DE102005056350A1 - Integrierte DRAM-Speichervorrichtung - Google Patents

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DE102005056350A1
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Peter Dr. Pöchmüller
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine integrierte Speichervorrichtung mit einer Reihe von Speicherblöcken, in denen Speicherzellen enthalten sind, wobei die Speicherzellen in einer Matrix aus Wortleitungen und Bitleitungen angeordnet sind, wobei die mehreren Speicherblöcke einen ersten Speicherblocksatz aufweisen, dessen Speicherzellen eine erste Zugriffszeit für einen wahlfreien Zugriff aufweisen, und einen zweiten Speicherblocksatz, dessen Speicherzellen eine zweite Zugriffszeit für einen wahlfreien Zugriff aufweisen, und wobei die zweite Zugriffszeit kürzer als die erste Zugriffszeit ist.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Aufbau einer integrierten DRAM-Speichervorrichtung (DRAM – Dynamic random access memory – dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) und insbesondere ein Aufbau zum Beschleunigen des Zugriffs auf Daten in einer integrierten DRAM-Speichervorrichtung.
  • Obwohl die Datenübertragungsfrequenz von DRAM-Speichervorrichtungen stetig ansteigt, bleibt die Zugriffszeit für Daten, auf die wahlfrei zugegriffen wird, im Wesentlichen konstant. Das Verringern der Zugriffszeit auf Speicherzellen in einer Speichervorrichtung wird sowohl durch die physikalischen Abmessungen, als durch den Aufbau und das Layout des Speicherzellenfeldes eingeschränkt. Ein wahlfreies Zugreifen auf Daten erfordert einen selektiven und häufigen Wechsel (Aktivieren und Deaktivieren) der Wortleitungen und Bitleitungen, wofür eine Mindestzeit erforderlich ist, die durch eine Verkleinerung der physikalischen Dimensionen und/oder durch einen Wechsel des Speicherlayouts kaum verringert werden kann.
  • In Speichervorrichtungen kann die Zeit für einen wahlfreien Zugriff z.B. durch eine wesentliche Verringerung der Zellen, die mit einer einzelnen Bitleitung/Wortleitung verbunden sind, reduziert werden. Um jedoch die Speicherkapazität insgesamt konstant zu halten, würde sich die notwendige Speicherfläche auf dem Speicherchip mit steigender Anzahl der Bitleitungen erhöhen, da jede Bitleitung mit einem entsprechenden Leseverstärker und anderen zugehörigen Schaltungselementen verbunden ist. Dies wäre zu kostenaufwändig, da die Gesamtgröße des Speicherchips wesentlich steigen würde.
  • Da die Zeit für einen wahlfreien Zugriff durch die Bitleitungs- und Wortleitungslänge eines grundlegenden Speicherblocks wesentlich eingeschränkt wird, werden Speicherzellenfelder mit verringerter Bitleitungslänge und Wortleitungslänge zur Verfügung gestellt, wenn die Zeit für einen wahlfreien Zugriff auf den Speicherblock verringert werden muss.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine Speichervorrichtung zur Verfügung, die einen schnellen Zugriff auf Daten mit wahlfreiem Zugriff ermöglicht, wobei die erforderliche Chipgröße nicht wesentlich beeinträchtigt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Speichersteuereinheit zum Steuern des Zugriffs auf einen Speicher vor, wobei die Zugriffszeit optimiert werden kann.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird darüber hinaus ein Verfahren zum Steuern des Zugriffs auf eine Speichervorrichtung mit einer verbesserten Zugriffszeit zur Verfügung gestellt.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine integrierte DRAM-Speichervorrichtung zur Verfügung gestellt, die eine Anzahl von Speicherblöcken mit Speicherzellen umfasst, wobei die Speicherzellen in einer Matrix aus Wortleitungen und Bitleitungen angeordnet sind. Die Anzahl von Speicherblöcken umfasst einen ersten Speicherblocksatz, wobei die Speicherzellen darin eine erste Zugriffszeit für einen wahlfreien Zugriff aufweisen, und einen zweiten Speicherblocksatz, wobei die Speicherzellen darin eine zweite Zugriffszeit für einen wahlfreien Zugriff aufweisen, und wobei die zweite Zugriffszeit kürzer (oder geringer) als die erste Zugriffszeit ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein erster Speicherblocksatz Speicherzellen, die an ersten Bitleitungen angeordnet sind, und ein zweiter Speicherblocksatz umfasst Speicherzellen, die an zweiten Bitleitungen angeordnet sind, wobei die zweiten Bitleitungen eine kleinere Bitleitungskapazität als die ersten Bitleitungen aufweisen. Die zweiten Bitleitungen können eine Länge aufweisen, die kürzer als die Länge der ersten Bitleitungen ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Speicherblocksatz Speicherzellen, die an ersten Wortleitungen und ersten Bitleitungen angeordnet sind, und der zweite Speicherblocksatz umfasst Speicherzellen, die an zweiten Wortleitungen und zweiten Bitleitungen angeordnet sind. Ein Adresseingangsanschluss zum Bereitstellen einer Adresse an einen Adressdecodierer wird zur Verfügung gestellt. Der Adressdecodierer dient zum Aktivieren einer der Wortleitungen in Abhängigkeit der am Adresseingangsanschluss angelegten Adresse, so dass ein adressierter Speicherbereich von mindestens einem der ersten Speicherblöcke ausgewählt wird, wenn in dem ersten Speicherblocksatz gespeicherte oder zu speichernde Daten durch die Adresse adressiert werden sollen. Außerdem dient der Adressdecodierer zum Aktivieren von mehr als einer der Wortleitungen in Abhängigkeit von der am Adresseingangsanschluss angelegten Adresse, so dass ein adressierter Speicherbereich von mindestens einem der zweiten Speicherblöcke ausgewählt wird, wenn in dem zweiten Speicherblocksatz gespeicherte oder zu speichernde Daten durch die angelegte Adresse adressiert werden soll.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst der erste Speicherblocksatz Speicherzellen, die an ersten Wortleitungen und ersten Bitleitungen angeordnet sind, und der zweite Speicherblocksatz umfasst Speicherzellen, die an zweiten Bitleitungen angeordnet sind, wobei erste Leseverstärkereinheiten mit den ersten Bitleitungen und zweite Leseverstärkereinheiten mit den zweiten Bitleitungen verbunden sind, wobei die Signaltreiberfähigkeit der zweiten Leseverstärkereinheiten im Vergleich zur Signaltreiberfähigkeit der ersten Leseverstärkereinheiten erhöht ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten Bitleitungen mit den ersten Leseverstärkern verbunden, und die zweiten Bitleitungen sind mit den zweiten Leseverstärkern verbunden. Die ersten Leseverstärker sind über einen ersten Spaltendecodierer mithilfe von ersten Datenleitungen mit sekundären Leseverstärkern verbunden, und die zweiten Leseverstärker sind über einen zweiten Spaltendecodierer mithilfe von zweiten Datenleitungen mit den sekundären Leseverstärkern verbunden. Die sekundären Leseverstärker befinden sich relativ nahe am zweiten Speicherblocksatz.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Speichersteuereinheit zum Steuern des Zugriffs auf eine Speichervorrichtung zur Verfügung gestellt. Die Speichersteuereinheit umfasst eine Steuereinheit zum Zugreifen auf eine physikalische Adresse der Speichervorrichtung, so dass Daten in der physikalischen Adresse der Speichervorrichtung gespeichert und von dieser abgerufen werden. Weiterhin ist eine Zuordnungseinheit zum Zuordnen einer tatsächlichen Adresse zu den Daten in der Speichervorrichtung vorgesehen, so dass ein erster Datentyp in einen ersten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung in einem ersten Speicherblock geschrieben und von diesem ausgelesen wird, und ein zweiter Datentyp in einen zweiten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung in einen zweiten Speicherblock geschrieben und von diesem ausgelesen wird. Der zweite Datentyp besteht aus Daten, auf die schneller zugegriffen werden kann, als auf den ersten Datentyp. Der zweite Datentyp kann Daten für einen wahlfreien Zugriff umfassen, und der erste Datentyp kann Daten umfassen, auf die blockweise zugegriffen werden kann. Der zweite Datentyp kann Instruktionsdaten enthalten, und der erste Datentyp kann Nutzdaten umfassen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines Zugriffs auf eine Speichervorrichtung vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Zuordnen einer tatsächlichen Datenadresse zu einer physikalischen Adresse der Daten, so dass der erste Datentyp in einen ersten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung geschrieben oder aus diesem ausgelesen wird, und ein zweiter Datentyp in einen zweiten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung geschrieben oder aus diesem ausgelesen wird, wobei der zweite Datentyp aus Daten besteht, auf die in kürzerer Zeit zugegriffen werden kann, als auf den ersten Datentyp. Ein Zugriff auf die physikalische Adresse der Speichervorrichtung wird so durchgeführt, dass auf die von der tatsächlichen Adresse angezeigten Daten zugegriffen werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Diese und andere Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun ausführlich in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine herkömmliche DRAM-Speichervorrichtung aus dem Stand der Technik;
  • 2 ein Blockdiagramm einer DRAM-Speichervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein Blockdiagramm einer DRAM-Speichervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ein Blockdiagramm einer DRAM-Speichervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5 ein Blockdiagramm einer DRAM-Speichervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ein Blockdiagramm einer Speichersteuereinheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • In 1 ist eine herkömmliche DRAM Speichervorrichtung dargestellt. Die Speichervorrichtung 1 umfasst eine Anzahl von Speicherblöcken 2, die jeweils Speicherzellen enthalten. In dem gezeigten Beispiel sind vier Speicherblöcke vorgesehen. Die Speicherzelle sind in einer Matrix aus Wortleitungen 3 und Bitleitung 4 angeordnet, wobei die Speicherzellen z.B. als Ein-Transistor-Speicherzellen ausgebildet sind, die Informationen in einem Speicherkondensator speichern. Im Sinne einer einfacheren grafischen Darstellung sind die Speicherzellen in den Figuren nicht gezeigt. Die Wortleitungen 3 sind mit einem Adressdecodierer 5 verbunden, der eine ausgewählte Wortleitung 3 in Abhängigkeit von einer durch eine Speichersteuereinheit 6 oder von außerhalb der Speichervorrichtung zur Verfügung gestellten Adresse aktiviert. Die Bitleitungen 4 sind mit Leseverstärkern verbunden, die auf zwei Seiten der Speicherblöcke 2 vorgesehen sind, wobei jeder der Leseverstärkereinheiten 7 für jede verbundene Bitleitung 4 (eine „Bitleitung" kann ein physikalisches „Bitleitungspaar" umfassen) einen Leseverstärker vorsieht. Mit jeder der Leseverstärkereinheiten 7 ist die Hälfte der Anzahl von Bitleitungen 4 für einen Speicherblock 2 verbunden, so dass eine Hälfte der Bitleitungen 4 mit der Leseverstärkereinheit 7 auf einer Seite des Speicherblocks 2 in Verbindung steht und die andere Hälfte der Bitleitungen 4 mit der anderen Leseverstärkereinheit 7 auf der anderen Seite des Speicherblocks 2 in Verbindung steht, so dass die Bitleitungen ineinander greifen. Diese Anordnung kann jedem einzelnen Leseverstärker der Leseverstärkereinheiten 7 im Vergleich mit zur herkömmlichen Anordnung, bei der alle Leseverstärker auf einer Seite des Speicherblocks angeordnet sind, mehr Platz zur Verfügung stellen.
  • Die Leseverstärkereinheiten 7 stehen über Auswahlschalter 10 mit sekundären Leseverstärkern 9 in Verbindung, welche den entsprechenden Ausgang des einer jeweiligen Bitleitung zugeordneten Leseverstärkers an den sekundären Leseverstärker 9 angleichen. Die Auswahlschalter 10 werden über eine (nicht gezeigte) Spaltenauswahlleitung gesteuert, die anzeigt, auf welche der Bitleitungen ein Zugriff durchgeführt werden soll und welche der Bitleitungen über den Leseverstärker und über die Datenleitung 8 mit dem sekundären Leseverstärker 9 verbunden sind.
  • Die Zugriffszeit zum Zugreifen auf eine Speicherzelle der Speicherblöcke 2 wird durch die Zeit zum Aktivieren der adressierten Wortleitung 3 und zum Ermitteln der Last des Speicherkondensators der ausgewählten Bitleitung und zum Weiterleiten der ermittelten Information an den zugehörigen Auswahlschalter 10 bestimmt.
  • Üblicherweise sind die Speicherblöcke 2 der Speichervorrichtung 1 ähnlich gestaltet, so dass die Zugriffszeiten für jede Speicherzelle der Speicherblöcke 2 gleich ist.
  • Die Zugriffszeiten aller Speicherzellen werden von Beschränkungen durch den Aufbau begrenzt, insbesondere durch Signalverzögerungen von Wort- und Bitleitungen, die von der Treiberfähigkeit der entsprechenden Treiber, der Länge der Wort- und Bitleitungen und der Auswertegeschwindigkeit der Leseverstärker aufgrund der Kapazität der Speicherkondensatoren abhängt. Eine Verkürzung der Zugriffszeiten auf die Speicherzellen würde mehr Speicherchipfläche erforderlich machen, was wiederum die Ausbeute bei der Herstellung verringern und die Kosten für eine solche Speichervorrichtung erhöhen würde. Aus diesem Grunde stellen herkömmliche Speichervorrichtungen einen Kompromiss zwischen Speicherchipgröße und Zugriffszeit zur Verfügung.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Speicherblöcke der Speichervorrichtung in zwei unterschiedliche Speicherblocksätze eingeteilt sein, die unter schiedliche Zugriffszeiten für einen wahlfreien Zugriff auf darin enthaltene Daten aufweisen. Ein erster Speicherblocksatz kann in Form herkömmlicher Speichervorrichtungen aufgebaut sein, und ein zweiter Speicherblocksatz ist so ausgebildet, dass er eine kürzere Zeit zum Zugreifen auf Daten aufweist, d.h. so dass Daten in kürzerer Zeit in den Speicherblock eingeschrieben bzw. ausgelesen werden können.
  • 2 zeigt ein Beispiel für zwei verschiedene Speicherblocksätze mit unterschiedlichen Zugriffszeiten in einer Speichervorrichtung 11. Sowohl in 2, als auch in den nachfolgenden Figuren sind Blöcke oder Elemente mit der gleichen oder einer ähnlichen Funktion mit denselben Bezugszeichen versehen. Blöcke oder Elemente, die die gleiche oder eine ähnliche Funktion wie die in 1 beschriebenen haben, sind ebenfalls mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 2 ist der erste Speicherblocksatz mit dem Bezugszeichen 12 versehen (und wird hier auch als erster Speicherblock 12 bezeichnet), and der zweite Speicherblocksatz hat das Bezugszeichen 13 (und wird hier als zweiter Speicherblock 13 bezeichnet). Jeder Speicherblocksatz 12, 13 kann einen oder mehrere Speicherblöcke umfassen. Der erste Speicherblocksatz 12 ist im Wesentlichen identisch mit den Speicherblöcken 2 der bekannten DRAM-Speichervorrichtung 1 aus 1. Auf die Speicherzellen des ersten Speicherblocksatzes 12 kann in einer ersten Zugriffszeit, die von den oben beschriebenen Aufbauparametern bestimmt wird, zugegriffen werden. Die Speicherblöcke des zweiten Speicherblocksatzes 13 sind mithilfe unterschiedlicher Layoutparameter ausgebildet. In der in 2 gezeigten Ausführungsform wird die Länge der Bitleitungen 24 im zweiten Speicherblocksatz 13 verringert, so dass die Gesamtkapazität der Bitleitung sinkt. Signale auf der Bitleitung 24 können daher in kürzerer Zeit umschalten, wodurch die Zugriffszeit auf die Speicherzellen des zweiten Speicherblocksatzes 13 verringert wird. Um die gesamte Speicherkapazität (Speicherplatz) beizubehalten, sind anstelle von einem Speicherblock des ersten Speicherblocksatzes 12 zwei zweite Speicherblöcke 13 vorgesehen, wobei jeder die Hälfte der Kapazität eines ersten Speicherblocks 12 aufweist.
  • Jeder zweite Speicherblock 13 umfasst dann Bitleitungen 24, deren Längen im Vergleich zu den Bitleitungen 4 des ersten Speicherblocks 12 z.B. um die Hälfte reduziert sind.
  • In 3 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Speichervorrichtung 30 dargestellt. Um die Zugriffszeit für die Speicherzellen des zweiten Speicherblocks 13 zu erhöhen, kann ein sogenanntes Doppelzellen-Konzept eingesetzt werden. Das Doppelzellen-Konzept sorgt dafür, dass mehr als eine Wortleitung gleichzeitig aktiviert wird (z.B. ein Wortleitungspaar 33), so dass auf die in mehr als einer Speicherzelle gespeicherte Information zugegriffen werden kann. Die Information aus zwei Speicherzellen wird dann auf dieselbe Bitleitung (oder auf Bitleitungen desselben Bitleitungspaars) geladen, indem eine einzelne Zeilenadresse zum Aktivieren der Wortleitungen angelegt wird. Dadurch wird der Lesezyklus verstärkt, der die Geschwindigkeit des Leseverstärkers erhöht und daher die Zugriffszeit auf das Speicherzellenfeld verringert.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Speichervorrichtung 40. Da eine Wortleitung eine beträchtliche Länge aufweist, werden die Speicherzellen mit der größten Entfernen vom Wortleitungstreiber 15 mit beträchtlicher Verzögerung aktiviert. Durch die Bereitstellung von Wortleitungstreibern 15 mit einer erhöhten Treiberfähigkeit und durch Anlegen von Wortleitungstreibern auf beiden Seiten der Wortleitungen 3 (wobei die Wortleitungen gleichzeitig aktiviert werden), kann diese Verzögerung verringert werden, wodurch die Zugriffszeit verbessert wird.
  • 5 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als Speichervorrichtung 50. Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen ist der erste Satz mit ersten Speicher blöcken 12 auf herkömmliche Weise ausgebildet und der zweite Speicherblock 13 stellt einen Speicherblock mit kürzeren Zugriffszeiten auf das Speicherzellenfeld zur Verfügung. In der in 5 gezeigten Ausführungsform wird die Signalverzögerung zwischen den Leseverstärkereinheiten 7 und dem sekundären Leseverstärker 9 adressiert. Um die Datenübertragung zwischen der Leseverstärkereinheit 7 und dem sekundären Leseverstärker 9 zu beschleunigen, sind zwischen dem ersten Speicherblocksatz 12 und dem zweiten Speicherblocksatz 13 unterschiedliche Datenleitungen vorgesehen (d.h. Datenleitungen 8 bzw. zweite Datenleitungen 16). Zusätzlich können die zweiten Speicherblöcke 13 physikalisch in relativer Nähe zum sekundären Leseverstärker 9 oder näher als der erste Speicherblocksatz (d.h. der naheliegendste Speicherblocksatz) von ersten Speicherblöcken 12 angeordnet sein. Abhängig von der an den Speicherblöcken angelegten Zeilenadresse werden entweder die ersten Datenleitungen 8 oder die zweiten Datenleitungen 16 eingesetzt, die durch Multiplexen der zwei Datenleitungen mittels eines Multiplexers (der gemeinsam mit oder in dem sekundären Leseverstärker 9 vorgesehen sein kann) ausgewählt werden können. Da die kapazitive Last der zweiten Datenleitung 16 aufgrund der kürzeren Länge wesentlich reduziert ist, können kürzere Zugriffszeiten auf das Speicherzellenfeld erreicht werden.
  • Die zugrundeliegenden Ideen der in den 2 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen können für eine weitere Verbesserung der Zugriffszeiten miteinander kombiniert werden. Beispielsweise kann eine Kombination aus entweder dem Doppelzellen-Konzept, den verkürzten Bitleitungen, der erhöhten Treiberfunktion des Wortleitungstreibers oder dem Einsatz von separaten Datenleitungen für die ersten Speicherblöcke und die zweiten Speicherblöcke zur Verbesserung der Zugriffszeit eingesetzt werden. Eine andere Kombination der beschriebenen Ausführungsformen ist ebenfalls denkbar.
  • Für einen optimalen Einsatz der Speichervorrichtungen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann eine Speichersteuereinheit mit einer speziellen Funktionalität zum Betreiben der Speichervorrichtung vorgesehen sein.
  • 6 zeigt die Speichersteuereinheit gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Speichersteuereinheit 60 umfasst eine Steuereinheit 20, eine Zuordnungseinheit 21, einen Befehls-, Adress- und Datenanschluss 22 und einen Speicheranschluss 23. Die Speichersteuereinheit 60 kann als Teil einer Speichervorrichtung (z.B. als Speichersteuereinheit 6) oder getrennt von der Speichervorrichtung vorgesehen sein. Der Speicheranschluss 23 weist eine Verbindung mit der Speichervorrichtung auf. Der Befehls-Adress-Datenanschluss 23 sorgt für eine Verbindung mit einer Betriebseinheit, z.B. einem Mikroprozessor, einer CPU, usw. Die Steuereinheit 20 empfängt Befehls-, Adress- und Datensignale vom Befehls-Adress-Datenanschluss 22 und übermittelt Datensignale, die über den Speicheranschluss 23 empfangen wurden, an den Befehls-Adress-und-Datenanschluss 22. Befehls-Adress-und-Datensignale werden von der Steuereinheit 20 sortiert und dem Speicheranschluss 23 zugeführt, über den die Signale an die Speichervorrichtung übertragen werden. Das Sortieren der Befehls-Adress-und-Datensignale kann in der Steuereinheit 20 gemäß bekannten Schemata durchgeführt werden, die hier nicht genauer beschrieben werden. Die Steuereinheit 20 kann ausgestaltet sein, um eine Angabe darauf zu detektieren, auf welche Art von Daten in einer kürzeren Zugriffszeit als auf andere Daten zugegriffen werden muss. Außerdem kann die Steuereinheit die vorgesehenen zu übertragenden Daten über den Speicheranschluss 23 der Speichervorrichtung als ein erster Datentyp und als ein zweiter Datentyp zur Verfügung gestellt werden.
  • Der erste Datentyp weist die herkömmliche Zugriffszeit auf, während auf den zweiten Datentyp in der verkürzten Zugriffszeit zugegriffen werden kann. Das Ermitteln der Daten, auf die schneller zugegriffen werden muss, als auf andere Daten, kann mithilfe unterschiedlicher Verfahren durchgeführt werden. Insbesondere da ein wahlfreier Zugriff auf herkömmliche Speicherblöcke zeitaufwändig ist, können Daten, auf die im Allgemeinen wahlfrei zugegriffen wird, im zweiten Speicherblock gespeichert und/oder aus dem zweiten Speicherblock abgerufen werden. Ein Beispiel für solche Daten, auf die wahlfrei zugegriffen wird, sind Instruktionsdaten von Betriebseinheiten wie z.B. der Mikroprozessor, der CPU usw. Instruktionsdaten sind in der Regel als Softwarecode bekannt. Ein Datentyp, auf den in der Regel nicht wahlfrei zugegriffen wird, sind sogenannte Nutzdaten, z.B. Videodaten, Audiodaten usw. Auf diese Art von Daten kann blockweise (Burst) zugegriffen werden. Sie können daher in den ersten Speicherblöcken gespeichert werden. Es gibt auch andere Möglichkeiten, Daten den ersten und zweiten Speicherblöcken zuzuordnen. Um die für den ersten und den zweiten Speicherblocksatz bestimmten Daten zu kanalisieren, kann eine Zuordnungseinheit 21 vorgesehen sein, die mit den Steuereinheiten 20 verbunden ist. Die Zuordnungseinheit 21 bildet die tatsächliche Adresse ab, die über den Befehls-Adress-und-Datenanschluss von außen für die physische Adresse in der mit der Speichersteuereinheit verbundenen Speichervorrichtung vorgesehen ist. Immer wenn die Steuereinheit 20 ermittelt, dass Daten in dem zweiten Speicherblocksatz gespeichert werden sollen, wird die Zuordnungseinheit 21 angewiesen, eine Zuordnung einer physischen Adresse zu der tatsächlichen Adresse der entsprechenden Daten durchzuführen. Wenn Daten der jeweiligen tatsächlichen Adresse gelöscht oder ungültig gemacht werden, löscht die Zuordnungseinheit 21 die entsprechende Zuordnung. Wenn eine Zuordnung einer tatsächlichen Adresse zu einer physischen Adresse in dem zweiten Speicherblocksatz durchgeführt werden soll, wird die Reihenfolge der Adressen zum Adressieren der ersten Speicherblocks umgestellt, so dass kein Speicherplatz verloren geht, wenn Daten an den zweiten Speicherblock weitergeleitet werden.
  • Obwohl die vorstehende Beschreibung auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gerichtet ist, können andere und weiterführende erfindungsgemäße Ausführungsformen formuliert werden, die den Umfang der Erfindung, wie er in den nun folgenden Ansprüchen definiert ist, nicht überschreiten.
  • 6
  • 20
    Control unit – Steuereinheit
    21
    Mapping unit – Zuordnungseinheit
    22
    Command and address data port – Befehls- und Adressdatenanschluss
    23
    Memory port – Speicheranschluss
    60
    Memory controller – Speichersteuereinheit

Claims (20)

  1. Integrierte Speichervorrichtung, umfassend: – mehrere Speicherblöcke mit Speicherzellen, wobei die Speicherzellen in einer Matrix aus Wortleitungen und Bitleitungen angeordnet sind, wobei die mehreren Speicherblöcke folgende Merkmale umfassen: – einen ersten Speicherblocksatz, wobei die Speicherzellen darin eine erste Zugriffszeit für einen wahlfreien Zugriff aufweisen; und – einen zweiten Speicherblocksatz, wobei die Speicherzellen darin eine zweite Zugriffszeit für einen wahlfreien Zugriff aufweisen, und wobei die zweite Zugriffszeit kürzer als die erste Zugriffszeit ist.
  2. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Speicherblocksatz Speicherzellen umfasst, die an ersten Bitleitungen angeordnet sind, wobei der zweite Speicherblocksatz Speicherzellen umfasst, die an zweiten Bitleitungen angeordnet sind, wobei die zweiten Bitleitungen eine kleinere Bitleitungskapazität als die ersten Bitleitungen aufweisen.
  3. Speichervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zweiten Bitleitungen kürzer als die ersten Bitleitungen sind.
  4. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Speicherblocksatz Speicherzellen umfasst, die an ersten Wortleitungen und ersten Bitleitungen angeordnet sind, wobei der zweite Speicherblocksatz Speicherzellen umfasst, die an zweiten Wortleitungen und zweiten Bitleitungen angeordnet sind.
  5. Speichervorrichtung nach Anspruch 4, weiter umfassend: – einen Adresseingang zum Empfangen einer Adresse; und – einen Adressdecoder zum selektiven Aktivieren einer der Wortleitungen in Abhängigkeit von der am Adresseingang anliegenden Adresse.
  6. Speichervorrichtung nach Anspruch 5, wobei jede zweite Wortleitung ein Wortleitungspaar umfasst.
  7. Speichervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die zweiten Bitleitungen kürzer als die ersten Bitleitungen sind.
  8. Speichervorrichtung nach Anspruch 6, weiter umfassend: – erste Leseverstärkereinheiten, die mit den ersten Bitleitungen verbunden sind; und – zweite Leseverstärkereinheiten, die mit den zweiten Bitleitungen verbunden sind, wobei eine Signaltreiberkapazität der zweiten Leseverstärkereinheiten im Vergleich zur Signaltreiberkapazität der ersten Leseverstärkereinheiten erhöht ist.
  9. Speichervorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend: – erste Leseverstärkereinheiten, die mit den ersten Bitleitungen verbunden sind; und – zweite Leseverstärkereinheiten, die mit den zweiten Bitleitungen verbunden sind, wobei eine Signaltreiberkapazität der zweiten Leseverstärkereinheiten im Vergleich zur Signaltreiberkapazität der ersten Leseverstärkereinheiten erhöht ist.
  10. Speichervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die zweiten Bitleitungen kürzer als die ersten Bitleitungen sind.
  11. Speichervorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend: – einen oder mehrere Wortleitungstreiber, die jeweils an einem oder an mehreren Ende(n) jeder zweiten Wortleitung angeordnet sind.
  12. Speichervorrichtung nach Anspruch, wobei die zweiten Bitleitungen kürzer sind als die ersten Bitleitungen.
  13. Speichervorrichtung nach Anspruch 12, weiter umfassend: – erste Leseverstärkereinheiten, die mit den ersten Bitleitungen verbunden sind; und – zweite Leseverstärkereinheiten, die mit den zweiten Bitleitungen verbunden sind, wobei eine Signaltreiberkapazität der zweiten Leseverstärkereinheiten im Vergleich zur Signaltreiberkapazität der ersten Leseverstärkereinheiten erhöht ist.
  14. Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Speicherblocksatz Speicherzellen umfasst, die an ersten Bitleitungen angeordnet sind, wobei der zweite Speicherblocksatz Speicherzellen umfasst, die an den zweiten Bitleitungen angeordnet sind, wobei die ersten Bitleitungen mit ersten Leseverstärkern und die zweiten Bitleitungen mit zweiten Leseverstärkern verbunden sind, wobei die ersten Leseverstärker über einen ersten Spaltendecodierer mit sekundären Leseverstärkern mithilfe von ersten Datenleitungen verbunden sind, wobei die zweiten Leseverstärker über einen zweiten Spaltendecoder mit den sekundären Leseverstärkern mithilfe von zweiten Datenleitungen verbunden sind, und wobei die sekundären Leseverstärker physikalisch näher am zweiten Speicherblocksatz angeordnet sind, als am ersten Speicherblocksatz.
  15. Speichervorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Treiberfähigkeit der zweiten Leseverstärkereinheiten im Vergleich zur Treiberfähigkeit der ersten Leseverstärkereinheiten erhöht ist.
  16. Speichervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die zweiten Bitleitungen kürzer sind als die ersten Bitleitungen.
  17. Speichersteuereinheit zum Steuern eines Zugriffs auf eine Speichervorrichtung, umfassend: – eine Steuereinheit zum Zugreifen auf eine physikalische Adresse der Speichervorrichtung, wobei Daten in die physikalische Adresse der Speichervorrichtung gespeichert und von dieser abgerufen werden; und – eine Zuordnungseinheit in der Speichervorrichtung zum Zuordnen einer tatsächlichen Adresse zu den Daten, wobei ein erster Datentyp in einen ersten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung in einen ersten Speicherblock geschrieben und von diesem ausgelesen wird, und ein zweiter Datentyp in einen zweiten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung in einen zweiten Speicherblock geschrieben und von diesem ausgelesen wird, wobei der zweite Datentyp aus Daten besteht, auf die schneller zugegriffen werden kann, als auf den ersten Datentyp.
  18. Speichersteuereinheit nach Anspruch 17, wobei der zweite Datentyp Zugriffsdaten für einen wahlfreien Zugriff umfasst und der erste Datentyp sich auf Daten bezieht, auf die blockweise zugegriffen werden soll.
  19. Speichersteuereinheit nach Anspruch 18, wobei der zweite Datentyp Instruktionsdaten und der erste Datentyp Nutzdaten umfasst.
  20. Verfahren zum Steuern eines Zugriffs auf eine Speichervorrichtung, das die folgenden Schritte umfasst: – Zuordnen einer tatsächlichen Datenadresse zu einer physikalischen Adresse der Daten, so dass der erste Datentyp in einen ersten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung geschrieben oder aus diesem ausgelesen wird, und ein zweiter Datentyp in einen zweiten physikalischen Adressbereich der Speichervorrichtung geschrieben oder aus diesem ausgelesen wird, wobei der zweite Datentyp aus Daten besteht, auf die in kürzerer Zeit zugegriffen werden kann, als auf den ersten Datentyp, und wobei ein Zugriff auf die physikalische Adresse der Speichervorrichtung so durchgeführt wird, dass auf die von der tatsächlichen Adresse angezeigten Daten zugegriffen werden kann.
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