DE102004042073A1 - Circuit arrangement for data storage has memory device and controller on first and second circuit boards forming separate parts of circuit arrangement, connection device for providing data exchange between memory device and controller - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein elektronische Datenspeichervorrichtungen, und betrifft insbesondere eine Schaltungsanordnung, die mindestens eine Speichervorrichtung zur Datenspeicherung und eine Steuervorrichtung zur Steuerung der Datenspeicherung aufweist, wobei die mindestens eine Speichervorrichtung mit der Steuervorrichtung über eine Verbindungseinrichtung verbunden ist.The The present invention relates generally to electronic data storage devices. and more particularly relates to a circuit arrangement which is at least a storage device for data storage and a control device for controlling the data storage, wherein the at least a storage device with the control device via a Connecting device is connected.
Spezifisch betrifft die vorliegende Erfindung eine elektronische Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung mit einer Speichervorrichtung, die in Speicherbänken angeordnete Speicherzellen aufweist, und einer Steuervorrichtung zur Steuerung einer Datenspeicherung in den Speicherzellen der Speichervorrichtung.Specific The present invention relates to an electronic circuit arrangement for data storage with a memory device arranged in memory banks Memory cells, and a control device for control a data storage in the memory cells of the memory device.
Herkömmliche Speichervorrichtungen, auch als Speicherbausteine (Speicher-Chips) bezeichnet, bestehen im Wesentlichen aus zwei Komponenten, d.h. einem Speicherarray und einer Steuerlogik mit Interface. Bei dem Speicherarray handelt es sich um eine regelmäßige Anordnung von Speicherzellen, Anschlussleitungen und entsprechenden Signalverstärkern. Der Aufbau ist regelmäßig und bei gleicher Anzahl von Speicherzellen und Strukturbreite wird der gleiche Aufbau für unterschiedliche Chip-Typen eingesetzt.conventional Memory devices, also as memory components (memory chips) essentially consist of two components, i. a memory array and a control logic with interface. In which Memory array is a regular arrangement of memory cells, connecting cables and corresponding signal amplifiers. The construction is regular and with the same number of memory cells and structure width of the same structure for used different chip types.
Die Komponentensteuerlogik und das Interface sind an jeweilige Anforderungen einer spezifischen Anwendung anpassbar. Unterschiedliche Anwendungen umfassen beispielsweise einen Datenaustausch mit einfacher Datenrate (SDR, Single Data Rate) oder einen Datenaustausch mit doppelter Datenrate (DDR, Double Data Rate). Hierbei ist es möglich, dass sich das DDR-Interface vollständig von einem SDR-Interface unterscheidet. Ferner unterscheiden sich verschiedene Steuerlogik- und In terface-Einheiten hinsichtlich der Anzahl der erforderlichen I/O's, der Anforderungen an die internen Teststrukturen und hinsichtlich speziell ausgeprägter Energiesparschaltungen.The Component control logic and the interface are to respective requirements customizable to a specific application. Different applications include, for example, data exchange at a simple data rate (SDR, Single Data Rate) or a data exchange at twice the data rate (DDR, Double Data Rate). It is possible that the DDR interface completely from a SDR interface is different. Furthermore, different ones differ Control logic and interface units in terms of the number of required I / O's, the requirements of the internal test structures and regarding specially pronounced Energy-saving circuits.
Die
Busleitungen BL verlaufen in einem Bereich des Speichermoduls SM,
der nicht von den Speicherbänken
B1-B4 besetzt ist. Ferner befindet sich zwischen den Speicherbänken B1-B4
eine Steuerlogik/Interfaceeinheit SL/IF. Die Steuerlogik/Interfaceeinheit
SL/IF enthält
beispielsweise eine Steuerlogikeinheit SL und eine Interfaceeinheit
IF. Wie in
In nachteiliger Weise ziehen Änderungen, die an der Steuerlogik/Schnittstelleneinheit erforderlich sind, wenn das Speichermodul SM beispielsweise für eine neue Anwendung ausgelegt werden soll, Änderungen an der gesamten Schaltungseinheit (SM) nach sich. Hierdurch ergibt sich eine Vielzahl von verschiedenen Schaltungsauslegungen, die erforderlich sind, um unterschiedliche Anforderungen, die an das Speichermodul SM gestellt sind, zu erfüllen.In adversely drag changes that required at the control logic / interface unit, if the memory module SM designed, for example, for a new application to be, changes on the entire circuit unit (SM) by itself. This results a variety of different circuit designs, the are required to meet different requirements made to the Memory module SM are made to meet.
Eine Verkleinerung von Strukturbreiten erfordert es in unzweckmäßiger Weise, dass sowohl die Strukturbreiten des Speichermoduls SM als auch die Strukturbreiten der Steuerlogik/Schnittstelleneinheit verkleinert werden. In nachteiliger Weise muss hierbei neben dem Speichermodul SM auch die Steuerlogik/Schnittstelleneinheit SL/IF verifiziert werden, wodurch hohe Kosten entstehen. Bei herkömmlichen Schaltungsan ordnungen werden Schaltungsauslegung und Herstellungsprozess so lange optimiert, bis sämtliche Parameter in allen Bereichen innerhalb der Spezifikation liegen. Dies erfordert in nachteiliger Weise mehrfache Änderungen und Anpassungen der Auslegung und des Herstellungsprozesses.A Reduction of structure widths inconveniently requires that both the structure widths of the memory module SM and the structure widths the control logic / interface unit to be reduced. In disadvantageous In this case, in addition to the memory module SM, the control logic / interface unit must also be used SL / IF, resulting in high costs. In conventional Schaltungsan regulations circuit design and manufacturing process are optimized for so long until all Parameters in all areas are within the specification. This disadvantageously requires multiple changes and adjustments to the design and the manufacturing process.
Durch die Anordnung der Steuerlogik/Interfaceeinheit SL/IF auf der Schaltungsplatine des Speichermoduls SM selbst wird die Schaltungsanordnung aus den genannten Gründen teuer und deren Verifikation auf Funktionsfähigkeit zeitaufwendig. In unzweckmäßiger Weise ist es nicht möglich, die auf dem Speichermodul SM untergebrachte Schaltungsanordnung sowohl hinsichtlich des Speicherarrays als auch hinsichtlich der Steuerlogik SL und/oder der Schnittstelleneinheit IF zu optimieren.By the arrangement of the control logic / interface unit SL / IF on the circuit board the memory module SM itself is the circuit arrangement of the mentioned reasons expensive and their verification of operability time consuming. Inappropriately it is impossible, the circuit arrangement accommodated on the memory module SM both in terms of the memory array as well as in terms of Control logic SL and / or the interface unit IF to optimize.
Weiterhin besteht ein wesentlicher Nachteil herkömmlicher Speichermodule SM darin, dass durch die Anordnung von Steuerlogik SL und Schnittstelle IF die erforderliche Chipfläche zunimmt. Änderungen in der Steuerlogik SL und/oder der Schnittstelleneinheit IF erfordern es in nachteiliger Weise, das gesamte Speichermodul SM zu ändern.Farther there is a significant disadvantage of conventional memory modules SM in that by the arrangement of control logic SL and interface IF the required chip area increases. amendments in the control logic SL and / or the interface unit IF it disadvantageously changes the entire memory module SM.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung anzugeben, bei der eine gesamte Chipfläche reduziert ist und die eine flexible Auslegung hinsichtlich der Herstellungsprozesse und eine gute Testbarkeit aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide an electronic circuit arrangement for data storage, in which an entire chip area is reduced and the flexible design with regard to the manufacturing processes and has a good testability.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektronische Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein im Patentanspruch 9 angegebenes Verfahren gelöst.These The object is achieved by a electronic circuit arrangement having the features of the patent claim 1 solved. Furthermore, the object is specified by a specified in claim 9 Procedure solved.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further Embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, das Speichermodul getrennt von der Steuerlogik/Schnittstelleneinheit anzuordnen und eine Verbindungseinrichtung bereitzustellen, die einen Datenaustausch zwischen dem Speichermodul und der Steuerlogik/Schnittstelleneinheit ermöglicht. Die Trennung des Speichermoduls und der Steuerlogik/Schnittstelleneinheit in unterschiedliche Einheiten (Schaltungschips) und deren Verbindung nach einer jeweiligen separaten Fertigung des Speichermoduls und der Steuerlogik/Schnittstelleneinheit ermöglicht es, die gesamte Chipfläche des Speichermoduls zu verringern.One The essential idea of the invention is the memory module to dispose of the control logic / interface unit and a To provide connecting device, which is a data exchange between the memory module and the control logic / interface unit allows. The Separation of the memory module and the control logic / interface unit into different units (circuit chips) and their connection after a respective separate production of the memory module and The control logic / interface unit allows the entire chip area of the Memory module to reduce.
Weiterhin ist es möglich, eine vielseitige Wiederverwendung der Steuerlogik/Schnittstelleneinheit bereitzustellen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Herstellungsprozesse für das Speichermodul einerseits und die Steuerlogik/Schnittstelleneinheit andererseits optimiert und vereinfacht werden können.Farther Is it possible, to provide a versatile reuse of the control logic / interface unit. Another advantage of the present invention is that the manufacturing processes for the memory module on the one hand and the control logic / interface unit On the other hand, it can be optimized and simplified.
Da das Speichermodul selbst die maximale Chipfläche einer ersten Schaltungsplatine, die die Speichervorrichtung umfasst, bestimmt, wird die maximale Größe des Speichermoduls verringert. Weiterhin besteht der Vorteil, dass Änderungen an der Steuerlogik und/oder der Schnittstelleneinheit effizienter vorgenommen und verifiziert werden können. Unterschiedliche Steuerlogik/Schnittstellen-Schaltungschips können für das gleiche Speichermodul eingesetzt werden. Dadurch ergibt sich eine äußerst flexible Herstellungsmöglichkeit. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass unterschiedliche Speichermodule mit einem speziell ausgestalteten Steuerlogik/Interface-Chip wie ein virtuell großer Speichermodul-Chip angesteuert werden können.There the memory module itself the maximum chip area of a first circuit board, which determines the storage device, determines the maximum Size of the memory module reduced. Furthermore, there is the advantage that changes to the control logic and / or the interface unit made and verified more efficiently can be. different Control logic / interface circuit chips can be used for the same memory module become. This results in an extremely flexible production possibility. Furthermore, it is advantageous that different memory modules with a specially designed control logic / interface chip like a virtual big one Memory module chip can be controlled.
Die Implementierung neuer Herstellungsschritte in einem Herstellungsprozess für das Speichermodul einerseits und die Steuerlogik/Schnittstelleneinheit andererseits ermöglichen es, derartige Herstellungsprozesse getrennt zu optimieren.The Implementation of new manufacturing steps in a manufacturing process for the Memory module on the one hand and the control logic / interface unit on the other hand it to optimize such manufacturing processes separately.
Somit stellt die erfindungsgemäße elektronische Schaltungsanordnung die Möglichkeit bereit, Optimierungsprozesse hinsichtlich Speichermodul und Steuerlogik/Schnittstelleneinheit getrennt zu optimieren. Auf diese Weise werden entsprechende Verifikationen vereinfacht und beschleunigt.Consequently represents the electronic invention Circuitry the possibility ready, optimization processes regarding memory module and control logic / interface unit to optimize separately. In this way, appropriate verifications simplified and accelerated.
In vorteilhafter Weise kann eine Trennung von Speichermodul und Steuerlogik/Schnittstelleneinheit an Erfordernisse einer Anwendung angepasst werden.In Advantageously, a separation of memory module and control logic / interface unit adapted to the requirements of an application.
Die erfindungsgemäße elektronische Schaltungsanordnung zur Datenspeicherung weist im Wesentlichen auf:
- a) eine Speichervorrichtung, die in Speicherbänken angeordnete Speicherzellen aufweist; und
- b) eine Steuervorrichtung zur Steuerung einer Datenspeicherung in den Speicherzellen der Speichervorrichtung, wobei die Speichervorrichtung auf einer ersten Schaltungsplatine angeordnet ist, die Steuervorrichtung auf einer zweiten Schaltungsplatine angeordnet ist, und die ersten und zweiten Schaltungsplatinen als getrennte Teile der elektronischen Schaltungsanordnung bereitgestellt sind, wobei die elektronische Schaltungsanordnung ferner eine Verbindungseinrichtung zum Bereitstellen eines Datenaustauschs zwischen der Speichervorrichtung und der Steuervorrichtung aufweist.
- a) a memory device having memory cells arranged in memory banks; and
- b) a controller for controlling data storage in the memory cells of the memory device, wherein the memory device is disposed on a first circuit board, the controller is disposed on a second circuit board, and the first and second circuit boards are provided as separate parts of the electronic circuit device electronic circuit arrangement further comprises a connection device for providing a data exchange between the memory device and the control device.
Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren zum elektronischen Speichern von Daten mittels einer elektronischen Schaltungsanordnung im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:
- a) Bereitstellen einer Speichervorrichtung, die in Speicherbänken angeordnete Speicherzellen aufweist;
- b) Steuern einer Datenspeicherung in den Speicherzellen der Speichervorrichtung mittels einer Steuervorrichtung; und
- c) Austauschen von Daten zwischen der Speichervorrichtung und der Steuervorrichtung, wobei die Speichervorrichtung auf einer ersten Schaltungsplatine angeordnet ist, die Steuervorrichtung auf einer zweiten Schaltungsplatine angeordnet ist, und die ersten und zweiten Schaltungsplatinen als getrennte Teile der elektronischen Schaltungsanordnung bereitgestellt sind, wobei die elektronische Schaltungsanordnung ferner eine Verbindungseinrichtung zur Verbindung des Datenaustauschs zwischen der Speichervorrichtung und der Steuervorrichtung aufweist.
- a) providing a memory device having memory cells arranged in memory banks;
- b) controlling a data storage in the memory cells of the memory device by means of a control device; and
- c) exchanging data between the memory device and the control device, wherein the memory device is arranged on a first circuit board, the control device is arranged on a second circuit board, and the first and second circuit boards are provided as separate parts of the electronic circuit arrangement, wherein the electronic circuit arrangement further comprising connection means for connecting the data exchange between the storage device and the control device.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.In the dependent claims find advantageous developments and improvements of respective subject of the invention.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Verbindungseinrichtung Kontaktierungselemente zur elektrischen Kontaktierung von Speichervorrichtung-Anschlusseinheiten mit Steuervorrichtung-Anschlusseinheiten auf. Vorzugsweise sind die Kontaktierungselemente zur elektrischen Kontaktierung der Speichervorrichtung-Anschlusseinheiten mit den Steuervorrichtung-Anschlusseinheiten als eine Nadelkarteneinrichtung ausgebildet. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktierungselemente als ein Kugelgitterfeld (BGA, Ball Grid Array) ausgebildet.According to a preferred development of the present invention, the connection device has contacting elements for electrical contacting of memory device connection units with control device connection units. Preferably, the contacting elements for electrically contacting the memory device are tion terminal units are formed with the control device terminal units as a probe card device. According to a further preferred embodiment, the contacting elements are designed as a ball grid array (BGA, ball grid array).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungseinrichtung zur elektrischen Kontaktierung der Speichervorrichtung-Anschlusseinheiten mit den Steuervorrichtung-Anschlusseinheiten als eine Flip-Chip – Platine ausgebildet.According to one Another preferred embodiment of the present invention the connecting device for making electrical contact with the storage device connection units with the controller terminal units as a flip-chip board educated.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungseinrichtung als eine Hochfrequenz-(bzw. Funk-)Übertragungseinrichtung zur Bereit stellung eines drahtlosen Datenaustauschs zwischen der Speichervorrichtung und der Steuervorrichtung ausgebildet.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the connection device as a radio frequency (or radio) transmission device to provide a wireless data exchange between the Storage device and the control device formed.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Verbindungseinrichtung als eine optische Übertragungseinrichtung zur Bereitstellung eines drahtlosen Datenaustauschs zwischen der Speichervorrichtung und der Steuervorrichtung ausgebildet.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the connection means as an optical transmission means for Providing a wireless data exchange between the storage device and the control device is formed.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Verbindungseinrichtung Anschlusselemente zum Anschluss externer Steuereinheiten und/oder Spannungsversorgungseinheiten auf.According to one more further preferred embodiment of the present invention has the connecting device connecting elements for connecting external Control units and / or power supply units.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden mindestens zwei Speichervorrichtungen mit einer Steuervorrichtung über die Verbindungseinrichtung angesprochen.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will be at least two memory devices with a control device over the Connection device addressed.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird eine Verifikation hinsichtlich einer Funktionsfähigkeit bei der mindestens einen Speichervorrichtung und der Steuervorrichtung getrennt voneinander durchgeführt.According to one more Another preferred embodiment of the present invention will a verification of functionality in the at least a storage device and the control device separated from each other carried out.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die mindestens eine Speichervorrichtung und die Steuervorrichtung erst nach deren separater Fertigung und Verifikation miteinander über die Verbindungseinrichtung verbunden.According to one more Another preferred embodiment of the present invention the at least one storage device and the control device only after their separate production and verification with each other over the Connecting device connected.
Auf diese Weise ermöglicht es die erfindungsgemäße elektronische Schaltungsanordnung, die Chipfläche der Speichervorrichtung abzusenken und gleichzeitig eine große Flexibilität bei einem Bereitstellen von Steuervorrichtungen für die Speichervorrichtung zu erzielen. Ferner wird eine Testbarkeit sowohl der Speichervorrichtung als auch der Steuervorrichtung erleichtert.On this way allows it is the electronic invention Circuitry, the chip area to lower the storage device and at the same time a great flexibility in a Provide control devices for the storage device to achieve. Further, testability of both the storage device becomes as well as the control device facilitates.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description closer explained.
In den Zeichnungen zeigen:In show the drawings:
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components or steps.
Somit
ist die Speichervorrichtung
Die
Speichervorrichtung-Anschlusseinheiten
Ferner
weist die Steuervorrichtung
Weiterhin
besteht ein Vorteil der Trennung von Speichervorrichtung
Überdies
ist es zweckmäßig, dass
unterschiedliche Steuervorrichtungen
Außerdem ist
es möglich,
unterschiedliche Speichervorrichtungen
Eine
Einführung
neuer Fertigungsprozesse kann getrennt für die Speichervorrichtung
Vorzugsweise
sind die Kontaktierungselemente
Bei
einer Auslegung der Verbindungseinrichtung
Ferner
kann die Verbindungseinrichtung
Insbesondere
bei der Bereitstellung einer optischen Verbindung bzw. einer Funkverbindung
(deren Auslegung dem Fachmann geläufig ist) ist es möglich, die
Speichervorrichtungen
Vorzugsweise
wird eine Verifikation hinsichtlich einer Funktionsfähigkeit
sowohl der Speichervorrichtung als auch der Steuervorrichtung
Das
erfindungsgemäße Verfahren
weist insbesondere den Vorteil auf, dass zunächst die mindestens eine Speichervorrichtung
Bezüglich der
in
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.Even though the present invention above based on preferred embodiments It is not limited to this, but in many ways modifiable.
Auch ist die Erfindung nicht auf die genannten Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.Also the invention is not limited to the aforementioned applications limited.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the same reference numerals designate the same or functionally identical Components or steps.
- 100,100
- Speichervorrichtungstorage device
- 100'100 '
- 101a-101n101a-101n
- Speicherbankmemory bank
- 102102
- LogikschaltungsbereichLogic circuit area
- 103103
- Speichervorrichtung-SchaltungsbereichStorage device circuit area
- 104104
- Speichervorrichtung-KontaktierungsbereichStorage device-contacting area
- 105a-105n105a-105n
- Speichervorrichtung-AnschlusseinheitStorage device connection unit
- 200200
- Steuervorrichtungcontrol device
- 201201
- Logikeinheitlogic unit
- 202202
- SchnittstelleneinheitInterface unit
- 203203
- Steuervorrichtung-SchaltungsbereichController circuit area
- 204204
- Steuervorrichtung-KontaktierungsbereichController-contacting area
- 205a-205n205a-205n
- Steuervorrichtung-AnschlusseinheitController connection unit
- 300300
- Verbindungseinrichtungconnecting device
- 301301
- Erste SchaltungsplatineFirst circuit board
- 302302
- Zweite SchaltungsplatineSecond circuit board
- 303a-303n303a-303n
- Kontaktierungselementecontacting
Claims (14)
Priority Applications (1)
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |