JP2005216312A - マルチポート揮発性メモリ装置、低速メモリリンク型高速メモリ装置、データ処理装置及びマルチチップ半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のメモリは、メインメモリコアと、サブメモリコアと、外部システムとデータを伝送するための第1ポートと、外部フラッシュメモリとデータを伝送するための第2ポートと、前記第1ポートを通じてマスターモードでメインメモリコアと外部システムをインターフェーシングし、スレイブモードでサブメモリコアと外部システムをインターフェーシングするメインインターフェース部と、第2ポートを通じてスレイブモードでサブメモリコアと外部不揮発性メモリをインターフェーシングするサブインターフェース部を含む。従って、低速動作の不揮発性メモリに対して、高速動作の揮発性メモリがマスターとして動作するので、システムのメモリコントロールを簡略化することができる。
【選択図】 図1
Description
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態のマスター揮発性メモリの構成を示す。図1を参照すると、システム(CPU)100は、マスター揮発性メモリ(DRAM)200を通じてNAND型フラッシュメモリ300と連結される。
全体メインプログラムは、アイドル状態、DRAMモード、NANDフラッシュモード、パワー管理モード等に対応する動作を行う。
図3に示すように、DRAMモード時には、DRAM/NAND信号がロー状態になって、通常の同期型DRAM動作モードを行う。
NANDフラッシュメモリ300にデータをライトする場合には、DRAM/NAND信号をハイ状態として、データパスをサブメモリコア220と連結する。従って、NANDフラッシュ300にライトされるデータは、制御部238による制御の下でサブメモリコア220にライトされる。制御部238では、サブメモリコア220にライトされたデータがNANDフラッシュメモリ300の作業単位であるブロックサイズになった場合に、NAND制御部242を活性化させて、第2ポート204に連結されたフラッシュメモリ300にブロック単位でライトする。
図5は、本発明の第2実施形態のデータ処理システムのブロック構成を示す。図5を参照すると、データ処理システムは、ホスト300とマルチチップ半導体装置310を含む。ホスト300は、マイクロプロセッサ及びメモリコントローラを含む。ホスト300とマルチチップ半導体装置310は、アドレスバス302、データバス304、コントローラバス306を通じて互いに連結される。マルチチップ半導体装置310は、メモリリンク(MEMORY LINK)SDRAM312とNANDフラッシュメモリ314を一つのパッケージとして構成したマルチチップパッケージMCPである。ML−SDRAM312とNANDフラッシュメモリ314は、データバス316、コントロールバス318を通じて互いに連結される。
SDRAM動作モードでは、アドレス発生部410の第1及び第2選択器416、417が第1及び第2ラッチ411、412をそれぞれ選択するように制御される。従って、ホストから提供されたローアドレスとカラムアドレスがメインメモリコア420に提供され、特定セルがアドレッシングされる。
メモリリンク動作モードでは、ML−SDRAM312がホスト300とフラッシュメモリ314との間のデータ伝送及び命令等を中継するバッファーとしての役割を果たす。
ホスト300から提供されるCKE、DCS、RAS、FCS、WE信号がアクティブになると、SDRAM制御ロジック部461では、RA、CA制御信号をアクティブにして、第1及び第2選択器416、417がレジスター413を選択するようにスイッチングさせる。同時に、ローアドレス信号がレジスター413に格納される。リード動作時には、レジスター413に格納されたアドレスは、デスティネーションアドレス(destination address)になる。
ホスト300から提供されたCKE、DCS、RAS、FCS、RE信号がアクティブされると、SDRAM制御ロジック部461では、RA、CA制御信号をアクティブにして第1及び第2選択器416、417がレジスター413を選択するようにスイッチングさせる。同時に、ローアドレス信号がレジスター413に格納される。ライト動作時には、レジスター413に格納されたアドレスは、ソースアドレスになる。
フラッシュメモリで1ブロックは、数十ページ、例えば、32ページで構成されるので、バッファーメモリコア430のサイズがページサイズである場合には、前述したPRM動作を32回反復することにより達成される。仮に、バッファーメモリサイズがブロック単位であると、PRM動作でページサイズがブロックサイズに変更されることにより達成される。
(2−4)ブロックライトモード(BWM:Block Write Mode)
フラッシュメモリにおいて、1ブロックは、数十ページ、例えば、32ページで構成されるので、バッファーメモリのサイズがページサイズである場合には、前述したPWM動作を32回反復することにより達成される。仮に、バッファーメモリサイズがブロック単位であると、PWM動作でページサイズがブロックサイズに変更されることにより達成される。
200 DRAM
202 第1ポート
204 第2ポート
210 マインメモリコア
212、222 セルアレイ
214、224 ローデコーダー
216、226 カラムデコーダー
220 サブメモリコア
230 メインインターフェース部
232 命令デコーダー
234 アドレスバッファー
236 入出力バッファー
238 制御部
238a スイッチ
238b アドレスラッチ
238c NANDスタートアドレスラッチ
238d サイズラッチ
238e DRAMスタートアドレスラッチ
238f アドレス比較器
238g アドレス発生器
238h サイズ比較器
238i ラッチ
239 モード選択器
240 サブインターフェース部
300 NAND型フラッシュメモリ
Claims (23)
- マルチポート揮発性メモリ装置において、
外部ホストシステムと当該マルチポート揮発性メモリ装置との間でデータを送受信する第1ポートと、
受信されたデータを格納して、要求された格納されたデータをリードする揮発性メインメモリコアと、
受信されたデータを格納して、要求された格納されたデータをリードする揮発性サブメモリコアと、
前記第1ポートと結合され、マスターモードでは、前記揮発性メインメモリコアと前記第1ポートとの間でデータをやり取りし、スレイブモードでは、前記揮発性サブメモリコアと前記第1ポートとの間でデータをやり取りするメインインターフェース回路と、
外部の不揮発性メモリ装置と当該マルチポート揮発性メモリ装置との間でデータを送受信する第2ポートと、
前記第2ポートと結合され、前記スレイブモードにおいて、前記揮発性サブメモリコアと前記第2ポートとの間でデータをやり取りするサブインターフェース回路と、
を具備することを特徴とするマルチポート揮発性メモリ装置。 - 前記メインインターフェース部は、
前記外部ホストシステムから提供された命令をデコーディングして、内部命令制御信号を発生する命令デコーダーと、
前記外部ホストシステムから提供されるアドレス信号を入力して、内部アドレス信号を発生するアドレスバッファーと、
前記マスターモードでは、前記外部ホストシステムと前記揮発性メインメモリコアとの間にデータをやり取りし、前記スレイブモードでは、前記外部ホストシステムと前記揮発性サブメモリコアとの間のデータをやり取りするデータ入出力バッファーと、
前記外部ホストシステムから提供されるマスター/スレイブモード選択信号に応答して、前記アドレスバッファー及び前記データ入出力バッファーを通じて提供される制御データに応じて前記揮発性メインメモリコア及び前記揮発性サブメモリコアを制御して、前記マスター及び前記スレイブ動作モードを制御する制御部と、
を具備することを特徴とする請求項1記載のマルチポート揮発性メモリ装置。 - 前記サブインターフェース部は、
前記制御部から提供される制御データに応答して、前記第2ポートに連結された外部フラッシュメモリと前記揮発性サブメモリコアとの間のデータ伝送を制御するNANDフラッシュメモリ制御部を含むことを特徴とする請求項2記載のマルチポート揮発性メモリ装置。 - 前記メインインターフェース部は、
前記命令デコーダーから提供される電源制御信号に応答して、前記揮発性サブメモリコア及び前記サブインターフェース部の電源を管理する電源管理部を更に具備することを特徴とする請求項2記載のマルチポート揮発性メモリ装置。 - 前記サブメモリコアのサイズは、少なくとも前記フラッシュメモリの作業単位であるページサイズ又はブロックサイズであることを特徴とする請求項2記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- マルチポート揮発性メモリ装置において、
ホストシステムと外部アクセスをする第1ポートと、
不揮発性メモリ装置と外部アクセスをする第2ポートと、
外部アクセスをするように前記第1及び第2ポートに結合された揮発性メモリコアと、
を含むマルチポート揮発性メモリ装置。 - 前記揮発性メモリコアは、
前記第1ポートに結合され、前記ホストシステムからのマスターモード信号に応答して、前記第1ポートを通じてアクセス動作を行う揮発性メインメモリコアと、
前記ホストシステムからのスレイブモード信号に応答して、前記第1ポート及び前記第2ポートを通じてアクセス動作を行う揮発性サブメモリコアと、
を含むことを特徴とする請求項6記載のマルチポート揮発性メモリ装置。 - 前記揮発性メインメモリコアは、前記マスターモード時は、前記第1ポートを通じてリード及びライト動作を行い、前記スレイブモード時は、前記揮発性サブメモリコアとコピー動作を行うことを特徴とする請求項7記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記揮発性サブメモリコアは、前記スレイブモード時は、前記第1ポートを通じてリード及びライト動作を行い、前記外部ホストから受信するデータを前記不揮発性メモリに提供し、前記外部ホストに伝送すべきデータを前記不揮発性メモリから受信することを特徴とする請求項7記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記揮発性サブメモリコアは、フラッシュライト動作モード時は、前記第1ポートを通じて前記外部ホストからのデータを受信して、前記第2ポートを通じて前記データを前記不揮発性メモリ装置に提供することを特徴とする請求項9記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記揮発性サブメモリコアは、フラッシュリード動作モード時は、前記第2ポートを通じて前記不揮発性メモリからデータを受信し、前記第1ポートを通じて前記外部ホストに前記データを提供することを特徴とする請求項9記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記揮発性サブメモリコアは、ページリード動作モード時は、前記第2ポートを通じて前記不揮発性メモリからデータを受信し、1ページサイズ単位で前記揮発性メインメモリコアに前記データを提供することを特徴とする請求項9記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- インタラプト信号が非活性状態である場合、前記揮発性サブメモリコアから受信された前記揮発性メインメモリ内のデータは、前記外部ホストにより前記第1ポートを通じてアクセス可能であることを特徴とする請求項12記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記揮発性サブメモリコアは、待機信号が非活性状態である場合、前記不揮発性メモリとリード/ライト動作を行うことを特徴とする請求項13記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記揮発性メインメモリコアは、ページライト動作モード時は、前記第1ポートを通じて前記外部ホストからデータを受信し、前記不揮発性メモリ装置へのライト動作のために、1ページサイズ単位で前記揮発性サブメモリコアに前記データを提供することを特徴とする請求項9記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記メインメモリコアは、前記データが前記揮発性サブメモリコアに提供された後に、インタラプト信号が非活性状態である場合、前記第1ポートを通じて前記外部ホストによりアクセス可能であることを特徴とする請求項15記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記揮発性サブメモリコアは、待機信号が非活性化状態である場合、前記不揮発性メモリとリード/ライト動作を行うことを特徴とする請求項15記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記不揮発性メモリ、前記揮発性メインメモリコア、及び前記揮発性サブメモリコアは、単一パッケージ内に含まれることを特徴とする請求項1記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- 前記第2ポートはNANDフラッシュメモリに結合され、前記マルチポート揮発性メモリ装置はSDRAMを含むことを特徴とする請求項1記載のマルチポート揮発性メモリ装置。
- メインメモリコアと、
バッファーメモリコアと、
ホストと連結された第1データ入出力ポートと前記メインメモリコアとの間に連結され、データを入出力する第1データ入出力部と、
フラッシュメモリと連結された第2データ入出力ポートと前記バッファーメモリコアとの間に連結され、データを入出力する第2データ入出力部と、
前記メインメモリコアのアドレス信号を格納するための第1アドレスレジスターと、
前記第1及び第2データ入出力部の間に連結され、前記フラッシュメモリのアドレス信号を格納するための第2アドレスレジスターと、
制御部と、を具備し、
前記制御部は、
前記メインメモリコアのデータリード又はライト動作モードでは、前記ホストから提供されるアドレス信号により前記メインメモリコアをアドレッシングし、前記第1データ入出力部を通じてデータをリード又はライトし、
前記フラッシュメモリのデータリード動作モードでは、
前記ホストから提供されるソースアドレス信号を前記第1データ入出力部を通じて、前記第2アドレスレジスターに格納し、デスティネーションアドレス信号を前記第1アドレスレジスターに格納し、前記第2アドレスレジスターに保存されたソースアドレス信号を前記フラッシュメモリのスタートアドレスとして前記第2データ入出力部を通じて前記フラッシュメモリに提供し、前記フラッシュメモリからリードされたデータを前記バッファーメモリコアに格納し、前記第1アドレスレジスターに保存されたデスティネーションアドレスをメインメモリコアのスタートアドレスとして前記バッファーメモリコアに格納されたデータを前記メインメモリコアにコピーさせ、前記メモリコアにコピーされたデータを前記第1データ入出力部を通じてホストにリードさせ、
前記フラッシュメモリのデータライト動作モードでは、
前記ホストから提供されたデスティネーションアドレス信号を前記第1データ入出力部を通じて前記第2アドレスレジスターに格納し、ソースアドレス信号を前記第1アドレスレジスターに格納し、前記第1アドレスレジスターに保存されたソースアドレス信号を前記メインメモリコアのスタートアドレスとして前記メインメモリコアのデータを前記バッファーメモリコアにコピーさせ、前記バッファーメモリコアにコピーされたデータを前記第2データ入出力部を通じてフラッシュメモリに出力させることを特徴とする低速メモリリンク型高速メモリ装置。 - 第1速度で動作する高速メモリをアクセスするホストと、
前記第1速度より低い速度である第2速度で動作する低速メモリと、
前記低速メモリと低速でインターフェースし、前記ホストと高速でインターフェースして、前記低速メモリを前記ホストに高速でリンクさせるためのメモリリンク高速メモリと、
を具備することを特徴とするデータ処理装置。 - ホストと、
不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリと第1ポートを通じてインターフェースして、前記ホストと第2ポートを通じてインターフェースして、前記不揮発性メモリを前記ホストにリンクさせるための揮発性メモリと、
を具備することを特徴とするデータ処理装置。 - ホストと連結するための連結ポートと、
不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリと連結され、前記ホストと前記連結ポートを通じてインターフェースして、前記不揮発性メモリを前記ホストにリンクさせるためのメモリリンク揮発性メモリとを一つのパッケージに実装したことを特徴とするマルチチップ半導体装置。
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