DE102008004828A1

DE102008004828A1 - Anordnung und Verfahren für Mehrkomponentenmodul-Fly-By-Ausgabeabgleich

Info

Publication number: DE102008004828A1
Application number: DE102008004828A
Authority: DE
Inventors: George William Alexander; Ronald N. Baker
Original assignee: Qimonda AG
Current assignee: Polaris Innovations Ltd
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2008-08-14
Also published as: US7873857B2; US20080177911A1

Abstract

Es sind ein Verfahren und eine Mehrkomponentenelektronikmodulvorrichtung bereitgestellt, die die Zeitgebung einer Datenausgabe aus einer Mehrzahl von Komponenten auf dem Mehrkomponentenmodul steuern. Eine oder mehrere der Komponenten sind programmiert, um ein Ausgeben von Daten um einen entsprechenden Zeitbetrag zu verzögern. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die eine oder sind die mehreren Komponenten derart programmiert, dass alle der Komponenten Daten im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben, wenn sie auf ein Steuersignal ansprechen. Dies ist besonders bei Mehrkomponentenmodulen nützlich, die konfiguriert sind, um auf Steuersignale in einer so genannten Fly-By-Konfiguration (oder einer anderen Konfiguration) anzusprechen, die dazu führt, dass das Steuersignal bei den Komponenten zu unterschiedlichen Zeitpunkten eintrifft, was bewirkt, dass die Komponenten auf das Steuersignal zu unterschiedlichen Zeitpunkten reagieren.

Description

In der Elektronikindustrie ist es üblich, mehrere Integrierte-Schaltung-Vorrichtungen ähnlicher Funktion zur Bildung eines in der Industrie bekannten Mehrkomponentenmoduls auf eine gemeinsame Schaltungsplatine anzubringen. Beispielsweise werden mehrere Halbleiter-Integrierte-Schaltung-Speichervorrichtungen oder -komponenten zur Bildung eines Speichermoduls an eine gemeinsame Schaltungsplatine angebracht. Das Speichermodul ist mit einer Hauptschaltungsplatine verbunden, um mit anderen Komponenten in einem System, z. B. in einem Computersystem, zusammenzuwirken. Die Komponenten auf dem Speichermodul werden in Kooperation miteinander ausgelesen und beschrieben. Eine Steuerung steuert einen Zugriff auf die Komponenten auf dem Modul.
In der Vergangenheit wurden die Komponenten auf der Modulschaltungsplatine so angeordnet, um die Zeitverzögerung von Signalen zu und von den Komponenten auszugleichen. Mit dem Fortschreiten von Halbleiterherstellungstechnologien und Schaltungsentwürfen sind die Komponenten jedoch so schnell geworden, dass es nicht erforderlich ist, Signalausbreitungsverzögerungen berücksichtigen zu müssen, um Signale zu und von den Komponenten zu synchronisieren. Beispielsweise verwenden Speichermodule der nächsten Generation, die gemäß dem DDR3-Standard (Doppeldatenraten-3-Standard) (und späteren Standards) hergestellt wurden, so genannte „Fly-By"-Verbindungen (Verbindungen „im Vorbeiflug") für Eingaben von Steuersignalen in die Komponenten auf dem Modul. Fly-By-Verbindungen sind so ausgelegt, dass Verbindungen, die zwischen der Steuerung und den Komponenten hergestellt werden, den kürzest möglichen Weg wählen, und dass die Steuerung die Steuersignale bei jeder Komponente sequen tiell zuführt. Jedoch weist jede Komponente fest zugeordnete Ausgänge auf, die parallel zu der Steuerung geschaltet sind. Die Steuersignale kommen an den Komponenten, die näher an der Steuerung gelegen sind, früher an als an Komponenten, die nachgelagert sind. Folglich reagiert jede Komponente auf das Steuersignal von der Steuerung zu einem geringfügig anderen (späteren) Zeitpunkt und reagiert daher auf die Steuerung geringfügig später, derart, dass die Ausgaben aus den Komponenten nicht zeitlich ausgerichtet sind. Dieser Fehlabgleich der Ausgabe aus den Komponenten macht ein Verarbeiten der Daten an der Steuerung kompliziert und macht auch einen Entwurf von Testervorrichtungen zum Testen der Mehrkomponentenmodule komplexer.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern der Zeitgebung einer Datenausgabe aus einer Mehrzahl von Komponenten eines Mehrkomponentenmoduls und eine Mehrkomponentenelektronikmodulvorrichtung mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 6 sowie eine Mehrkomponentenelektronikmodulvorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 19 gelöst.
Kurz gesagt werden ein Verfahren und eine Mehrkomponentenelektronikmodulvorrichtung bereitgestellt, die die Zeitgebung einer Datenausgabe aus einer Mehrzahl von Komponenten auf dem Mehrkomponentenmodul steuern. Eine oder mehrere der Komponenten sind programmiert, um ein Ausgeben von Daten um einen entsprechenden Zeitbetrag zu verzögern. Bei einem Ausführungsbeispiel ist die eine oder sind die mehreren Komponenten derart programmiert, dass alle der Komponenten Daten Wesentlichen gleichzeitig ausgeben, wenn sie auf ein Steuersignal ansprechen. Dies ist besonders bei Mehrkomponentenmodulen nützlich, die so konfiguriert sind, dass sie auf Steuersignale in einer so genannten Fly-By-Konfiguration (oder einer anderen Konfiguration) ansprechen, die dazu führt, dass das Steuersignal zu unterschied lichen Zeitpunkten bei den Komponenten ankommt, was bewirkt, dass die Komponenten zu unterschiedlichen Zeitpunkten auf das Steuersignal reagieren.
Bei Anwendungen, bei denen die Komponenten eine Taktverarbeitungsschaltung, wie beispielsweise eine Verzögerungsregelschleifenschaltung (DLL-Schaltung; DLL = delay lock loop) aufweisen, die die Zeitgebung von Komponentenoperationen bezüglich eines Eingabetaktsignals steuert, ist die Zeitverschiebung der Taktverarbeitungsschaltung auf einen Wert programmiert, der bestimmt ist, um die erwünschten Zeitversätze (d. h., keinen Zeitversatz) von Daten, die aus der Mehrzahl von Komponenten ausgegeben werden, zu erzielen. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Komponenten Halbleiter-Integrierte-Schaltung-Speichervorrichtungen sind, kann der den Komponenten zugeführte Programmierbefehl von einer Speichersteuerung bei einer Einschaltung, oder von einer Testervorrichtung, die am Beginn einer Testprozedur mit dem Modul verbunden ist, stammen. Um die Verzögerung in den Komponenten zu programmieren, wird ein Steuersignal an die Komponenten gesendet, das sie dazu veranlasst, Daten auszugeben. Die ausgegebenen Daten werden an der Steuerung oder der Testervorrichtung empfangen, und die Zeitversätze der Daten überall in der Mehrzahl von Speicherkomponenten werden bestimmt. Basierend auf den gemessenen Zeitversätzen berechnet die Steuerung oder Testervorrichtung Werte für Zeitverschiebungen, die in eine oder mehrere der Komponenten programmiert werden müssen, um die erwünschte Zeitgebung einer Datenausgabe aus den Komponenten zu erzielen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm, das ein herkömmliches Mehrkomponentenmodul zeigt.
2 ein Zeitdiagramm, das eine Operation des in 1 gezeigten herkömmlichen Mehrkomponentenmoduls zeigt.
3 ein Zeitdiagramm, das eine Operation einer herkömmlichen DLL-Schaltung in Komponenten des Mehrkomponentenmoduls des Stands der Technik darstellt.
4 ein Blockdiagramm, das ein Mehrkomponentenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
5 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Konfigurieren des Mehrkomponentenmoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
6 ein Blockdiagramm einer DLL-Schaltung und einer programmierbaren Schaltung zum Einstellen der Zeitverschiebung der DLL-Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
7 ein Zeitdiagramm, das eine Operation des Mehrkomponentenmoduls und ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
8 ein Zeitdiagramm, das einen Abgleich der Ausgabedaten aus den individuellen Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern der Zeitgebung einer Datenausgabe aus einer Mehrzahl von Komponenten eines Mehrkomponentenmoduls. Jede Komponente ist so programmiert, um ein Ausgeben ihrer Daten um einen entsprechenden Zeitbetrag zu verzögern. Bei einer Anwendung sind die Komponenten durch eine außerhalb des Mehrkomponentenmoduls gelegene Vorrichtung, wie beispielsweise eine externe Steuerung oder Testervorrichtung, programmiert. Der Verzögerungsbetrag, der in jede Komponente programmiert ist, kann derart ausgewählt sein, dass alle der Komponenten Daten ansprechend auf einen Befehl oder ein Steuersignal im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben. Der Verzögerungsbetrag, der in die entsprechenden Komponenten programmiert ist, ist so eingestellt, dass er die Tatsache ausgleicht, dass die nachgelagerten Komponenten auf dem Modul den Befehl oder das Steuersignal von einer Steuerung später empfangen und somit später auf denselben oder dasselbe reagieren. Beispielsweise können die am weitesten nachgelagerten Komponenten mit null Verzögerung programmiert sein, wohingegen der Verzögerungsbetrag, der in die Komponenten programmiert ist, die sich fortschreitend näher zu der Steuerung hin bewegen, mit fortschreitend größeren Verzögerungsbeträgen programmiert sind, so dass alle der Komponenten Daten im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben.
Unter Verwendung dieser Techniken kann die Steuerung, die die Komponenten auf dem Modul steuert, vereinfacht sein, da sie nicht länger entworfen sein muss, um Ausgabedaten von den Komponenten zu verschiedenen Zeitpunkten zu erwarten. Ferner kann auch die Komplexität von Testervorrichtungen, die verwendet werden, um die Komponenten auf dem Modul zu testen, ebenfalls vereinfacht werden. Testervorrichtungen sind nicht entworfen, um Daten zu verschiedenen Zeitpunkten zu erwarten. Als Folge muss eine Testervorrichtung entworfen sein, Strobe-Signale zu verwenden, um zu identifizieren, wo sie nach Daten suchen muss. Es gibt eine begrenzte Anzahl von Strobe-Signal-Ressourcen auf einer Testvorrichtung. Durch Berücksichtigen einer externen Programmierung der Zeitverschiebung jeder Komponente kann die Testervorrichtung jede Komponente auf dem Modul testen, ohne zusätzliche Strobe-Signal-Ressourcen einsetzen zu müssen.
Zunächst Bezug nehmend auf 1 ist ein Mehrkomponentenmodul des Stands der Technik bei Bezugszeichen 10 gezeigt. Eine Mehrzahl von Komponenten 20(0) bis 20(x) ist an die Schaltungsplatine 12 des Moduls angebracht. Bei einem Beispiel ist das Modul 10 ein DDR3-Speichermodul (oder ein Speichermodul einer späteren Generation) und die Komponenten sind identische Halbleiter-Integrierte-Schaltung-Speichervorrichtungen (IC-Speichervorrichtungen; IC = integrated circuit). Im Allgemeinen können die Komponenten 20(0) bis 20(x) Vorrichtungen ähnlicher Funktion sein, aber es kann Anwendungen geben, bei denen die Komponenten nicht alle identische Vorrichtungen ähnlicher Funktion sind. Das Modul 10 weist eine Steckerleiste 24 auf, die das Modul 10 mit einer Schaltungsplatine 30 verbindet. Eine Steuerung 40 ist auf der Schaltungsplatine 30 bereitgestellt oder mit derselben verbunden. Die Steuerung 40 liefert Befehle oder Steuersignale an die Komponenten 20(0) bis 20(x) in einer „Fly-By"-Konfiguration, wie es in der Figur gezeigt ist. Das heißt, auf dem Modul 10 befindet sich ein Steuerbus 28, der an einem ersten Ende 28A, das zu der Steckerleiste 24 benachbart ist, mit einem Bus 42 auf der Hauptschaltungsplatine 30 eine Verbindung herstellt und Befehle von demselben empfängt. Der Bus 28 stellt in einer sequentiellen Art und Weise eine Verbindung mit jeder der Komponenten 20(0) und 20(x) zwischen dem ersten Ende 28A und einem zweiten Ende 28B, das mit einer Abschlussschaltung 14 verbunden ist, her. Folglich empfangen die Komponenten 20(0), 20(1), 20(2), die sich näher an dem ersten Ende 28A befinden, die Befehle von der Steuerung 40 zeitlich früher als die Komponenten 20(3), 20(4), ..., 20(x), die sich weiter nachgelagert befinden. Jedoch geben die Komponenten Daten auf jeweils fest zugeordneten Eingabe/Ausgabe-Bussen 22(0) bis 22(x) an die Steckerleiste 124 aus. Die Anzahl von Komponenten auf dem Modul 10 kann variieren, daher gibt eine Verwendung der Bezeichnung „x" an, dass eine beliebige Anzahl von Komponenten auf dem Modul 10 eingesetzt werden kann.
Bezug nehmend auf 2 ist die Zeitgebung einer Eingabe eines Befehls und einer Ausgabe von Daten ansprechend auf den Befehl für jede Komponente 20(0) bis 20(x) in 2 gezeigt. Insbesondere empfängt die Komponente 20(0) den Befehl als erste und reagiert folglich als erste darauf, um Daten auszugeben. Die Komponenten 20(1) bis 20(x) sprechen fortschreitend zeitlich später auf den Befehl an und geben somit fortschreitend zeitlich später ansprechend auf den Befehl Daten aus. Die Steuerung 40 sieht Ausgabedaten aus den Komponenten zu fortschreitend späteren Zeitpunkten.
3 veranschaulicht ein Zeitdiagramm, das eine Operation einer DLL-Schaltung darstellt, die in verschiedenen IC-Komponenten, wie beispielsweise Speichervorrichtungen, üblich ist. Die DLL-Schaltung empfängt ein extern zugeführtes Taktsignal als eine Eingabe und ist in der Regel entworfen, um eine DQ- und DQS-Datenausgabe mit dem externen Taktsignal abzugleichen, wobei tDQSCK der Versatz zwischen dem Takt und den DQ- und DQS-Datenausgaben ist. In der Regel ist die DLL-Schaltung entworfen, um tDQSCK (auf Null) zu minimieren. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Zeitverschiebung oder die Verzögerung tDQSCK der DLL-Schaltung in jeder Komponente jedoch auf einen Wert oder einen Betrag programmiert, der bestimmt ist, eine erwünschte Beziehung bezüglich der Datenausgabe durch alle der Komponenten zu erzielen.
4 veranschaulicht ein Mehrkomponentenmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Modul ist bei Bezugszeichen 100 gezeigt und weist eine Mehrzahl von Komponenten 120(0) bis 120(x) auf, die an eine Schaltungsplatine 112 angebracht sind. Das Modul 100 weist eine Steckerleiste 124 auf, die das Modul 100 mit einer Hauptschaltungsplatine 120 verbindet. Ein Steuer- oder Befehlsbus 128 ist bereitgestellt, der eine Verbindung mit den Komponenten 120(0) bis 120(x) in einer „Fly-By"-Konfiguration herstellt. Der Bus 128 weist ein erstes Ende 128A an der Steckerleiste 124 und ein zweites Ende auf, das eine Verbindung mit einer Abschlussschaltung 114 herstellt. Entlang der Länge des Busses 128 zwischen seinem ersten und zweiten Ende befindet sich eine Verbindung zu jeder Komponente 120(0) bis 120(x) in einer „Fly-By"-Konfiguration. Eine Steuerung 140, die sich auf der Hauptschaltungsplatine 130 befindet oder mit derselben verbunden ist, steuert die Komponenten auf dem Modul 100. Alternativ kann ein Bezugszeichen 140 einer Testervorrichtung entsprechen, die Testbefehle an das Modul 100 liefert und Ansprechausgabedaten analysiert, um die Operation der Komponenten 120(0) bis 120(x) auf dem Modul zu testen. Zur Vereinfachung wird bei der nachfolgenden Beschreibung der Begriff Steuerung verwendet, es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Methodologie, die hierin beschrieben ist, gleichermaßen anwendbar ist, wenn eine Testervorrichtung verwendet wird, wie es hierin nachfolgend beschrieben ist. Die Steuerung 140 sendet mittels eines Busses 142 auf der Hauptschaltungsplatine 130, der über die Steckerleiste 124 eine Verbindung mit dem Steuerbus 128 auf dem Modul 100 herstellt, Befehle an das Modul 100. Jede der Komponenten 120(0) bis 120(x) gibt jeweils Daten auf einem fest zugeordneten Bus der Eingabe/Ausgabe-Busse 122(0) bis 122(x) an die Steckerleiste 124 aus.
Die Steuerung 140 konfiguriert die Speicherkomponenten, um den Abgleich der Datenausgabe aus den Speicherkomponenten zu steuern. Eine Anwendung für diese Technik, wie sie im Vorhergehenden angedeutet ist, ist es, die Komponenten 120(0) bis 120(x) so zu programmieren, dass sie ansprechend auf einen Befehl von der Steuerung 140 Daten im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass es auch andere Verwendungen dieser Techniken geben kann, bei denen die Zeitgebung der Komponenten 120(0) bis 120(x) so programmiert ist, dass sie Daten in irgendeiner anderen zeitlichen Beziehung, die nicht notwendigerweise gleichzeitig ist, ausgibt. Die Steuerung 140 programmiert eine Schaltung, wie beispielsweise eine DLL-Schaltung, in jeder der Komponenten 120(0) bis 120(x), um beabsichtigt eine Zeitverschiebung in die Komponenten einzubringen, um die erwünschte Ausgabezeitgebung zu erzielen.
Bezug nehmend auf 5 und mit fortgesetztem Bezug auf 4 ist der Prozess eines Programmierens der Komponenten 120(0) bis 120(x) wie folgt. Bei 200 sendet die Steuerung 140 einen Befehl entlang des Steuerbusses 128, der die Komponenten veranlasst, Daten an ihren fest zugeordneten Eingabe/Ausgabe-Bussen an die Steckerleiste 124 auszugeben. Beispielsweise kann der Befehl in dem Fall von Speicherkomponenten auf dem Modul 100 ein Lesen-Befehl sein. Der Befehl wird durch jede der Komponenten 120(0) bis 120(x) empfangen, jedoch empfangen die Komponenten näher an der Steuerung oder Testervorrichtung 140 den Befehl früher (und reagieren demzufolge früher auf denselben) als die von der Steuerung oder Testervorrichtung 140 weiter entfernten Komponenten. Die Steuerung 140 empfängt die Ausgabedaten aus jeder der Komponenten 120(0) bis 120(x) über ihre fest zugeordneten Eingabe/Ausgabe-Busse 122(0) bis 122(x).
Als nächstes misst bei 210 die Steuerung 140 die Zeitversätze der über die Steckerleiste 124 von den Komponenten 120(0) bis 120(x) empfangenen Ausgabedaten. Diese Zeitversätze zeigen den Verzögerungsbetrag an, der durch die Komponenten bezüglich einer Ankunft eines Befehls von der Steuerung 140 erfahren wird. Unter Verwendung der gemessenen Zeitversätze berechnet die Steuerung 140 bei 220 jeweils Zeitverschiebungswerte ts₀, ts₁, ..., ts_x, für die Komponenten 120(0) bis 120(x), um den Zeitversatz von Ausgabedaten aus den Komponenten zu steuern. Bei einem Ausführungsbeispiel berechnet die Steuerung 140 die Zeitverschiebungswerte ts₀, ts₁, ..., ts_x, um zu bewirken, dass die Komponenten Daten im Wesentlichen gleichzeitig ansprechend auf einen Befehl oder Befehle von der Steuerung 140 ausgeben. Anschließend sendet die Steuerung 140 bei 230 Befehle an die Komponenten 120(0) bis 120(x), die die Zeitverschiebungswerte in die jeweiligen Komponenten programmieren. Daraufhin können normale Moduloperationen oder Testmodi unter Verwendung der programmierten Verzögerungswerte in den Komponenten 120(0) bis 120(x) fortfahren, wie es bei 230 gezeigt ist. Jedes Mal, wenn das Speichermodul eingeschaltet wird, oder an dem Beginn eines Funktionstestmodus unter Befehlen von einer Testervorrichtung, können die Zeitverschiebungsinformationen gemessen werden, und die Zeitverschiebung kann durch die Steuerung programmiert werden. Bei einem Ausführungsbeispiel sind die programmierten Zeitverschiebungswerte ausgewählt, um für ausgewählte Komponenten beabsichtigt eine Verschiebung einzubringen, so dass alle der Komponenten im Wesentlichen gleichzeitig auf einen Befehl reagieren und Daten ausgeben.
Mit Bezug auf 6 gibt es bei jeder Komponente 120(0) bis 120(x) eine Taktverarbeitungsschaltung, eine DLL-Schaltung 300, die die Zeitgebung von Operationen der Komponente steuern. Die DLL-Schaltung 300 ist eine in Halbleiter-IC-Speichervorrichtungen häufig verwendete Komponente. Die DLL-Schaltung 300 empfängt ein extern, wie beispielsweise von der Modulsteuerung, zugeführtes Taktsignal als eine Eingabe. Normalerweise wird die DLL-Schaltung 300 betrieben, um eine Zeitverschiebung zwischen einer Flanke des Taktsignals und Dateneingabe-/Ausgabeübergängen zu minimieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Verschiebung jedoch durch die Steuerung programmiert, um einen erwünschten Zeitversatz zu erzielen. Die DLL-Schaltung 300 ist lediglich ein Beispiel einer Taktverarbeitungsschaltung, die ein extern, wie beispielsweise von einer Steuerung 140 (4), zugeführtes Taktsignal als eine Eingabe empfängt und ein Ausgabesignal erzeugt, das verwendet wird, um eine Zeitgebung von Operationen und eine Datenausgabe in einer Komponente zu steuern. Andere Typen von Zeitgebungsschaltungen können in den Komponenten bestehen und wie hierin beschrieben programmiert sein.
DLL-Schaltungen sind in dem Fachbereich weithin bekannt und aus diesem Grund hierin lediglich kurz beschrieben. Die DLL-Schaltung 300 weist einen Phasendetektor 310, ein Filter 320, eine Steuerung 330, ein Grobverzögerungselement 340, einen Mischer 350 und eine Rückkopplungsverzögerungsleitung 360 auf. Der Phasendetektor 210 misst einen Phasen versatz zwischen dem Eingabetaktsignal und einem Rückkopplungstaktsignal, das durch die Rückkopplungsverzögerungsleitung 360 ausgegeben wird. Das Filter 320 filtert die Ausgabe des Phasendetektors 310. Die Steuerung 330 gibt ein Grobsteuersignal (Grob-CTRL-Signal) und ein Fein-CTRL-Signal an das Grobverzögerungselement 340 bzw. den Mischer 330 aus. Die Eingabe in die Rückkopplungsverzögerungsleitung 360 bildet im Wesentlichen die Ausgabe der DLL-Schaltung, DLLout. Die Steuerung 330 erzeugt in der Regel die Grob-CTRL- und Fein-CTRL-Signale, um eine Zeitverschiebung zwischen der Eingabetaktsignalflanke und Ausgaben (oder Eingaben) der Komponente zu minimieren.
Eine Technik zum einstellbaren/programmierbaren Verändern der Zeitverschiebung zwischen dem Eingabetaktsignal DLL und dem Ausgabesignal DLLout ist es, eine Mehrzahl von Verzögerungselementen 370(1) bis 370(N) bereitzustellen, die in der Lage sind, eine Zeitverzögerung im Bereich von x bis Nx (Mikrosekunden oder Millisekunden) einzubringen, z. B. Das DLLout-Signal ist mit dem Eingang jedes der Verzögerungselemente 370(1) bis 370(N) verbunden. Der Ausgang der DLL-Schaltung 300 und die Ausgänge jedes der Verzögerungselemente 370(1) bis 370(N) sind mit jeweiligen Eingängen eines Multiplexers 380 verbunden. Der Multiplexer 380 wählt zur Ausgabe als das eingestellte Zeitgebungssignal DLLout' eine seiner Eingaben entsprechend einer von Ausgaben der Verzögerungselemente 370(1) bis 370(N) oder das DLLout-Signal selbst (nicht verzögert) aus. Somit gibt der Multiplexer 380 entweder DLLout, DLLout(t – x), DLLout(t – 2x), DLLout(t – 3x), ... DLLout(t – Nx) aus. Die Steuerinformationen, die bestimmen, welche der Eingaben der Multiplexer 380 zur Ausgabe auswählt, können in einem Register, wie beispielsweise einem Modusregister 390, gespeichert sein. Wenn die Steuerung 140 (4) einen Programmierbefehl an eine Komponente sendet, schreibt der Programmierbefehl einen Wert in das Modusregister 390, den eine Komponentensteuerung 395 liest und konfiguriert den Multiplexer 380 dahingehend, welche Eingabe zur Ausgabe als das Signal DLLout' ausgewählt werden soll. Als Folge ist der Verzögerungsbetrag oder die Zeitverschiebung, die der Ausgabe der DLL-Schaltung 300 auferlegt wird, durch einen (bezüglich des Moduls 100) externen Programmierbefehl programmierbar.
7 veranschaulicht die Effekte eines Programmierens der DLL-Schaltungen in einer Mehrzahl von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zeitverschiebungswerte, die in die jeweiligen Komponenten 120(0) bis 120(x) (4) programmiert werden, derart beschaffen, dass die Komponenten näher an der Steuerung, die Befehle zeitlich früher empfangen, mit einer Zeitverschiebung oder einem Verzögerungsbetrag programmiert sind, die oder der größer als die in Komponenten weiter weg von der Steuerung programmierte Zeitverschiebung ist. Beispielsweise ist die Zeitverschiebung ts₀ am größten für die nahest gelegene Komponente 120(0), die in die Komponente 120(1) programmierte Zeitverschiebung ts₁ ist geringfügig geringer als ts₀, die in die Komponente 120(2) programmierte Zeitverschiebung ts₂ ist geringfügig geringer als ts₁, usw. Die in die letzte Komponente 120(x), die am weitesten von der Steuerung entfernt ist, programmierte Zeitverschiebung ts_x kann ein sehr kleiner Betrag oder beispielsweise Null sein. Als eine Folge dieser Programmierungskonfiguration der Komponenten sind die DQ- und DQS-Ausgabesignale für die Komponente 120(0) um einen Zeitintervall gleich ts₀ bezüglich der ansteigenden Flanke des Taktsignals verzögert, die DQ- und DQS-Ausgabesignale ts₁ für die Komponente 120(1) sind um einen Zeitintervall gleich ts₁ bezüglich der ansteigenden Flanke des Taktsignals verzögert, usw.
Es wird nun Bezug auf 8 genommen, die die relative Zeitgebung der Ausgaben aus der Mehrzahl von Komponenten 120(0) bis 120(x), die wie in dem Ausführungsbeispiel der 7 dargestellt programmiert sind, zeigt. Auf der linken Seite der 8 ist die Ankunftzeitgebung des Befehls, der in jede der Komponenten in der Fly-By-Konfiguration der 4 eingegeben wird, gezeigt, wobei die inhärente Signalverzögerung des Befehls zwischen den Komponenten so veranschaulicht ist, dass sie für von der Modulsteuerung weiter entfernte Komponenten fortschreitend größer wird. Als eine Folge der in die Komponenten programmierten Zeitverschiebungswerte sind die Ausgaben der Komponenten 120(0) bis 120(x) jedoch zeitabgeglichen, wie es auf der rechten Seite der 8 gezeigt ist.
Da die Datenausgabe aus den Komponenten gleichzeitig stattfindet, kann der Entwurf der Modulsteuerung und einer Testervorrichtung für das Modul vereinfacht werden. Die Modulsteuerung kann davon ausgehen, dass die Ausgabedaten aus den Komponenten im Wesentlichen gleichzeitig (bei der Steckerleiste) ankommen, anstatt die Daten von den Komponenten zu verschiedenen Zeitpunkten einsammeln zu müssen. Wiederum können die Zeitversatzmessungen und die Zeitverschiebungsprogrammierung durch eine Modulsteuerung oder eine Testervorrichtung, die verwendet wird, um eine Operation des Moduls zu testen, durchgeführt werden. Der Vorteil für eine Testervorrichtung liegt darin, dass lediglich eine einzige Strobe-Signal-Zeitgebungsressource zugeordnet werden muss, um die Ausgabe (und Zeitgebung) der Komponentenausgänge zu analysieren.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine beliebige hierin offenbarte Implementierung beschränkt. Beispielsweise kann es andere Techniken als eine extern programmierbare DLL-Schaltung zum Steuern der Zeitverschiebung in den Komponenten geben. Während das Vorangehende ein Ausführungsbeispiel präsentiert, bei dem die in die Komponenten auf einem Modul programmierten Zeitverschiebungsdaten eine synchronisierte (zeitabgeglichene) Datenausgabe aus den Komponenten erzielen, kann es darüber hinaus auch andere Verwendungen für die hierin beschriebenen Techniken geben, um die Ausgabezeitgebung der Komponenten derart beabsichtigt zu steuern, dass sie eine vorbestimmte Zeitbeziehung aufweisen, jedoch nicht notwendigerweise miteinander Zeit abgeglichen sind.
Auch darüber hinaus sind die hierin beschriebenen Techniken nicht auf ein Speichermodul oder eine Fly-By-Konfiguration von Komponenten auf einem Mehrkomponentenmodul beschränkt. Sie sind auf einen beliebigen Typ von Mehrkomponentenmodul anwendbar, der mehrere Komponenten desselben oder unterschiedlicher Typen aufweist, wobei es erwünscht ist, die Zeitversätze bezüglich eines Taktsignals von Ausgaben aus den Komponenten zu steuern.
Das hierin beschriebene System und die hierin beschriebenen Verfahren können in anderen spezifischen Formen ausgeführt sein, ohne von der Wesensart oder essenziellen Charakteristika derselben abzuweichen. Die vorangehenden Ausführungsbeispiele sind daher in allen Gesichtspunkten als veranschaulichend zu betrachten und sollen keine Beschränkung darstellen.

Claims

Verfahren zum Steuern der Zeitgebung einer Datenausgabe aus einer Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) eines Mehrkomponentenmoduls, das ein Programmieren einer oder mehrerer Komponenten aufweist, um ein Ausgeben von Daten um einen entsprechenden Zeitbetrag zu verzögern.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Programmieren ein Programmieren einer oder mehrerer Komponenten (20(0) bis 20(x)) aufweist, derart, dass alle der Komponenten Daten im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem das Programmieren ein Programmieren einer oder mehrerer Komponenten (20(0) bis 20(x)) mit einem Zeitverschiebungswert (ts₀, ts₁, ..., ts_x) aufweist, um Zeitversätze von Daten zu korrigieren, die durch die Mehrzahl von Komponenten ansprechend auf einen der Mehrzahl von Komponenten zugeführten Befehl, der bei jeder der Mehrzahl von Komponenten zu unterschiedlichen Zeitpunkten eintrifft, ausgegeben werden.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, das ferner ein Liefern eines Befehls an die Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) auf dem Modul, derart, dass jede der Komponenten auf den Befehl anspricht, um Daten auszugeben, und ein Messen der Zeitversätze der durch die Mehrzahl von Komponenten ausgegebenen Daten aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, das ferner ein Berechnen von Werten für in eine oder mehrere Komponenten (20(0) bis 20(x)) zu programmierende Zeitverschiebungen basierend auf den gemessenen Zeitversätzen aufweist.
Verfahren zum Steuern einer Zeitgebung einer Datenausgabe aus einer Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) auf einem Mehrkomponentenmodul, wobei die Komponenten auf dem Modul angeordnet sind, um ein Steuersignal sequentiell und somit zu verschiedenen Zeitpunkten zu empfangen, die jedoch Daten aus dem Modul an für jede Komponente fest zugeordneten Ausgängen ausgeben, das ein Programmieren einer oder mehrerer Komponenten aufweist, um eine Datenausgabe ansprechend auf ein Steuersignal um einen Zeitintervall zu verzögern, derart, dass die Mehrzahl von Komponenten Daten im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem das Programmieren ein Schreiben eines Werts in ein Register jeder Komponente aufweist, wobei der Wert einen Zeitintervall für die entsprechende Komponente darstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem ansprechend auf einen entsprechenden Programmierungsbefehl bei jeder der Komponenten (20(0) bis 20(x)) eine Zeitverschiebung einer Ausgabe einer Taktverarbeitungsschaltung bezüglich eines Taktsignals eingestellt wird, wobei die Ausgabe der Taktverarbeitungsschaltung verwendet wird, um eine Zeitgebung von durch die Komponente ausgegebenen Daten zu steuern.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, das ferner ein Liefern eines Befehls an die Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)), der die Komponenten veranlasst, Daten auszugeben, ein Messen von Zeitversätzen der durch die Mehrzahl von Komponenten ausgegebenen Daten, ein Berechnen von Beträgen für Zeitverzögerungen basierend auf den gemessenen Zeitversätzen, die in eine oder mehrere der Komponenten zu programmieren sind, aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem das Programmieren durch eine Steuerung (140) oder eine Testervorrichtung (140) durchgeführt wird.
Mehrkomponentenelektronikmodulvorrichtung, die eine Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) aufweist, wobei eine oder mehrere der Komponenten extern programmierbar ist, um ein Ausgeben von Daten um einen entsprechenden Zeitbetrag zu verzögern.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, die ferner einen Steuersignalbus aufweist, der ein Steuersignal mit der Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) verbindet, derart, dass die Komponenten das Steuersignal zu verschiedenen Zeitpunkten empfangen und folglich auf das Steuersignal zu verschiedenen Zeitpunkten reagieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei dem der eine oder mehreren der Komponenten (20(0) bis 20(x)) derart programmiert sind, dass sie Daten im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12 oder 13, bei der jede der Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) eine Halbleiter-Integrierte-Schaltung-Speichervorrichtung ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der jede Komponente (20(0) bis 20(x)) eine Taktverarbeitungsschaltung aufweist, die auf ein extern zugeführtes Taktsignal anspricht und eine Ausgabe der Taktverarbeitungsschaltung verwendet wird, um eine Zeitgebung einer Ausgabe aus der Komponente zu steuern, und bei der eine Zeitverschiebung der Ausgabe der Taktverarbeitungsschaltung bezüglich einer Flanke des extern zugeführten Taktsignals extern programmierbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 15, bei der jede Komponente (20(0) bis 20(x)) eine Mehrzahl von Verzögerungselementen (370(1) bis 370(N)) aufweist, von denen jedes in der Lage ist, einen anderen Verzögerungsbetrag in die Ausgabe der Taktverarbeitungsschaltung einzubringen, und bei der eines der Verzögerungselemente ansprechend auf einen extern zugeführten Programmierbefehl ausgewählt wird.
In Kombination, die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, die ferner eine Steuerung (140) aufweist, die der Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) ein Steuersignal zuführt, wobei die Steuerung Zeitversätze der durch die Mehrzahl von Komponenten ausgegebenen Daten misst und Beträge für in eine oder mehrere Komponenten einzuprogrammierende Zeitverzögerungen basierend auf den gemessenen Zeitversätzen berechnet.
Kombination gemäß Anspruch 17, bei der die Steuerung (140) eine Komponentensteuerungsvorrichtung ist, die eine Operation der Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) steuert, oder eine Testervorrichtung (140) ist, die eine Operation der Mehrzahl von Komponenten testet.
Mehrkomponentenelektronikmodulvorrichtung, die eine Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) aufweist, die Befehle zu unterschiedlichen Zeitpunkten empfangen, wobei eine oder mehrere Komponenten eine Einrichtung zum Verzögern einer Datenausgabe um einen Zeitintervall aufweisen, die durch einen extern zugeführten Befehl programmierbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, bei der die Einrichtung zum Verzögern in der einen oder den mehreren Komponenten (20(0) bis 20(x)) derart programmierbar ist, dass die Mehrzahl von Komponenten Daten ansprechend auf einen Befehl im Wesentlichen gleichzeitig ausgeben.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19 oder 20, bei der die Einrichtung zum Programmieren eine Zeitverschiebung eines durch eine Taktverarbeitungsschaltung bezüglich eines Taktsignals ausgegebenen Signals einstellt.
In Kombination, die Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21, die ferner eine Einrichtung zum Steuern aufweist, die der Mehrzahl von Komponenten (20(0) bis 20(x)) ein Steuersignal zuführt, das die Komponenten veranlasst, Daten auszugeben, und bei der die Einrichtung zum Steuern die Ausgabedaten aus der Mehrzahl von Komponenten empfängt und Zeitversätze der durch die Mehrzahl von Komponenten ausgegebenen Daten misst und Werte für einen Zeitintervall, der in entsprechende der einen Komponente oder der mehreren Komponenten zu programmieren sind, berechnet.