KR101765060B1 - On-die termination circuit, data output buffer, semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
반도체 메모리 장치의 온-다이 터미네이션(on-die termination, ODT) 회로는 종단 저항부 및 종단 제어부를 포함한다. 상기 종단 저항부는 외부 핀에 연결되고, 상기 외부 핀에 연결된 전송선에 종단 저항을 제공한다. 상기 종단 제어부는 상기 종단 저항부에 연결되고, 데이터 레이트를 반영하는 복수비트의 스트렝쓰 코드에 응답하여 상기 종단 저항의 저항값을 가변한다.An on-die termination (ODT) circuit of a semiconductor memory device includes a termination resistor portion and a termination control portion. The termination resistor portion is connected to an external pin and provides a termination resistance to a transmission line connected to the external pin. The termination control unit is connected to the termination resistance unit and varies a resistance value of the termination resistance in response to a plurality of bit length code reflecting the data rate.
Description
본 발명은 온-다이 터미네이션에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온-다이 터미네이션 회로, 데이터 출력 버퍼, 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to on-die termination, and more particularly, to an on-die termination circuit, a data output buffer, and a semiconductor memory device.
온-다이 터미네이션(on-die termination, ODT)은 메모리 컨트롤러와 반도체 메모리 장치간의 인터페이스에서 신호 반사(signal reflection)를 최소화함으로써 신호 충실도(signal integrity)를 향상시키기 위하여 도입되었다. ODT 회로는 전송선의 임피던스와 매칭된 터미네이션 저항(termination resistor, RTT)을 제공함으로써 신호 반사를 억제할 수 있다.On-die termination (ODT) has been introduced to improve signal integrity by minimizing signal reflection at the interface between the memory controller and the semiconductor memory device. The ODT circuit can suppress signal reflections by providing a termination resistor (RTT) matched to the impedance of the transmission line.
동작 전압이 감소함에 따라 이러한 ODT 회로에서 전력 소모를 감소시킬 필요성이 대두되었다.As the operating voltage decreases, there is a need to reduce power consumption in such ODT circuits.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 목적은 전력 소모를 감소시킬 수 있는 온-다이 터미네이션 회로를 제공하는 것이다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide an on-die termination circuit capable of reducing power consumption.
본 발명의 다른 목적은 전력 소모를 감소시킬 수 있는 데이터 출력 버퍼를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a data output buffer capable of reducing power consumption.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 데이터 출력 버퍼를 포함하는 반도체 메모리 장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a semiconductor memory device including the data output buffer.
상기 일 목적을 달성하기 위하여 반도체 메모리 장치의 온-다이 터미네이션(on-die termination, ODT) 회로는 종단 저항부 및 종단 제어부를 포함한다. 상기 종단 저항부는 외부 핀에 연결되고, 상기 외부 핀에 연결된 전송선에 종단 저항을 제공한다. 상기 종단 제어부는 상기 종단 저항부에 연결되고, 데이터 레이트를 반영하는 복수비트의 스트렝쓰 코드에 응답하여 상기 종단 저항의 저항값을 가변한다.To achieve the above object, an on-die termination (ODT) circuit of a semiconductor memory device includes a termination resistor portion and a termination control portion. The termination resistor portion is connected to an external pin and provides a termination resistance to a transmission line connected to the external pin. The termination control unit is connected to the termination resistance unit and varies a resistance value of the termination resistance in response to a plurality of bit length code reflecting the data rate.
일 실시예에서, 상기 종단 제어부는 상기 데이터 레이트가 높아질수록 상기 종단 저항의 저항값을 감소시키고, 상기 데이터 레이트가 낮아질수록 상기 종단 저항의 저항값을 증가시킬 수 있다.In one embodiment, the termination controller may decrease the resistance value of the termination resistance as the data rate increases, and may increase the resistance value of the termination resistance as the data rate decreases.
일 실시예에서, 상기 종단 제어부는, 상기 스트렝쓰 코드와 출력 인에이블 신호에 응답하여 활성화되는 복수 비트의 터미네이션 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 종단 저항부는 각각이 전원 전압에 연결되고 상기 터미네이션 제어 신호의 각 비트에 응답하여 턴-온되는 복수의 트랜지스터들; 및 상기 복수의 트랜지스터들 각각과 상기 외부 핀 사이에 연결되는 복수의 저항들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the termination control unit may generate a plurality of bits of termination control signal that are activated in response to the length code and the output enable signal. A plurality of transistors each of which is connected to a power supply voltage and is turned on in response to each bit of the termination control signal; And a plurality of resistors coupled between each of the plurality of transistors and the external pin.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 온-다이 터미네이션 회로는 종단부 및 조정부를 포함한다. 상기 종단부는 고정된 전압 레벨을 가지는 전원 전압과 외부 핀에 연결되는 조정 노드 사이에 연결되고, 복수 비트의 디지털 제어 코드에 응답하여 상기 외부 핀에 연결된 채널에 종단 저항을 제공한다. 상기 조정부는 상기 조정 노드에 연결되고, 상기 조정 노드의 전압과 기준 전압을 비교한 결과에 기초하여 상기 디지털 제어 코드를 각 비트값을 변경하여 상기 종단 저항이 상기 외부 핀에 연결된 외부 저항과 매칭되도록 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an on-die termination circuit including a termination part and an adjustment part. The termination is coupled between a power supply voltage having a fixed voltage level and an adjustment node coupled to the external pin and provides a termination resistance to the channel coupled to the external pin in response to the plurality of bits of the digital control code. Wherein the adjustment unit is connected to the adjustment node and changes the bit value of the digital control code based on a result of comparing the voltage of the adjustment node with the reference voltage so that the termination resistance is matched with the external resistance connected to the external pin do.
일 실시예에서, 상기 종단부는 상기 전원 전압과 상기 조정 노드 사이에 연결되는 복수의 피모스 트랜지스터를 포함하고, 상기 피모스 트랜지스터들의 게이트에는 상기 디지털 제어 코드의 각 비트가 인가될 수 있다.In one embodiment, the termination includes a plurality of PMOS transistors coupled between the power supply voltage and the tuning node, and each bit of the digital control code may be applied to a gate of the PMOS transistors.
상기 다른 목적을 달성하기 위해, 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼는 구동부 및 제어부를 포함한다. 상기 구동부는 외부 핀에 연결되고, 상기 외부 핀에 연결된 전송선을 통하여 메모리 컨트롤러에 독출 데이터를 제공하는 드라이버 동작을 수행하면서 상기 전송선에 드라이버 임피던스를 제공한다. 상기 제어부는 상기 구동부에 연결되고, 출력 인에이블 신호에 응답하여 상기 구동부가 상기 드라이버 동작을 수행하도록 제어하며, 상기 독출 데이터와 데이터 레이트가 반영된 스트렝쓰 코드를 결합하여 상기 구동부를 제어하는 드라이빙 제어 신호를 생성한다. 상기 드라이버 임피던스는 상기 스트렝쓰 코드에 따라 가변된다.In order to achieve the other object, the data output buffer of the semiconductor memory device includes a driver and a control unit. The driving unit is connected to an external pin and provides a driver impedance to the transmission line while performing a driver operation to supply read data to a memory controller through a transmission line connected to the external pin. The control unit is connected to the driving unit and controls the driving unit to perform the driver operation in response to an output enable signal. The driving unit controls the driving unit by combining the read data with the data code, . The driver impedance is varied according to the length code.
일 실시예에서, 상기 출력 인에이블 신호는 독출 모드에서 활성화되고, 상기 제어부는 상기 독출 데이터와 상기 스트렝스 코드를 결합하여 풀-업 드라이빙 제어 신호 및 풀-다운 드라이빙 제어 신호를 생성하고, 상기 출력 인에이블 신호에 응답하여 상기 구동부에 상기 풀-업 드라이빙 제어 신호 및 상기 풀-다운 드라이빙 제어 신호를 제공할 수 있다.In one embodiment, the output enable signal is activated in a read mode, and the control unit combines the read data with the strength code to generate a pull-up driving control signal and a pull-down driving control signal, And may provide the pull-up driving control signal and the pull-down driving control signal to the driving unit in response to an enable signal.
상기 구동부는 전원 전압과 상기 외부 핀 사이에 연결되고, 상기 제어부로부터 상기 풀-업 드라이빙 제어 신호를 수신하는 풀-업 구동기; 및 접지 전압과 상기 외부 핀 사이에 연결되고, 상기 제어부로부터 상기 풀-다운 드라이빙 제어 신호를 수신하는 풀-다운 구동기를 포함할 수 있다.A pull-up driver connected between the power supply voltage and the external pin and receiving the pull-up driving control signal from the control unit; And a pull-down driver connected between the ground voltage and the external pin and receiving the pull-down driving control signal from the control unit.
상기 전원 전압은 0.2V일 수 있다.The power supply voltage may be 0.2V.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위해, 반도체 메모리 장치는 메모리 코어 및 데이터 출력 버퍼를 포함한다. 상기 메모리 코어는 데이터를 저장하고, 상기 저장된 데이터에 기초하여 독출 데이터를 생성한다. 상기 데이터 출력 버퍼는 상기 메모리 코어로부터 제공된 상기 독출 데이터를 외부 핀을 통하여 메모리 컨트롤러로 출력하고 독출 모드에서 상기 전송선에 데이터 레이트를 반영하는 복수 비트의 스트렝쓰 코드에 응답하여 가변되는 드라이버 임피던스를 제공한다.According to another aspect of the present invention, a semiconductor memory device includes a memory core and a data output buffer. The memory core stores data and generates read data based on the stored data. The data output buffer outputs the read data provided from the memory core to the memory controller via an external pin and provides a variable driver impedance in response to a plurality of bit string codes reflecting a data rate on the transmission line in a read mode .
본 발명의 실시예들에 따르면 데이터 레이트에 따라서 가변되는 터미네이션 저항 또는 드라이버 임피던스를 제공하여 전류 소모를 감소시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, current consumption can be reduced by providing a termination resistance or driver impedance that varies according to the data rate.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온-다이 터미네이션(on-die termination, ODT) 회로를 나타내는 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 스트렝쓰 코드 제공 회로를 나타낸다.
도 3은 도 1의 ODT 회로의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 출력 버퍼를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 데이터 출력 버퍼를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 데이터 출력 버퍼를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ODT 회로를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 ODT 회로를 나타내는 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프-칩 드라이버(Off-chip driver, OCD)를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10의 OCD를 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 모듈을 나타내는 블록도이다.
도 13a 내지 도 13f는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 모듈의 예들을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a block diagram illustrating an on-die termination (ODT) circuit in accordance with an embodiment of the present invention.
FIGs. 2A and 2B show a string code providing circuit according to embodiments of the present invention. FIG.
3 is a circuit diagram showing an example of the ODT circuit of Fig.
4 is a block diagram illustrating a data output buffer according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing the data output buffer of Fig.
6 is a circuit diagram showing the data output buffer of FIG.
7 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram illustrating an ODT circuit according to another embodiment of the present invention.
9 is a circuit diagram showing the ODT circuit of Fig.
10 is a block diagram illustrating an off-chip driver (OCD) according to an embodiment of the present invention.
11 is a circuit diagram showing the OCD of FIG.
12 is a block diagram illustrating a memory module according to an embodiment of the present invention.
13A-13F illustrate examples of memory modules according to embodiments of the present invention.
Figure 14 is a diagram illustrating a memory system in accordance with one embodiment of the present invention.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Similar reference numerals have been used for the components in describing each drawing.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same or similar reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온-다이 터미네이션(on-die termination, ODT) 회로를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an on-die termination (ODT) circuit in accordance with an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, ODT 회로(100)는 종단 제어부(110) 및 종단 저항부(120)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
종단 저항부(120)는 외부 핀(210)에 연결된다. 종단 저항부(120)는 외부 핀(210)에 연결된 전송선에 종단 저항을 제공한다. 외부 핀(210)은 데이터 입출력(data input/output) 핀, 데이터 스트로브(data strobe) 핀, 데이터 마스크(data mask) 핀, 종단 데이터 스트로브(termination data strobe) 핀 등 일 수 있다. 여기서, “핀”이라는 용어는 집적 회로에 대한 전기적 상호접속을 폭넓게 가리키는 것으로서, 예를 들어 패드 또는 집적 회로 상의 다른 전기적 접촉점을 포함한다.The
종단 저항부(120)는 전원 전압과 외부 핀(210) 사이에 연결된 상기 종단 저항을 제공하는 풀-업 터미네이션 동작을 수행할 수 있다. 종단 저항부(120)가 상기 풀-업 터미네이션 동작을 수행하는 경우, 상기 외부 핀에 연결된 상기 전송선의 전압이 전원 전압으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 상기 전송선에 로우 레벨을 가진 데이터가 전송될 때에만 종단 저항부(120) 및 상기 전송선에 전류가 흐르므로, 상기 풀-업 터미네이션 동작을 수행하는 종단 저항부(120)는, ODT 회로에서 전류 경로가 형성되어 DC 전류가 소모되는 종래의 센터 터미네이션 동작을 수행할 때에 비하여, 전력 소모를 감소시킬 수 있다.The
종단 제어부(110)는 종단 저항부(120)에 연결된다. 종단 제어부(110)는 데이터 레이트(data rate)를 반영하는 복수 비트의 스트렝쓰(strength) 코드(SCD)에 응답하여 상기 종단 저항의 저항값을 가변한다. 여기서 데이터 레이트는 상기 ODT 회로(100)가 포함되는 반도체 메모리 장치의 동작 주파수(opreating frequemcy) 또는 외부 핀(210)을 통하여 반도체 메모리 장치로 입력되는 데이터의 토글 레이트를 의미한다. 또한 여기서 복수 비트의 스트렝Tm(strength) 코드(SCD)는 메모리 컨트롤러로부터 제어 핀을 통하여 입력될 수 있다. 예를 들어 상기 제어 핀은 ODT 핀일 수 있다. 또한 상기 스트렝스 코드(CD)는 상기 ODT 회로(100)가 포함되는 반도체 메모리 장치 내부(예를 들어 EMRS등)에서 생성될 수 있다.The
종단 제어부(110)는 스트렝쓰 코드(SCD) 및 출력 인에이블 신호(OEN)에 기초하여 종단 저항부(120)를 제어하는 종단 제어 신호(TCS)를 생성할 수 있다. 출력 인에이블 신호(OEN)는 외부 핀(210)에 연결된 전송선을 통하여 데이터가 출력되는 독출 모드(read mode)에서 활성화될 수 있다. 출력 인에이블 신호(OEN)가 활성화된 경우, 종단 제어부(110)는 상기 종단 저항을 제공하지 않도록 종단 저항부(120)를 제어하는 종단 제어 신호(TCS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 종단 제어부(110)는 활성화된 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 소정의 로직 레벨을 가진 종단 제어 신호(TCS)를 생성하고, 종단 저항부(120)는 상기 소정의 로직 레벨을 가진 종단 제어 신호(TCS)에 응답하여 상기 종단 저항과 외부 핀(210)의 연결을 끊을 수 있다.The
출력 인에이블 신호(OEN)가 비활성화된 경우, 종단 제어부(110)는 상기 종단 저항을 제공하도록 종단 저항부(120)를 제어하는 종단 제어 신호(TCS)를 생성할 수 있다. 또한, 종단 제어부(110)는 스트렝쓰 코드(TCS)에 응답하여 상기 종단 저항의 저항 값을 가변하도록 종단 제어 신호(TCS)의 로직 레벨을 변경할 수 있다. 예를 들어 스트렝쓰 코드(TCS)가 동작 주파수가 제1 레인지에 있음을 나타내는 경우 종단 제어 신호(TCS)에 응답하여 종단 저항부(120)는 제1 저항 값을 가지는 종단 저항을 제공하도록 제어될 수 있다. 또한 스트렝쓰 코드(TCS)가 동작 주파수가 제1 레인지에 있음을 나타내는 경우 종단 제어 신호(TCS)에 응답하여 종단 저항부(120)는 제2 저항 값을 가지는 종단 저항을 제공하도록 제어될 수 있다. 여기서 제1 레인지가 제2 레인지보다 빠른 경우 제1 저항 값은 제2 저항 값보다 작을 수 있다.When the output enable signal OEN is deactivated, the
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 스트렝쓰 코드 제공 회로를 나타낸다.FIGs. 2A and 2B show a string code providing circuit according to embodiments of the present invention. FIG.
도 2a를 참조하면, 스트렝쓰 코드 제공 회로(10)는 EMRS(Extended mode register set)로 구현될 수 있다. EMRS(10)는 데이터 레이트 정보(DRI) 즉 동작 주파수(FOP)를 제공받고 이 동작 주파수(FOP)에 따른 복수 비트의 스트렝쓰 코드(SCD)를 제공한다. 이러한 EMRS(10)는 반도체 메모리 장치 내부에 포함될 수도 있고, 반도체 메모리 장치 외부의 메모리 컨트롤러에 포함될 수도 있다.Referring to FIG. 2A, the streaming
도 2b를 참조하면, 스트렝쓰 코드 제공 회로(20)는 복수의 비교기들(21, 22, 23)을 포함할 수 있다. 비교기(21)는 동작 주파수(FOP)와 제1 기준 주파수(FR1)를 비교하여 그 결과에 따라 제1 스트렝쓰 코드(SCD1)를 출력한다. 비교기(22)는 동작 주파수(FOP)와 제2 기준 주파수(FR2)를 비교하여 그 결과에 따라 제2 스트렝쓰 코드(SCD2)를 출력한다. 비교기(23)는 동작 주파수(FOP)와 제3 기준 주파수(FR3)를 비교하여 그 결과에 따라 제3 스트렝쓰 코드(SCD3)를 출력한다. 예를 들어 제1 기준 주파수(FR1)가 제2 기준 주파수(FR2)보다 낮고 제2 기준 주파수(FR2)가 제3 주파수(FR3)보다 낮은 경우에 동작 주파수(FOP)가 제1 기준 주파수(FR1)와 제2 기준 주파수(FR2) 사이이면, SCD1은 로우 레벨, SCD2는 하이 레벨, SCD3는 하이 레벨일 수 있다. 즉 스트렝쓰 코드(SCD)는 [011]이 될 수 있다. 또한 동작 주파수(FOP)가 제2 기준 주파수(FR2)와 제3 기준 주파수(FR3) 사이이면 스트렝쓰 코드(SCD)는 [001]이 될 수 있다. 또한 동작 주파수가 제3 기준 주파수(FR3)보다 높으면 스트렝쓰 코드(SCD)는 [000]이 될 수 있다.Referring to FIG. 2B, the string
도 3은 도 1의 ODT 회로의 일 예를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram showing an example of the ODT circuit of Fig.
도 3을 참조하면, 종단 제어부(110)는 제1 선택기(111), 제2 선택기(112) 및 제3 선택기(113)를 포함할 수 있다. 제1 선택기(111), 제2 선택기(112) 및 제3 선택기(113)는 각각 멀티플렉서(multiplexer)로 구현될 수 있다. 종단 저항부(120)는 외부 핀(210)에 연결되고 제1 트랜지스터(121), 제1 저항(R1), 제2 트랜지스터(122), 제2 저항(R2), 제3 트랜지스터(123) 및 제3 저항(R3)을 포함할 수 있다.3, the
제1 선택기(111)는 전원 전압(VDDQ)에 연결된 제1 입력 단자, 접지 전압(VSSQ)에 연결된 제2 입력 단자, 출력 인에이블 신호(OEN)가 인가되는 선택 단자, 및 제1 종단 제어 신호(TCS1)가 출력되는 출력 단자를 가질 수 있다. 제1 선택기(111)는 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 제1 종단 제어 신호(TCS1)로서 전원 전압(VDDQ) 또는 제1 스트렝스 코드(SCD1)를 선택적으로 출력할 수 있다.The
제1 트랜지스터(121)는 전원 전압(VDDQ)에 연결된 소스, 제1 선택기(111)의 출력 단자에 연결된 게이트, 및 제1 저항(R1)에 연결된 드레인을 가질 수 있다. 제1 저항(R1)은 제1 트랜지스터(121)와 외부 핀(210) 사이에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(121)는 제1 종단 제어 신호(TCS1)에 응답하여 온/오프될 수 있고, 제1 저항(R1)은 제1 트랜지스터(121)의 온/오프 상태에 따라 외부 핀(210)에 전기적으로 연결 또는 차단될 수 있다.The
제2 선택기(112)는 전원 전압(VDDQ)에 연결된 제1 입력 단자, 접지 전압(VSSQ)에 연결된 제2 입력 단자, 출력 인에이블 신호(OEN)가 인가되는 선택 단자, 및 제2 종단 제어 신호(TCS2)가 출력되는 출력 단자를 가질 수 있다. 제3 선택기(112)는 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 제2 종단 제어 신호(TCS2)로서 전원 전압(VDDQ) 또는 제2 스트렝스 코드(SCD2)를 선택적으로 출력할 수 있다.The
제2 트랜지스터(122)는 전원 전압(VDDQ)에 연결된 소스, 제2 선택기(112)의 출력 단자에 연결된 게이트, 및 제2 저항(R2)에 연결된 드레인을 가질 수 있다. 제2 저항(R2)은 제2 트랜지스터(122)와 외부 핀(210) 사이에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(122)는 제2 종단 제어 신호(TCS2)에 응답하여 온/오프될 수 있고, 제2 저항(R2)은 제2 트랜지스터(122)의 온/오프 상태에 따라 외부 핀(210)에 전기적으로 연결 또는 차단될 수 있다.The
제3 선택기(113)는 전원 전압(VDDQ)에 연결된 제1 입력 단자, 접지 전압(VSSQ)에 연결된 제2 입력 단자, 출력 인에이블 신호(OEN)가 인가되는 선택 단자, 및 제3 종단 제어 신호(TCS3)가 출력되는 출력 단자를 가질 수 있다. 제3 선택기(113)는 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 제3 종단 제어 신호(TCS3)로서 전원 전압(VDDQ) 또는 제3 스트렝스 코드(SCD3)를 선택적으로 출력할 수 있다.The
제3 트랜지스터(123)는 전원 전압(VDDQ)에 연결된 소스, 제3 선택기(113)의 출력 단자에 연결된 게이트, 및 제2 저항(R2)에 연결된 드레인을 가질 수 있다. 제3 저항(R3)은 제3 트랜지스터(123)와 외부 핀(210) 사이에 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(123)는 제3 종단 제어 신호(TCS3)에 응답하여 온/오프될 수 있고, 제3 저항(R3)은 제3 트랜지스터(123)의 온/오프 상태에 따라 외부 핀(210)에 전기적으로 연결 또는 차단될 수 있다.The
외부 핀(210)에 연결된 전송선을 통하여 데이터가 출력되는 독출 모드(read mode)에서 출력 인에이블 신호(OEN)가 활성화되면, 제1 선택기(111)는 제1 종단 제어 신호(TCS1)로서 전원 전압(VDDQ)을 출력하고, 제2 선택기(112)는 제2 종단 제어 신호(TCS2)로서 전원 전압(VDDQ)을 출력하고, 제3 선택기(113)는 제3 종단 제어 신호(TCS2)로서 전원 전압(VDDQ)를 출력한다. 제1 내지 제3 트랜지스터들(121, 122, 123)은 각각 로직 하이 레벨을 가진 제1 내지 제3 종단 제어 신호들(TCS1, TCS2, TCS3)에 응답하여 턴-오프된다. 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3)은 각각 턴-오프된 제1 내지 제3 트랜지스터들(121, 122, 123)에 의하여 외부 핀(210)으로부터 전기적으로 차단될 수 있다. 이에 따라, ODT 회로(100)는 상기 독출 모드에서 터미네이션 동작을 수행하지 않을 수 있다.When the output enable signal OEN is activated in a read mode in which data is output through a transmission line connected to the
출력 인에이블 신호(OEN)가 비활성화되면, 제1 내지 제3 선택기들(111, 112, 113)은 각각 제1 내지 제3 종단 제어 신호(TCS1, TCS2, TCS3)로서 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCD1, SCD2, SCD3)을 출력한다. 제1 내지 제3 트랜지스터들(121, 122, 123)은 각각 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCD1, SCD2, SCD3)의 논리 레벨에 따라 턴-온/오프된다. 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3)은 각각 턴-온/오프된 제1 내지 제3 트랜지스터들(121, 122, 123)에 의하여 외부 핀(210)과/으로부터 전기적으로 연결/차단될 수 있다.When the output enable signal OEN is inactivated, the first to
예를 들어 스트렝쓰 코드(SCD)가 [011]이면, 제1 트랜지스터(121)만 턴-온되고 제1 저항(R1)만이 외부 핀(210)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라 종단 저항부(120)는 제1 저항(R1)으로 구성된 종단 저항을 제공할 수 있다. 예를 들어 스트렝쓰 코드가 [001]이면 제1 트랜지스터(121)와 제2 트랜지스터(122)가 턴-온 되고 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)이 외부 핀(210)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라 종단 저항부(120)는 병렬 연결된 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)으로 구성된 종단 저항을 제공할 수 있다. 예를 들어 스트렝쓰 코드가 [000]이면 제1 내지 제3 트랜지스터(121, 122, 123)가 턴-온되고 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)이 외부 핀(210)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라 종단 저항부(120)는 병렬 연결된 제1 내지 제3 저항(R1, R2, R3)으로 구성된 종단 저항을 제공할 수 있다. 여기서 제1 및 제2 저항(R1, R2)은 실질적으로 동일한 저항값을 가질 수 있고, 제3 저항(R3)은 제2 저항의 반이 되는 저항값을 가질 수 있다. 예를 들어 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2) 각각은 약 200 Ω의 저항 값을 가질 수 있고, 제3 저항(R3)은 약 100 200 Ω의 저항 값을 가질 수 있다. 이 경우 스트렝쓰 코드(SCD)가 [011]인 경우 종단 저항은 약 200 Ω의 저항 값을 가질 수 있고, 스트렝쓰 코드(SCD)가 [001]인 경우 종단 저항은 약 100 Ω의 저항 값을 가질 수 있고, 스트렝쓰 코드(SCD)가 [000]인 경우 종단 저항은 약 50 Ω의 저항 값을 가질 수 있다.For example, when the length code SCD is [011], only the
도 2에서 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3)은 각각 하나의 저항으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3) 각각은 병렬 연결된 복수의 저항들 및 상기 저항들의 연결을 제어하기 위한 트랜지스터들로 구현될 수 있다.Although the first to third resistors R1, R2 and R3 are shown as one resistor in FIG. 2, each of the first to third resistors R1, R2, and R3 may include a plurality And transistors for controlling the connection of the resistors.
전술한 바와 같이 스트렝쓰 코드(SCD)는 데이터 레이트(data rate) 또는 동작 주파수(FOP, 데이터의 토글 레이트)를 반영하므로 데이터 레이트가 높은 경우(즉 스트렝쓰 코드(SCD)가 [000]인 경우)에는 종단 저항을 낮게 하여 빠른 시간에 채널을 충방전 시킬 수 있다. 또한 데이터 레이트가 낮은 경우(즉 스트렝쓰 코드(SCD)가 [011]인 경우)에는 종단 저항을 증가시켜 채널을 따라 흐르는 DC 전류를 감소시켜 전류 소모를 감소시킬 수 있다.As described above, the length code SCD reflects the data rate or the operating frequency (FOP, toggle rate of data), and therefore, when the data rate is high (that is, when the length code SCD is [000] ), It is possible to charge and discharge the channel in a short time by lowering the termination resistance. In addition, when the data rate is low (ie, when the length code (SCD) is [011]), the termination resistance can be increased to reduce the DC current flowing along the channel to reduce current consumption.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 출력 버퍼를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a data output buffer according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 데이터 출력 버퍼(300)는 제어부(310) 및 구동부(350)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
구동부(350)는 외부 핀(210)에 연결된다. 구동부(350)는 외부 핀(210)에 연결된 전송선을 통하여 메모리 컨트롤러에 독출 데이터(DOUT)를 제공하는 드라이버 동작을 수행하면서 상기 전송선에 드라이버 임피던스를 제공한다. 외부 핀(210)은 입력 및 출력이 가능한 데이터 입출력 핀, 데이터 스트로브 핀 등 일 수 있다. 구동부(1120)는 상기 터미네이션 동작으로서 풀-업 터미네이션 동작을 수행할 수 있다.The driving
제어부(310)는 구동부(350)에 연결된다. 제어부(310)는 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 구동부(350)가 상기 드라이빙 동작을 수행하도록 제어하며 독출 데이터(DOUT)와 데이터 레이트가 반영된 스트렝쓰 코드(SCDI)를 결합하여 구동부(350)를 제어하기 위한 드라이빙 제어 신호(DCS)를 생성한다. 상기 드라이버 임피던스는 스트렝쓰 코드(SCDI)에 따라 가변된다.The
도 5는 도 4의 데이터 출력 버퍼를 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram showing the data output buffer of Fig.
도 5를 참조하면, 데이터 출력 버퍼(300)는 제어부(310) 및 구동부(320)를 포함한다. 제어부(310)는 프리-드라이버(320) 및 드라이빙 제어부(330)를 포함한다. 구동부(350)는 풀-업 구동기(360) 및 풀-다운 구동기(370)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the
프리-드라이버(320)는 메모리 코어로부터 독출 데이터(DOUT)를 수신하고, 독출 데이터(DOUT)를 반전시켜 반전 독출 데이터(DOUTB)를 드라이빙 제어부(330)에 제공할 수 있다. 드라이빙 제어부(330)는 독출 데이터(DOUT)와 스트렝쓰 코드(SCDI)와 독출 데이터(DOUT)를 결합하여 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)를 생성하고 반전 독출 데이터(DOUTB)와 스트렝쓰 코드(SCDI)를 결합하여 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)를 생성하고, 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS) 및 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)를 구동부(350)에 제공할 수 있다.The pre-driver 320 receives the read data DOUT from the memory core, inverts the read data DOUT, and provides the inverted readout data DOUTB to the driving
풀-업 구동기(360)는 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)에 응답하여 드라이빙 동작을 수행하면서 외부 핀(201)과 연결된 전송선에 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)에 따라 저항값이 가변되는 풀-업 드라이버 임피던스를 제공한다. 풀-다운 구동기(370)는 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)에 응답하여 드라이빙 동작을 수행하면서 외부 핀(210)과 연결된 전송선에 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)에 따라 저항값이 가변되는 풀-다운 드라이버 임피던스를 제공한다.The pull-up
도 6은 도 5의 데이터 출력 버퍼를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram showing the data output buffer of FIG.
도 6을 참조하면, 프리-드라이버(320)는 인버터(321)를 포함할 수 있다. 드라이빙 제어부(330)는 제1 내지 제3 낸드 게이트들(331~333), 제1 내지 제3 선택기들(334~336), 제1 내지 제3 앤드 게이트들(341~343) 및 제4 내지 제6 선택기들(344~346)을 포함할 수 있다. 풀-업 구동기(360)는 제1 내지 제3 피모스 트랜지스터들(361~363) 및 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 피모스 트랜지스터들(361~363)은 전원 전압(VDDQ)에 연결되고 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3)은 각각 제1 내지 제3 피모스 트랜지스터들(361~363) 각각과 외부 핀(210) 사이에 연결된다. 풀-다운 구동기(370)는 제1 내지 제3 엔모스 트랜지스터들(371~373) 및 제4 내지 제6 저항들(R4, R5, R6)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 엔모스 트랜지스터들(371~373)은 각각 접지 전압(VSSQ)에 연결되고 제1 내지 제3 엔모스 트랜지스터들(371~373)은 제1 내지 제3 엔모스 트랜지스터들(371~373) 각각과 외부 핀(210) 사이에 연결된다.Referring to FIG. 6, the pre-driver 320 may include an inverter 321. The driving
인버터(321)는 메모리 코어로부터 수신된 독출 데이터(DOUT)를 반전시켜 반전 독출 데이터(DOUTB)를 출력할 수 있다. 제1 내지 제3 낸드 게이트들(331~333)은 독출 데이터(DOUT)와 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCDI1, SCDI2, SCDI3) 각각을 낸드 연산한다. 제1 내지 제3 앤드 게이트들(341~343)은 반전 독출 데이터(DOUTB)와 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCDI1, SCDI2, SCDI3) 각각을 앤드 연산한다. 제1 내지 제3 선택기들(334~336) 각각은 선택 신호로서 출력 인에이블 신호(OEN)를 수신하고, 전원 전압(VDDQ)을 제1 입력 신호로서 수신하고, 제1 내지 제3 낸드 게이트들(331~333) 각각의 출력을 제2 입력 신호로서 수신할 수 있다. 제4 내지 제6 선택기들(344~346) 각각은 선택 신호로서 출력 인에이블 신호(OEN)를 수신하고, 접지 전압(VSSQ)을 제1 입력 신호로서 수신하고, 제1 내지 제3 앤드 게이트들(341~343) 각각의 출력을 제2 입력 신호로서 수신할 수 있다.The inverter 321 can output the inverted readout data DOUTB by inverting the readout data DOUT received from the memory core. The first to
출력 인에이블 신호(OEN)가 비활성화되면, 제1 내지 제3 선택기들(334~336) 각각은 하이 레벨의 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)를 출력하고, 제4 내지 제6 선택기들(344~346) 각각은 로우 레벨의 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)를 출력할 수 있다. 따라서 하이 레벨의 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)에 의하여 제1 내지 제3 피모스 트랜지스터들(361~363)이 턴-오프되고, 로우 레벨의 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PNDCS)에 의하여 제1 내지 제3 엔모스 트랜지스터들(371~373)이 턴-오프된다. 이에 따라 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3)은 각각 외부 핀(210)으로부터 전기적으로 차단되고, 제4 내지 제6 저항들(R4, R5, R6)은 각각 외부 핀(210)으로부터 전기적으로 차단된다.When the output enable signal OEN is inactivated, each of the first to
독출 모드에서 출력 인에이블 신호(OEN)가 활성화되면, 제1 내지 제3 선택기들(334~336) 각각은 제1 내지 제3 낸드 게이트들(331~333) 각각의 출력을 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)로서 풀-업 구동기(360)에 출력할 수 있고, 제4 내지 제6 선택기들(344~346) 각각은 제1 내지 제3 앤드 게이트들(341~343) 각각의 출력을 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PNDCS)로서 풀-다운 구동기(370)에 출력할 수 있다.When the output enable signal OEN is activated in the read mode, each of the first to
상기 독출 모두에서 풀-업 구동기(360) 및 풀-다운 구동기(370)는 독출 데이터(DOUT)에 기초하여 드라이빙 동작을 수행하면서 드라이버 임피던스를 제공할 수 있다. 예들 들어, 독출 데이터(DOUT)가 로직 하이 레벨을 가지는 경우, 반전 독출 데이터(DOUTB)는 로직 로우 레벨을 가지므로 제1 내지 제3 앤드 게이트들(341~343)의 출력은 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCDI1, SCDI2, SCDI3)에 관계없이 모두 로직 로우 레벨이 된다. 따라서 제4 내지 제6 선택기들(344~346) 각각은 로우 레벨의 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)를 출력할 수 있다. 이에 따라 1 내지 제3 엔모스 트랜지스터들(371~373)은 턴/오프되고 제4 내지 제6 저항들(R4, R5, R6)은 각각 외부 핀(210)으로부터 전기적으로 차단된다. 독출 데이터(DOUT)가 로직 하이 레벨을 가지므로 낸드 게이트들(334, 335, 336)의 출력은 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCDI1, SCDI2, SCDI3) 각각의 논리 레벨과 반대의 논리 레벨을 가지게 된다. 예를 들어 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [100]이면 낸드 게이트들(334, 335, 336)의 출력은 [011]이 된다. 따라서 [011]의 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)가 풀-업 구동기(360)에 인가된다. 이에 따라 제1 피모스 트랜지스터(361)가 턴 온되고, 제2 및 제3 피모스 트랜지스터들(362, 363)은 턴-오프되어 제1 저항(R1)은 외부 핀(210)과 전기적으로 연결되고 제2 및 제3 저항들(R2, R3)은 외부 핀(210)으로부터 전기적으로 차단된다. 그러므로 제1 저항(R1)으로 구성되는 풀-업 드라이버 임피던스가 외부 핀(210)과 연결된 전송선에 제공되면서 상기 전송선을 통하여 로직 하이 레벨을 가지는 데이터가 전송될 수 있다.In both of the readout operations, the pull-up
예를 들어 독출 데이터(DOUT)가 로직 로우 레벨을 가지는 경우 제1 내지 제3 낸드 게이트들(331~333)의 출력은 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCDI1, SCDI2, SCDI3)에 관계없이 모두 로직 하이 레벨이 된다. 따라서 제1 내지 제3 선택기들(334~336) 각각은 하이 레벨의 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)를 출력할 수 있다. 이에 따라 1 내지 제3 피모스 트랜지스터들(361~363)은 턴/오프되고 제1 내지 제3 저항들(R1, R2, R3)은 각각 외부 핀(210)으로부터 전기적으로 차단된다. 독출 데이터(DOUT)가 로직 로우 레벨을 가지므로 앤드 게이트들(344, 345, 346)의 출력은 제1 내지 제3 스트렝쓰 코드들(SCD1, SCD2, SCD3) 각각의 논리 레벨과 동일한 논리 레벨을 가지게 된다. 예를 들어 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [100]이면 앤드 게이트들(334, 335, 336)의 출력은 [100]이 된다. 따라서 [100]의 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)가 풀-다운 구동기(370)에 인가된다. 이에 따라 제1 엔모스 트랜지스터(371)가 턴 온되고, 제2 및 제3 엔모스 트랜지스터들(372, 373)은 턴-오프되어 제4 저항(R4)은 외부 핀(210)과 전기적으로 연결되고 제5 및 제6 저항들(R5, R6)은 외부 핀(210)으로부터 전기적으로 차단된다. 그러므로 제4 저항(R4)으로 구성되는 풀-다운 드라이버 임피던스가 외부 핀(210)과 연결된 전송선에 제공되면서 상기 전송선을 통하여 로직 로우 레벨을 가지는 데이터가 전송될 수 있다.For example, when the read data DOUT has a logic low level, the outputs of the first to
도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 스트렝쓰 코드(SCDI)는 데이터 레이트(data rate) 또는 동작 주파수(FOP, 데이터의 토글 레이트)를 반영하므로 데이터 레이트가 높은 경우(즉 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [111]인 경우)에는 종단 저항을 작게 하여 빠른 시간에 채널을 충방전 시킬 수 있다. 또한 데이터 레이트가 낮은 경우(즉 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [100]인 경우)에는 종단 저항을 증가시켜 채널을 따라 흐르는 DC 전류를 감소시켜 전류 소모를 감소시킬 수 있다.As described with reference to FIG. 4, when the data rate is high (that is, when the length code SCDI is smaller than the threshold value SCDI), the length code SCDI reflects the data rate or the operating frequency (FOP, [111]), it is possible to charge and discharge the channel in a short time by reducing the termination resistance. In addition, when the data rate is low (ie, when the length of the SCDI is [100]), the termination resistance may be increased to reduce the DC current flowing along the channel to reduce current consumption.
즉, 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [111]이고 독출 데이터(DOUT)가 로직 하이 레벨이면, 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)는 [000]이 되므로 병렬 연결된 제1 내지 제3 저항들(R1~R3)로 구성되는 풀-업 드라이버 임피던스가 외부 핀(210)과 연결된 전송선에 제공되면서 상기 전송선을 통하여 로직 하이 레벨을 가지는 데이터가 전송될 수 있다. 또한 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [111]이고 독출 데이터(DOUT)가 로직 로우 레벨이면, 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)는 [111]이 되므로 병렬 연결된 제4 내지 제6 저항들(R4~R6)로 구성되는 풀-다운 드라이버 임피던스가 외부 핀(210)과 연결된 전송선에 제공되면서 상기 전송선을 통하여 로직 로우 레벨을 가지는 데이터가 전송될 수 있다. 또한 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [100]이고 독출 데이터(DOUT)가 로직 하이 레벨이면, 풀-업 드라이빙 제어 신호(PUDCS)는 [011]이 되므로 제1 저항(R1)으로 구성되는 풀-업 드라이버 임피던스가 외부 핀(210)과 연결된 전송선에 제공되면서 상기 전송선을 통하여 로직 하이 레벨을 가지는 데이터가 전송될 수 있다. 또한 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [100]이고 독출 데이터(DOUT)가 로직 로우 레벨이면, 풀-다운 드라이빙 제어 신호(PDDCS)는 [100]이 되므로 제4 저항(R4)으로 구성되는 풀-다운 드라이버 임피던스가 외부 핀(210)과 연결된 전송선에 제공되면서 상기 전송선을 통하여 로직 로우 레벨을 가지는 데이터가 전송될 수 있다.That is, when the length code SCDI is [111] and the read data DOUT is logic high level, the pull-up driving control signal PUDCS becomes [000] so that the first through third resistors R1 To R3 may be provided to a transmission line connected to the
여기서 제1 및 제2 저항(R1, R2)은 실질적으로 동일한 저항값을 가질 수 있고, 제3 저항(R3)은 제2 저항의 반이 되는 저항값을 가질 수 있다. 또한 제4 내지 제6 저항들(R4~R6)은 각각 제1 내지 제3 저항들(R1~R3)와 실질적으로 동일한 저항값을 가질 수 있다. 예를 들어 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2) 각각은 약 200 Ω의 저항 값을 가질 수 있고, 제3 저항(R3)은 약 100 200 Ω의 저항 값을 가질 수 있다. 이 경우 독출 데이터(DOIT)가 로직 하이 레벨이고 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [100]인 경우 풀-업 드라이버 임피던스는 약 200 Ω의 저항 값을 가질 수 있고, 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [110]인 경우 풀-업 드라이버 임피던스는 약 100 Ω의 저항 값을 가질 수 있고, 스트렝쓰 코드(SCDI)가 [111]인 경우 풀-업 드라이버 임피던스는 약 50 Ω의 저항 값을 가질 수 있다.Here, the first and second resistors R1 and R2 may have substantially the same resistance value, and the third resistor R3 may have a resistance value that is half of the second resistance. The fourth to sixth resistors R4 to R6 may have substantially the same resistance value as the first to third resistors R1 to R3, respectively. For example, each of the first resistor R1 and the second resistor R2 may have a resistance value of about 200 OMEGA, and the third resistor R3 may have a resistance value of about 100 200 OMEGA. In this case, the full-up driver impedance may have a resistance value of about 200 OMEGA when the read data DOIT is a logic high level and the string code SCDI is [100] ], The pull-up driver impedance can have a resistance value of about 100 [Omega], and the full-up driver impedance can have a resistance value of about 50 [Omega] when the lengthwise code (SCDI) is [111].
도 6에서 제1 내지 제6 저항들(R1~R6)은 각각 하나의 저항으로 도시되어 있으나, 실시예에 따라 제1 내지 제6 저항들(R1~R6) 각각은 병렬 연결된 복수의 저항들 및 상기 저항들의 연결을 제어하기 위한 트랜지스터들로 구현될 수 있다.Although the first to sixth resistors R1 to R6 are shown as one resistor in FIG. 6, each of the first to sixth resistors R1 to R6 may include a plurality of resistors connected in parallel, And transistors for controlling the connection of the resistors.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 메모리 장치를 나타내는 블록도이다. 도 7의 반도체 메모리 장치(400)는 도 1의 ODT 회로(100)와 도 4의 데이터 출력 버퍼(400)를 포함할 수 있다.7 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. The
도 7을 참조하면, 반도체 메모리 장치(400)는 메모리 코어(410), 데이터 출력 버퍼(300), 데이터 입력 버퍼(420), 어드레스 버퍼(430), ODT 버퍼(440), 커맨드 디코더(450), 레이턴시 회로(460), 클록 동기 회로(470), 인버터(480) 및 ODT 회로(100)를 포함한다.7, the
메모리 코어(410)는 데이터 입력 버퍼(420)로부터 제공된 기입 데이터를 저장하고, 독출 데이터를 생성하여 데이터 출력 버퍼(300)에 제공한다. 메모리 코어(410)는 데이터를 저장하는 복수의 메모리 셀들을 포함하는 메모리 셀 어레이(411), 어드레스 버퍼(430)로부터 수신된 로우 어드레스(RA)를 디코딩하여 메모리 셀 어레이(411)의 워드 라인을 선택하기 위한 로우 디코더(412), 어드레스 버퍼(430)로부터 수신된 컬럼 어드레스(CA)를 디코딩하여 메모리 셀 어레이(411)의 적어도 하나의 비트 라인을 선택하기 위한 컬럼 디코더(413), 및 선택된 메모리 셀들에 저장된 데이터를 감지하여 상기 독출 데이터를 생성하기 위한 감지 증폭기(414)를 포함할 수 있다.The
어드레스 버퍼(430)는 메모리 컨트롤러부터 어드레스 핀(240)을 통하여 수신된 어드레스 신호(ADDR)에 기초하여 로우 디코더(412)에 로우 어드레스(RA)를 제공하고, 컬럼 디코더(413)에 컬럼 어드레스(CA)를 제공할 수 있다. 커맨드 디코더(450)는 상기 메모리 컨트롤러로부터 커맨드 핀(230)을 통하여 수신된 커맨드 신호(CMD), 예를 들어, 기입 인에이블 신호, 로우 어드레스 스트로브 신호, 컬럼 어드레스 스트로브 신호, 칩 선택 신호 등을 디코딩하여 커맨드 신호(CMD)에 상응하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 반도체 메모리 장치(400)는 모드 레지스터 셋과 확장 모드 레지스터 셋을 위한 모드 레지스터를 더 포함할 수 있다. 클록 동기 회로(471)는 클록 핀(250)을 통하여 외부 클록 신호(CLK)를 수신하고, 외부 클록 신호(CLK)에 동기된 내부 클록 신호를 레이턴시 회로(460)에 제공할 수 있다. 클록 동기 회로(470)는 지연 동기 루프(DLL) 또는 위상 고정 루프를 포함할 수 있다.The
데이터 출력 버퍼(300) 및 데이터 입력 버퍼(420)는 외부 데이터 입/출력 핀(210)에 연결된다. 데이터 출력 버퍼(300)는 상기 메모리 컨트롤러에 데이터 입/출력 핀(210)을 통하여 상기 독출 데이터를 전송하고, 데이터 입력 버퍼(420)는 상기 메모리 컨트롤러로부터 데이터 입/출력 핀(210)을 통하여 상기 기입 데이터를 수신할 수 있다. 설명의 편의상, 도 7에는 데이터 입/출력 핀(210), 데이터 출력 버퍼(300) 및 데이터 입력 버퍼(420)가 각각 하나씩 도시되어 있지만, 반도체 메모리 장치(400)는 복수의 데이터 입/출력 핀들, 데이터 입력 버퍼들 및 데이터 출력 버퍼들을 포함한다. 또한, 반도체 메모리 장치(400)는 복수의 어드레스 핀들 및 커맨드 핀들을 포함할 수 있다.The
ODT 회로(100)는 데이터 출력 버퍼(300) 및 데이터 입력 버퍼(420)와 함께 데이터 입/출력 핀(210)에 연결된다. 설명의 편의상, 도 7에는 데이터 입/출력 핀(210) 및 ODT 회로(100)가 하나씩 도시되어 있으나, 반도체 메모리 장치(400)는 복수의 데이터 입/출력 핀들 및 이에 각각 연결된 복수의 ODT 회로들을 포함할 수 있다. 또한, 반도체 메모리 장치(400)는 데이터 스트로브 핀, 데이터 마스크 핀, 종단 데이터 스트로브 핀 등을 더 포함할 수 있고, 이들에 각각 연결된 ODT 회로들을 더 포함할 수 있다.The
ODT 회로(100)는 ODT 버퍼(440)로부터 수신된 스트렝쓰 코드(SCD)에 응답하여 종단 저항의 저항 값을 가변할 수 있다. ODT 버퍼(440)는 상기 메모리 컨트롤러로부터 ODT 핀(220)을 통하여 스트렝쓰 코드(SCD)를 수신하고, 스트렝쓰 코드(SCD)를 버퍼링하여 ODT 회로(100)에 제공할 수 있다.The
ODT 회로(100)는 레이턴시 회로(460)로부터 수신된 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 데이터 입/출력 핀(210)으로부터 전기적으로 차단될 수 있다. 커맨드 디코더(450)가 상기 메모리 장치로부터 커맨드 핀(230)을 통하여 독출 커맨드를 수신하면, 커맨드 디코더(450)는 독출 모드 신호(RDMS)를 생성할 수 있다. 레이턴시 회로(460)는 커맨드 디코더(460)로부터 독출 모드 신호(RDMS)를 수신하고, 클록 동기 회로(470)로부터 외부 클록 신호(CLK)에 동기된 내부 클록 신호를 수신하여, 데이터 입/출력 핀(210)을 통하여 상기 독출 데이터가 전송되는 동안 로직 하이 레벨을 가지는 출력 인에이블 신호(OEN)를 생성할 수 있다.The
ODT 회로(100)는 데이터 입/출력 핀(210)을 통하여 상기 독출 데이터가 전송되는 독출 모드에서 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여 데이터 입/출력 핀(210)으로부터 전기적으로 차단될 수 있다. ODT 회로(100)는 데이터 입/출력 핀(210)을 통하여 상기 기입 데이터가 수신되는 기입 모드에서 스트렝쓰 코드(SCD)에 응답하여 스트렝쓰 코드(SCD)에 따라 가변되는 종단 저항을 상기 데이터 전송선에 제공할 수 있다.The
데이터 출력 버퍼(300)는 레이턴시 회로(460)로부터 수신된 출력 인에이블 신호(OEN)에 응답하여(출력 인에이블 신호(OEN)가 디스에이블되는 경우) 데이터 입/출력 핀(210)으로부터 전기적으로 차단될 수 있다. 또한 데이터 출력 버퍼(300)는 데이터 입/출력 핀(210)을 통하여 상기 독출 데이터가 전송되는 독출 모드에서 독출 데이터와 반전 스트렝쓰 코드(SCDI)에 응답하여 상기 독출 데이터를 상기 데이터를 전송하면서 반전 스트렝쓰 코드(SCDI)에 따라 가변되는 드라이버 임피던스를 상기 데이터 전송선에 제공할 수 있다. 반전 스트렝쓰 코드(SCDI)는 스트렝쓰 코드(SCD)가 인버터(480)에 의하여 반전된 것이다. 따라서 스트렝쓰 코드(SCD)와 반전 스트렝쓰 코드(SCDI)는 데이터 레이트(data rate) 즉 또는 동작 주파수를 반영할 수 있다.The
즉 도 7의 반도체 메모리 장치에서는 기입 모드에서는 ODT 회로(100)가 동작 주파수에 따라 가변되는 종단 저항을 데이터 전송선에 제공하여 전류 소모를 감소시킬 수 있고 독출 모드에서는 데이터 출력 버퍼(300)가 동작 주파수에 따라 가변되는 드라이버 임피던스를 데이터 전송선에 제공하면서 독출 데이터를 제공하여 전류 소모를 감소시킬 수 있다.That is, in the semiconductor memory device of FIG. 7, in the write mode, the
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 ODT 회로를 나타내는 블록도이다.8 is a block diagram illustrating an ODT circuit according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, ODT 회로(500)는 종단부(510)와 조정부(520)를 포함한다. 종단부(510)는 고정된 전압 레벨을 가지는 전원 전압(Vs)에 연결된다. 종단부(510)와 조정부(520)는 조정 노드(CN)에서 외부 핀(505)에 연결된다. 외부 핀(505)은 채널을 통하여 외부 저항(R)에 연결된다. 종단부(510)는 디지털 제어 코드(DCC)에 응답하여 외부 핀(505)에 연결된 채널에 외부 저항(R)과 매칭되는 종단 저항을 제공한다. 조정부(520)는 조정 노드(CN)의 전압과 기준 전압(Vref)에 기초하여 디지털 제어 코드(DCC)를 생성하여 종단부(510)에 제공하여 종단부(510)에서 제공되는 종단저항이 채널을 통하여 연결된 외부 저항(R)과 매칭되도록 한다. 외부 핀(505)은 데이터 입출력(data input/output) 핀, 데이터 스트로브(data strobe) 핀, 데이터 마스크(data mask) 핀, 종단 데이터 스트로브(termination data strobe) 핀 등 일 수 있다. 여기서, “핀”이라는 용어는 집적 회로에 대한 전기적 상호접속을 폭넓게 가리키는 것으로서, 예를 들어 패드 또는 집적 회로 상의 다른 전기적 접촉점을 포함한다.Referring to FIG. 8, the
도 8의 ODT 회로(500)는 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 기준 전압(Vref)의 레벨과 실질적으로 동일해지도록 디지털 제어 코드(DCC)를 통하여 종단부(510)의 종단 저항을 변화시켜 외부 저항(R)과 종단부(510)의 종단 저항을 매칭시킨다.The
도 9는 도 8의 ODT 회로를 나타내는 회로도이다.9 is a circuit diagram showing the ODT circuit of Fig.
도 9를 참조하면, 종단부(510)는 고정된 전압 레벨을 가지는 전원 전압(Vs)과 조정 노드(CN) 사이에 연결되는 복수의 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513)을 포함한다. 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513) 각각은 디지털 제어 코드(DCC)의 각 비트를 게이트에 인가받아 턴-온/오프된다. 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513)의 턴-온/오프됨에 따라 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 달라진다. 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513)은 서로 다른 크기를 갖을 수 있다. 예를 들어 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513) 각각은 4:2:1의 크기 비를 갖을 수 있다.9, the
조정부(520)는 비교기(521), 카운터(522) 및 레지스터(523)를 포함하여 구성될 수 있다. 비교기(521)는 조정 노드(CN)의 전압과 기준 전압(Vref)을 비교하여 그 비교 결과를 매칭 신호(MS)로서 카운터(522)에 제공한다. 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 기준 전압(Vref)보다 높으면 양(positive)의 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공된다. 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 기준 전압(Vref)보다 낮으면 음(negative) 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공된다. 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 기준 전압(Vref) 같으면 "0"의 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공된다. 여기서 기준 전압(Vref)은 전원전압(Vs)의 1/2일 수 있다.The
카운터(522)는 매칭 신호(MS)에 따라 증감하는 카운팅 값(CV)을 레지스터(523)에 출력한다. 예를 들어, 양(positive)의 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공되면 카운터(522)는 증가된 카운팅 값(CV)을 출력한다. 예를 들어, 음(negative) 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공되면 카운터(522)는 감소된 카운팅 값(CV)을 출력한다. 또한 예를 들어, "0"의 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공되면 카운터(522)는 카운팅 값(CV)을 유지한다.The
레지스터(523)는 카운팅 값(CV)을 저장하여 디지털 제어 코드(DCC)로서 종단부(510)에 제공한다. 예를 들어, 양(positive)의 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공되면 카운터(522)는 증가된 카운팅 값(CV)을 출력하므로 디지털 제어 코드(DCC)가 한 비트 증가된다. 즉 디지털 제어 코드(DCC) 중 하이 레벨을 갖는 비트가 증가하게 된다. 따라서 종단부(510)에서 턴-오프되는 피모스 트랜지스터가 하나 더 증가하게 되므로 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 낮아지게 된다. 즉 종단부(510)에서 외부 핀(505)에 제공되는 종단저항이 증가하게 된다. 예를 들어, 음(negative)의 매칭 신호(MS)가 카운터(522)에 제공되면 카운터(522)는 감소된 카운팅 값(CV)을 출력하므로 디지털 제어 코드(DCC)가 한 비트 감소된다. 즉 디지털 제어 코드(DCC) 중 하이 레벨을 갖는 비트가 감소하게 된다. 따라서 종단부(510)에서 턴-온되는 피모스 트랜지스터가 하나 더 증가하게 되므로 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 높아지게 된다.The
이와 같은 방법으로 도 9의 ODT 회로(500)에서는 온 다이 터미네이션 동작을 수행할 때, 조정 노드(CN)의 전압 레벨과 기준 전압(Vref)을 비교하여 외부 핀(505)에 연결된 외부 저항(R)과 매칭시킨다. 따라서 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513)의 게이트에 인가되는 전압의 레벨을 조절하지 않아도 되고 단순히 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513)을 디지털 제어 코드(DCC)에 따라 턴-온/오프 시키면 되므로 회로 구현이 간단하고 또한 피모스 트랜지스터들(511, 512, 513) 중 전압 레벨 조절에 필요한 피모스 트랜지스터만 턴-온 시키면 되므로 전류 소모를 감소시킬 수 있다.9, the
또한 이러한 온 다이 터미네이션 동작을 각 핀마다 별도로 수행할 수있다.This on-die termination operation can be performed separately for each pin.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 오프-칩 드라이버(Off-chip driver, OCD)를 나타내는 블록도이다.10 is a block diagram illustrating an off-chip driver (OCD) according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, OCD(500)는 종단부(560)와 조정부(570)를 포함한다. 종단부(560)는 외부핀(555)에 연결된 조정 노드(CN)에 연결된다. 외부 핀(555)은 채널을 통하여 외부 저항(R)에 연결된다. 종단부(560)는 디지털 제어 코드(DCC)에 응답하여 외부 핀(555)에 연결되는 채널에 외부 저항(R)과 매칭되는 드라이버 임피던스를 제공한다. 조정부(570)도 외부핀(555)에 연결된 조정 노드(CN)에 연결된다. 즉 종단부(560)와 조정부(570)는 조정 노드(CN)에 서로 병렬로 연결된다. 조정부(570)는 조정 노드(CN) 전압과 기준 전압(Vref)에 기초하여 디지털 제어 코드(DCC)를 생성하여 종단부(560)에 제공하여 종단부(510)에서 제공되는 드라이버 임피던스가 채널을 통하여 연결된 외부 저항(R)과 매칭되도록 한다. 외부 핀(555)은 데이터 입출력(data input/output) 핀, 데이터 스트로브(data strobe) 핀, 데이터 마스크(data mask) 핀, 종단 데이터 스트로브(termination data strobe) 핀 등 일 수 있다. 여기서, “핀”이라는 용어는 집적 회로에 대한 전기적 상호접속을 폭넓게 가리키는 것으로서, 예를 들어 패드 또는 집적 회로 상의 다른 전기적 접촉점을 포함한다.10, the
도 10의 OCD(550)는 디지털 제어 코드(DCC)를 통하여 종단부(560)의 드라이버 임피던스를 변화시켜 외부 저항(R)과 드라이버 임피던스를 매칭시킨다. 또한 도 10의 OCD(550)는 독출 데이터를 외부 핀을 통하여 출력하는 데이터 출력 버퍼와는 별도로 외부 핀(555)에 연결되어 독출 데이터가 외부 핀을 통하여 전송될 때 드라이버 임피던스를 매칭시킬 수 있다. 즉 도 10의 OCD(550)는 도 7의 데이터 출력 버퍼(300)에 포함되거나 데이터 출력 버퍼(300)와 병렬로 외부 핀(210)에 연결되어 외부 저항에 매칭되는 드라이버 임피던스를 제공할 수 있다. 이 경우에 도 7의 데이터 출력 버퍼(300)는 드라이버 임피던스를 제공하지 않을 수 있다.The
도 11은 도 10의 OCD를 나타내는 회로도이다.11 is a circuit diagram showing the OCD of FIG.
도 11을 참조하면, 종단부(560)는 조정 노드(CN)와 접지 전압 사이에 연결되는 복수의 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563)을 포함한다. 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563) 각각은 디지털 제어 코드(DCC)의 각 비트를 게이트에 인가받아 턴-온/오프된다. 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 553)의 턴-온/오프됨에 외부 핀(555)에 연결된 채널에 제공되는 드라이버 임피던스가 달라진다. 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563)은 서로 다른 크기를 갖을 수 있다. 예를 들어 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563) 각각은 4:2:1의 크기 비를 갖을 수 있다.Referring to FIG. 11, the
조정부(570)는 비교기(571), 카운터(572) 및 레지스터(573)를 포함하여 구성될 수 있다. 비교기(571)는 조정 노드(CN)의 전압과 기준 전압(Vref)을 비교하여 그 비교 결과를 매칭 신호(MS)로서 카운터(572)에 제공한다. 종단부(560) 전압 레벨이 기준 전압(Vref)보다 높으면 양(positive)의 매칭 신호(MS)가 카운터(572)에 제공된다. 종단부(560) 전압 레벨이 기준 전압(Vref)보다 낮으면 음(negative) 매칭 신호(MS)가 카운터(572)에 제공된다. 종단부(560)의 전압 레벨이 기준 전압(Vref) 같으면 "0"의 매칭 신호(MS)가 카운터(562)에 제공된다. 여기서 종단부(560)의 전압 레벨은 종단부(560)에서 제공되는 드라이버 임피던스와 반비례한다. 즉 종단부(560)에서 제공되는 드라이버 임피던스가 크면 종단부(560)의 전압 레벨이 낮고, 종단부(560)에서 제공되는 드라이버 임피던스가 작으면 종단부(560)의 전압 레벨이 높다.The
카운터(572)는 매칭 신호(MS)에 따라 증감하는 카운팅 값(CV)을 레지스터(573)에 출력한다. 예를 들어, 양(positive)의 매칭 신호(MS)가 카운터(572)에 제공되면 카운터(522)는 감소된 카운팅 값(CV)을 출력한다. 예를 들어, 음(negative) 매칭 신호(MS)가 카운터(572)에 제공되면 카운터(572)는 증가된 카운팅 값(CV)을 출력한다. 또한 예를 들어, "0"의 매칭 신호(MS)가 카운터(572)에 제공되면 카운터(572)는 카운팅 값(CV)을 유지한다.The
레지스터(573)는 카운팅 값(CV)을 저장하여 디지털 제어 코드(DCC)로서 종단부(560)에 제공한다. 예를 들어, 양(positive)의 매칭 신호(MS)가 카운터(572)에 제공되면 카운터(572)는 감소된 카운팅 값(CV)을 출력하므로 디지털 제어 코드(DCC)가 한 비트 감소된다. 즉 디지털 제어 코드(DCC) 중 하이 레벨을 갖는 비트가 감소하게 된다. 따라서 종단부(560)에서 턴-오프되는 엔모스 트랜지스터가 하나 더 증가하게 되므로 종단부(560)의 전압 레벨이 낮아지게 된다. 즉 종단부(560)에서 외부 핀(505)에 제공되는 드라이버 임피던스가 증가하게 된다. 예를 들어, 음(negative)의 매칭 신호(MS)가 카운터(572)에 제공되면 카운터(572)는 증가된 카운팅 값(CV)을 출력하므로 디지털 제어 코드(DCC)가 한 비트 증가된다. 즉 디지털 제어 코드(DCC) 중 하이 레벨을 갖는 비트가 증가하게 된다. 따라서 종단부(560)에서 턴-온되는 엔모스 트랜지스터가 하나 더 증가하게 되므로 조정 노드(CN)의 전압 레벨이 높아지게 된다. 즉 종단부(560)에서 외부 핀(505)에 제공되는 드라이버 임피던스가 감소하게 된다.The
이와 같은 방법으로 도 11의 OCD(500)에서는 드라이버 동작을 수행할 때, 외부 핀(555)과 조정부(570) 사이에 연결되는 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563)을 선택적으로 턴-온 시켜 외부 핀(555)과 연결되는 외부 저항(R)과 종단부(560)에서 제공되는 드라이버 임피던스를 매칭시킨다. 따라서 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563)의 게이트에 인가되는 전압의 레벨을 조절하지 않아도 되고 단순히 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563)을 디지털 제어 코드(DCC)에 따라 턴-온/오프 시키면 되므로 회로 구현이 간단하고 또한 엔모스 트랜지스터들(561, 562, 563) 중 전압 레벨 조절에 필요한 엔모스 트랜지스터만 턴-온 시키면 되므로 전류 소모를 감소시킬 수 있다.The
또한 이러한 드라이버 임피던스 캘리브레이션을 각 핀마다 별도로 수행할 수 있다.This driver impedance calibration can also be done separately for each pin.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 모듈을 나타내는 블록도이다.12 is a block diagram illustrating a memory module according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 메모리 모듈(600)은 제1 메모리 랭크(610) 및 제2 메모리 랭크(620)를 포함한다.Referring to FIG. 12, the
제1 메모리 랭크(610) 및 제2 메모리 랭크(620)는 제1 칩 선택 신호(CS1) 및 제2 칩 선택 신호(CS2)를 각각 수신하고, 제1 칩 선택 신호(CS1) 및 제2 칩 선택 신호(CS2)에 응답하여 선택적으로 구동될 수 있다. 제1 메모리 랭크(610) 및 제2 메모리 랭크(620)는 메모리 모듈(600)의 동일한 면에 배치될 수 있고, 서로 다른 면에 배치될 수 있다. 도 10에는 두개의 메모리 랭크들(610, 620)을 포함하는 메모리 모듈(600)이 도시되어 있으나, 메모리 모듈(600)은 하나 이상의 메모리 랭크를 포함할 수 있다.The
제1 메모리 랭크(610) 및 제2 메모리 랭크(620) 각각은 복수의 반도체 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 반도체 메모리 장치들은 메모리 컨트롤러로부터 ODT 핀을 통하여 스트렝쓰 코드(SCD)를 수신하는 도 7의 반도체 메모리 장치(400) 일 수 있다.Each of the
도 13a 내지 도 13f는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 모듈의 예들을 나타내는 도면이다.13A-13F illustrate examples of memory modules according to embodiments of the present invention.
도 13a를 참조하면, 메모리 모듈(700a)은 UDIMM(Unbuffered Dual In-line Memory Module)일 수 있다. 메모리 모듈(700a)은 데이터 전송선들(DQ)에 ODT 또는 드라이버 임피던스를 제공하는 복수의 반도체 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 상기 반도체 메모리 장치들은 데이터 전송선들(DQ)에 각각 연결될 수 있다. 또한, 상기 반도체 메모리 장치들은 커맨드/어드레스 전송선들(CA)에 트리 구조로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 전송 및 커맨드/어드레스 전송에 있어서, 메모리 컨트롤러 또는 메모리 모듈 내의 소정의 전원 전압으로부터 기준 데이터 전압 및 기준 커맨드/어드레스 전압을 이용하는 의사-차동 시그널링(pseudo-differential signaling)이 활용될 수 있다.Referring to FIG. 13A, the
도 13b를 참조하면, 메모리 모듈(700b)은 UDIMM일 수 있다. 메모리 모듈(700b)은 데이터 전송선들(DQ)에 ODT 또는 드라이버 임피던스를 제공하는 복수의 반도체 메모리 장치들, 및 커맨드/어드레스 전송선들(CA)의 일단에 연결된 모듈 종단 저항부(701)를 포함할 수 있다. 커맨드/어드레스 전송선들(CA)은 상기 반도체 메모리 장치들과 플라이-바이 데이지-체인 방식(fly-by daisy-chain topology)으로 연결될 수 있다. 메모리 모듈(700b)에서는 독출/기입 레벨링(read/write leveling)이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 13B, the
도 13c를 참조하면, 메모리 모듈(700c)은 RDIMM(Registered Dual In-line Memory Module)일 수 있다. 메모리 모듈(700c)은 데이터 전송선들(DQ)에 ODT 또는 드라이버 임피던스를 제공하는 복수의 반도체 메모리 장치들, 커맨드/어드레스 전송선들(CA)에 연결되고 상기 반도체 메모리 장치들에 커맨드/어드레스 신호를 제공하는 커맨드/어드레스 레지스터(711) 및 커맨드/어드레스 전송선들(CA)의 양단에 연결된 모듈 종단 저항부들(712, 713)을 포함할 수 있다. 커맨드/어드레스 레지스터(711)는 상기 반도체 메모리 장치들과 데이지-체인 방식으로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 13C, the
도 13d를 참조하면, 메모리 모듈(700d)은 RDIMM일 수 있다. 메모리 모듈(700d)은 데이터 전송선들(DQ)에 ODT 또는 드라이버 임피던스를 제공하는 복수의 반도체 메모리 장치들, 커맨드/어드레스 전송선들(CA)에 연결되고 상기 반도체 메모리 장치들에 커맨드/어드레스 신호를 제공하는 커맨드/어드레스 레지스터(721) 및 커맨드/어드레스 전송선들(CA)의 일단에 연결된 모듈 종단 저항부(722)를 포함할 수 있다. 커맨드/어드레스 레지스터(721)는 상기 반도체 메모리 장치들과 플라이-바이 데이지-체인 방식으로 연결될 수 있다. 메모리 모듈(700d)에서는 독출/기입 레벨링(read/write leveling)이 수행될 수 있다.13D, the
도 13e를 참조하면, 메모리 모듈(700e)은 FBDIMM(Fully Buffered Dual In-line Memory Module)일 수 있다. 메모리 모듈(700e)은 데이터 전송선들에 ODT 또는 드라이버 임피던스를 제공하는 복수의 반도체 메모리 장치들, 및 메모리 컨트롤러로부터 고속의 패킷을 수신하고, 상기 패킷을 커맨드/어드레스 신호 및 데이터로 변환하여 상기 반도체 메모리 장치들에 제공하는 허브(731)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 허브(731)는 AMB(Advanced Memory Buffer)일 수 있다.Referring to FIG. 13E, the
도 13f를 참조하면, 메모리 모듈(700f)은 LRDIMM(Load Reduced Dual In-line Memory Module)일 수 있다. 메모리 모듈(700f)은 데이터 전송선들에 ODT 또는 드라이버 임피던스를 제공하는 복수의 반도체 메모리 장치들, 및 메모리 컨트롤러로부터 복수의 신호선들을 통하여 커맨드/어드레스 신호 및 데이터를 수신하고, 상기 커맨드/어드레스 신호 및 상기 데이터를 버퍼링하여 상기 반도체 메모리 장치들에 제공하는 버퍼(741)를 포함할 수 있다. 버퍼(741)와 상기 복수의 반도체 메모리 장치들 사이의 데이터 전송선들은 포인트-투-포인트 방식으로 연결될 수 있다. 또한, 버퍼(741)와 상기 복수의 반도체 메모리 장치들 사이의 커맨드/어드레스 전송선들은 멀티-드롭 방식, 데이지-체인 방식, 또는 플라이-바이 데이지-체인 방식으로 연결될 수 있다. 버퍼(741)가 상기 커맨드/어드레스 신호 및 상기 데이터를 모두 버퍼링하므로, 메모리 컨트롤러는 버퍼(741)의 로드만을 구동함으로써 메모리 모듈(700f)과 인터페이스 할 수 있다. 이에 따라, 메모리 모듈(700f)은 보다 많은 수의 메모리 장치들 및 메모리 랭크들을 포함할 수 있고, 메모리 시스템은 보다 많은 수의 메모리 모듈들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13F, the
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 시스템을 나타내는 도면이다.Figure 14 is a diagram illustrating a memory system in accordance with one embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 메모리 시스템(800)은 메모리 컨트롤러(810), 및 적어도 하나의 메모리 모듈(820, 830)을 포함한다.14, a
제1 메모리 모듈(820) 및 제2 메모리 모듈(830)은 버스(840)를 통하여 메모리 컨트롤러(810)에 연결된다. 제1 메모리 모듈(820) 및 제2 메모리 모듈(830) 각각은 도 10의 메모리 모듈(600) 또는 도 11a 내지 도 11f의 메모리 모듈(700a, 700b, 700c, 700d, 700e, 700f)일 수 있다.The
제1 메모리 모듈(820)은 적어도 하나의 메모리 랭크(R1, R2)를 포함하고, 제2 메모리 모듈(830)은 적어도 하나의 메모리 랭크(R3, R4)를 포함한다. 일 실시예에서, 메모리 랭크들(R1, R2, R3, R4)은 동일한 전송선을 통하여 데이터 및/또는 어드레스 신호를 송수신하는 멀티-드롭 방식으로 연결될 수 있다. 메모리 랭크들(R1, R2, R3, R4) 각각(즉, 메모리 랭크에 포함된 반도체 메모리 장치들 각각)은 데이터 전송선에 종단 저항 또는 드라이버 임피던스를 제공함으로써, 신호 충실도를 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 메모리 컨트롤러(810)도 ODT를 수행할 수 있고, 전원 전압(VDDQ)과 전송선 사이에 연결된 풀-업 저항(RTT)을 이용하여 풀-업 터미네이션 동작을 수행할 수 있다.The
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 온-다이 터미네이션 회로, 데이터 출력 버퍼, 반도체 메모리 장치는 데이터 레이트를 반영하는 스트렝쓰 코드에 따라 데이터 전송선에 제공되는 터미네이션 저항 또는 드라이버 임피던스를 가변함으로써 전류 소모를 감소시킬 수 있고 신호 충실도를 향상시킬 수 있다.As described above, the on-die termination circuit, the data output buffer, and the semiconductor memory device according to the embodiments of the present invention vary the termination resistance or the driver impedance provided to the data transmission line according to the length code reflecting the data rate, Can be reduced and the signal fidelity can be improved.
본 발명은 임의의 반도체 메모리 장치, 메모리 모듈 및 메모리 시스템에 유용하게 이용될 수 있다.The present invention can be usefully used in any semiconductor memory device, memory module, and memory system.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. It will be understood that the invention may be modified and varied without departing from the scope of the invention.
Claims (10)
상기 종단 저항부에 연결되고, 데이터 레이트를 반영하는 복수비트의 스트렝쓰 코드에 응답하여 상기 종단 저항의 저항값을 가변하는 종단 제어부를 포함하고,
상기 종단 제어부는 상기 데이터 레이트가 높아질수록 상기 종단 저항의 저항값을 감소시키고, 상기 데이터 레이트가 낮아질수록 상기 종단 저항의 저항값을 증가시키는 반도체 메모리 장치의 온-다이 터미네이션 회로.A terminating resistor connected to the external pin and providing a terminating resistor to the transmission line connected to the external pin; And
And a termination control section connected to the termination resistance section and varying a resistance value of the termination resistance in response to a plurality of bit string codes reflecting a data rate,
Wherein the termination control section decreases the resistance value of the termination resistance as the data rate increases and increases the resistance value of the termination resistance as the data rate decreases.
상기 종단 저항부는,
각각이 전원 전압에 연결되고 상기 터미네이션 제어 신호의 각 비트에 응답하여 턴-온되는 복수의 트랜지스터들; 및
상기 복수의 트랜지스터들 각각과 상기 외부 핀 사이에 연결되는 복수의 저항들을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 온-다이 터미네이션 회로.The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the termination control unit generates a plurality of termination control signals activated in response to the length code and the output enable signal,
The termination resistor section,
A plurality of transistors each connected to a supply voltage and turned on in response to each bit of the termination control signal; And
And a plurality of resistors connected between each of the plurality of transistors and the external pin.
상기 조정 노드에 연결되고, 상기 조정 노드의 전압과 기준 전압을 비교한 결과에 기초하여 상기 디지털 제어 코드의 각 비트값을 변경하여 상기 종단 저항이 상기 외부 핀에 연결된 외부 저항과 매칭되도록 하는 조정부를 포함하는 반도체 메모리 장치의 온-다이 터미네이션 회로.A termination coupled between a power supply voltage having a fixed voltage level and an adjustment node coupled to the external pin and providing a termination resistance to a channel coupled to the external pin in response to the plurality of bits of the digital control code; And
And an adjustment unit connected to the adjustment node for changing each bit value of the digital control code based on a result of comparing the voltage of the adjustment node with a reference voltage to match the termination resistance with an external resistance connected to the external pin On termination circuit of a semiconductor memory device.
상기 구동부에 연결되고, 출력 인에이블 신호에 응답하여 상기 구동부가 상기 드라이버 동작을 수행하도록 제어하며, 상기 독출 데이터와 데이터 레이트가 반영된 스트렝쓰 코드를 결합하여 상기 구동부를 제어하는 드라이빙 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 드라이버 임피던스는 상기 스트렝쓰 코드에 따라 가변되는 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼.A driver connected to an external pin and providing a driver impedance to the transmission line while performing a driver operation for providing read data to a memory controller through a transmission line connected to the external pin; And
A driving unit connected to the driving unit and controlling the driving unit to perform the driver operation in response to an output enable signal and generating a driving control signal for controlling the driving unit by combining the read data with a data code reflecting the data rate Wherein the driver impedance is varied according to the length code.
상기 제어부는 상기 독출 데이터와 상기 스트렝쓰 코드를 결합하여 풀-업 드라이빙 제어 신호 및 풀-다운 드라이빙 제어 신호를 생성하고, 상기 출력 인에이블 신호에 응답하여 상기 구동부에 상기 풀-업 드라이빙 제어 신호 및 상기 풀-다운 드라이빙 제어 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼.7. The method of claim 6, wherein the output enable signal is activated in a read mode,
Up driving control signal and a pull-down driving control signal by combining the read data and the length code to generate a pull-up driving control signal and a pull-down driving control signal in response to the output enable signal, And provides the pull-down driving control signal.
전원 전압과 상기 외부 핀 사이에 연결되고, 상기 제어부로부터 상기 풀-업 드라이빙 제어 신호를 수신하는 풀-업 구동기; 및
접지 전압과 상기 외부 핀 사이에 연결되고, 상기 제어부로부터 상기 풀-다운 드라이빙 제어 신호를 수신하는 풀-다운 구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼.8. The apparatus of claim 7, wherein the driving unit
A pull-up driver, connected between the power supply voltage and the external pin, for receiving the pull-up driving control signal from the control unit; And
And a pull-down driver connected between the ground voltage and the external pin for receiving the pull-down driving control signal from the control unit.
상기 전원전압은 0.2V인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼.9. The method of claim 8,
Wherein the power supply voltage is 0.2V.
상기 메모리 코어로부터 제공된 상기 독출 데이터를 외부 핀에 연결된 전송선을 통하여 메모리 컨트롤러로 출력하고 독출 모드에서 상기 전송선에 데이터 레이트를 반영하는 복수 비트의 스트렝쓰 코드에 응답하여 가변되는 드라이버 임피던스를 제공하는 데이터 출력 버퍼를 포함하고,
상기 데이터 출력 버퍼는
상기 외부 핀에 연결되고, 상기 메모리 컨트롤러에 상기 독출 데이터를 제공하는 드라이버 동작을 수행하면서 상기 전송선에 상기 드라이버 임피던스를 제공하는 구동부; 및
상기 구동부에 연결되고, 출력 인에이블 신호에 응답하여 상기 구동부가 상기 드라이버 동작을 수행하도록 제어하며, 상기 독출 데이터와 데이터 레이트가 반영된 스트렝쓰 코드를 결합하여 상기 구동부를 제어하는 드라이빙 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 반도체 메모리 장치.A memory core for storing data and generating readout data based on the stored data; And
A data output circuit for outputting the read data provided from the memory core to a memory controller through a transmission line connected to an external pin and providing a variable driver impedance in response to a plurality of bit string codes reflecting a data rate in the transmission line in a read mode, Buffer,
The data output buffer
A driver connected to the external pin and providing the driver impedance to the transmission line while performing a driver operation for providing the read data to the memory controller; And
A driving unit connected to the driving unit and controlling the driving unit to perform the driver operation in response to an output enable signal and generating a driving control signal for controlling the driving unit by combining the read data with a data code reflecting the data rate And a control section.
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