JP2008518350A - マルチチップシステム及びそれのデータ伝送方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】マルチチップシステム及びそれのデータ伝送方法を提供する。
【解決手段】本発明はメモリチップ間にデータを直接伝送することができるマルチチップシステム及びそれのデータ伝送方法に関するものである。本発明によるマルチチップシステムは第1及び第2メモリチップ、及び第1及び第2メモリチップの動作を制御するホストシステムを含む。第1メモリチップはホストシステムから入力されたローカル伝送情報に応答して第2メモリチップにデータが直接伝送されるように第2メモリチップを制御する。そして第1メモリチップはローカル伝送動作が実行される間にホストシステムが第1及び第2メモリチップをアクセスすることができないようにホストシステムを制御する。本発明によれば、ホストシステムの介入なしにメモリチップ間にデータを直接伝送することができるため、マルチチップシステムの効率が向上し、データ伝送速度が著しく速くなる。
【選択図】図5

Description

本発明はマルチチップシステムに係り、より詳細にはメモリチップ間にデータが直接伝送されるマルチチップシステム及びそれのデータ伝送方法に関する。
マルチチップシステム(multi_chip system)は多様な応用分野に用いられる多数のメモリチップと、これらのメモリチップを用途に合うように用いることができるようにするチップセット(chipset)で構成される。チップセットはその用途によって多様な形態のメモリチップを支援するように多様な形態のメモリインターフェースブロックを具備している。
最近、マルチメディア用データのような大容量データが増加するのにつれて、小さな面積に大容量の貯蔵空間を有するメモリチップと速いデータ処理を要するメモリチップとが集まって一つのマルチチップシステムを構成する場合が徐々に増えている。このようなマルチチップシステムは大容量の貯蔵空間を有するメモリチップの短所と速いデータ処理を実行するメモリチップの短所とを互いに補うことができる。
例えば、NANDフラッシュメモリチップはセルストリング電流(cell string current)が非常に小さいため、かつセルのスレッショルド電圧の分布を減らさなければならないため、増加型ステップパルスプログラミング(Increment Step Pulse Programming;ISPP)方法を用いる。したがって、NANDフラッシュメモリチップはDRAMチップまたはSRAMチップのような揮発性メモリチップに比べてプログラム速度が著しく遅いという短所がある。このようなNANDフラッシュメモリチップの短所を克服するために、NANDフラッシュメモリチップに貯蔵されたデータを動作速度が速い揮発性メモリチップに予め貯蔵するようになる。反対に、揮発性メモリチップに貯蔵されたデータをNANDフラッシュメモリチップのような不揮発性メモリチップに貯蔵する過程もよく起きるようになる。
従来のマルチチップシステムはメモリチップ間にデータを伝送するとき、ホストシステムにあるシステムバスを介して行われる。すなわち、従来のマルチチップシステムは中央処理装置及びDMAコントローラを利用してシステムバス(system bus)にデータを載せてソースメモリチップからターゲットメモリチップにデータを伝送する。従来のマルチチップシステムはメモリチップ間にデータを伝送するとき、データがシステムバスを占有するようになる。したがって、マルチチップシステムはシステムバスを用いて他の動作を実行することができなくなってマルチチップシステムの効率が下がるという問題がある。
また、従来のマルチチップシステムにおいてメモリチップ間のデータ伝送時間はソースメモリチップでデータを読み出してホストシステムにあるバッファに貯蔵する時間とバッファからターゲットメモリチップにデータを伝送する時間との和になる。すなわち、メモリチップ間にデータを伝送するのにあって、システムバスに同じ内容のデータが2回載せられるようになってデータ伝送動作に必要とする時間が非常に長いという問題がある。
本発明は上述の問題を解決するためになされたもので、本発明の目的はホストシステムの介入なしにメモリチップ間にデータを直接伝送することができるマルチチップシステムを提供してマルチチップシステムの効率を向上させ、かつデータの伝送速度を速くすることにある。
本発明によるマルチチップシステムは、第1及び第2メモリチップと、前記第1及び第2メモリチップの動作を制御するメモリコントローラとを含み、前記第1メモリチップは前記メモリコントローラから入力されたローカル伝送情報に応答して前記第2メモリチップにデータが直接伝送されるように前記第2メモリチップを制御する。ここで、前記第1メモリチップは前記第2メモリチップに命令(command)を直接提供する。
実施形態として、前記マルチチップシステムは前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスをさらに含み、前記第1及び第2メモリチップ間のデータ伝送は前記メモリバスを経由して行われる。
実施形態として、前記第1メモリチップは、データを貯蔵するメモリコアと、前記第2メモリチップと協働するインターフェース部と、前記インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから入力されたローカル伝送開始信号に応答して、前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含む。ここで、前記ローカル伝送開始信号は、ローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生することを特徴とする。
本発明によるマルチチップシステムの他の一面は、第1及び第2メモリチップと、ノーマル動作のとき、前記第1及び第2メモリチップの動作をそれぞれ制御する第1及び第2メモリコントローラとを含み、前記第1メモリチップは、ローカル伝送動作のとき、前記第2メモリコントローラから入力されたローカル伝送情報に応答して前記第2メモリチップにデータが直接伝送されるように前記第2メモリチップを制御することを特徴とする。ここで、前記第1メモリチップは前記第2メモリチップに命令(command)を直接提供する。
実施形態として、前記マルチチップシステムは前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスをさらに含み、前記第1及び第2メモリチップ間にデータ伝送は前記メモリバスを経由して行われる。
実施形態として、前記第1メモリチップは、データを貯蔵するメモリコアと、前記第1メモリコントローラと協働する第1インターフェース部と、前記第2メモリコントローラ及び前記第2メモリチップと協働する第2インターフェース部と、前記第1及び第2インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから入力されたローカル伝送開始信号に応答して、前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記第2インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含む。ここで、前記ローカル伝送開始信号はローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生する。
本発明によるマルチチップシステムのまた他の一面は、第1及び第2メモリチップと、前記第1及び第2メモリチップの動作を制御するホストシステムと、前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスとを含み、前記第1メモリチップは、前記ホストシステムから入力されたローカル伝送情報に応答してローカル伝送動作が実行される間に前記ホストシステムが前記第1及び第2メモリチップをアクセスすることができないように、前記ホストシステムにDMA要求信号を提供する、そして前記ホストシステムから入力されたDMA承認信号に応答してデータが前記メモリバスを経由して前記第2メモリチップに直接伝送されるように前記第2メモリチップに命令を提供する。
実施形態として、前記ホストシステムは、前記第1及び第2メモリチップの動作を制御し、前記ローカル伝送情報を提供するメモリコントローラと、前記DMA要求信号に応答して中央処理装置がシステムバスの使用を保留するように要請する、そして前記中央処理装置から許可を受け、前記DMA承認信号を発生するDMAコントローラを含む。ここで、前記メモリコントローラは前記DMA承認信号に応答して非活性化される。
実施形態として、前記第1メモリチップは、データを貯蔵するメモリコアと、前記第2メモリチップと協働するインターフェース部と、前記インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから入力されたローカル伝送開始信号に応答して前記DMA要求信号を発生し、そして前記DMA承認信号に応答して前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含む。ここで、前記ローカル伝送開始信号はローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生する。
本発明によるマルチチップシステムのまた他の一面は、第1及び第2メモリチップと、前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスと、前記第1及び第2メモリチップの動作をそれぞれ制御する第1及び第2メモリコントローラと、前記第1及び第2メモリコントローラを連結するシステムバスと、前記第1メモリチップからのDMA要求信号に応答して中央処理装置に前記システムバスの使用を保留するように要請し、前記中央処理装置から許可を受け、DMA承認信号を発生するDMAコントローラとを含み、前記第1メモリチップは、前記第2メモリコントローラから入力されたローカル伝送情報に応答して前記DMA要求信号を提供し、前記DMA承認信号に応答してデータが前記メモリバスを経由して前記第2メモリチップに直接伝送されるように前記第2メモリチップに命令を提供する。
実施形態として、前記第1メモリチップは、データを貯蔵するメモリコアと、前記第1メモリコントローラと協働する第1インターフェース部と、前記第2メモリコントローラ及び前記第2メモリチップと互換される第2インターフェース部と、前記第1及び第2インターフェース部からの命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから提供されたローカル伝送開始信号に応答して前記DMA要求信号を発生する、そして前記DMA承認信号に応答して前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記第2インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含む。ここで、前記ローカル伝送開始信号はローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生する。
他の実施形態として、前記第1メモリチップは、データを貯蔵するメモリコアと、前記第1メモリコントローラと協働する第1インターフェース部と、前記第2メモリコントローラ及び前記第2メモリチップと協働する第2インターフェース部と、前記第1及び第2インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、ヒューズオプションに応答して前記第1インターフェース部または前記第2インターフェース部のうちで一つをイネーブルする選択回路、前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから提供されたローカル伝送開始信号に応答して前記DMA要求信号を発生する、そして前記DMA承認信号に応答して前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記第2インターフェース部を制御するローカル伝送制御部と、前記第1及び第2インターフェース部に連結され、前記DMA承認信号に応答してイネーブルされる3状態の入出力ドライバとを含む。
本発明によるメモリコントローラ、第1及び第2メモリチップを含むマルチチップシステムのデータ伝送方法は、a)前記第1メモリチップに前記メモリコントローラからローカル伝送情報が入力される段階と、b)前記第1メモリチップが前記ローカル伝送情報に応答して前記第2メモリチップにデータが直接伝送されるように前記第2メモリチップを制御する段階とを含む。
実施形態として、前記b)段階は、b1)前記ローカル伝送情報に応答してデータ伝送を準備する段階と、b2)データ伝送の準備が完了したかを確認し、前記第2メモリチップに命令を提供する段階とを含む。
本発明によるホストシステム、第1及び第2メモリチップ、そして前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスを含むマルチチップシステムのデータ伝送方法は、a)前記第1メモリチップに前記ホストシステムからローカル伝送情報が入力される段階と、b)前記ホストシステムが前記第1及び第2メモリチップをアクセスすることができないように、前記第1メモリチップが前記ローカル伝送情報に応答して前記ホストシステムにDMA要求信号を提供する段階と、c)データが前記メモリバスを経由して前記第2メモリチップに直接伝送されるように、前記第1メモリチップが前記ホストシステムから入力されたDMA承認信号に応答して前記第2メモリチップに命令を提供する段階とを含む。
実施形態として、前記c)段階は、c1)前記ローカル伝送情報に応答してデータ伝送を準備する段階と、c2)データ伝送の準備が完了したかを確認し、前記第2メモリチップに命令を提供する段階とを含む。
本発明によるマルチチップシステム及びそれのデータ伝送方法は、メモリチップ間にデータが直接伝送されるため、データの伝送速度が速くなり、マルチチップシステムの性能が向上する。
上述のように本発明にマルチチップシステムはホストシステムの介入なしにメモリチップ間にデータを直接伝送することができるため、データ伝送速度が速くなり、ホストシステムの効率が向上する。
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施することができるように詳細に説明するために、本発明の最も望ましい実施形態を添付の図面を参照して説明する。
図1は本発明の第1実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。図1を参照すると、マルチチップシステム100はメモリコントローラ110、第1メモリチップ120、第2メモリチップ130、及びメモリバス140を含む。第1メモリチップ120は第2メモリチップ130と同一であるインターフェースプロトコルを用いる。
メモリコントローラ110はノーマル動作のとき、第1及び第2メモリチップ120、130の全般的な動作を制御するための命令(command)、アドレス(address)、及び制御信号(control signal)などを提供する。メモリコントローラ110はローカル伝送動作のとき、ローカル伝送情報を第1メモリチップ120に提供する。本明細書において、ローカル伝送動作(local transfer operation)はメモリチップ間にデータが直接伝送される動作を意味する。また、ローカル伝送情報(local transfer information)はローカル伝送命令(local transfer command)、ソース及びターゲットアドレス(source and target address)、及び伝送するデータのサイズを含む。
第1メモリチップ120はメモリコントローラ110から入力されたローカル伝送情報に応答して第1メモリチップ120から第2メモリチップ130にデータが直接伝送されるように第2メモリチップ130を制御する。このために第1メモリチップ120はメモリコア121、インターフェース部122、制御ロジック123、及びローカル伝送制御部124を含む。
メモリコア121はデータを貯蔵するための複数のメモリセルで構成される。インターフェース部122はメモリコントローラ110及び第2メモリチップ130と協働する。インターフェース部122にはノーマル動作のとき、メモリコントローラ110から命令、アドレス、及び制御信号などが入力され、ローカル伝送動作のとき、メモリコントローラ110からローカル伝送情報が入力される。第1メモリチップ120はインターフェース部122を介して第2メモリチップ130を直接制御するようになる。
制御ロジック123は前記インターフェース部122から入力された命令を解釈してメモリコア121の動作を制御する。制御ロジック123はローカル伝送動作のとき、ローカル伝送命令を解釈してメモリコア121のソースアドレスに貯蔵されたデータを読み出す。ソースアドレスのデータが制御ロジック123に全て伝送されたとき、制御ロジック123はローカル伝送開始信号を発生する。
ローカル伝送制御部124はローカル伝送開始信号に応答して制御ロジック123に伝送されたデータが第2メモリチップ130に伝送されるようにインターフェース部122を制御する。ローカル伝送制御部124はインターフェース部122を介して第2メモリチップ130に書き込み命令(write command)を直接提供する。
マルチチップシステム100は第1メモリチップ120と第2メモリチップ130とが同じ種類のメモリチップである場合により望ましく実施することができる。例えば、第1及び第2メモリチップ120、130が全てNANDフラッシュメモリチップである場合、またはDRAMチップである場合がこれに該当する。
第1メモリチップ120はメモリコントローラ110から提供されるローカル伝送情報に応答してメモリバス140を経由して第2メモリチップ130にデータが直接伝送されるように第2メモリチップ130を制御する。マルチチップシステム100はメモリチップ間にデータを直接伝送するため、データ伝送速度が著しく速くなる。
図2は本発明の第2実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。図2を参照すると、マルチチップシステム200はメモリコントローラ210、第1メモリチップ220、第2メモリチップ230、及びメモリバス240を含む。第1メモリチップ220は第2メモリチップ230とは互いに異なるインターフェースプロトコルを用いる。
メモリコントローラ210は第1及び第2メモリコントローラ211、212を含む。ノーマル動作のとき、第1及び第2メモリコントローラ211、212はそれぞれ第1及び第2メモリチップ220、230の動作を制御する。ローカル伝送動作のとき、第2メモリコントローラ212はローカル伝送情報(local transfer information)を第1メモリチップ220に提供する。
また、図2を参照すると、第1メモリチップ220はメモリコア221、第1インターフェース部222、第2インターフェース部223、制御ロジック224、及びローカル伝送制御部225を含む。第1メモリチップ220はローカル伝送動作のとき、第2メモリコントローラ212から入力されたローカル伝送情報に応答して第2メモリチップ230にデータが直接伝送されるように第2メモリチップ230を制御する。
第1インターフェース部222は第1メモリコントローラ211と協働する。第2インターフェース部223は第2メモリコントローラ212及び第2メモリチップ230と協働する。制御ロジック224は第1及び第2インターフェース部222、223から入力された命令に応答してメモリコア221の動作を制御する。ローカル伝送制御部225はローカル伝送情報及び制御ロジック224で発生したローカル伝送開始信号に応答してデータが第2メモリチップ230に伝送されるように第2インターフェース部223を制御する。
図2において、第1及び第2メモリチップ220、230は互いに異なる種類のメモリチップである。例えば、第1メモリチップ220はNANDフラッシュメモリチップであり、第2メモリチップ230がDRAMチップである。ローカル伝送動作のとき、NANDフラッシュメモリチップはDRAMコントローラから入力されたローカル伝送情報に応答してDRAMチップにデータが直接伝送されるようにDRAMインターフェース部を制御する。
図3は本発明の第3実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。図3を参照すると、マルチチップシステム300はホストシステム310、第1メモリチップ320、第2メモリチップ330、及びメモリバス340を含む。第1メモリチップ320は第2メモリチップ330と同一であるインターフェースプロトコルを用いる。
ホストシステム310はメモリコントローラ311、DMAコントローラ312、中央処理装置CPU313、及びシステムバス314を含む。メモリコントローラ311は第1及び第2メモリチップ320、330の全般的な動作を制御する。メモリコントローラ311はローカル伝送動作のとき、中央処理装置313から入力されたローカル伝送情報を第1メモリチップ320に提供する。第1メモリチップ320はローカル伝送情報の入力を受けてDMA要求信号DREQを発生する。
DMAコントローラ312は第1メモリチップ320からDMA要求信号DREQの入力を受け、中央処理装置313にシステムバス314の使用を保留するように要請する。これに対して中央処理装置313が(grant)をすれば、DMAコントローラ312はDMA承認信号DACKを発生する。DMA承認信号DACKが発生すれば、メモリコントローラ311は第1及び第2メモリチップ320、330をアクセスすることができなくなる。
第1メモリチップ320はローカル伝送制御部324を含む。ローカル伝送制御部324はローカル伝送情報及び制御ロジック323から入力されたローカル伝送開始信号に応答してDMA要求信号DREQを発生する。そしてDMAコントローラ312から入力されたDMA承認信号DACKに応答して第2メモリチップ330にデータが伝送されるようにインターフェース部322を制御する。
マルチチップシステム300はローカル伝送動作が実行される間にホストシステム310が第1及び第2メモリチップ320、330をアクセスすることができないようにする。したがって、マルチチップシステム300はホストシステム310の介入なしにローカル伝送動作を実行することができる。マルチチップシステム300は第1及び第2メモリチップ320、330が同一の種類のメモリチップであるとき、より望ましく実施されることができる。
図4は本発明の第4実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。図4を参照すると、マルチチップシステム400はホストシステム410、第1メモリチップ420、第2メモリチップ430、及びメモリバス440を含む。マルチチップシステム400は第1メモリチップ420と第2メモリチップ430とが互いに異なるインターフェースプロトコルを用いる場合に主に利用することができる。
ホストシステム410は第1及び第2メモリコントローラ411、412を含む。第1メモリチップ420は第1インターフェース部422及び第2インターフェース部423を含む。第1インターフェース部422はノーマル動作のとき、第1メモリコントローラ411と協働する。第2インターフェース部423はローカル伝送動作のとき、第2メモリコントローラ412及び第2メモリチップ430と協働する。
図5は本発明の第5実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。図5を参照すると、マルチチップシステム500はホストシステム510、不揮発性メモリチップ(520)、揮発性メモリチップ530、及びメモリバス540を含む。不揮発性メモリチップ520は揮発性メモリチップ530と同一であるインターフェースプロトコルを用いる。
ホストシステム510は揮発性メモリコントローラ511を含む。そして不揮発性メモリチップ520は揮発性メモリインターフェース部522を含む。揮発性メモリインターフェース部522は揮発性メモリコントローラ511及び前記揮発性メモリチップ530と協働する。マルチチップシステム500は前記不揮発性メモリチップ520と揮発性メモリチップ530との間にメモリバス540を経由して命令及びデータを直接伝送することができる。
図6は本発明の第6実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。図6を参照すると、マルチチップシステム600はホストシステム610、NANDフラッシュメモリチップ620、DRAMチップ630、及びメモリバス640を含む。マルチチップシステム600はローカル伝送動作のとき、NANDフラッシュメモリチップ620がDRAMインターフェース方式を用いてDRAMチップ630にデータを直接伝送することができる。
ホストシステム610はフラッシュメモリコントローラ611及びDRAMコントローラ612を含む。DRAMコントローラ612は3状態の入出力ドライバ613を含む。3状態の入出力ドライバ613はDMAコントローラ615から発生したDMA承認信号DACKに応答してフローティング状態になる。したがって、ローカル伝送動作のとき、DRAMコントローラ612はNANDフラッシュメモリチップ620及びDRAMチップ630をアクセスすることができなくなる。3状態の入出力ドライバ613の構成及び動作は後述する図8を参照して詳細に説明する。
フラッシュメモリコントローラ611はノーマル動作のとき、NANDフラッシュメモリチップ620の動作を制御する。DRAMコントローラ612はノーマル動作のとき、DRAMチップ630の動作を制御し、ローカル伝送動作のとき、NANDフラッシュメモリチップ620を制御する。
NANDフラッシュメモリチップ620はNORフラッシュインターフェース部622、DRAMインターフェース部623、ローカル伝送制御器626、及びDMAインターフェース部627を含む。NORフラッシュインターフェース部622にはフラッシュメモリコントローラ611からパッド(図示せず)を介して命令、アドレス、データ、及び制御信号が入力される。DRAMインターフェース部623にはローカル伝送動作のとき、3状態の入出力ドライバ624を介してDRAMコントローラ612からローカル伝送情報が入力される。3状態の入出力ドライバ624は命令(command)の場合、入力のみが可能であり、データ(data)の場合、入出力が全て可能になるように3状態のバッファ(tri−state buffer)で構成されている。3状態の入出力ドライバ624の構成及び動作は後述する図9を参照して詳細に説明する。
ローカル伝送制御器626はローカル伝送動作のとき、制御ロジック625からローカル伝送開始信号が入力され、DMA要求イネーブル信号DREQ_Eを発生する。DMAインターフェース部627はDMA要求イネーブル信号DREQ_Eに応答してDMA要求信号DREQを発生する。そしてDMAインターフェース部627はホストシステム610からDMA承認信号DACKが入力され、DMAホスト承認信号DACK_Hを発生する。ローカル伝送制御器626はDMAホスト承認信号DACK_Hに応答してDRAMチップ630に命令及びデータが直接伝送されるようにDRAMインターフェース部623を制御する。このとき、3状態の入出力ドライバ624はデータ出力状態になる。
マルチチップシステム600はNORフラッシュインターフェース部622及びDRAMインターフェース部623を含み、ローカル伝送動作のとき、DRAMインターフェース部623を介してDRAMチップ630に命令及びデータを直接伝送することができる。
図7は本発明の第7実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。図7を参照すると、マルチチップシステム700はホストシステム710、NANDフラッシュメモリチップ720、DRAMチップ730、及びメモリバス740を含む。マルチチップシステム700はNANDフラッシュメモリチップ720の内にヒューズボックス726及び選択回路725を含んでいる。NORフラッシュインターフェース部723またはDRAMインターフェース部724はヒューズボックス726のヒューズオプションによって3状態の入出力ドライバ722を選択的に用いることができる。
マルチチップシステム700は図6に示したマルチチップシステム600において用いられる入出力ピンの個数を減らすことができる。すなわち、NORフラッシュインターフェース部723及び前記DRAMインターフェース部724が3状態の入出力ドライバ722を共有して用いるため、入出力ピンの個数が減る。
図8は図6及び図7に示したDRAMコントローラの内に含まれている複数個の3状態の入出力ドライバのうちで一つを示すブロック図である。図8を参照すると、3状態の入出力ドライバ613、713はパッド81、3状態バッファ82、及びインバータINV1を含む。3状態のバッファ613、713の出力端OUTはパッド81に連結され、イネーブル端子ENはインバータINV1 83の出力端に連結される。インバータ83にはDMA承認信号DACKが入力される。DMA承認信号DACKがハイレベルになるとき、3状態のバッファ82はフローティング状態になる。
ローカル伝送動作の間に、NANDフラッシュメモリチップ(図6及び図7参照)620、720はDRAMチップ(図6及び図7参照)630、730を制御する。すなわち、DRAMチップ630、730のアドレス及び制御ピン(図示せず)はNANDフラッシュメモリチップ620、720によって駆動される。したがって、ローカル伝送動作の間にDRAMコントローラ(図6及び図7参照)612、712はDRAMチップ630、730をアクセスしてはならない。したがって、DMA承認信号DACKがハイレベルになるとき、3状態のバッファ82はフローティング状態になる。
図9は図6及び図7に示したNANDフラッシュメモリチップの内に含まれている複数個の3状態の入出力ドライバのうちの一つを示すブロック図である。図9を参照すると、3状態の入出力ドライバ624、722はパッド91、入力バッファ92、3状態のバッファ93、及びインバータINV2 94を含む。
入力バッファ92の入力端INはパッド91に連結され、出力端OUTはDRAMインターフェース部623、724またはNORフラッシュインターフェース部723に連結され、イネーブル端子ENはインバータINV2 94の出力端に連結される。インバータ94にはDMAホスト承認信号DACK_Hが入力される。
3状態の出力バッファ93の出力端OUTはパッド91に連結され、入力端INはDRAMインターフェース部623、724またはNORフラッシュインターフェース部723に連結され、イネーブル端子ENにはDMAホスト承認信号DACK_Hが入力される。
DMAホスト承認信号DACK_Hがローレベルであるとき、3状態出力バッファ93はフローティング状態になる。そしてDMAホスト承認信号DACK_Hがハイレベルであるとき、3状態の出力バッファ93は入力された信号に応答してパッド91を駆動する。
ローカル伝送動作の間に、DMAホスト承認信号DACK_Hはハイレベルである。したがって、NANDフラッシュメモリチップ(図6及び図7参照)620、720はDRAMチップ(図6及び図7参照)630、730のアドレス及び制御パッド(図示せず)を直接駆動することができる。
図10は本発明による第1及び第2のメモリチップ、そして前記第1及び第2のメモリチップの動作を制御するホストシステムを含むマルチチップシステムのデータ伝送方法を示すフローチャートである。
まず、S110段階では、第1メモリチップに前記ホストシステムからローカル伝送情報が入力される。ここで、ローカル伝送情報はローカル伝送命令、ソース及びターゲットアドレス、伝送するデータのサイズを含む。
S120段階では、第1メモリチップのメモリコアはローカル伝送命令に応答して動作する。すなわち、第1メモリチップは前記メモリコアのソースアドレスに貯蔵されているデータを読み出す。
S130段階では、第1メモリチップのローカル伝送制御部は第2メモリチップにデータを伝送する用意ができたかを確認する。すなわち、ローカル伝送制御部はメモリコアから制御ロジックにデータが全て伝送されたかを確認する。データ伝送準備が完了すれば、制御ロジックはローカル伝送開始信号を発生する。
S140段階では、第1メモリチップは伝送するデータが全て用意すれば、DMA要求信号DREQを発生する。DMA要求信号DREQはホストシステムの内にあるDMAコントローラに入力される。DMAコントローラはDMA要求信号DREQに応答してシステムバスの使用権限を要請する。
S150段階では、第1メモリチップはDMAコントローラからDMA承認信号DACKが発生されたかを確認する。DMAコントローラはシステムバスの使用権限の許可(grant)を受けるとき、DMA承認信号DACKを発生する。DMA承認信号が発生されれば、ホストシステムは前記第1及び第2メモリチップをアクセスすることができなくなる。
S160段階では、第1メモリチップはDMA承認信号DACKが入力され、DMA要求信号DREQをディセーブルさせる。
S170段階では、第1メモリチップはDMA承認信号DACKに応答して3状態の入出力ドライバを駆動して、データ出力の状態になるようにする。
S180段階では、第1メモリチップは第2メモリチップをアクセスするための命令を第2メモリチップに提供する。
S190段階では、第1メモリチップはメモリバスを経由して第2メモリチップにデータを伝送する。ここでデータは複数個の小単位で分けられて伝送することもできる。このとき、小単位のデータ伝送はS140段階ないしS190段階を繰り返し実行する。データが全て伝送されれば、ローカル伝送動作は終了する。
本発明によるマルチチップシステムのデータ伝送方法は、メモリチップ間にデータが直接伝送されるため、データ伝送速度が速くなり、マルチチップシステムの性能が向上する。
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で多様な変形が可能である。本発明の範囲は上述の実施形態に限定されず、前述の特許請求範囲だけでなくこの発明の特許請求範囲と均等な範囲で決めなければならない。
本発明の望ましい実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。 本発明の望ましい実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。 本発明の望ましい実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。 本発明の望ましい実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。 本発明の望ましい実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。 本発明の望ましい実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。 本発明の望ましい実施形態によるマルチチップシステムを示すブロック図である。 図6及び図7に示したDRAMコントローラの内に含まれている複数個の3状態の入出力ドライバのうちの一つを示すブロック図である。 図6及び図7に示したNANDフラッシュメモリチップの内に含まれている複数個の3状態の入出力ドライバのうちの一つを示すブロック図である。 本発明によるマルチチップシステムのデータ伝送方法の望ましい実施形態を示すフローチャートである。
符号の説明
100、200、300、400、500、600、700:マルチチップシステム
110、210、311、411、412、511、611、612、711、712:メモリコントローラ
310、410、510、610:ホストシステム
312、413、512、615、715:DMAコントローラ
313、414、513、614、714:中央処理装置CPU
314、415、514、616、716:システムバス
120、130、220、230、320、330、420、430、520、530、620、630、 720、 730:メモリチップ
121、221、321、421、521、621、721:メモリコア
122、222、223、322、422、423、522、622、623、723、724:インターフェース部
123、224、323、424、523、625、727:制御ロジック
124、225、324、425、524:ローカル伝送制御部
626、728:ローカル伝送制御器
627、729:DMAインターフェース部
613、624、713、722:3状態の入出力ドライバ
725:選択回路
726:ヒューズボックス
140、240、340、440、540、640、740:メモリバス

Claims (40)

  1. 第1及び第2メモリチップと、
    前記第1及び第2メモリチップの動作を制御するメモリコントローラとを含み、
    前記第1メモリチップは、前記メモリコントローラから入力されたローカル伝送情報に応答して前記第2メモリチップにデータが直接伝送されるように前記第2メモリチップを制御することを特徴とするマルチチップシステム。
  2. 前記第1メモリチップは、前記第2メモリチップに命令(command)を直接提供することを特徴とする請求項1に記載のマルチチップシステム。
  3. 前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスをさらに含み、
    前記第1及び第2メモリチップ間のデータ伝送は前記メモリバスを経由して行われることを特徴とする請求項1に記載のマルチチップシステム。
  4. 前記ローカル伝送情報は、ローカル伝送命令、ソース及びターゲットアドレス、そして伝送するデータのサイズを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチチップシステム。
  5. 前記第1メモリチップは、
    データを貯蔵するメモリコアと、
    前記第2メモリチップと協働するインターフェース部と、
    前記インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、
    前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから入力されたローカル伝送開始信号に応答して、前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含むことを特徴とする請求項1に記載のマルチチップシステム。
  6. 前記ローカル伝送開始信号は、ローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生することを特徴とする請求項5に記載のマルチチップシステム。
  7. 前記第1及び第2メモリチップは同じ種類のメモリチップであることを特徴とする請求項5に記載のマルチチップシステム。
  8. 第1及び第2メモリチップと、
    ノーマル動作のとき、前記第1及び第2メモリチップの動作をそれぞれ制御する第1及び第2メモリコントローラとを含み、
    前記第1メモリチップは、ローカル伝送動作のとき、前記第2メモリコントローラから入力されたローカル伝送情報に応答して前記第2メモリチップにデータが直接伝送されるように前記第2メモリチップを制御することを特徴とするマルチチップシステム。
  9. 前記第1メモリチップは、前記第2メモリチップに命令を直接提供することを特徴とする請求項8に記載のマルチチップシステム。
  10. 前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスをさらに含み、
    前記第1及び第2メモリチップ間のデータ伝送は前記メモリバスを経由して行われることを特徴とする請求項8に記載のマルチチップシステム。
  11. 前記ローカル伝送情報は、ローカル伝送命令、ソース及びターゲットアドレス、及び伝送するデータのサイズを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチチップシステム。
  12. 前記第1メモリチップは、
    データを貯蔵するメモリコアと、
    前記第1メモリコントローラと協働する第1インターフェース部と、
    前記第2メモリコントローラ及び前記第2メモリチップと協働する第2インターフェース部と、
    前記第1及び第2インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、
    前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから入力されたローカル伝送開始信号に応答して、前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記第2インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含むことを特徴とする請求項8に記載のマルチチップシステム。
  13. 前記ローカル伝送開始信号は、ローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生することを特徴とする請求項12に記載のマルチチップシステム。
  14. 前記第1及び第2メモリチップは互いに種類の異なるメモリチップであることを特徴とする請求項12に記載のマルチチップシステム。
  15. 第1及び第2メモリチップと、
    前記第1及び第2メモリチップの動作を制御するホストシステムと、
    前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスとを含み、
    前記第1メモリチップは、前記ホストシステムから入力されたローカル伝送情報に応答してローカル伝送動作が実行される間に前記ホストシステムが前記第1及び第2メモリチップをアクセスすることができないようにDMA要求信号を前記ホストシステムに提供し、そして前記ホストシステムから入力されたDMA承認信号に応答してデータが前記メモリバスを経由して前記第2メモリチップに直接伝送されるように前記第2メモリチップに命令を提供することを特徴とするマルチチップシステム。
  16. 前記ホストシステムは、
    前記第1及び第2メモリチップの動作を制御し、前記ローカル伝送情報を提供するメモリコントローラと、
    前記DMA要求信号に応答して、中央処理装置がシステムバスの使用を保留するように要請し、そして前記中央処理装置から許可を受け、前記DMA承認信号を発生するDMAコントローラとを含むことを特徴とする請求項15に記載のマルチチップシステム。
  17. 前記メモリコントローラは、前記DMA承認信号が発生するときには、前記第1及び第2メモリチップの動作を制御することができないことを特徴とする請求項16に記載のマルチチップシステム。
  18. 前記メモリコントローラはパッドに連結された3状態のバッファを含み、前記3状態のバッファは前記DMA承認信号に応答してフローティング状態になることを特徴とする請求項16に記載のマルチチップシステム。
  19. 前記第1メモリチップは、
    データを貯蔵するメモリコアと、
    前記第2メモリチップと互換されるインターフェース部と、
    前記インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、
    前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから入力されたローカル伝送開始信号に応答して前記DMA要求信号を発生し、そして前記DMA承認信号に応答して前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含むことを特徴とする請求項16に記載のマルチチップシステム。
  20. 前記ローカル伝送開始信号は、ローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生することを特徴とする請求項19に記載のマルチチップシステム。
  21. 前記第1及び第2メモリチップは同じ種類のメモリチップであることを特徴とする請求項16に記載のマルチチップシステム。
  22. 第1及び第2メモリチップと、
    前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスと、
    前記第1及び第2メモリチップの動作をそれぞれ制御する第1及び第2メモリコントローラと、
    前記第1及び第2メモリコントローラを連結するシステムバスと、
    前記第1メモリチップからのDMA要求信号に応答して中央処理装置に前記システムバスの使用を保留するように要請し、前記中央処理装置から許可を受け、DMA承認信号を発生するDMAコントローラとを含み、
    前記第1メモリチップは、前記第2メモリコントローラから入力されたローカル伝送情報に応答して前記DMA要求信号を提供し、前記DMA承認信号に応答してデータが前記メモリバスを経由して前記第2メモリチップに直接伝送されるように前記第2メモリチップに命令を提供することを特徴とするマルチチップシステム。
  23. 前記第2メモリコントローラはパッドに連結された3状態のバッファを含み、前記3状態のバッファは前記DMA承認信号に応答してフローティング状態になることを特徴とする請求項22に記載のマルチチップシステム。
  24. 前記第1メモリチップは、
    データを貯蔵するメモリコアと、
    前記第1メモリコントローラと協働する第1インターフェース部と、
    前記第2メモリコントローラ及び前記第2メモリチップと協働する第2インターフェース部と、
    前記第1及び第2インターフェース部からの命令に応答して、前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、
    前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから提供されたローカル伝送開始信号に応答して前記DMA要求信号を発生し、そして前記DMA承認信号に応答して前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記第2インターフェース部を制御するローカル伝送制御部とを含むことを特徴とする請求項22に記載のマルチチップシステム。
  25. 前記ローカル伝送開始信号は、ローカル伝送動作のとき、前記メモリコアに貯蔵されたデータが前記制御ロジックに全て伝送されたとき、発生することを特徴とする請求項24に記載のマルチチップシステム。
  26. 前記第2インターフェース部はパッドに連結された3状態のバッファを含み、前記3状態のバッファは前記DMA承認信号に応答してイネーブルされることを特徴とする請求項24に記載のマルチチップシステム。
  27. 前記第1及び第2メモリチップは他の種類のメモリチップであることを特徴とする請求項22に記載のマルチチップシステム。
  28. 前記第1メモリチップは不揮発性メモリチップであり、
    前記第2メモリチップは揮発性メモリチップであることを特徴とする請求項22に記載のマルチチップシステム。
  29. 前記第1メモリチップはNANDフラッシュメモリチップであり、
    前記第2メモリチップはDRAMチップであり、
    前記第1メモリコントローラはフラッシュメモリコントローラであり、
    前記第2メモリコントローラはDRAMコントローラであることを特徴とする請求項22に記載のマルチチップシステム。
  30. 前記第1メモリチップは、
    データを貯蔵するメモリコアと、
    前記第1メモリコントローラと協働する第1インターフェース部と、
    前記第2メモリコントローラ及び前記第2メモリチップと協働する第2インターフェース部と、
    前記第1及び第2インターフェース部から入力された命令に応答して前記メモリコアの動作を制御する制御ロジックと、
    ヒューズオプションに応答して前記第1インターフェース部または前記第2インターフェース部のうちで一つをイネーブルする選択回路と、
    前記ローカル伝送情報及び前記制御ロジックから提供されたローカル伝送開始信号に応答して前記DMA要求信号を発生し、そして前記DMA承認信号に応答して前記第2メモリチップにデータが伝送されるように前記第2インターフェース部を制御するローカル伝送制御部と、
    前記第1及び第2インターフェース部に連結され、前記DMA承認信号に応答してイネーブルされる3状態の入出力ドライバとを含むことを特徴とする請求項22に記載のマルチチップシステム。
  31. 前記第2メモリコントローラはパッドに連結された3状態のバッファを含み、
    前記3状態のバッファは前記DMA承認信号に応答してフローティング状態になることを特徴とする請求項30に記載のマルチチップシステム。
  32. 前記第1メモリチップはNANDフラッシュメモリチップであり、
    前記第2メモリチップはDRAMチップであり、
    前記第1インターフェース部はNORフラッシュインターフェース部であり、
    前記第2インターフェース部はDRAMインターフェース部であることを特徴とする請求項30に記載のマルチチップシステム。
  33. メモリコントローラ、第1及び第2メモリチップを含むマルチチップシステムのデータ伝送方法において、
    a)前記第1メモリチップに前記メモリコントローラからローカル伝送情報が入力される段階と、
    b)前記第1メモリチップが前記ローカル伝送情報に応答して前記第2メモリチップにデータが直接伝送されるように前記第2メモリチップを制御する段階とを含むことを特徴とするデータ伝送方法。
  34. 前記b)段階は、
    b1)前記ローカル伝送情報に応答してデータ伝送を用意する段階と、
    b2)データ伝送の用意が完了したかを確認し、前記第2メモリチップに命令を提供する段階とを含むことを特徴とする請求項33に記載のデータ伝送方法。
  35. c)前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスを経由して、前記第1メモリチップから前記第2メモリチップにデータが伝送される段階とをさらに含むことを特徴とする請求項33に記載のデータ伝送方法。
  36. 前記ローカル伝送情報は、ローカル伝送命令、ソース及びターゲットアドレス、及び伝送するデータのサイズを含むことを特徴とする請求項33に記載のデータ伝送方法。
  37. ホストシステム、第1及び第2メモリチップ、及び前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスを含むマルチチップシステムのデータ伝送方法において、
    a)前記第1メモリチップに前記ホストシステムからローカル伝送情報が入力される段階と、
    b)前記ホストシステムが前記第1及び第2メモリチップをアクセスすることができないように、前記第1メモリチップが前記ローカル伝送情報に応答して前記ホストシステムにDMA要求信号を提供する段階と、
    c)データが前記メモリバスを経由して前記第2メモリチップに直接伝送されるように、前記第1メモリチップが前記ホストシステムから入力されたDMA承認信号に応答して前記第2メモリチップに命令を提供する段階とを含むことを特徴とするデータ伝送方法。
  38. 前記c)段階は、
    c1)前記ローカル伝送情報に応答してデータ伝送を準備する段階と、
    c2)データ伝送の準備が完了したか否かを確認し、前記第2メモリチップに命令を提供する段階とを含むことを特徴とする請求項37に記載のデータ伝送方法。
  39. d)前記第1及び第2メモリチップを直接連結するメモリバスを経由して、前記第1メモリチップから前記第2メモリチップにデータが伝送される段階とをさらに含むことを特徴とする請求項37に記載のデータ伝送方法。
  40. 前記ローカル伝送情報は、ローカル伝送命令、ソース及びターゲットアドレス、及び伝送するデータのサイズを含むことを特徴とする請求項37に記載のデータ伝送方法。
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