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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Datenübertragung in einer Speichervorrichtung
zwischen einem Speichermodul und einer Speichersteuerung, wobei
das Speichermodul über
eine mechanisch lösbare
Verbindung elektrisch mit der Speichersteuerung gekoppelt ist. Speziell
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Durchführung der Datenübertragung
in einer solchen Speichervorrichtung, eine Vorrichtung zur Kopplung
mindestens eines Speichermoduls mit einer Speichersteuerung über eine
mechanisch lösbare
Verbindung, typischerweise eine Steckverbindung, sowie ein entsprechend
ausgestaltetes Speichermodul.
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Derzeit
ist es üblich,
Schreib-Lese-Speicher für
Computersysteme, d.h. so genannte RAM-Speicher, in Form von Speichermodulen
mit jeweils einer Vielzahl von Speicherbausteinen in entsprechende Aufnahmen
einer Systemplatine einzusetzen, wobei das Speichermodul über eine
Steckverbindung mit einer auf der Systemplatine befindlichen Speichersteuerung
elektrisch gekoppelt wird. Die Speichersteuerung gewährleistet
dabei die Verbindung einem Prozessor bzw. einer CPU (Central Processing
Unit) des Computersystems oder weiterer Systemkomponenten zu den
Speichermodulen.
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Bei
Verwendung mehrerer Speichermodule ist es üblich, diese in einer kettenartigen
Anordnung miteinander zu verbinden, so dass ein erstes Speichermodul
der kettenartigen Anordnung direkt mit der Speichersteuerung gekoppelt
ist, während
die übrigen
Speichermodule der kettenartigen Anordnung die Datenübertragung
mit der Speichersteuerung über
das erste Speichermodul der kettenartigen Anordnung vornehmen. Speziell
ist es üblich,
dass Befehlsdaten oder Schreibdaten ausgehend von dem ersten Speichermodul
der kettenartigen Anordnung von einem der Speichermodule zu dem
nächsten
Speichermodul der kettenartigen Anordnung ausgesendet werden, bis
sie in einem letzten Speichermodul der kettenartigen Anordnung empfangen
werden. Umgekehrt werden Lesedaten von einem Speichermodul der kettenartigen
Anordnung zu dem vorhergehenden Speichermodul der kettenartigen
Anordnung ausgesendet, bis sie in dem ersten Speichermodul der kettenartigen
Anordnung empfangen werden. Das erste Speichermodul der kettenartigen Anordnung
empfängt
die Schreib- oder Befehlsdaten von der Speichersteuerung und sendet
die Lesedaten an die Speichersteuerung.
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Um
die Kommunikation der Speichermodule untereinander zu bewerkstelligen,
umfassen die Speichermodule jeweils einen Schnittstellenbaustein,
welcher Sende- und Empfangsstrukturen zur Übermittlung der entsprechenden
Datensignale aufweist. Bei Speichermodulen vom so genannten Fully-Buffered-Typ
ist es üblich,
für die
Datenübertragung
ein serielles Hochgeschwindigkeitsprotokoll zu verwenden.
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11 veranschaulicht eine
Speichervorrichtung mit einer Vielzahl von Speichermodulen vom Fully-Buffered-Typ
gemäß dem oben
erläuterten Stand
der Technik. Die Speichervorrichtung umfasst eine Vielzahl von Speichermodulen 100a', 100b', 100c' und eine Speichersteuerung 200'. Die Speichersteuerung 200' befindet sich
auf der Systemplatine eines Computersystems und ist beispielsweise
in einer so genannten North-Bridge implementiert. Die Speichersteuerung 200' sendet ein
Befehlsdatensignal CA oder ein Schreibdatensignal WD an die Speichermodule 100a', 100b', 100c'. Umgekehrt
empfängt
die Speichersteuerung 200' von
den Speichermodulen 100a', 100b', 100c' ein Lesedatensignal RD.
Die Datenübertragung
gemäß dem seriellen Hochgeschwindigkeitsprotokoll
basiert auf einem Taktsignal CLK',
welches von der Speichersteuerung an die Speichermodule 100a', 100b', 100c' übermittelt
wird.
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Die
Speichermodule 100a', 100b', 100c' sind jeweils über eine
Steckverbindung 10' mit
der Systemplatine des Computersystems verbunden, um somit eine elektrische
Verbindung zu der Speichersteuerung 200' zu ermöglichen. In 11 sind die Steckverbindungen 10' mit durchgezogenen
Linien veranschaulicht.
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Jedes
der Speichermodule umfasst eine Vielzahl von Speicherbausteinen 110' sowie einen Schnittstellenbaustein 150', welcher die
Datenübertragung
zu der Speichersteuerung 200' bzw.
zu benachbarten Speichermodulen 100a', 100b', 100c' der kettenartigen Anordnung bewerkstelligt.
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Speziell
empfängt
der Schnittstellenbaustein 150' des ersten Speichermoduls 100a' der kettenartigen
Anordnung das Befehls- oder
Schreibdatensignal CA, WD von der Speichersteuerung. Ausgehend von
dem Schnittstellenbaustein 150' des ersten Speichermoduls 100a' wird das Schreib-
oder Befehlsdatensignal CA, WD an den Schnittstellenbaustein 150' des jeweils
nächsten
Speichermoduls 100b', 100c' der kettenartigen
Anordnung ausgesendet, bis es in dem Schnittstellenbaustein 150' des letzten
Speichermoduls 100c' der
kettenartigen Anordnung empfangen wird. Umgekehrt wird das Lesedatensignal RD
ausgehend von dem Schnittstellenbaustein 150' des letzten Speichermoduls 100c' der kettenartigen Anordnung
an den Schnittstellenbaustein 150' des jeweils vorhergehenden Speichermoduls 100a', 100b' der kettenartigen
Anordnung ausgesendet, bis es schließlich in dem Schnittstellenbaustein 150' des ersten
Speichermoduls 100a' der
kettenartigen Anordnung empfangen wird. Wie bereits erwähnt, wird das
Lesedatensignal RD von dem Schnittstellenbaustein 150' des Schnittstellenbausteins
des ersten Speichermoduls 100a' der kettenartigen Anordnung an
die Speichersteuerung 200' ausgesendet.
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Zur
Durchführung
der Datenübertragung nach
dem oben beschriebenen Prinzip empfangen die Schnittstellenbausteine
der Speichermodule 100a', 100b', 100c' jeweils das
Taktsignal CLK von der Speichersteuerung 200', um die Datensignale auf Basis dieses
Taktsignals CLK' auszusenden
bzw. die empfangenen Datensignale auf Basis des Taktsignals CLK' abzutasten.
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Wie
es aus 11 ersichtlich
ist, verläuft
ein Kommunikationskanal zwischen der Speichersteuerung 200' und den einzelnen
Speichermodulen 100a', 100b', 100c' somit über eine
Vielzahl von Steckverbindungen. Insbesondere bei hohen Datenraten,
d.h. bei Verwendung einer hohen Frequenz für das Taktsignal CLK', kommt es zu erheblichen
Qualitätsverlusten
in den übertragenen
Datensignalen sowie auch in dem übertragenen
Taktsignal CLK',
so dass eine zuverlässige
Datenübertragung
nicht mehr möglich
ist. Gründe
hierfür
liegen unter anderem in Reflexionen oder Übersprechen an den Steckverbindungen.
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Angesichts
der oben beschriebenen Probleme besteht die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung darin, die Datenübertragung
in einer Speichervorrichtung mit einem oder mehreren Speichermodulen, welche über eine
mechanisch lösbare
Verbindung, z.B. eine Steckverbindung, elektrisch mit der Speichersteuerung
gekoppelt sind, weniger anfällig
gegenüber
Qualitätsverlusten
der über
die mechanisch lösbare
Verbindung übertragenen
Datensignale zu gestalten und auf diese Weise eine erhöhte Zuverlässigkeit
der Datenübertragung
und/oder erhöhte
Datenraten zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren gemäß Anspruch
1, ein Speichermodul gemäß Anspruch
14 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 18. Die abhängigen Ansprüche definieren
vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Der
erfindungsgemäße Ansatz
beruht allgemein darauf, bei einer Speichervorrichtung mit einer Speichersteuerung
und mindestens einem Speichermodul, welche über eine mechanisch lösbare Verbindung
zur Datenübertragung
miteinander gekoppelt sind, dem Speichermodul eine Schnittstelleneinheit zuzuordnen,
welche nicht auf dem Speichermodul, sondern auf dersel ben Seite
einer mechanisch lösbaren
Verbindung wie die Speichersteuerung angeordnet ist. Bei der mechanisch
lösbaren
Verbindung kann es sich um eine Steckverbindung handeln. Es sind
jedoch auch andere Typen von mechanisch lösbaren Verbindungen denkbar,
z.B. eine Klemmverbindungen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Datenübertragung
in einer Speichervorrichtung mit einer Speichersteuerung und mindestens
einem Speichermodul, welches über
die mechanisch lösbare Verbindung
elektrisch mit der Speichersteuerung gekoppelt ist, umfasst ein Übertragen
von Daten zwischen der Speichersteuerung und einer dem Speichermodul
zugeordneten Schnittstelleneinheit, welche auf derselben Seite der
mechanisch lösbaren Verbindung
wie die Speichersteuerung angeordnet ist, und ein Übertragen
von Daten zwischen der Schnittstelleneinheit und dem Speichermodul über die
mechanisch lösbare
Verbindung.
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Hierdurch
wird erreicht, dass die Datenübertragung
zwischen der Speichersteuerung und der Schnittstelleneinheit nicht
mehr über
die mechanisch lösbare
Verbindung erfolgt und somit hinsichtlich der Signalübertragungseigenschaften
optimiert werden kann. Der Kommunikationskanal zwischen der Schnittstelleneinheit
und dem Speichermodul, welcher über
die mechanisch lösbare
Verbindung verläuft,
ist hingegen weniger kritisch bezüglich seiner Signalübertragungseigenschaften.
Dies wird insbesondere dann deutlich, wenn die Speichervorrichtung eine
Vielzahl der Speichermodule umfasst, wobei in diesem Fall jedem
der Speichermodule eine entsprechende Schnittstelleneinheit zugeordnet
ist. Um einen Kommunikationskanal zu den einzelnen Speichermodulen
bereitzustellen, werden in diesem Fall Daten auch zwischen den einzelnen
Schnittstelleneinheiten übertragen.
Der Kommunikationskanal zwischen der Speichersteuerung und den Schnittstelleneinheiten
sowie zwischen den einzelnen Schnittstelleneinheiten trägt somit
nicht nur die Daten für
eines der Speichermodule sondern die Gesamtheit der zwischen der
Speichersteuerung und den Speichermodulen übertragenen Daten, so dass
zwischen der Speichersteuerung und den Schnittstelleneinheiten sowie
zwischen den einzelnen Schnittstelleneinheiten eine Datenmenge übertragen
wird, welche ein Vielfaches derjenigen beträgt, welche zwischen einem der
Speichermodule und der zugeordneten Schnittstelleneinheit über die
mechanisch lösbare Verbindung übertragen
wird. Es kann somit durch Verwendung des erfindungsgemäßen Ansatzes durch
Optimieren der Signalübertragungseigenschaften
des Kommunikationskanals zwischen der Speichersteuerung und den
Schnittstelleneinheiten ein erheblicher Leistungszuwachs erreicht
werden.
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Die
Schnittstelleneinheiten werden bevorzugt in einer Reihenanordnung
miteinander gekoppelt, wobei unterschiedliche Konfigurationen zur
Datenübertragung
innerhalb der Reihenanordnung möglich
sind.
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Beispielsweise
kann ein Befehls- oder Schreibdatensignal von der Speichersteuerung
in einer ersten Schnittstelleneinheit der Reihenanordnung empfangen
werden und dann ausgehend von der ersten Schnittstelleneinheit von
einer der Schnittstelleneinheiten an die jeweils nächste Schnittstelleneinheit
der Reihenanordnung ausgesendet werden, bis das Befehls- oder Schreibdatensignal
einer letzten Schnittstelleneinheit der Reihenanordnung empfangen
wurde.
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Alternativ
kann das Befehls- oder Schreibdatensignal von der ersten Schnittstelleneinheit
der Reihenanordnung sternförmig
an mehrere weitere Schnittstelleneinheiten ausgesendet werden. Hierbei besteht
zum einen die Möglichkeit,
das Befehls- oder Schreibdatensignal
ausgehend von der ersten Schnittstelleneinheit an alle übrigen Schnittstelleneinheiten
auszusenden, oder ausgehend von den weiteren Schnittstelleneinheiten,
an welche das Befehls- oder Schreibdatensignal ausgehend von der ersten
Schnittstelleneinheit übertragen
wurde, das Befehls- oder Schreibdatensignal von einer Schnittstellenein heit
an die jeweils nächste
Schnittstelleneinheit einer sich daran anschließenden kettenartigen Anordnung
auszusenden.
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Durch
das sternförmige
Aussenden des Befehls- oder Schreibdatensignals wird gegenüber der Verwendung
einer reinen kettenartigen Anordnung zum Aussenden des Befehls-
oder Schreibdatensignals eine verkürzte Latenzzeit erreicht.
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Hinsichtlich
der Übertragung
eines Lesedatensignals besteht zunächst die Möglichkeit, das Lesedatensignal
von einer der Schnittstelleneinheiten an die jeweils vorhergehende
Schnittstelleneinheit der Reihenanordnung auszusenden, bis das Lesedatensignal
in der ersten Schnittstelleneinheit der Reihenanordnung empfangen
wurde, und das Lesedatensignal dann von der ersten Schnittstelleneinheit an
die Speichersteuerung zu senden. Dies entspricht einer so genannten
Rückwärtsschleifenkonfiguration, bei
welcher das Lesedatensignal zwischen den Schnittstelleneinheiten
im Wesentlichen in der umgekehrten Richtung übertragen wird wie das Befehls- oder
Schreibdatensignal.
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Alternativ
ist es möglich,
das Lesedatensignal von einer der Schnittstelleneinheiten an die
jeweils nächste
Schnittstelleneinheit der Reihenanordnung auszusenden, bis das Lesedatensignal
in einer letzten Schnittstelleneinheit der Reihenanordnung empfangen
wurde, und das Lesedatensignal dann von der letzten Schnittstelleneinheit
an die Speichersteuerung auszusenden. Dies entspricht einer so genannten
Vorwärtsschleifenkonfiguration,
bei welcher das Lesedatensignal im Wesentlichen in derselben Richtung
zwischen den Schnittstelleneinheiten übertragen wird wie das Befehls-
oder Schreibdatensignal. Die Vorwärtsschleifenkonfiguration bietet
insbesondere Vorteile hinsichtlich einer geringen Abhängigkeit
der Latenzzeit für
Zugriffe auf ein Speichermodul von der Position der dem Speichermodul
zugeordneten Schnittstelleneinheit in der Reihenanordnung. Insbesondere
wird mit steigender Entfernung der Schnittstelleneinheit von der
Speichersteuerung ein vergrößerter Übertragungsweg
für das
Befehls- oder Schreibdatensignals durch einen verkürzten Übertragungsweg
für das
Lesedatensignals an die Speichersteuerung kompensiert.
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Hinsichtlich
der Taktsignale, auf deren Basis die oben erwähnten Datensignale, d.h. das
Befehls- oder Schreibdatensignal oder das Lesedatensignal, ausgesendet
werden bzw. auf deren Basis die empfangenen Datensignale abgetastet
werden, kann zum einen eine so genannte source-synchrone Anordnung
verwendet werden, bei welcher den Datensignalen zugeordnete Taktsignale
parallel zu diesen zwischen der Speichersteuerung und den Schnittstelleneinheiten
bzw. zwischen den Schnittstelleneinheiten übertragen werden. Zum anderen
ist es möglich,
eine so genannte mesosynchrone Anordnung zu verwenden, bei welcher
jeder der Schnittstelleneinheiten und der Speichersteuerung ein
Referenztaktsignal aus einer zentralen Referenztaktsignalquelle zugeführt wird.
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Vorzugsweise
werden die den Datensignalen zugeordneten Taktsignale in den Schnittstelleneinheiten
mittels einer Phasenregelschleife erzeugt bzw. aufbereitet. Auf
diese Weise wird sichergestellt, dass die Datenübertragung auf Basis eines
hochwertigen Taktsignals erfolgt, so dass eine erhöhte Zuverlässigkeit
gewährleistet
wird und höhere
Datenraten möglich
sind.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Speichermodul, welches zur Durchführung des
oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgestaltet ist. Dies bedeutet zunächst, dass das Speichermodul
dazu ausgestaltet ist, mittels einer mechanisch lösbaren Verbindung
zur Datenübertragung
mit einer Speichersteuerung der Speichervorrichtung gekoppelt zu
werden. Weiterhin ist das Speichermodul dazu ausgestaltet, Daten über die
mechanisch lösbare
Verbindung von einer externen Schnittstelleneinheit zu empfangen
bzw. an die externe Schnittstelleneinheit auszusenden. Im Gegensatz
zu den Speichermodulen gemäß dem eingangs
beschriebenen Stand der Technik ist kein interner Schnittstellenbaustein
erforderlich, welcher die Kommunikation mit weiteren Speichermodulen
oder der Speichersteuerung bewerkstelligt.
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Vorzugsweise
umfasst das Speichermodul mindestens einen Speicherbaustein, welcher über die
mechanisch lösbare
Verbindung direkt mit der externen Schnittstelleneinheit koppelbar
ist. Weitere Speicherbausteine des Speichermoduls können dann über diesen
Speicherbaustein mit der Schnittstelleneinheit gekoppelt sein.
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Weiterhin
betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Vorrichtung zur Kopplung
mindestens eines Speichermoduls mit einer Speichersteuerung über eine
mechanisch lösbare
Verbindung, welche mindestens eine Schnittstelleneinheit umfasst,
die auf derselben Seite der mechanisch lösbaren Verbindung angeordnet
ist wie die Speicherteuerung. Vorzugsweise sind abhängig von
der vorgesehenen Anzahl von Speichermodulen, welche mittels der
Vorrichtung mit der Speichersteuerung gekoppelt werden können, mehrere
Schnittstelleneinheiten vorgesehen. Die mindestens eine Schnittstelleneinheit bzw.
die Schnittstelleneinheiten sind zur Datenübertragung mit der Speichersteuerung
gekoppelt und über
die mechanisch lösbare
Verbindung zur Datenübertragung
mit den Speichermodul bzw. den Speichermodulen koppelbar.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann mit einem oder mehreren erfindungsgemäßen Speichermodulen kombiniert
werden, um eine Speichervorrichtung zu bilden, welche zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens
ausgestaltet ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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2 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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3 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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4 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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5 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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6 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß eine sechsten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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7 zeigt
schematisch den Aufbau einer Schnittstelleneinheit zum Einsatz in
der Speichervorrichtung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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8 zeigt
schematisch den Aufbau einer Schnittstelleneinheit zum Einsatz in
der Speichervorrichtung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
Erfindung.
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9 zeigt
schematisch eine Schnittstelleneinheit zum Einsatz in der Speichervorrichtung
gemäß den dritten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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10 schematisch
den Aufbau einer Schnittstelleneinheit zum Einsatz in der Speichervorrichtung
gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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11 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß dem Stand
der Technik.
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Nachfolgend
werden verschiedene Beispiele von Speichervorrichtungen erläutert, bei
welchen eine Vielzahl von Speichermodulen über eine mechanisch lösbare Verbindung
mit einer Speichersteuerung gekoppelt sind. Bei der mechanisch lösbaren Verbindung
kann es sich speziell um eine Steckverbindung handeln. Es sind jedoch
auch andere Formen von mechanisch lösbaren Verbindungen möglich, zum
Beispiel eine Klemmverbindung.
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Zum
Bereitstellen der mechanisch lösbaren Verbindung
umfassen die nachfolgend beschriebenen Speichermodule ein Vielzahl
von Kontaktflächen,
welche entlang einer Seite einer Leiterplatte des Speichermoduls
angeordnet sind. Bei Einfügen des
Speichermoduls in eine dafür
vorgesehene Aufnahme einer Systemplatine eines Computersystems, werden
die Kontaktflächen
mit entsprechenden Gegenkontakten auf der Systemplatine in Eingriff
gebracht, so dass eine elektrisch leitende Verbindung entsteht.
Die Speichermodule sind vorzugsweise jeweils mit einer Vielzahl
von Speicherbausteinen bestückt,
bei welchen es sich beispielsweise um so genannte DRAMs (Dynamic
Random Access Memories) vom DDR-Typ (Double-Data-Rate-Typ) handeln kann.
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1 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Speichervorrichtung umfasst eine Vielzahl von
Speichermodulen 100a, 100b, 100c, welche
jeweils über eine
mechanisch lösbare
Verbindung 10 mit einer Speichersteuerung 200 gekoppelt
sind. Die Speichermodule 100a, 100b, 100c sind
jeweils mit einer Vielzahl von Speicherbausteinen 110 versehen.
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Die
Speichersteuerung 200 ist auf einer Systemplatine eines
Computersystems angeordnet und dient der Verbindung der Speichermodule
mit einem Prozessor des Computersystems und weiteren Systemkomponenten.
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Die
Speichervorrichtung umfasst weiterhin eine Vielzahl von Schnittstelleneinheiten 20,
welche ebenfalls auf der System platine des Computersystems angeordnet
sind und jeweils einem der Speichermodule 100a, 100b, 100c zugeordnet
sind. Zwischen den Speichermodulen 100a, 100b, 100c und den
ihnen zugeordneten Schnittstelleneinheiten 20 ist jeweils
eine bidirektionale Schnittstelle über die mechanisch lösbare Verbindung 10 vorgesehen.
Die Speichervorrichtung umfasst somit einen ersten Teil, welcher
auf der Systemplatine des Computersystems angeordnet ist und die
Speichersteuerung 200 sowie die Schnittstelleneinheiten 20 umfasst,
und einen zweiten Teil, welcher durch die Speichermodule 100a, 100b, 100c gebildet
ist. Durch die mechanisch lösbaren
Verbindungen 10 ist ein modularer Aufbau der Speichervorrichtung
gewährleistet,
bei welchem Speichermodule auf einfache Weise ersetzt, hinzugefügt oder
entfernt werden können.
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Weiterhin
ist auf der Systemplatine als Takterzeugungseinheit eine Phasenregelschleife 250 vorgesehen,
welche ein Haupttaktsignal CLK für
die Speichersteuerung 200 bereitstellt. Die Phasenregelschleife 250 ist
vorzugsweise digital ausgestaltet, so dass mit geringem schaltungstechnischen
Aufwand eine hohe Signalqualität
für das
Haupttaktsignal erreicht werden kann. Weiterhin gewährleistet
die digitale Ausgestaltung der Phasenregelschleife 250 eine gute
Kombinierbarkeit mit weiteren digitalen Komponenten des Computersystems.
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Die
Schnittstelleneinheiten 20 sind in einer Reihenanordnung
mit der Speichersteuerung 200 gekoppelt. Speziell ist eine
kettenartige Anordnung vorgesehen, bei welcher Daten zwischen jeweils
benachbarten Schnittstelleneinheiten 20 übertragen werden.
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Eine
erste Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung empfängt ein
Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von der Speichersteuerung 200. Ausgehend
von der ersten Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung
wird das Befehls- oder Schreibdatensignal von einer Schnittstelleneinheit 20 an
die jeweils nächste
Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung ausgesendet,
bis das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD in der letzten Schnittstelleneinheit 20 der
Reihenanordnung 20 empfangen wird.
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Ein
Lesedatensignal RD wird in umgekehrter Richtung von einer der Schnittstelleneinheiten 20 an die
jeweils vorhergehende Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung
ausgesendet, bis das Lesedatensignal RD schließlich in der ersten Schnittstelleneinheit 20 der
Reihenanordnung empfangen wird. Von der ersten Schnittstelleneinheit
der Reihenanordnung wird das Lesedatensignal RD an die Speichersteuerung 200 übertragen.
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Die
Schnittstelleneinheiten 20 sind somit in einer Vorwärtsschleifenkonfiguration
miteinander gekoppelt.
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Zwischen
den Schnittstelleneinheiten 20 und den Speichermodulen 100a, 100b, 100c erfolgt
eine bidirektionale Datenübertragung über die
mechanisch lösbare
Verbindung 10, wobei jedoch nur an das jeweilige Speichermodul 100a, 100b, 100c adressierte
Daten bzw. von dem jeweiligen Speichermodul 100a, 100b, 100c stammende
Daten übertragen
werden. Somit sind die zwischen den Schnittstelleneinheiten 20 und
den Speichermodulen 100a, 100b, 100c über die
mechanisch lösbare
Verbindung 10 übertragenen
Datenmengen allgemein erheblich geringer als diejenigen, welche
zwischen der Speichersteuerung 200 und den Schnittstelleneinheiten 20 oder
zwischen den Schnittstelleneinheiten 20 übertragen
werden. Da sich die Speichersteuerung 200 und die Schnittstelleneinheiten 20 allesamt
auf der Systemplatine des Computersystems befinden und die dazwischen
bestehenden Signalverbindungen somit nicht über die mechanisch lösbaren Verbindungen 10 verlaufen,
können
diese Signalverbindungen bezüglich
ihrer Signalübertragungseigenschaften
optimiert werden, wobei gleichzeitig Beeinträchtigungen der Signalqualität durch
Reflexion oder Übersprechen
an den mechanisch lösbaren
Verbindungen vermieden werden.
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Die
Datenübertragung
zwischen der Speichersteuerung 200 und den Schnittstelleneinheiten 20 beruht
auf einem seriellen Hochgeschwindigkeitsprotokoll. Hierbei ist vorgesehen,
dass Daten von einem Sender auf Basis eines Taktsignals ausgesendet
werden und bei einem Empfänger
auf Basis eines Taktsignals abgetastet werden. Die Speichervorrichtung
von 1 sieht diesbezüglich eine so genannte source-synchrone
Datenübertragung
vor. Dies bedeutet, dass parallel zu den übertragenen Datensignalen ein
zugehöriges
Taktsignal von dem Sender an den Empfänger übermittelt wird. Bei diesem
Taktsignal handelt es sich um das Taktsignal, auf dessen Basis das
Datensignal beim Sender ausgesendet wurde. Im Empfänger wird
das empfangene Datensignal auf Basis des zugehörigen Taktsignals abgetastet.
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Bei
der in 1 dargestellten Speichervorrichtung wird parallel
zu dem Befehls- und Schreibdatensignal CA, WD ein zugehöriges Taktsignal
CLK1 übertragen.
Parallel zu dem Lesedatensignal RD wird ein zugehöriges Taktsignal
CLK2 übertragen. Weiterhin
kann, wie durch gebrochen dargestellte Pfeile angedeutet, ein Referenztaktsignal
RCLK an die Schnittstelleneinheiten 20 übertragen werden. Das Referenztaktsignal
RCLK ist aus dem zwischen der Speichersteuerung 200 und
der ersten Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung übertragenen zugehörigen Taktsignal
CLK1 des Befehls- und Schreibdatensignals CA, WD abgeleitet.
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Die
Schnittstelleneinheiten 20 umfassen jeweils eine Phasenregelschleife 22,
und die Speichersteuerung 200 umfasst eine Phasenregelschleife 220.
Wie nachfolgend näher
erläutert,
dienen die Phasenregelschleifen 22, 220 dazu,
ein Eingangstaktsignal aufzubereiten und Ausgangstaktsignale mit
einer hohen Signalqualität
zu erzeugen, auf deren Basis dann die Datenübertragung durchgeführt wird.
Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit der
Datenübertragung
erheblich verbessert und höhere
Datenraten werden ermöglicht.
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2 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Die Speichervorrichtung von 2 entspricht
in ihrem Aufbau grundsätzlich
derjenigen von 1. In 2 wurden
Komponenten, welche denjenigen von 1 entsprechen,
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre weitere
Erläuterung
wird im Folgenden verzichtet.
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In 2 wurden
die Schnittstelleneinheiten 20 von 1 durch
Schnittstelleneinheiten 30 ersetzt, welche für eine so
genannte mesosynchrone Datenübertragung
ausgestaltet sind. Dies bedeutet, dass das Taktsignal, auf dessen
Basis das Datensignal beim Sender ausgesendet wird, und das Taktsignal,
mit welchem das im Empfänger
empfangen Datensignal abgetastet wird, auf Basis eines extern bereitgestellten
Referenztaktsignals RCLK erzeugt werden. Eine Übertragung eines dem Datensignal
zugehörigen
Taktsignals parallel zu dem Datensignal ist somit nicht mehr erforderlich,
kann jedoch ergänzend zusätzlich vorgenommen
werden.
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Das
Referenztaktsignal RCLK für
die Schnittstelleneinheiten 30 wird durch Taktvervielfältigungsmittel 280 auf
Basis des von der PLL 250 erzeugten Haupttaktsignals CLK
erzeugt. Auf diese Weise steht jeder der Schnittstelleneinheiten 30 sowie
auch der Speichersteuerung 200 ein Eingangstaktsignal mit
gleichmäßig hoher
Qualität
zur Verfügung.
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3 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der Aufbau der Speichervorrichtung entspricht im
Wesentlichen demjenigen der Speichervorrichtung von 1.
In 3 wurden Komponenten, welche denjenigen von 1 entsprechen,
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre weitere
Erläuterung
wird im Folgenden verzichtet.
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Bei
der Speichervorrichtung von 3 wurden
die Schnittstelleneinheiten 20 der Speichervorrichtung
von 1 durch Schnittstelleneinheiten 40 ersetzt,
welche für
eine sourcesynchrone Datenübertragung
gemäß einer
Vorwärtsschleifenkonfiguration ausgestaltet
sind.
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Dies
bedeutet speziell, dass eine erste Schnittstelleneinheit 40 der
Reihenanordnung das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von
der Speichersteuerung 200 empfängt, welches dann von einer
Schnittstelleneinheit 40 an die jeweils nächste Schnittstelleneinheit 40 der
Reihenanordnung ausgesendet wird, wie bereits bei der Speichervorrichtung
von 1 beschrieben, bis es in der letzten Schnittstelleneinheit 40 der
Reihenanordnung empfangen wird. Im Gegensatz zu der gemäß 1 und 2 vorgesehen
Rückwärtsschleifenkonfiguration wird
das Lesedatensignal RD jedoch in derselben Richtung wie das Befehls-
oder Schreibdatensignal CA, WD von einer Schnittstelleneinheit 40 zu
der jeweils nächsten
Schnittstelleneinheit 40 der Reihenanordnung ausgesendet,
bis es schließlich
in der letzten Schnittstelleneinheit 40 empfangen wird.
Von der letzten Schnittstelleneinheit 40 der Reihenanordnung wird
das Lesedatensignal RD dann an die Speichersteuerung 200 ausgesendet.
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Die
Vorwärtsschleifenkonfiguration
bietet insbesondere Vorzüge
hinsichtlich einer von der Position der Schnittstelleneinheit unabhängigen Latenzzeit.
So ist beispielsweise die zur Übertragung
des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD an die erste Schnittstelleneinheit 40 der
Reihenanordnung erforderliche Zeit am kürzesten, während für diese Schnittstelleneinheit 40 die
zur Übertragung
des Lesedatensignals RD an die Speichersteuerung 200 erforderliche
Zeit am längsten
ist. Bei der letzten Schnittstelleneinheit 40 der Reihenanordnung
ist hingegen die zur Übertragung
des Befehl- oder Schreibdatensignals CA, WD von der Speichersteuerung 200 erforderliche
Zeit am längsten,
während
die zur Übertragung
des Lesedatensignals RD an die Speichersteuerung 200 erforderliche
Zeit am kürzesten ist.
Somit werden sich aus den unterschiedlichen Positionen der Schnittstelleneinheiten 40 in
der Reihenanord nung ergebende Unterschiede in der zur Übertragung
der Datensignale erforderlichen Zeit kompensiert.
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Bei
der in 3 dargestellten Speichervorrichtung ist die Datenübertragung
vom source-synchronen Typ, d.h. parallel zu dem Befehls- oder Schreibdatensignal
CA, WD wird das zugehörige Taktsignal
CLK1 übertragen
und parallel zu dem Lesedatensignal RD wird das zugehörige Taktsignal CLK2 übertragen.
Die anhand von 3 erläuterte Vorwärtsschleifenkonfiguration kann
jedoch auch im Zusammenhang mit einer mesosynchronen Datenübertragung
verwendet werden, wie sie anhand von 2 erläutert wurde.
Dies ist in 4 veranschaulicht.
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4 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Wie bereits erwähnt,
entspricht die Speichervorrichtung von 4 im Wesentlichen
derjenigen von 3, wobei jedoch eine dem anhand
von 2 erläuterten
Prinzip entsprechende mesosynchrone Datenübertragung verwendet wird.
Dementsprechend sind die Schnittstelleneinheiten 40 der
Speichervorrichtung von 3 bei der Speichervorrichtung
von 4 durch Schnittstelleneinheiten 50 ersetzt,
welche für
eine mesosynchrone Datenübertragung
gemäß einer
Vorwärtsschleifenkonfiguration
ausgestaltet sind. In 4 wurden Komponenten, welche
denjenigen von 1-3 mit den
gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre weitere Erläuterung
wird im Folgenden verzichtet.
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Den
Schnittstelleneinheiten 50 ist jeweils das von dem Taktvervielfältigungsmittel 280 erzeugte
Referenztaktsignal RCLK zugeführt,
welches auf Basis des von der PLL 250 erzeugten Haupttaktsignals CLK
zentral erzeugt wird.
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Wie
bereits im Zusammenhang mit 2 erwähnt, ist
es bei der mesosynchronen Datenübertragung
nicht mehr erforderlich, das zugehörige Taktsignal CLK1 parallel
zu dem Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD zu übertragen
und das zugehörige Taktsignal
CLK2 parallel zu dem Lesedatensignal RD zu über tragen. Um eine erhöhte Flexibilität bei der Auswahl
von Taktsignalen zu gewährleisten,
ist es jedoch vorteilhaft, die zugehörigen Taktsignale CLK1 und
CLK2 dennoch parallel zu dem Befehls- und Schreibdatensignal CA,
WD bzw. zu dem Lesedatensignal RD zu übertragen. Dies ist in 4 durch
gebrochen dargestellte Pfeile veranschaulicht.
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5 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Der Aufbau der Speichervorrichtung von 5 entspricht
im Wesentlichen demjenigen der Speichervorrichtung von 1.
In 5 wurden Komponenten, welche denjenigen von 1 entsprechen,
mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre weitere
Erläuterung
wird im Folgenden verzichtet.
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Bei
der Speichervorrichtung von 5 wurden
die Schnittstelleneinheiten 20 der Speichervorrichtung
von 1 durch Schnittstelleneinheiten 60 ersetzt,
welche für
eine sternförmige Übertragung des
Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD ausgestaltet sind. Die Übertragung
des Lesedatensignals RD erfolgt bei der Speichervorrichtung von 5 in
derselben Weise, wie sie bereits im Zusammenhang mit der Speichervorrichtung
von 1 erläutert
wurde. Das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD wird jedoch in
sternförmiger
Weise übertragen.
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Dies
bedeutet speziell, dass die erste Schnittstelleneinheit 60 der
Reihenanordnung das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von
der Speichersteuerung 200 empfängt, wobei das Befehls- oder
Schreibdatensignal CA, WD dann ausgehend von der ersten Schnittstelleneinheit 60 der
Reihenanordnung an die übrigen
Schnittstelleneinheiten 60 ausgesendet wird. Dabei ist
es zum einen möglich,
das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD ausgehend von der ersten
Schnittstelleneinheit 60 an alle übrigen Schnittstelleneinheiten 60 der
Reihenanordnung auszusenden. Zum anderen ist es auch möglich, ausgehend
von den weiteren Schnittstelleneinheiten 60, in welchen
das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von der ersten Schnittstelleneinheit 60 der
Reihenanordnung empfangen wurde, in kettenartiger oder sternförmiger Weise
an weitere Schnittstelleneinheiten 60 auszusenden. Auf
diese Weise kann eine zu hohe Anzahl von Verbindungen, welche in
der sternförmigen
Verbindung von einem einzigen Punkt ausgehen, vermieden werden.
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Die
sternförmige
Datenübertragung
in der Speichervorrichtung von 5 ermöglicht gegenüber einer
reinen kettenartigen Datenübertragung,
wie sie beispielsweise anhand von 1 beschrieben wurde,
eine verkürzte
Zeit zur Übertragung
des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD an diejenigen Schnittstelleneinheiten 60,
welche sich in größerer Entfernung
von der Speichersteuerung 200 bzw. von der ersten Schnittstelleneinheit 60 der
Reihenanordnung befinden, z.B. an die Schnittstelleneinheit 60,
welche in 6 dem Speichermodul 100c zugeordnet
ist.
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Bei
der in 5 dargestellten Speichervorrichtung ist die Datenübertragung
vom source-synchronen Typ, d.h. parallel zu dem Befehls- oder Schreibdatensignal
CA, WD wird das zugehörige Taktsignal
CLK1 übertragen
und parallel zu dem Lesedatensignal RD wird das zugehörige Taktsignal CLK2 übertragen.
Die anhand von 5 sternförmige Datenübertragung kann jedoch auch
im Zusammenhang mit einer mesosynchronen Datenübertragung verwendet werden,
wie sie anhand von 2 und 4 erläutert wurde.
Dies ist in 6 veranschaulicht.
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6 zeigt
eine Speichervorrichtung gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Wie bereits erwähnt,
entspricht die Speichervorrichtung von 6 im Wesentlichen
derjenigen von 5, wobei jedoch eine der anhand
von 2 erläuterten
Struktur entsprechende mesosynchrone Datenübertragung verwendet wird.
Dementsprechend sind die Schnittstelleneinheiten 60 der
Speichervorrichtung von 5 bei der Speichervorrichtung
von 6 durch Schnittstelleneinheiten 70 ersetzt,
welche für
eine mesosynchrone Datenübertragung
mit einer sternförmigen Übertragung
des Befehls- und Schreibdatensignals CA, WD ausgestaltet sind. In 6 wurden
Komponenten, welche denjeningen von 1-5 entsprechen,
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf ihre weitere
Erläuterung
wird im Folgenden verzichtet.
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Den
Schnittstelleneinheiten 70 ist jeweils das von dem Taktvervielfältigungsmittel 280 erzeugte
Referenztaktsignal RCLK zugeführt,
welches auf Basis des von der PLL 250 erzeugten Haupttaktsignals CLK
zentral erzeugt wird.
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Ähnlich wie
bei der Speichervorrichtung von 1 ist auch
bei den Speichervorrichtungen von 2-6 in
den Schnittstelleneinheiten 30, 40, 50, 60, 70 jeweils
eine Phasenregelschleife 32, 42, 52, 62 bzw. 72 vorgesehen,
welche der Aufbereitung von Eingangstaktsignalen der Schnittstelleneinheit und
der Erzeugung von hochwertigen Ausgangstaktsignalen dient. Der Aufbau
der Schnittstelleneinheiten sowie die Funktion der darin vorgesehenen
Phasenregelschleife wird nachfolgend anhand von 7-10 näher erläutert.
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7 veranschaulicht
schematisch den Aufbau einer Schnittstelleneinheit 20 in
der Speichervorrichtung von 1. Die Schnittstelleneinheit 20 umfasst
neben der Phasenregelschleife 22 einen ersten Empfänger RxP,
um das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von der Speichersteuerung 200 oder von
der vorhergehenden Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung
zu empfangen, und einen ersten Sender TxP, um das Lesedatensignal
RD an die Speichersteuerung 200 oder die vorhergehende Schnittstelleneinheit 20 der
Reihenanordnung auszusenden. Weiterhin umfasst die Schnittstelleneinheit 20 einen
zweiten Empfänger
RxS, um das Lesedatensignal RD von der nächsten Schnittstelleneinheit 20 der
Reihenanordnung zu empfangen, und einen zweiten Sender TxS, um das
Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD an die nächste Schnittstelleneinheit 20 der
Reihenanordnung 20 auszusenden. Zur Kommunikation mit dem
Speichermodul über
die mechanisch lösbare
Verbindung 10 ist eine bidirektionale Schnittstelle 25 vorgesehen.
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Wie
es aus 7 ersichtlich ist, erzeugt die Phasenregelschleife 22 ein
Eingangstaktsignal für den
ersten Sender TxP und ein Eingangstaktsignal für den zweiten Sender TxS. Als
Eingangstaktsignal der Phasenregelschleife 22 ist mittels
eines Multiplexers 21 entweder das Referenztaktsignal RCLK
oder das zugehörige
Taktsignal CLK1 des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD auswählbar. Als
Eingangstaktsignal des ersten Empfängers RxP dient das zugehörige Taktsignal
CLK1 des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD. Als Eingangstaktsignal des
zweiten Empfängers
RxS dient das zugehörige Taktsignal
CLK2 des Lesedatensignals RD.
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8 veranschaulicht
schematisch den Aufbau einer Schnittstelleneinheit 30 in
der Speichervorrichtung von 2. Die Schnittstelleneinheit 30 umfasst
neben der Phasenregelschleife 32 einen ersten Empfänger RxP,
um das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von der Speichersteuerung 200 oder von
der vorhergehenden Schnittstelleneinheit 30 der Reihenanordnung
zu empfangen, und einen ersten Sender TxP, um das Lesedatensignal
RD an die Speichersteuerung 200 oder die vorhergehende Schnittstelleneinheit 30 der
Reihenanordnung auszusenden. Weiterhin umfasst die Schnittstelleneinheit 30 einen
zweiten Empfänger
RxS, um das Lesedatensignal von der nächsten Schnittstelleneinheit 30 der
Reihenanordnung zu empfangen, und einen zweiten Sender TxS, um das
Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD an die nächste Schnittstelleneinheit 30 der
Reihenanordnung 30 auszusenden. Zur Kommunikation mit dem
Speichermodul über
die mechanisch lösbare
Verbindung 10 ist eine bidirektionale Schnittstelle 35 vorgesehen.
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Wie
es aus 8 ersichtlich ist, erzeugt die Phasenregelschleife 32 ein
Eingangstaktsignal für den
ersten Sender TxP und ein Eingangstaktsignal für den zweiten Sender TxS. Als
Eingangstaktsignal der Phasenregelschleife 32 ist mittels
ei nes Multiplexers 31 entweder das Referenztaktsignal RCLK
oder das zugehörige
Taktsignal CLK1 des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD auswählbar.
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Im
Unterschied zu der Schnittstelleneinheit 20 von 7 umfasst
die Schnittstelleneinheit 30 von 8 einen
ersten zusätzlichen
Multiplexer 33, über welchen
das Eingangstaktsignal des ersten Empfängers RxP zwischen dem zugehörigen Taktsignal CLK1
des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD und dem Ausgangstaktsignals
der Phasenregelschleife 32 auswählbar ist. Weiterhin umfasst
die Schnittstelleneinheit 30 einen zweiten zusätzlichen Multiplexer 34, über welchen
das Eingangstaktsignal des zweiten Empfängers RxS zwischen dem zugehörigen Taktsignal
CLK2 des Lesedatensignals RD und dem Ausgangstaktsignal der Phasenregelschleife 32 auswählbar ist.
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Mittels
der Multiplexer 31, 33 und 34 kann somit
als das Eingangstaktsignal des ersten Empfängers RxP und des zweiten Empfängers RxS
ein Ausgangstaktsignal der Phasenregelschleife 32 ausgewählt werden,
welches auf Basis des Referenztaktsignals RCLK erzeugt ist. Auf
diese Weise kann die Schnittstelleneinheit 30 an die in 2 dargestellte mesosynchrone
Datenübertragung
angepasst werden.
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Es
kann jedoch auch eine Anordnung ohne die Multiplexer 31, 33 und 34 verwendet
werden, welche ausschließlich
zur Verwendung im Zusammenhang mit einer mesosynchronen Datenübertragung ausgestaltet
ist, indem das Referenztaktsignal RCLK direkt als Eingangstaktsignal
der Phasenregelschleife 32 verwendet wird und das Ausgangstaktsignal
der Phasenregelschleife 32 direkt als Eingangstaktsignal des
ersten Empfängers
RxP, des zweiten Empfängers
RxS, des ersten Senders TxP und des zweiten Senders TxS verwendet
wird.
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9 zeigt
schematisch den Aufbau einer Schnittstelleneinheit 40 in
der Speichervorrichtung von 3. Die Schnittstelleneinheit 40 umfasst
neben der Phasenregelschleife 42 einen ersten Empfänger RxP
um das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von der Speichersteuerung 200 oder
von der vorhergehenden Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung
zu empfangen, und einen ersten Sender TxP, um das Lesedatensignal
RD an die Speichersteuerung 200 oder die nächste Schnittstelleneinheit 40 der
Reihenanordnung auszusenden. Weiterhin umfasst die Schnittstelleneinheit 40 einen
zweiten Empfänger
RxS um das Lesedatensignal RD von der vorhergehenden Schnittstelleneinheit 40 der
Reihenanordnung zu empfangen, und einen zweiten Sender TxS, um das
Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD an die nächste Schnittstelleneinheit 40 der
Reihenanordnung auszusenden. Zur Kommunikation mit dem Speichermodul über die
mechanisch lösbare Verbindung 10 umfasst
die Schnittstelleneinheit 40 eine bidirektionale Schnittstelle 45.
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Das
Eingangstaktsignal des ersten Senders TxP und das Eingangstaktsignal
des zweiten Senders TxS sind durch ein Ausgangstaktsignal der Phasenregelschleife 42 gebildet.
Das Eingangstaktsignal der Phasenregelschleife 42 ist mittels
eines Multiplexers 41 zwischen dem zugehörigen Taktsignal
CLK1 des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD und dem Referenztaktsignal
RCLK auswählbar.
Das Eingangstaktsignal des ersten Empfängers RxP ist durch das zugehörige Taktsignal
des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD gebildet. Das Eingangstaktsignal
des zweiten Empfängers
RxS ist durch das zugehörige
Taktsignal CLK2 des Lesedatensignals RD gebildet.
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10 zeigt
schematisch den Aufbau einer Schnittstelleneinheit 50 in
der Speichervorrichtung von 4. Die Schnittstelleneinheit 50 umfasst
neben der Phasenregelschleife 52 einen ersten Empfänger RxP
um das Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD von der Speichersteuerung 200 oder
von der vorhergehenden Schnittstelleneinheit 20 der Reihenanordnung
zu empfangen, und einen ersten Sender TxP, um das Lesedatensignal
RD an die Speichersteuerung 200 oder die nächste Schnittstelleneinheit 50 der
Reihenanordnung auszusenden. Weiterhin umfasst die Schnittstelleneinheit 50 einen
zweiten Empfänger
RxS um das Lesedatensignal RD von der vorhergehenden Schnittstelleneinheit 50 der
Reihenanordnung zu empfangen, und einen zweiten Sender TxS, um das
Befehls- oder Schreibdatensignal CA, WD an die nächste Schnittstelleneinheit 50 der
Reihenanordnung auszusenden. Zur Kommunikation mit dem Speichermodul über die
mechanisch lösbare Verbindung 10 umfasst
die Schnittstelleneinheit 50 eine bidirektionale Schnittstelle 55.
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Das
Eingangstaktsignal des ersten Senders TxP und das Eingangstaktsignal
des zweiten Senders TxS sind durch ein Ausgangstaktsignal der Phasenregelschleife 52 gebildet.
Das Eingangstaktsignal der Phasenregelschleife 52 ist mittels
eines Multiplexers 51 zwischen dem zugehörigen Taktsignal
CLK1 des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD und dem Referenztaktsignal
RCLK auswählbar.
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Die
Schnittstelleneinheit 50 umfasst darüber hinaus noch einen ersten
zusätzlichen
Multiplexer 53, über
welchen das Eingangstaktsignal des ersten Empfängers RxP zwischem dem zugehörigen Taktsignal
CLK1 des Befehls- oder Schreibdatensignals CA, WD und dem Ausgangtaktsignal
der Phasenregelschleife 52 auswählbar ist. Weiterhin umfasst
die Schnittstelleneinheit 50 einen zweiten zusätzlichen Multiplexer 54, über welchen
das Eingangstaktsignal des zweiten Empfängers RxS zwischem dem zugehörigen Taktsignal
CLK2 des Lesedatensignals RD und dem Ausgangstaktsignal der Phasenregelschleife 52 auswählbar ist.
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Mittels
der Multiplexer 51, 53 und 54 ist die Schnittstelleneinheit 50 an
die in 4 dargestellte mesosynchrone Datenübertragung
anpassbar, indem als Eingangstaktsignal des ersten Empfängers RxP
und des zweiten Empfängers
RxS ein Ausgangstaktsignal der Phasenregelschleife 52 ausgewählt wird,
welches auf Basis des Referenztaktsignals RCLK erzeugt ist, indem
dieses über
den Multiplexer 51 als Eingangstaktsignal der -Phasenregelschleife 52 ausgewählt wird.
Selbstverständlich
ist es auch möglich,
die Schnittstelleneinheit 50 ausschließlich an die mesosynchrone
Datenübertragung anzupassen,
indem auf die Multiplexer 51, 53 und 54 verzichtet
wird, das Referenztaktsignal RCLK direkt als Eingangstaktsignal
der Phasenregelschleife 52 verwendet wird, und das Ausgangstaktsignal
der Phasenregelschleife 52 direkt als Eingangstaktsignal des
ersten Empfängers
RxP, des zweiten Empfängers
RxS, des ersten Senders TxP und des zweiten Senders TxS verwendet
wird.
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Die
Schnittstelleneinheiten 60 und 70 der Speichervorrichtungen
von 5 und 6 können grundsätzlich denselben Aufbau aufweisen
wie die Schnittstelleneinheiten 20 bzw. 30 von 7 bzw. 8.
Es ist hierbei jedoch zu beachten, dass in diesem Fall das Befehls-
oder Schreibdatensignal CA, WD nicht notwendigerweise von der vorhergehenden Schnittstelleneinheit
der Reihenanordnung empfangen werden muss. Vielmehr kann das Eingangstaktsignal
für Schnittstelleneinheiten 60 oder 70,
welche in der Reihenanordnung nicht direkt nach der ersten Schnittstelleneinheit 60 oder 70 angeordnet
sind, auch von der ersten Schnittstelleneinheit 60 oder 70 der
Reihenanordnung empfangen werden.
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Die
in den Schnittstelleneinheiten 20, 30, 40, 50, 60, 70 verwendeten
Phasenregelschleifen 22, 32, 42, 52, 62, 72 sind
vorzugsweise digital implementiert. Auf diese Weise kann mit geringem
schaltungstechnischen Aufwand eine hohe Signalqualität erzielt werden,
und die Anpassung an weitere digitale Komponenten der Schnittstelleneinheiten 20, 30, 40, 50, 60, 70 wird
erleichtert. Die Verwendung von analogen Phasenregelschleifen in
den Schnittstelleneinheiten 20, 30, 40, 50, 60, 70 oder
zur Erzeugung des Haupttaktsignals CLK ist jedoch ebenfalls möglich.
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Es
versteht sich, dass in den obigen Beispielen von Speichervorrichtungen
vielzählige
Modifikationen möglich
sind. Insbe sondere ist es möglich,
die unterschiedlichen Formen der Datenübertragung miteinander zu kombinieren.
Beispielsweise können source-synchrone
Datenübertragung
und mesosynchrone Datenübertragung
in einer Speichervorrichtung miteinander kombiniert werden. Weiterhin
ist es möglich,
die anhand von 5 und 6 erläuterte sternförmige Übertragung
des Befehls- oder
Schreibdatensignals CA, WD mit einer Vorwärtskopplungsschleifenkonfiguration
gemäß 3 oder 4 zu kombinieren.