JP2004102808A - Memory controller - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、省エネルギーモードから復帰する際のDMA(Direct Memory Access)転送を迅速に行えるDDR SDRAMのメモリ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、DRAM(Dynamic RAM(Random AccessMemory))は、SRAM(Static RAM)に比べて記憶容量当たりのコストが安く、内部の回路が簡単なのでSRAMよりも広く利用され、パーソナルコンピュータのメインメモリとして利用されている。DRAMの中で、SDRAM(Synchronous DRAM)は、DRAMに直接クロック信号を入力し、外部バスインターフェースがクロック信号に同期してデータの読み書きを行い、高速データ転送が可能になっているため、DRAMの主流になっている。
DRAMは、データを記憶保持するのにコンデンサを使用している。コンデンサの電荷は、時間の経過にともない減少していくので、DRAMは、データを正しく記憶しておくため、定期的にリフレッシュとよばれる再充電を行わねばならない。DRAMは、その内部に内蔵した回路によりリフレッシュを行っており、これをセルフリフレッシュという。このセルフリフレッシュになると、DRAMへの電力供給のみでデータが保持されるので、省エネルギーになる。
一方、SDRAMの制御装置に関して、従来、セルフリフレッシュモードに設定する手段と、その設定後セルフリフレッシュモードを解除する手段とを設け、セルフリフレッシュモードの設定及び解除の際にCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)を介することなくデータのDMA転送を迅速に行えるものがあった(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−202777号公報(第1−3頁)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、DDR(Double Data Rate)SDRAMは、セルフリフレッシュの解除後、200クロック間はリードアクセスが不可であるため、セルフリフレッシュの解除後、リード要求もライト要求も即応答することができない。そのため、省エネルギーモードから復帰する際のDMA転送の速度が低下するおそれがあった。
【0005】
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、DDR SDRAMの読書きを制御するメモリ制御装置において、省エネルギーモードから復帰する際のDMA転送を迅速に行うことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の目的を達成するため、複数のメモリセルからなる記憶装置のデータ読書きを制御するメモリ制御装置であって、読出しデータをDMA転送する1又は2以上の読出しDMAコントローラと、書込みデータをDMA転送する1又は2以上の書込みDMAコントローラと、セルフリフレッシュの設定及び解除を行うための要求信号を出力するセルフリフレッシュ制御部と、上記読出しDMAコントローラ、書込みDMAコントローラ及びセルフリフレッシュ制御部からの要求に対するアービトレーションを行うメモリアービタとを有し、上記読出しDMAコントローラから次回アクセス予定の次回アドレスを出力して上記メモリアービタに入力することを特徴とする。
また、この発明は、複数のメモリセルからなる記憶装置のデータ読書きを制御するメモリ制御装置であって、読出しデータをDMA転送する1又は2以上の読出しDMAコントローラと、書込みデータをDMA転送する1又は2以上の書込みDMAコントローラと、セルフリフレッシュの設定及び解除を行うための要求信号を出力するセルフリフレッシュ制御部と、上記読出しDMAコントローラ、書込みDMAコントローラ及びセルフリフレッシュ制御部からの要求に対するアービトレーションを行うメモリアービタとを有し、上記読出しDMAコントローラからスタートアドレスを出力して上記メモリアービタに入力し、そのメモリアービタにより次回アクセス予定の次回アドレスを算出するメモリ制御装置を提供する。
上記いずれのメモリ制御装置でも、メモリアービタが、上記次回アドレスに応じて、セルフリフレッシュの実行対象となる上記メモリセルを切替えるとよい。
また、メモリアービタが、上記次回アドレスにより表される上記1又は2以上のメモリセルに対してセルフリフレッシュを実行せず、そのメモリセル以外のメモリセルに対してセルフリフレッシュを実行するセルフリフレッシュ実行要求信号を出力するとよい。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1はこの発明によるメモリ制御装置1と、メモリユニット10の内部構成を示すブロック図である。
メモリ制御装置1は、メモリ制御部2と、メモリアービタ3と、第1、第2の読出しDMAコントローラ(Read DMAC)4,5と、第1、第2の書込みDMAコントローラ(Write DMAC)6,7と、セルフリフレッシュ制御部8とを有する半導体集積回路からなっている。
メモリ制御部2は、メモリアービタ3から要求を受けて、読書きするデータをメモリユニット10との間でやりとりし、後述するセルフリフレッシュ実行要求にしたがいセルフリフレッシュを実行する回路である。メモリアービタ3は、第1、第2の読出しDMAコントローラ4,5と、第1、第2の書込みDMAコントローラ6,7と、セルフリフレッシュ制御部8のそれぞれから要求信号REQを入力して、それぞれの要求に対するアービトレーションを行い、要求を受け入れる場合には、対応する要求信号を出力した回路に応答信号(ACK)を出力する回路である。ここで、アービトレーションとは、要求信号REQが複数ある場合に、それらを調停してそれぞれの要求を満たしていくことを意味している。また、メモリアービタ3は、後述する次回アドレスに応じて、セルフリフレッシュ実行対象となるメモリセルを切替える。
【0008】
第1、第2の読出しDMAコントローラ4,5は、図示しない回路からのデータ読出し要求を受けて起動して、メモリアービタ3に読出しの要求信号REQを出力し、読出されたデータを受けて図示しない回路にDMA転送する回路である。また、第1、第2の読出しDMAコントローラ4,5は、起動中に次回読出しアクセスを行う予定のアドレス(以下このアドレスを「次回アドレス(NextADDR)という」をそれぞれメモリアービタ3に入力する。第1、第2の書込みDMAコントローラ6,7は、図示しない回路からのデータ書込み要求を受けてメモリアービタ3に書込みの要求信号REQを出力し、書込みするデータを受けて図示しない回路にDMA(Direct Memory Access)転送する回路である。
セルフリフレッシュ制御部8は、セルフリフレッシュの設定及び解除を行う要求信号REQをメモリアービタ3に出力し、応答信号(ACK)を受けてセルフリフレッシュの設定及び解除を行うためのステータス信号を入力する。
【0009】
メモリユニット10は、DDR SDRAMにより構成され、メモリセル(CS0,CS1,CS2,CS3,CS4)が複数配置してなっている。このメモリユニット10は、メモリアービタ3の制御にしたがい、各メモリセル単位にセルフリフレッシュが行われる。
次に、以上のように構成されたメモリ制御装置1と、メモリユニット10の動作内容について、図3のフローチャートを参照して説明する。なお、図3及び後述する図4ではステップをSと略記している。
メモリ制御装置1は、図示しない回路からの指示を受けて作動し、ステップ1に進んで、セルフリフレッシュ制御部8から、セルフリフレッシュの設定又は解除を行うための要求信号REQをメモリアービタ3に入力する。メモリアービタ3は、この要求に対してアービトレーションを行い、要求を受け入れる場合は、セルフリフレッシュ制御部8に応答信号(ACK)を出力する。そして、この応答信号(ACK)を受けて、セルフリフレッシュ制御部8がセルフリフレッシュの設定又は解除を行うためのステータス信号をメモリアービタ3に入力する。また、このセルフリフレッシュ制御部8の動作と並行して、第1又は第2の読出しDMAコントローラ4,5が起動中に次回アドレス(Next ADDR)をそれぞれメモリアービタ3に入力している。
【0010】
そして、ステップ2に進むと、メモリアービタ3が入力されている起動中の第1、第2の読出しDMAコントローラ4,5の次回アドレス(Next ADDR)を読込む。続くステップ3では、メモリアービタ3がステップ2で読込まれた次回アドレス(Next ADDR)によって表される読出し対象のメモリセル(対象メモリセル)と、それ以外のメモリセル(対象外メモリセル)とを判別する。例えば、対象メモリセルがCS0であれば、CS1〜CS4は対象外メモリセルと判別される。続くステップ4では、ステップ3で判別した対象外メモリセル(上述の場合はCS1〜CS4)に対してのみ、セルフリフレッシュが実行されるように、メモリアービタ3がセルフリフレッシュ実行要求信号をメモリ制御部2へ出力する。すると、続くステップ5では、メモリユニット10のうち、ステップ4でセルフリフレッシュ実行要求を受けた対象外メモリセル(CS1〜CS4)に対してのみ、メモリ制御部2がセルフリフレッシュを実行する。
【0011】
DDR SDRAMにより構成されるメモリユニット10は、セルフリフレッシュ解除後200クロック間リードアクセス不可であるが、メモリ制御装置1では、省エネルギーモードに設定するため、メモリアービタ3にセルフリフレッシュ実行要求があった場合、メモリアービタ3が保持しておいた第1、第2の読出しDMAコントローラ4,5の次回アドレスにより表される対象メモリセル(例えば、CS0)に対してはセルフリフレッシュが実行されず、それ以外の対象外メモリセル(例えば、CS1〜CS4)に対してのみセルフリフレッシュが実行される。こうすると、セルフリフレッシュは、次回のアクセス予定外の対象外メモリセルだけを対象として行われるため、セルフリフレッシュの解除後も読出し要求、書込み要求のいずれも即応答可能なメモリセルを設けることができ、省エネルギーモードから復帰する際のDMA転送を迅速に行うことが可能となる。
【0012】
図2は、この発明によるメモリ制御装置11と、メモリユニット10の内部構成を示すブロック図である。このメモリ制御装置11は、メモリ制御装置1と比較して、メモリアービタ3と、第1、第2の読出しDMAコントローラ4,5がそれぞれ、メモリアービタ13、第1、第2の読出しDMAコントローラ14,15となっている点で異なり、その他は同じ構成を有している。
メモリアービタ13は、受信カウンタ13aと次回アドレス算出回路13bとを第1、第2の読出しDMAコントローラ14,15に対応して内部に搭載し、第1、第2の読出しDMAコントローラ14,15の次回アドレスを把握するようになっている。受信カウンタ13aは、次回アドレス(Next ADDR)を算出するためのカウント値を計測する。次回アドレス算出回路13bは、受信カウンタ13aにより計測されたカウント値と、第1、第2の読出しDMAコントローラ14,15から入力するスタートアドレスに基づき、次回アドレス(Next ADDR)を算出する。
第1、第2の読出しDMAコントローラ14,15は、次回アドレス(Next ADDR)の代わりにスタートアドレス(Start ADDR)をメモリアービタ13に入力する点で異なり、その他は同じ構成を有している。
【0013】
次に、以上のように構成されたメモリ制御装置11と、メモリユニット10の動作内容について、図4のフローチャートを参照して説明する。
メモリ制御装置11は、動作開始後ステップ11に進み、セルフリフレッシュ制御部8から、セルフリフレッシュの設定又は解除を行うための要求信号REQをメモリアービタ13に入力し、メモリアービタ13がこの要求を受け入れる場合には、セルフリフレッシュ制御部8に応答信号(ACK)を出力する。この応答信号(ACK)を受けて、セルフリフレッシュ制御部8がセルフリフレッシュの設定又は解除を行うためのステータス信号をメモリアービタ13に入力する。また、このセルフリフレッシュ制御部8の動作と並行して、第1又は第2の読出しDMAコントローラ14,15が起動中にスタートアドレス(Start ADDR)をそれぞれメモリアービタ13に入力している。
【0014】
そして、ステップ12に進むと、メモリアービタ13が入力されている起動中の第1、第2の読出しDMAコントローラ14,15のスタートアドレス(Start ADDR)を読込む。続くステップ13では、次回アドレス算出回路13bが、受信カウンタ13aの計測したカウント値と読込まれたスタートアドレス(Start ADDR)とから、次回アドレス(Next ADDR)を算出する。そして、ステップ14に進み、メモリアービタ13が、ステップ13で算出された次回アドレス(Next ADDR)によって表される読出し対象のメモリセル(対象メモリセル)と、それ以外のメモリセル(対象外メモリ)とを判別する。例えば、対象メモリセルがCS1,CS2であれば、CS0,CS3,CS4は対象外メモリセルと判別される。続くステップ15では、ステップ14で判別した対象外メモリセル(上述の場合はCS0,CS3,CS4)に対してのみ、セルフリフレッシュが実行されるように、メモリアービタ13がセルフリフレッシュ実行要求信号をメモリ制御部2へ出力する。すると、続くステップ16では、メモリユニット10のうち、ステップ15でセルフリフレッシュ実行要求を受けた対象外メモリセル(CS0,CS3,CS4)に対してのみ、メモリ制御部2がセルフリフレッシュを実行する。
【0015】
このように、メモリ制御装置11は、メモリ制御装置1と同様に、メモリアービタ13にセルフリフレッシュ実行要求があった場合、メモリアービタ13が算出した次回アドレスにより表される対象メモリセル(CS1,CS2)に対してはセルフリフレッシュが実行されず、それ以外の対象外メモリセル(CS0,CS3,CS4)に対してのみセルフリフレッシュが実行される。こうすると、セルフリフレッシュは、次回のアクセス予定外の対象外メモリセルだけを対象として行われるため、セルフリフレッシュの解除後も、読出し要求、書込み要求のいずれも即応答可能なメモリセルを設けることができ、省エネルギーモードから復帰する際のDMA転送を迅速に行うことが可能となる。
【0016】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、DDR SDRAMのメモリ制御装置において、省エネルギーモードから復帰する際のDMA転送を迅速に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるメモリ制御装置と、メモリユニットの内部構成を示すブロック図である。
【図2】この発明による別のメモリ制御装置と、メモリユニットの内部構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示すメモリ制御装置によるセルフリフレッシュの制御手順を示すフローチャート図である。
【図4】図2に示すメモリ制御装置によるセルフリフレッシュの制御手順を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1,11:メモリ制御装置
2:メモリ制御部 3,13:メモリアービタ
4,5:第1、第2の読出しDMAコントローラ
6,7:第1、第2の書込みDMAコントローラ
8:セルフリフレッシュ制御部
10:メモリユニット
14,15:第1、第2の読出しDMAコントローラ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a DDR SDRAM memory control device capable of quickly performing a DMA (Direct Memory Access) transfer when returning from an energy saving mode.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a DRAM (Dynamic RAM (Random Access Memory)) has been used more widely than an SRAM (Static RAM) because it has a lower cost per storage capacity and has a simpler internal circuit than an SRAM (Static RAM), and is used as a main memory of a personal computer. Have been. Among DRAMs, an SDRAM (Synchronous DRAM) receives a clock signal directly to the DRAM, an external bus interface reads and writes data in synchronization with the clock signal, and enables high-speed data transfer. It has become mainstream.
DRAMs use capacitors to store and hold data. Since the charge of the capacitor decreases with the passage of time, the DRAM must periodically perform recharging called refresh in order to correctly store data. The DRAM performs refresh by a circuit built therein, which is called self-refresh. In this self-refresh, energy is saved because data is retained only by supplying power to the DRAM.
On the other hand, with respect to the control device of the SDRAM, conventionally, a means for setting the self-refresh mode and a means for releasing the self-refresh mode after the setting are provided, and a CPU (Central Processing Unit: center) is used when setting and releasing the self-refresh mode. In some cases, DMA transfer of data can be performed quickly without the intervention of a processing device (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-202777 (pages 1-3)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a DDR (Double Data Rate) SDRAM, read access is not possible for 200 clocks after self-refresh is released, so that neither a read request nor a write request can be immediately responded after self-refresh is released. Therefore, the speed of the DMA transfer when returning from the energy saving mode may be reduced.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to quickly perform a DMA transfer when returning from an energy saving mode in a memory control device that controls reading and writing of a DDR SDRAM.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a memory control device for controlling data read / write of a storage device composed of a plurality of memory cells, comprising one or more read DMA controllers for performing DMA transfer of read data; One or more write DMA controllers for DMA transfer of write data, a self-refresh control unit for outputting a request signal for setting and releasing self-refresh, and the read DMA controller, write DMA controller, and self-refresh control unit And a memory arbiter for performing arbitration for a request from the memory controller, wherein a next address to be accessed next time is output from the read DMA controller and input to the memory arbiter.
Further, the present invention is a memory control device for controlling data read / write of a storage device including a plurality of memory cells, and one or more read DMA controllers for DMA transfer of read data, and DMA transfer of write data. One or more write DMA controllers, a self-refresh control unit that outputs a request signal for setting and releasing self-refresh, and an arbitration for requests from the read DMA controller, the write DMA controller, and the self-refresh control unit. A memory control device for outputting a start address from the read DMA controller, inputting the start address to the memory arbiter, and calculating a next address to be accessed next by the memory arbiter.
In any of the above memory control devices, the memory arbiter may switch the memory cells to be subjected to the self-refresh according to the next address.
Also, the memory arbiter does not execute the self-refresh for the one or more memory cells indicated by the next address, but executes the self-refresh for the memory cells other than the memory cells. It is good to output a signal.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of a
The
The
[0008]
The first and second read
The self-
[0009]
The
Next, the operation of the
The
[0010]
In
[0011]
The
[0012]
FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the memory control device 11 and the
The
The first and second
[0013]
Next, the operation of the memory control device 11 and the
After starting the operation, the memory control device 11 proceeds to step 11 and inputs a request signal REQ for setting or canceling the self-refresh from the self-
[0014]
Then, when the process proceeds to step 12, the
[0015]
As described above, when the
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the DDR SDRAM memory control device can quickly perform the DMA transfer when returning from the energy saving mode.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an internal configuration of a memory control device and a memory unit according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing another memory control device according to the present invention and an internal configuration of a memory unit.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a self-refresh control procedure performed by the memory control device illustrated in FIG. 1;
FIG. 4 is a flowchart showing a control procedure of a self-refresh by the memory control device shown in FIG. 2;
[Explanation of symbols]
1, 11: memory controller 2:
Claims (4)
読出しデータをDMA転送する1又は2以上の読出しDMAコントローラと、
書込みデータをDMA転送する1又は2以上の書込みDMAコントローラと、
セルフリフレッシュの設定及び解除を行うための要求信号を出力するセルフリフレッシュ制御部と、
前記読出しDMAコントローラ、書込みDMAコントローラ及びセルフリフレッシュ制御部からの要求に対するアービトレーションを行うメモリアービタとを有し、
前記読出しDMAコントローラから次回アクセス予定の次回アドレスを出力して前記メモリアービタに入力することを特徴とするメモリ制御装置。A memory control device for controlling data read / write of a storage device including a plurality of memory cells,
One or more read DMA controllers for DMA transferring read data,
One or more write DMA controllers for DMA transfer of write data;
A self-refresh control unit that outputs a request signal for setting and canceling the self-refresh,
A memory arbiter that performs arbitration for requests from the read DMA controller, the write DMA controller and the self-refresh control unit,
A memory control device, wherein a next address to be accessed next is output from the read DMA controller and input to the memory arbiter.
読出しデータをDMA転送する1又は2以上の読出しDMAコントローラと、
書込みデータをDMA転送する1又は2以上の書込みDMAコントローラと、
セルフリフレッシュの設定及び解除を行うための要求信号を出力するセルフリフレッシュ制御部と、
前記読出しDMAコントローラ、書込みDMAコントローラ及びセルフリフレッシュ制御部からの要求に対するアービトレーションを行うメモリアービタとを有し、
前記読出しDMAコントローラからスタートアドレスを出力して前記メモリアービタに入力し、該メモリアービタにより次回アクセス予定の次回アドレスを算出することを特徴とするメモリ制御装置。A memory control device for controlling data read / write of a storage device including a plurality of memory cells,
One or more read DMA controllers for DMA transferring read data,
One or more write DMA controllers for DMA transfer of write data;
A self-refresh control unit that outputs a request signal for setting and canceling the self-refresh,
A memory arbiter that performs arbitration for requests from the read DMA controller, the write DMA controller and the self-refresh control unit,
A memory control device, wherein a start address is output from the read DMA controller and input to the memory arbiter, and the next address to be accessed next time is calculated by the memory arbiter.
前記メモリアービタが、前記次回アドレスに応じて、セルフリフレッシュの実行対象となる前記メモリセルを切替えることを特徴とするメモリ制御装置。The memory control device according to claim 1 or 2,
A memory control device, wherein the memory arbiter switches the memory cells to be subjected to self-refresh according to the next address.
前記メモリアービタが、前記次回アドレスにより表される前記1又は2以上のメモリセルに対してセルフリフレッシュを実行せず、該メモリセル以外のメモリセルに対してセルフリフレッシュを実行するセルフリフレッシュ実行要求信号を出力することを特徴とするメモリ制御装置。The memory control device according to any one of claims 1 to 3,
A self-refresh execution request signal for performing a self-refresh on memory cells other than the one or more memory cells indicated by the next address without performing a self-refresh on the one or more memory cells indicated by the next address Output from the memory control device.
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