segment is constituted by one memory chip 303. Is also good. Further, even if the number of bits of data read and written simultaneously from the memory system by the storage control device 301 is almost the same as that shown in the embodiment, each memory chip 30
If the number of bits of data that can be simultaneously read and written by each memory area in the memory 3 can be increased to the same extent as the bit width of data required by the storage control device 301, each segment can be similarly configured by one memory chip 303. .

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明によれば、高い実効的に動作可能
周波数の半導体記憶装置を実現できる。
According to the present invention, a semiconductor memory device having a high effective operable frequency can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るメモリチップの概略ブロック図。FIG. 1 is a schematic block diagram of a memory chip according to the present invention.

【図2】従来の多バンク構成の主記憶を有する計算機シ
ステムを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a conventional computer system having a multi-bank main memory.

【図3】図1のメモリチップを使用した計算機システム
の概略ブロック図。
FIG. 3 is a schematic block diagram of a computer system using the memory chip of FIG. 1;

【図4】従来のメモリチップからのデータ読み出し完了
タイミングを示すタイムチャート。
FIG. 4 is a time chart showing the completion timing of reading data from a conventional memory chip.

【図5】図1のメモリチップからのデータ読み出し完了
タイミングを示すタイムチャート。
FIG. 5 is a time chart showing completion timing of reading data from the memory chip of FIG. 1;

【図6】図1のメモリチップ内のメモリ領域への読み出
し動作時の各種信号のタイムチャート。
FIG. 6 is a time chart of various signals during a read operation to a memory area in the memory chip of FIG. 1;

【図7】図1のメモリチップ内のメモリ領域への書き込
み動作時の各種信号のタイムチャート。
FIG. 7 is a time chart of various signals during a write operation to a memory area in the memory chip of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

401・・・アドレス伝達タイミング、402・・・デ
ータ出力タイミング、403・・・サイクルタイム、5
01・・・アドレス伝達タイミング、502・・・デー
タ出力タイミング。
401: address transmission timing, 402: data output timing, 403: cycle time, 5
01: Address transmission timing, 502: Data output timing.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の記憶素子からなり、互いに異なるア
ドレスが割り当てられている複数のメモリ領域と、 それぞれ上記複数のメモリ領域の一つに接続された複数
のバスと、 それぞれ上記複数のメモリ領域の一つに対応して設けら
れ、上記複数のバスの内、その対応するメモリ領域に接
続されたバスに接続され、そのバスを介して対応するメ
モリ領域をアクセスするための複数のメモリ制御回路
と、 外部から上記複数のメモリ領域に対して共通に設けられ
た信号線を介して順次供給される複数のアクセス要求
を、それぞれのアクセス要求が指定するアドレスが割り
当てられた複数のメモリ制御回路に順次転送するアクセ
ス振り分け回路とを単一の集積回路上に有する半導体記
憶装置。
1. A plurality of memory areas each comprising a plurality of storage elements and assigned different addresses, a plurality of buses respectively connected to one of the plurality of memory areas, and a plurality of memory areas respectively. A plurality of memory control circuits provided corresponding to one of the plurality of buses, connected to a bus connected to the corresponding memory area of the plurality of buses, and for accessing the corresponding memory area via the bus And a plurality of access requests sequentially supplied from the outside via signal lines provided commonly to the plurality of memory areas, to a plurality of memory control circuits assigned addresses designated by the respective access requests. A semiconductor memory device having, on a single integrated circuit, an access distribution circuit for sequentially transferring data.
【請求項2】上記アクセス振り分け回路により振り分け
られた複数のアクセス要求に含まれた複数のデータ読み
出し要求に対して複数のメモリ制御回路が複数のメモリ
領域から順次読み出した複数のデータを、上記複数のメ
モリ領域に対して共通に設けられた信号線を介して外部
に順次出力するデータ返信回路をさらに有する請求項1
記載の半導体記憶装置。
2. A plurality of data read sequentially from a plurality of memory areas by a plurality of memory control circuits in response to a plurality of data read requests included in the plurality of access requests allocated by the access allocation circuit. 2. A data return circuit for sequentially outputting to the outside via a signal line provided in common to the memory area of claim 1.
13. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項3】上記アクセス振り分け回路は、外部から転
送された上記複数のアクセス要求の内、読み出し要求の
各々に、他の読み出し用のアクセス要求と区別するため
の識別信号を付す回路を有し、 各メモリ制御回路は、上記アクセス振り分け回路から転
送されたデータ読み出し要求が要求する、対応するメモ
リ領域から読み出したデータに、その読み出し用の要求
に付された、上記アクセス要求振り分け回路から転送さ
れた識別信号を付す回路を有する請求項2記載の半導体
記憶装置。
3. The access distribution circuit includes a circuit for assigning an identification signal to each of the read requests among the plurality of access requests transferred from the outside to distinguish the read request from other access requests for reading. Each memory control circuit transfers the data read from the corresponding memory area requested by the data read request transferred from the access distribution circuit to the data read from the corresponding memory area and transferred from the access request distribution circuit attached to the read request. 3. The semiconductor memory device according to claim 2, further comprising a circuit for attaching the identification signal.
【請求項4】上記複数のメモリ領域には、連続するアド
レスがインタリーブして割り当てれられている請求項1
記載の半導体記憶装置。
4. A continuous address is assigned to the plurality of memory areas in an interleaved manner.
13. The semiconductor memory device according to claim 1.
【請求項5】各メモリ領域は、複数のビットのデータを
一度に読み書き可能である請求項1記載の半導体記憶装
置。
5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein each memory area can read and write a plurality of bits of data at a time.
【請求項6】外部から順次供給される上記複数のアクセ
ス要求を受理し、それぞれのアクセス要求の実行タイミ
ングを制御するための調停制御回路をさらに有し、 該調停制御回路は、各受理したアクセス要求が指定する
メモリアドレスに基づいて、そのメモリアドレスが割り
当てられた、上記複数のメモリ領域の一つに対してその
アクセス要求を直ちに実行できないときには、そのアク
セス要求を一時的に保留するアクセス待ち合わせ管理回
路を有する請求項1記載の半導体記憶装置。
6. An arbitration control circuit for receiving the plurality of access requests sequentially supplied from the outside and controlling the execution timing of each access request, the arbitration control circuit comprising: Access queuing management for temporarily suspending the access request when the access request cannot be immediately executed for one of the plurality of memory areas to which the memory address is assigned based on the memory address specified by the request; 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a circuit.
【請求項7】上記調停制御回路は、保留されたアクセス
要求を一時的に保持するバッファを有し、 上記アクセス待ち合わせ管理回路は、上記バッファ内に
新たなアクセス要求を保持する領域がなくなったとき
に、外部に対してアクセス要求の送出を抑止する信号を
送出する回路を有する請求項1記載の半導体記憶装置。
7. The arbitration control circuit has a buffer for temporarily holding a suspended access request, and the access queuing management circuit is configured to execute when an area for holding a new access request runs out in the buffer. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a circuit for transmitting a signal for suppressing transmission of an access request to the outside.
【請求項8】プロセッサと、 上記プロセッサのための記憶装置を実現する少なくとも
一つのセグメントと、 上記プロセッサから発行されたメモリアクセス要求を順
次上記セグメントに転送する記憶制御装置とを有し、 各セグメントは、一つの集積回路上に構成された少なく
とも一つの半導体記憶装置からなり、 該半導体記憶装置は、 複数の記憶素子からなり、互いに異なるアドレスが割り
当てられている複数のメモリ領域と、 それぞれ上記複数のメモリ領域の一つに接続された複数
のバスと、 それぞれ上記複数のメモリ領域の一つに対応して設けら
れ、上記複数のバスの内、その対応するメモリ領域に接
続されたバスに接続され、そのバスを介して対応するメ
モリ領域をアクセスするための複数のメモリ制御回路
と、 上記記憶制御装置から上記複数のメモリ領域に対して共
通に設けられた信号線を介して順次供給される複数のア
クセス要求を、それぞれのアクセス要求が指定するアド
レスに依存して、上記複数のメモリ制御回路の一つに順
次転送するアクセス振り分け回路と、 上記アクセス振り分け回路により振り分けられた複数の
アクセス要求に含まれた複数のデータ読み出し要求に対
して複数のメモリ制御回路が複数のメモリ領域から順次
読み出した複数のデータを、上記複数のメモリ領域に対
して共通に設けられた信号線を介して該記憶制御装置に
順次出力するデータ返信回路とを単一の集積回路上に有
する計算機システム。
8. A processor comprising: a processor; at least one segment realizing a storage device for the processor; and a storage controller for sequentially transferring a memory access request issued from the processor to the segment. Comprises at least one semiconductor memory device formed on one integrated circuit, the semiconductor memory device comprises a plurality of storage elements, and a plurality of memory areas to which mutually different addresses are assigned; A plurality of buses connected to one of the plurality of memory areas; and a plurality of buses provided corresponding to one of the plurality of memory areas, respectively, and connected to a bus connected to the corresponding one of the plurality of buses. A plurality of memory control circuits for accessing a corresponding memory area via the bus; A plurality of access requests sequentially supplied via signal lines provided commonly to the plurality of memory areas, depending on an address specified by each access request. And a plurality of memory control circuits sequentially reading from a plurality of memory areas in response to a plurality of data read requests included in the plurality of access requests allocated by the access allocation circuit. A computer system having, on a single integrated circuit, a data return circuit for sequentially outputting data to the storage control device via signal lines provided commonly to the plurality of memory areas.
【請求項9】上記セグメントが複数個設けられ、 上記記憶制御装置は、上記プロセッサが発行したメモリ
アクセス要求が指定するアドレスに従って、そのメモリ
アクセス要求上記複数のセグメントの一つに転送する請
求項8記載の計算機システム。
9. The storage control device according to claim 8, wherein the plurality of segments are provided, and the storage control device transfers the memory access request to one of the plurality of segments according to an address specified by a memory access request issued by the processor. Computer system as described.
【請求項10】各セグメントは、上記半導体記憶装置を
複数個有し、該複数の半導体記憶装置は同じアドレスを
割り当てられ、同じセグメント内の該複数の半導体記憶
装置は、上記記憶制御装置から転送された同じメモリア
クセス要求に応答する請求項9記載の計算機システム。
10. Each segment has a plurality of the semiconductor memory devices, the plurality of semiconductor memory devices are assigned the same address, and the plurality of semiconductor memory devices in the same segment are transferred from the storage control device. 10. The computer system according to claim 9, responsive to the same requested memory access request.
【請求項11】各セグメントにはアドレス空間の複数の
連続するアドレス領域の一つが割り当てられている請求
項9記載の計算機システム。
11. The computer system according to claim 9, wherein each segment is assigned one of a plurality of continuous address areas in an address space.
【請求項12】上記複数のセグメントには、それらの間
でインタリーブされたアドレスが割り当てられている請
求項9記載の計算機システム。
12. The computer system according to claim 9, wherein said plurality of segments are assigned addresses interleaved between them.
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