DE102004048056B4 - Speicherkontrollbaustein und Verfahren zu dessen Betrieb - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Übertragen von Speicherdaten (DQ) von einem Speicher (20, 30) zu einem Speicherkontrollbaustein (40), bei dem
– von dem Speicherkontrollbaustein (40) ein Auslesebefehl (CA) zu dem Speicher (20, 30) übertragen wird und
– die dem Auslösebefehl (CA) entsprechenden Speicherdaten (DQ) vom Speicher (20,30) zum Speicherkontrollbaustein (40) übertragen werden,
– wobei parallel zu den Speicherdaten (DQ) ein Abtast-Steuersignal (DQS) vom Speicher (20) zum Speicherkontrollbaustein (40) übermittelt wird, das die Übernahme der Speicherdaten (DQ) in den Speicherkontrollbaustein (40) steuert, und
– wobei das Abtast-Steuersignal (DQS) mit einer Präambel (P) übermittelt wird, die den bevorstehenden Beginn der Datenübertragung anzeigt,
dadurch gekennzeichnet, dass
– das Abtast-Steuersignal (DQS) auf das Vorliegen der Präambel überwacht wird und
– ein Dateneingangsverstärker (100, 200) des Speicherkontrollbausteins (40) erst dann eingeschaltet wird, wenn das Vorliegen der Präambel erkannt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein derartiges Verfahren lässt sich beispielsweise verwenden, um aus einem Halbleiterspeicher, beispielsweise einem DRAM-Speicher, gespeicherte Speicherdaten auszulesen und zu einem Speicherkontrollbaustein, fachsprachlich kurz meist auch Speichercontroller genannt, zu übertragen.
  • In der 1 ist beispielhaft eine von Personal-Computern her bekannte Anordnung bestehend aus einem Speicherkontrollbaustein 10 und zwei daran angeschlossenen Speichern 20 und 30 dargestellt. Für die Kommunikation des Speicherkontrollbausteins 10 mit den beiden Speichern 20 und 30, bei denen es sich um Halbleiterspeicher – wie z. B. DRAMs – handeln kann, werden ein Taktsignal CLK für die Übertragung der Befehls- und Adressdaten CA sowie ein weiteres Taktsignal DQS, das ein "Strobe-Signal" bildet und nachfolgend als Abtast-Steuersignal bezeichnet werden wird, für die Übertragung von Speicherdaten DQ übersandt. Unter dem Begriff „Speicherdaten" sind dabei die „Nutzdaten" zu verstehen, die in einem der beiden Speicher 20 oder 30 abgespeichert oder aus diesen ausgelesen werden.
  • Zum Schreiben von Speicherdaten schickt der Speicherkontrollbaustein 10 den entsprechenden Schreibbefehl und die zugehörige Speicheradresse über die zugeordnete CA-Leitung zum jeweiligen Speicher 20 oder 30, der diese Informationen möglichst synchron zum Taktsignal CLK empfängt. Um dies zu erreichen weisen die Befehls- und Adressdaten CA sowie das Taktsignal CLK möglichst identische Flug- bzw. Laufzeiten vom Speicherkontrollbaustein 10 zu dem jeweils zugehörigen Spei cher 20 bzw. 30 auf. Nach einer gewissen Wartezeit – nachfolgend Schreib-Latenzzeit WL genannt – schickt der Speicherkontrollbaustein 10 dann die zugehörigen Speicherdaten DQ zum jeweiligen Speicher 20 oder 30, und zwar zusammen mit dem Strobe- bzw. Abtast-Steuersignal DQS, das eine Übernahme der Speicherdaten DQ in den jeweiligen Speicher 20 oder 30 auslöst oder zumindest „mitauslöst".
  • Das Bemessen der Schreiblatenzzeit WL erfolgt durch Abzählen von Pulsen des Taktsignals CLK im Speicher 20 bzw. 30; deshalb sollte vorzugsweise eine vorgegebene Phasenbeziehung zwischen dem Datensignal der Speicherdaten DQ und dem Abtast-Steuersignal DQS sowie dem Taktsignal CLK vorhanden sein. Die vorgegebene Phasenbeziehung wird im Falle von DRAM-Speichern üblicherweise als Parameter „tDQSS" angegeben. Das Einhalten dieser vorgegebenen Phasenbeziehung kann beispielsweise durch eine sorgfältige Dimensionierung der DQ/DQS-Leiterbahnen relativ zur Taktsignal-CLK-Leitung sichergestellt werden; alternativ kann auch eine selektive Verzögerung der DQ/DQS-Signale relativ zum Taktsignal CLK im Speicherkontrollbaustein 10 durchgeführt werden, um die vorgegebene Phasenbeziehung zu erreichen. Unterschiedliche Flug- bzw. Laufzeiten vom Speicherkontrollbaustein 10 zu den jeweiligen Speichern 20 und 30 innerhalb der Gesamtanordnung fallen im Übrigen nicht ins Gewicht, da sich das CLK-Taktsignal und die DQ/DQS-Signale beim Schreibvorgang in dieselbe „Richtung" – also jeweils zum ausgewählten Speicher 20 bzw. 30 hin – bewegen.
  • Zum Lesen von Speicherdaten aus einem der beiden Speicher 20 und 30 schickt der Speicherkontrollbaustein 10 seinen Lesebefehl über die entsprechenden Befehls- und Adressdaten CA zusammen mit seinem Taktsignal CLK zu dem ausgewählten Speicher. Der jeweils angesprochene Speicher 20 oder 30 zählt eine gewisse Leselatenzzeit RL anhand des Taktsignals CLK ab und schickt anschließend seine Speicherdaten DQ zusammen mit einem eigenen Abtast-Steuersignal DQS zum Speicherkontrollbaustein 10 zurück. In den Speichern 20 bzw. 30 sorgt eine geeignete Schaltung Delay-Locked-Loop (DLL) dafür, dass die Speicherdaten DQ sowie das Abtast-Steuersignal DQS phasengleich zum Taktsignal CLK des Speicherkontrollbausteins 10 abgeschickt werden. Die Ankunftszeit der Speicherdaten am Speicherkontrollbaustein 10 errechnet sich in Bezug auf das Aussenden des Lesebefehls CA seitens des Speicherkontrollbausteins 10 wie folgt: tData = tfCA + RL·tCK + tfDQS.
  • tfCA bezeichnet die Flug- bzw. Laufzeit des Taktsignals CLK vom Speicherkontrollbaustein 10 zum jeweiligen Speicher 20 oder 30. tCK bezeichnet die Periode des Taktsignals CLK und tfDQS die Laufzeit der Speicherdaten DQ vom Speicher 20 bzw. 30 zurück zum Speicherkontrollbaustein 10.
  • Betrachtet man nun den in der 1 gezeigten Fall, dass zwei oder mehrere Speicher 20 oder 30 in einem unterschiedlichen elektrischen Abstand zum Speicherkontrollbaustein 10 angeordnet sind und somit unterschiedliche elektrische Signallaufzeiten aufweisen, so bedeutet dies, dass die Speicherdaten DQ von den beiden Speichern 20 und 30 zu unterschiedlichen Zeiten am Speicherkontrollbaustein 10 ankommen werden. Darüber hinaus werden beide Ankunftszeiten im Allgemeinen völlig asynchron zum internen Takt CLK des Speicherkontrollbausteins 10 sein.
  • Der entsprechende zeitliche Verlauf der Datensignalübertragung ist in der 2 beispielhaft dargestellt. Man erkennt, dass der näher am Speicherkontrollbaustein 10 angeordnete Speicher 30 („Inner DRAM") seine Speicherdaten DQ eher zum Speicherkontrollbaustein 10 übersendet als der weiter entfernt angeordnete Speicher 20 („Guter DRAM"). Dies kann zu Fehlern beim Auslesen von Speicherdaten führen.
  • In der US 6 456 544 B1 wird ein Verfahren zum Übertragen von Speicherdaten von einem Speicher zu einem Speicherkontroll baustein beschrieben, bei dem ein einem Dateneingangsverstärker nachgeschaltetes Latch erst dann getaktet wird, wenn eine bestimmte Zeitspanne nach dem Lesebefehl des Speicherkontrollbausteins verstrichen ist.
  • In der US 2002/0087768 A1 wird ein Verfahren zum Übertragen von Speicherdaten beschrieben, das die eingehenden Daten erst speichert, wenn eine gültige Präambel erkannt wurde.
  • Der Erfindung liegt nun ausgehend von dem oben erläuterten Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Aufgabe zugrunde, dieses derart zu verbessern, dass eine fehlerhafte Datenübertragung zwischen Speicher und Speicherkontrollbaustein möglichst zuverlässig vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zusätzlich zu den Speicherdaten ein Abtast-Steuersignal mit einer Präambel ausgewertet wird, das den bevorstehenden Beginn der Datenübertragung anzeigt. Ein zugeordneter Dateneingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins wird erst dann eingeschaltet, wenn im Speicherkontrollbaustein das Vorliegen der Präambel erkannt wird.
  • Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass bei diesem der bzw. die mit den Speichern verbundenen Dateneingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins ausschließlich dann eingeschaltet werden, wenn tatsächlich eine Datenübertragung erfolgt. Es wird somit verhindert, dass die Dateneingangsverstärker aktiv sind und sich der Speicherkontrollbaustein im Empfangsmodus befindet, wenn tatsächlich keine Datenübertragung stattfindet und undefinierte Zustände über die jeweiligen Datenleitungen übertragen werden. Konkret optimiert das erfindungsgemäße Verfahren also den Zeitpunkt, zu dem die Dateneingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins aktiviert werden, indem es sicherstellt, dass die Dateneingangsverstärker nur während einer relativ kurzen Zeit rund um die eigentliche Übertragung der Speicher- bzw. Nutzdaten aktiviert sind. Dadurch wird verhindert, dass nicht irrtümlich undefinierte Zustände auf dem DQ/DQS-Bus als Nutz- bzw. Speicherdaten „uminterpretiert" werden. Um die Steuerung der Dateneingangsverstärker dementsprechend gezielt durchzuführen, wird das Abtast-Steuersignal, das gemeinsam mit den Speicherdaten zum Spei cherkontrollbaustein übersandt wird, auf das Vorliegen einer Präambel überwacht, die den bevorstehenden Beginn der Datenübertragung anzeigt; erst bei Vorliegen einer solchen Präambel wird der zugeordnete Dateneingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins eingeschaltet.
  • Zusammengefasst wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren also sichergestellt, dass der bzw. die Dateneingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins nicht vorzeitig eingeschaltet werden und „falsche" Daten empfangen können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass jeder Speicheranschluss des Speicherkontrollbausteins jeweils individuell auf das Vorliegen einer Präambel des zugehörigen Abtast-Steuersignals überwacht wird und dass jeder der Dateneingangsverstärker (Eingangsverstärker) des Speicherkontrollbausteins jeweils ausschließlich dann eingeschaltet wird, wenn eine solche Präambel erkannt wird. Bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens wird somit sichergestellt, dass jeder der Eingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins jeweils stets zum „richtigen" bzw. optimalen Zeitpunkt eingeschaltet wird.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Abtast- bzw. Strobe-Signal um ein differentielles Signal mit inversen bzw. um 180° phasenverschobenen Einzelsignalen, die im inaktiven Zustand einen so genannten Tristate-Zustand – also einen hochohmigen Zustand – aufweisen.
  • Vorzugsweise wird auf das Vorliegen einer Präambel im Falle eines differentiellen Abtast-Steuersignals geschlossen, wenn die beiden Einzelsignale jeweils einen sich von ihrem Tristate-Zustand unterscheidenden Signalzustand aufweisen.
  • Besonders bevorzugt werden die Eingangsverstärker jeweils erst dann eingeschaltet, wenn die jeweilige Präambel erkannt wurde und wenn zusätzlich ein eine Datenübertragung ankündi gendes, separates Datensignalisierungssignal eine bevorstehende Datenübertragung ankündigt. Als das separate Datensignalisierungssignal kann beispielsweise das sogenannte „ddr_rd_en2"-Signal herangezogen werden, das bei DRAM-Speichern nach dem DDR1- oder dem DDR2-Standard erzeugt wird.
  • Um sicherzugehen, dass die Eingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins nicht länger aktiv sind, als dies für ein Empfangen der Speicherdaten unbedingt nötig ist, werden die Eingangsverstärker nach einer vorgegebenen Anzahl an Signalwechseln des Abtast-Steuersignals abgeschaltet. Die vorgegebene Anzahl der Abtast-Steuersignalübergänge kann beispielsweise der Burst-Länge der Datenübertragung entsprechen. Alternativ kann die vorgegebene Anzahl der Abtast-Steuersignalwechsel einem ganzzahligen Vielfachen dieser Burstlänge entsprechen.
  • Alternativ können die Eingangsverstärker des Speicherkontrollbausteins auch nach Empfang einer Postambel des Abtast-Steuersignals abgeschaltet werden.
  • Bei dem Auslesebefehl zum Auslesen von Speicherdaten aus dem Speicher kann es sich beispielsweise um Steuerdaten handeln, die Befehlsdaten zum Hervorrufen des Lesevorgangs und Adressdaten zum Definieren der auszulesenden Speicheradresse des Speichers umfassen.
  • Das Vorliegen einer Präambel lässt sich im Falle eines differentiellen Abtast-Steuersignals besonders einfach und damit vorteilhaft erkennen, indem die beiden differentiellen Einzelsignale des Abtast-Steuersignals mit jeweils einer zugeordneten Referenzspannung verglichen werden. Auf das Vorliegen einer Präambel wird geschlossen, wenn eines der beiden Einzelsignale größer als die zugeordnete Referenzspannung und das jeweils andere Einzelsignal kleiner als die zugeordnete Referenzspannung ist. Vorzugsweise unterscheiden sich die beiden Referenzspannungen jeweils von der Mittenspannung zwi schen dem maximalen und dem minimalen Spannungslevel der beiden differentiellen Eingangssignale. Beispielsweise kann eine der beiden Referenzspannungen größer als die Mittensspannung und die andere Referenzspannung kleiner als die Mittenspannung sein.
  • Das Auswerten der beiden Vergleichsergebnisse des Vergleichs zwischen Einzelsignal und Referenzspannung kann besonders einfach und damit vorteilhaft beispielsweise mit einem Und-Glied durchgeführt werden.
  • Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf einen Speicherkontrollbaustein mit mindestens einem Anschluss an einen Speicher, wobei der mindestens eine Anschluss zumindest einen Abtast-Steuersignaleingang zum Empfang eines Abtast-Steuersignals des Speichers und einen Dateneingang zum Empfang der Speicherdaten des Speichers aufweist.
  • Um bei einem solchen Speicherkontrollbaustein sicherzustellen, dass ein fehlerhaftes Auslesen von Speicherdaten verhindert wird, sind erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 15 vorgesehen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Speicherkontrollbausteins sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Speicherkontrollbausteins wird auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen
  • 3 ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung, anhand derer beispielhaft das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird und das außerdem einen erfindungsgemäßen Speicherkontrollbaustein aufweist,
  • 4 den zeitlichen Verlauf eines Auslesevorgangs aus einem Speicher der Anordnung gemäß 3 und
  • 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Präambelerfassungseinrichtung für den Speicherkontrollbaustein gemäß 3.
  • In der 3 ist eine Anordnung bestehend aus einem Speicherkontrollbaustein 40 und zwei DRAM-Speichern 20 und 30 dargestellt. Die beiden DRAM-Speicher 20 und 30 entsprechen den beiden Speichern gemäß 1. Der Speicherkontrollbaustein 40 gemäß 3 unterscheidet sich von dem Speicherkontrollbaustein 10 gemäß 1 in der Ausgestaltung des Signaleingangs, wie nachfolgend näher erläutert wird.
  • Der Speicherkontrollbaustein 40 weist einen ersten Anschluss 50 für den Speicher 20 auf. Dieser erste Anschluss 50 ist mit einem Datensignalanschluss E50a und einem Abtast-Steuersignalanschluss E50b ausgestattet. An den Datensignalanschluss E50a ist eine erste Signalleitung bzw. ein Datenbus 501 zum Übertragen der Speicherdaten DQ angeschlossen, die vom Speicherkontrollbaustein im Speicher 20 abgespeichert oder vom Speicher 20 zurück zum Speicherkontrollbaustein 40 ausgelesen werden; mit dem Abtast-Steuersignalanschluss E50b ist eine Signalleitung 502 zum Übertragen des Strobe- bzw. Abtast-Steuersignals DQS verbunden. Die beiden Signalleitungen 501 und 502 sind jeweils bidirektional ausgelegt, so dass sowohl Speicherdaten in den Speicher 20 hineingeschrieben als auch aus diesem ausgelesen werden können.
  • Zum Anschluss des zweiten Speichers 30 weist der Speicherkontrollbaustein 40 einen zweiten Anschluss 60 mit einem Datensignalanschluss E60a und einem Abtast-Steuersignalanschluss E60b auf. An den Datensignalanschluss E60a ist eine erste Signalleitung bzw. ein Datenbus 601 zum Übertragen der Speicherdaten DQ angeschlossen; mit dem Abtast- Steuersignalanschluss E60b ist eine Signalleitung 602 zum Übertragen des Strobe- bzw. Abtast-Steuersignals DQS verbunden. Die beiden Signalleitungen 601 und 602 lassen sich jeweils bidirektional betreiben, um ein Abspeichern von Speicherdaten im Speicher 30 sowie ein Auslesen daraus zu ermöglichen.
  • Der Speicherkontrollbaustein 40 weist darüber hinaus einen Taktausgang 70 auf, über den ein Taktsignal CLK zu den beiden Speichern 20 und 30 übertragen wird. Außerdem ist ein Befehlsbus 80 vorhanden, mit dem Befehls- und Adressdaten CA zu den beiden Speichern 20 und 30 übermittelt werden können.
  • In der 3 ist erkennbar, dass an den beiden Anschlüssen 50 und 60 im Speicherkontrollbaustein 40 jeweils eine Präambel-Erfassungseinrichtung 100 und 110 angeschlossen ist. Die beiden Präambel-Erfassungseinrichtungen 100 und 110 dienen jeweils dazu, die beiden Signalleitungen 502 und 602 zu überwachen und das darauf übertragene Abtast-Steuersignal DQS auf das Vorhandensein einer Präambel auszuwerten.
  • Mit den beiden Präambel-Erfassungseinrichtungen 100 und 110 steht ausgangsseitig jeweils ein Dateneingangsverstärker 200 bzw. 210 – nachfolgend kurz Eingangsverstärker genannt – in Verbindung. Der eine der beiden Eingangsverstärker 200 ist eingangsseitig außerdem an die Signalleitung 501 angeschlossen und verstärkt die am Anschluss 50 des Speicherkontrollbausteins ankommenden Speicherdatensignale DQ unter Bildung verstärkter Speicherdatensignale DQ'; der andere Eingangsverstärker 210 steht eingangsseitig außerdem mit der Signalleitung 601 in Verbindung und verstärkt die am Anschluss 60 des Speicherkontrollbausteins ankommenden Speicherdatensignale DQ unter Bildung verstärkter Speicherdatensignale DQ'.
  • Die übrigen Komponenten des Speicherkontrollbausteins 40, mit denen u. a. die Eingangsverstärker 200 und 210 verbunden sind, sind in der 3 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt; diese Komponenten können beispielsweise den bei herkömmlichen Speicherkontrollbausteinen üblichen Komponenten entsprechen.
  • Bei der Anordnung gemäß 3 lässt sich mit dem Speicherkontrollbaustein 40 beispielsweise der Speicher 20 auslesen; dies wird nun nachfolgend im Detail erläutert. Die nachstehenden Ausführungen gelten für das Auslesen des weiteren Speichers 30 in entsprechender Weise.
  • Zum Auslesen des Speichers 20 übersendet der Speicherkontrollbaustein 40 über den Befehlsbus 80 zunächst entsprechende Befehls- und Adressdaten CA zu dem Speicher 20. Die Befehls- und Adressdaten umfassen dabei den Befehl, dass der Speicher ausgelesen wird, und darüber hinaus die Adressdaten der auszulesenden Speicherzelle bzw. der auszulesenden Speicherzellen.
  • Sobald der Speicher 20 den Lesebefehl des Speicherkontrollbausteins 40 empfängt, zählt er eine gewisse Leselatenzzeit RL ab und schickt anschließend die angeforderten Speicherdaten DQ über die Signalleitung 501 zum Speicherkontrollbaustein 40. Vor dem Übersenden der Speicherdaten DQ wird der Speicher 20 zusätzlich über die Signalleitung 502 ein Abtast-Steuersignal DQS zum Speicherkontrollbaustein 40 übersenden. Mit diesem Abtast-Steuersignal DQS wird dem Speicherkontrollbaustein 40 der Takt mitgeteilt, mit dem die Speicherdaten DQ über die Signalleitung 501 übertragen werden und gemäß dem die Speicherdaten DQ von dem Speicherkontrollbaustein 40 ausgewertet werden müssen. Das Abtast-Steuersignal DQS wird dabei von dem Speicher 20 mit einer Präambel versehen, deren Verlauf in der 4 dargestellt ist.
  • Man erkennt in der 4, dass zu einem Zeitpunkt t = 10ns das Abtast-Steuersignal DQS von einem undefinierten Zustand in einen definierten Zustand übergeht. Zu diesem Zeitpunkt t = 10ns nimmt das Abtast-Steuersignal DQS eine logische „0" an. Dieser Zustand wird von der Präambel-Erfassungseinrichtung 100 als Präambel (P) aufgefasst; sobald eine solche Präambel (P) von der Präambel-Erfassungseinrichtung 100 detektiert wird, sendet diese mit einer gewissen Zeitverzögerung tpreon ein Einschaltsignal predet zu dem Eingangsverstärker 200, der daraufhin eingeschaltet wird. Das Aktivwerden des Eingangsverstärkers 200 ist in der 4 durch das Signal rcv_en visualisiert. Man erkennt, dass das Signal rcv_en bei Vorliegen des Einschaltsignals predet eine logische 1 annimmt, wodurch signalisiert wird, dass der Eingangsverstärker 200 aktiv ist und Datensignale DQ des Speichers 20 empfangen kann.
  • Vorzugsweise wird der Eingangsverstärker 200 erst dann eingeschaltet, wenn sowohl das Einschaltsignal predet der Präambel-Erfassungseinrichtung 100 als auch zusätzlich ein Ankündigungssignal ddr_rd_en2 vorliegt, das das Eintreffen der Speicherdaten DQ signalisiert bzw. ankündigt. Das Ankündigungssignal ddr_rd_en2 wird vorn Speicherkontrollbaustein 40 erzeugt, nachdem dieser seinen Lesebefehl an den Speicher 20 übermittelt hat, und zwar unmittelbar danach oder nach einer vorgegebenen Latenzzeit.
  • Sobald das Signal rcv_en eine logische „1" aufweist, werden weitere Signalwechsel des predet-Signals ignoriert; das Abschalten des Eingangsverstärkers 200 und damit das Zurücksetzen des Signals rcv_en auf eine logische „0" erfolgt nach einer vorgegebenen Anzahl an DQS-Übergängen – der sogenannten Burst-Länge (BL), die für alle Auslesevorgänge gleich ist- oder nach einem ganzzahligen Vielfachen dieser Länge.
  • In der 5 ist ein Ausführungsbeispiel für die beiden Präambel-Erfassungseinrichtungen 100 und 110 gezeigt. Man erkennt eine Spannungsteilereinrichtung 300, die durch drei vorzugsweise gleich große elektrische Widerstände R1, R2 und R3 gebildet ist. An die Verbindungsstelle zwischen den beiden Widerständen R1 und R2 ist ein erster Komparator 310 mit sei nem „Minus"-Anschluss (invertierender Anschluss) angeschlossen. Mit der Verbindungsstelle zwischen den beiden Widerständen R2 und R3 ist ein zweiter Komparator 320 mit seinem „Plus-Anschluss" (nicht-invertierender Anschluss) verbunden.
  • Bei dem Abtast-Steuersignal DQS handelt es sich um ein differentielles Signal bestehend aus beiden zueinander komplementären Einzelsignalen DQS und bDQS; das eine Einzelsignal DQS ist an den „Minus-Anschluss" des zweiten Komparators 320 und das andere Einzelsignal bDQS an den „Plus-Anschluss" des ersten Komparators 310 angeschlossen.
  • Ausgangsseitig stehen die beiden Komparatoren mit einem logischen „UND"-Glied 350 in Verbindung, das an seinem Ausgang A350 das Einschaltsignal predet der Präambel-Erfassungseinrichtung 100 bzw. 110 erzeugt.
  • Die Präambel-Erfassungseinrichtung 100 bzw. 110 funktioniert folgendermaßen:
    Falls das differentielle Abtast-Steuersignal DQS inaktiv ist und demgemäß seinen hochohmigen Tristate-Zustand aufweist, erzeugen die beiden Komparatoren 310 und 320 an ihrem Ausgang eine logische „0", so dass auch das predet-Signal eine logische „0" aufweisen wird. Der zugeordnete Eingangsverstärker 200 bzw. 210 bleibt somit ausgeschaltet.
  • Sobald das differentielle Abtast-Steuersignal DQS einen aktiven Zustand anzeigt und bDQS seinen „high"-Pegel (logische „1") und DQS seinen „low"-Pegel (logische „0") annimmt, erzeugen die beiden Komparatoren 310 und 320 an ihrem Ausgang eine logische „1", so dass auch das predet-Signal eine logische „1" aufweisen wird. Der zugeordnete Eingangsverstärker 200 bzw. 210 wird somit eingeschaltet.
  • Wie an den obigen Ausführungen erkennbar wird, signalisiert das predet-Signal auch dann eine logische „0", wenn das eine Einzelsignal bDQS eine logische „0" und das andere Einzelsignal eine logische „1" annimmt. Dies spielt jedoch keine wesentliche Rolle, da trotz allem der Übergang vom Tristate-Zustand in den „Präambel"-Zustand sicher erkannt und der zugehörige Eingangsverstärker zuverlässig eingeschaltet wird.
  • 10
    Speicherkontrollbaustein
    20
    Speicher
    30
    Speicher
    40
    Speicherkontrollbaustein
    50
    Anschluss
    E50a
    Datensignalanschluss
    E50b
    Abtast-Steuersignalanschluss
    60
    zweiter Anschluss
    E60a
    Datensignalanschluss
    E60b
    Abtast-Steuersignalanschluss
    70
    Taktausgang
    80
    Befehlsbus
    100
    Präambel-Erfassungseinrichtung
    110
    Präambel-Erfassungseinrichtung
    200
    Eingangsverstärker
    210
    Eingangsverstärker
    300
    Spannungsteilereinrichtung 300
    310
    erster Komparator
    320
    zweiter Komparator
    350
    logisches „UND"-Glied
    501
    erste Signalleitung
    502
    zweite Signalleitung
    601
    erste Signalleitung
    602
    zweite Signalleitung
    R1
    elektrischer Widerstand
    R2
    elektrischer Widerstand
    R3
    elektrischer Widerstand
    CA
    Befehls- und Adressdaten
    CLK
    Taktsignal
    DQS
    Strobe-Signal bzw. Abtast-Steuersignal
    DQ
    Speicherdaten
    DL
    Schreiblatenzzeit DL
    RL
    Leselatenzzeit
    tData
    Ankunftszeit
    tfCA
    Flug- bzw. Laufzeit
    tCK
    Periode des Taktsignals
    tfDQS
    Laufzeit der Speicherdaten
    tpreon
    Zeitverzögerung
    predet
    Einschaltsignal
    rcv_en
    Signal, das Aktivwerden des Eingangsverstärkers
    anzeigt,
    ddr_rd_en2
    Ankündigungssignal
    BL
    Burst-Länge
    DQS, bDQS
    Einzelsignalen
    P
    Präambel

Claims (18)

  1. Verfahren zum Übertragen von Speicherdaten (DQ) von einem Speicher (20, 30) zu einem Speicherkontrollbaustein (40), bei dem – von dem Speicherkontrollbaustein (40) ein Auslesebefehl (CA) zu dem Speicher (20, 30) übertragen wird und – die dem Auslösebefehl (CA) entsprechenden Speicherdaten (DQ) vom Speicher (20,30) zum Speicherkontrollbaustein (40) übertragen werden, – wobei parallel zu den Speicherdaten (DQ) ein Abtast-Steuersignal (DQS) vom Speicher (20) zum Speicherkontrollbaustein (40) übermittelt wird, das die Übernahme der Speicherdaten (DQ) in den Speicherkontrollbaustein (40) steuert, und – wobei das Abtast-Steuersignal (DQS) mit einer Präambel (P) übermittelt wird, die den bevorstehenden Beginn der Datenübertragung anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass – das Abtast-Steuersignal (DQS) auf das Vorliegen der Präambel überwacht wird und – ein Dateneingangsverstärker (100, 200) des Speicherkontrollbausteins (40) erst dann eingeschaltet wird, wenn das Vorliegen der Präambel erkannt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, dass jeder Speicheranschluss (50, 60) des Speicherkontrollbausteins (40) jeweils individuell auf das Vorliegen einer Präambel des zugehörigen Abtast-Steuersignals (DQS) überwacht wird und für jeden Speicheranschluss der zugehörige Dateneingangsverstärker (200, 210) jeweils ausschließlich dann eingeschaltet wird, wenn die Präambel erkannt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als das Abtast-Steuersignal (DQS) ein dif ferentielles Abtast-Steuersignal mit zueinander komplementären Einzelsignalen (bDQS, DQS) übersandt wird, die in einem inaktiven Zustand jeweils einen hochohmigen Zustand aufweisen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Vorliegen einer Präambel geschlossen wird, wenn die beiden Einzelsignale (DQS, bDQS) jeweils einen sich von dem hochohmigen Zustand unterscheidenden Signalzustand aufweisen.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsverstärker (200, 210) jeweils erst dann eingeschaltet werden, wenn die jeweilige Präambel erkannt wurde und wenn zusätzlich ein eine Datenübertragung ankündigendes, separates Datensignalisierungssignal (ddr_rd_en2) eine bevorstehende Datenübertragung ankündigt.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder eingeschaltete Dateneingangsverstärker (200, 210) jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl an Signalwechseln des Abtast-Steuersignals (DQS) abgeschaltet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Anzahl der Signalwechsel der Burstlänge der Datenübertragung entspricht.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Anzahl der Signalwechsel einem vorgegebenen ganzzahligen Vielfachen der Burstlänge entspricht.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dateneingangsverstärker (200, 210) nach Empfang einer Postambel des Abtast-Steuersignals (DQS) abgeschaltet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslesebefehl Befehlsdaten, die ein Auslesen signalisieren, und Adressdaten, die eine oder mehrere auszulesende Speicherzellen des Speichers definieren, enthalten.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorliegen einer Präambel erkannt wird, indem die beiden differentiellen Einzelsignale (DQS und bDQS) des Abtast-Steuersignals mit Referenzspannungen verglichen werden und auf das Vorliegen einer Präambel geschlossen wird, wenn eines der beiden Einzelsignale (bDQS und DQS) größer als die ihm zugeordnete Referenzspannung und das andere der beiden Einzelsignale (DQS) kleiner als die ihm zugeordnete Referenzspannung ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Referenzspannungen sich jeweils von der Mittenspannung zwischen der maximal möglichen und der minimal möglichen Spannung der differentiellen Einzelsignale (DQS und bDQS) unterscheiden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Referenzspannung größer als die Mittenspannung und eine Referenzspannung kleiner als die Mittenspannung ist.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erkennen der Präambel zwei Komparatoren (310, 320) und eine logische Verknüpfung, insbesondere ein Und-Glied (350), verwendet werden.
  15. Speicherkontrollbaustein (40) mit mindestens einem Anschluss (50, 60) für einen Speicher (20, 30), wobei der mindestens eine Anschluss (50, 60) zumindest einen Abtast-Steuersignalanschluss (E50b, E60b) zum Empfang eines Abtast- Steuersignals (DQS) des Speichers (20, 30) und einen Datensignalanschluss (E50a, E60a) zum Empfang der Speicherdaten (DQ) des Speichers (20, 30) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass an den Abtast-Steuersignalanschluss (E50b, E60b) eine Präambel-Erfassungseinrichtung (100, 110) angeschlossen ist, die den Abtast-Steuersignalanschluss auf das Vorliegen einer Präambel des Abtast-Steuersignals (DQS) überwacht und bei Vorliegen einer Präambel ein Einschaltsignal (predet) für ein mit dem Datensignalanschluss (E50a, E60a) in Verbindung stehenden Dateneingangsverstärker (200, 210) erzeugt.
  16. Speicherkontrollbaustein (40) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Präambel-Erfassungseinrichtung (100, 110) zumindest einen Komparator aufweist.
  17. Speicherkontrollbaustein (40) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Präambel-Erfassungseinrichtung (100, 110) zumindest eine logische Verknüpfung, insbesondere zumindest ein Und-Glied (350), aufweist.
  18. Speicherkontrollbaustein (40) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Präambel-Erfassungseinrichtung (100, 110) zwei Komparatoren aufweist, die jeweils mit einem Einzelsignal eines differentiellen Abtast-Steuersignals (DQS) beaufschlagt sind, sowie eine logische Verknüpfung, insbesondere ein Und-Glied (350), umfasst, das die beiden Ausgangssignale der beiden Komparatoren logisch verknüpft und das Einschaltsignal (predet) erzeugt.
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