JP2009032055A - Data storage device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタル放送に対応するテレビジョン受信機等の内部に搭載して構成されるシステムLSIにおけるデータの一時格納場所として利用されるデータ記憶装置に関し、特に、外部メモリチップとして利用可能なデータ記憶装置に関する。 The present invention relates to a data storage device used as a temporary storage location of data in a system LSI configured to be mounted inside a television receiver or the like that supports digital broadcasting, and in particular, data usable as an external memory chip. The present invention relates to a storage device.
近年、映像処理のデジタル化に伴い、デジタル放送に対応するテレビジョン受信機等の、所謂、デジタル家電製品では、複数個のシステムLSIを内部に搭載して構成されるものが多くなっている。これらのシステムLSIでは、そのデータの一時格納場所として、例えば、SDRAM等の記憶装置を、外部メモリチップとして利用するものが多い。 In recent years, with the digitization of video processing, so-called digital home appliances such as television receivers that support digital broadcasting are increasingly configured with a plurality of system LSIs mounted therein. Many of these system LSIs use a storage device such as an SDRAM as an external memory chip as a temporary storage location of the data.
これらのメモリチップでは、近年における半導体製造プロセスの進歩に伴って、記憶容量の大型化、転送速度の高速化(高転送バンド幅化)が実現されており、特に、その高転送バンド幅化は、メモリチップのピンにおける動作速度の向上等によって実現される。そのため、かかるメモリチップと上記システムLSIとの間のデータ転送経路における動作周波数は、より高いものとなり、かつ、その信号振幅は、より小さいものとなりつつある。その結果、一つのメモリチップと複数のシステムLSIとを同一のバスに接続し、もって、メモリの共有を行うことは、困難な状況となってきており、そのため、製品に搭載されるシステムLSIには、一対一で接続可能とするため、同一数のメモリチップを製品に搭載することが求められている。換言すれば、かかるシステムLSIに一対一で接続される、データの一時格納場所として必要とされるメモリの記憶容量は大幅に増えるここはない。 In these memory chips, with the progress of semiconductor manufacturing processes in recent years, an increase in storage capacity and an increase in transfer speed (higher transfer bandwidth) have been realized. This is realized by improving the operation speed at the pins of the memory chip. Therefore, the operating frequency in the data transfer path between the memory chip and the system LSI is higher, and the signal amplitude is becoming smaller. As a result, it has become difficult to connect a single memory chip and a plurality of system LSIs to the same bus and share the memory. In order to enable one-to-one connection, it is required to mount the same number of memory chips on the product. In other words, there is no significant increase in the storage capacity of the memory that is connected to such a system LSI on a one-to-one basis and is required as a temporary storage location for data.
これに対し、一方、メモリのビット単価は、その大容量化の進歩に反比例し、下がる傾向にある。これは、メモリチップ自体が、その面積がメモリ容量に比例するメモリマット部と、当該メモリ容量には比例しないインターフェース部とから構成されていることに起因しており、特に、大容量の製品では、上記のメモリ容量には比例しないインターフェース部が当該製品の価格に占める割合が相対的に低くなることにより、ビット単価の低下に繋がることを原因とすることによる。そのため、価格効率の悪い小容量のメモリは徐々に市場から駆逐され、その入手が困難になりつつある。 On the other hand, the bit price of the memory tends to decrease in inverse proportion to the progress of the increase in capacity. This is because the memory chip itself is composed of a memory mat portion whose area is proportional to the memory capacity and an interface portion that is not proportional to the memory capacity. This is because the ratio of the interface unit that is not proportional to the memory capacity to the price of the product is relatively low, which leads to a decrease in the bit unit price. For this reason, small-capacity memories that are not cost-effective are gradually being removed from the market, making it difficult to obtain them.
かかる要因から、特に、上述したデジタル家電製品等のように、必要とされるメモリ容量が大幅に増えない分野では、上述した近年における半導体製造プロセスの進歩に伴って実現されるメモリの大容量化は、むしろ、無駄な容量を持った高価格なメモリを複数のシステムLSIに対して一対一で搭載することを必要とし、製品のコスト面から問題を生じる一因ともなっていた。 Because of these factors, especially in the fields where the required memory capacity does not increase significantly, such as the above-mentioned digital home appliances, the increase in memory capacity realized with the recent progress in semiconductor manufacturing processes described above Rather, it is necessary to mount a high-priced memory having a useless capacity on a plurality of system LSIs on a one-to-one basis, which is a cause of problems in terms of product cost.
なお、以下の特許文献1には、外部メモリとそれにアクセスする複数個のシステムLSIを、所謂、カスケード接続することが記載されている。
上述したように、従来技術(特許文献1)では、外部メモリとそれにアクセスする複数個のシステムLSIとは、所謂、カスケード接続されることから、当該外部メモリから遠く離れたLSIからアクセスを行った場合、所謂、そのアクセスレイテンシ(Access latency)が増大してしまうという問題点があった。更に、一方のLSIが外部メモリにアクセスしている期間中は、他のLSIは当該メモリに対してアクセスすることが出来ず、そのため、スループットが低下してしまうと言う問題点をも生じていた。 As described above, in the prior art (Patent Document 1), since an external memory and a plurality of system LSIs accessing the external memory are connected in a so-called cascade, they are accessed from an LSI far from the external memory. In this case, there is a problem that the so-called access latency increases. Furthermore, while one LSI is accessing the external memory, the other LSI cannot access the memory, which causes a problem that the throughput decreases. .
そこで、本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、複数個のシステムLSIに対して共通に使用することが可能であり、かつ、アクセスレイテンシの増大やスループットが低下の少ないデータ記憶装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems in the prior art, and the object thereof is to be used in common for a plurality of system LSIs, and the access latency can be reduced. An object of the present invention is to provide a data storage device with little increase or decrease in throughput.
本発明によれば、上記の目的を達成するため、まず、少なくともデータを保持可能なメモリセルの集合であるメモリマット部と、前記メモリマット部の中から、アクセス対象となる単一のメモリセル、又は、同時にアクセスされる複数のメモリセルの集合からなるメモリワードを指定するためのアドレス信号を伝送するアドレスバス、当該アドレス信号に付随する制御信号を伝送する制御バス、及び、前記メモリマット部に対して読み書きされるデータを転送するためのデータバスの少なくとも3種類のバスと、そして、前記3種類のバス群を外部に接続するためのバス端子群とを備えたデータ記憶装置であって、前記データバスを、それぞれ独立したデータ転送を並列に実行可能な少なくとも二系統以上のバスとしたデータ記憶装置が提供される。 According to the present invention, in order to achieve the above object, first, a memory mat portion which is a set of memory cells capable of holding at least data, and a single memory cell to be accessed from the memory mat portion Or an address bus for transmitting an address signal for designating a memory word consisting of a set of a plurality of memory cells accessed simultaneously, a control bus for transmitting a control signal associated with the address signal, and the memory mat section A data storage device comprising at least three types of data buses for transferring data to be read from and written to, and a bus terminal group for connecting the three types of bus groups to the outside The data bus is provided with at least two or more buses capable of executing independent data transfer in parallel. It is.
また、本発明では、前記に記載したデータ記憶装置において、前記アドレスバスに対するバス端子群の数が、前記データバスに対するバス端子群の数よりも少ないことが好ましく、更には、前記アドレスバスを1系統だけ備えたものであることが好ましい。更に、本発明によれば、前記に記載したデータ記憶装置において、前記メモリマット部を構成するメモリセルは、電源供給を停止してもデータを保持することが好ましく、或るいは、前記3種類のバス群は、基準クロックに同期して動作することが好ましい。 According to the present invention, in the data storage device described above, the number of bus terminal groups for the address bus is preferably smaller than the number of bus terminal groups for the data bus. It is preferable that only the system is provided. Furthermore, according to the present invention, in the data storage device described above, it is preferable that the memory cells constituting the memory mat portion retain data even when power supply is stopped, or the three types The bus groups preferably operate in synchronization with the reference clock.
即ち、上述した本発明によれば、アクセスレイテンシをほとんど低下させることなく、複数のシステムLSIによるメモリチップの共用が可能となる。また、転送量の少ないアドレスバスに関しては、ピンシェアを行うことにより、メモリチップのピン数を削減することができ、コスト的に有利なデータ記憶装置を提供することが出来る。加えて、外部メモリとなるデータ記憶装置のメモリを複数のバンクで構成することにより、アクセス対象が異なるバンクである場合でも、そのスループットを低下させることなく、並列アクセスを実現することが可能となるという優れた効果を発揮する。 That is, according to the present invention described above, memory chips can be shared by a plurality of system LSIs with almost no decrease in access latency. Further, for an address bus with a small transfer amount, by performing pin sharing, the number of pins of the memory chip can be reduced, and a cost-effective data storage device can be provided. In addition, by configuring the memory of the data storage device as an external memory with a plurality of banks, it is possible to realize parallel access without lowering the throughput even when the access target is a different bank. Exhibits an excellent effect.
以下、本発明になる各種の実施例について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, various embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本発明の実施例1になるデータ記憶装置について、添付の図1を参照しながら、以下にその詳細に説明する。まず、この図1において、参照符号1は、本発明になるデータ記憶装置からなる外部メモリを示しており、当該外部メモリ1に対して、それぞれアクセスを行う複数(この例では2個)のシステムLSI2、3が、以下に説明する少なくとも3種類のバス群を介して、共通にアクセス可能に接続されている。また、図中の参照符号4は、上記外部メモリ1及び複数のシステムLSI2、3に対するタイミング情報を生成するためのタイミング生成回路を示している。なお、本実施例では、図にも示すように、当該タイミング生成回路4は、メモリアクセス動作の基準クロックとなるクロック信号(CLK)100と、当該クロック信号を二分周したフェーズ信号(PHASE)110とを生成して出力する。また、システムLSI2、3は、それぞれ、メモリ制御回路をその内部に備えている。
The data storage device according to the first embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIG. First, in FIG. 1,
一方、外部メモリ1は、コントローラ10、メモリアレイ11、12、入出力(I/O)バッファ15、16等を含んで構成されている。なお、この実施例では、メモリは、メモリアドレスの最上位ビットにより、2個のメモリアレイ、即ち、メモリアレイ11とメモリアレイ12とに区別されている。より詳細には、メモリアドレスの最上位ビットが「0」の場合には、メモリアレイ11がアクセスの対象となり、メモリアドレスの最上位ビットが「1」の場合には、メモリアレイ12がアクセスの対象となる。即ち、これらのメモリアレイ11、12は、データを保持可能なメモリセルの集合(メモリバンク)であるメモリマット部を構成することとなる。また、これらのメモリセルとしては、電源供給を停止してもデータを保持することが可能なSDRAMにより構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ROM等の不揮発性メモリを適用するによって構成することも可能である。
On the other hand, the
また、コントローラ10の内部には、後に説明するアドレス信号101として入力されたアドレスを保持するためのアドレスバッファ20、21が設けられている。また、各メモリアレイは、それぞれ、アドレスでコーダ22、23、センスアンプ24、25、そして、列デコーダ26、27を備えて構成されている。
Further, inside the
次に、上記システムLSI2が、上記にその構成を説明した外部メモリ1のデータを読み出す場合の動作を一例として、単純なメモリリード(読み出し)シーケンスについて、以下に説明する。なお、この例では、連続したアドレスに格納されている8ビット幅のデータを8個読み出すこととする。なお、この時の信号波形を、添付の図2に示す。
Next, a simple memory read (read) sequence will be described below, taking as an example the operation when the
図2において、参照符号100はメモリアクセスのための基準クロック(CLK)を示しており、一方、110は、共通の上記外部メモリ1に対し、上記2個の中の何れのシステムLSIがアクセスを起動することが出来るかを示す、所謂、フェーズ信号(PHASE)を示している。また、図中の参照符号101は、上記外部メモリ1に対して行アドレス及び列アドレスを与えるためのアドレス信号(ADDR)であり、102は、一方のシステムLSI2が上記外部メモリ1を動作状態に移行するためのチップセレクト信号(CS0#)を、106は、他方のシステムLSI3が上記外部メモリ1を動作状態に移行するためのチップセレクト信号(CS1#)を示している。加えて、参照符号103は、行アドレス発行タイミングを指定する行アドレスストローブ信号(RAS#)を、104は、列アドレス発行タイミングを指定する列アドレスストローブ信号(CAS#)を、そして、105は、アクセスの種別がライト(書き込み)であることを示す、所謂、ライトイネーブル信号(WE#)を示している。なお、本実施例では、これらの各信号102、103、104、105、106は、負論理の信号となっている。また、この図2において、参照符号200、202は、データ信号(DATA0、1)を、201、203は、タイミング情報としてのDQS信号(DQS0、1)をそれぞれ示している。
In FIG. 2,
即ち、アドレス信号(ADDR)101は、前記メモリマット部の中から、アクセス対象となる単一のメモリセル、又は、同時にアクセスされる複数のメモリセルの集合(メモリバンク)からなるメモリワードを指定するためのものであり、アドレスバス上に伝送される。加えて、当該アドレス信号に付随する制御信号が、上記の各種制御信号として制御バス上に伝送される。 That is, the address signal (ADDR) 101 designates a memory word consisting of a single memory cell to be accessed or a set (memory bank) of a plurality of memory cells accessed simultaneously from the memory mat portion. Is transmitted on the address bus. In addition, a control signal accompanying the address signal is transmitted on the control bus as the various control signals.
システムLSI2は、フェーズ信号(PHASE)110が「H(ハイ)」となったサイクル(期間)において、アドレス信号101にアクセス対象の行アドレスを出力し、同時に、行アドレスストローブ信号103を「L(ロー)」にする。この時の行アドレス信号の最上位ビットにより、アクセス対象のメモリアレイが決定される。なお、この例では、当該行アドレス信号の最上位ビットは「0」であり、即ち、メモリアレイ11をアクセスするものとして説明する。これにより、外部メモリ1のメモリコントローラ10では、上記チップセレクト信号が「L」の場合のアクセス、即ち、上記システムLSI2からのアクセスアドレスを、アドレスバッファ20の上位領域に格納する。その後、このアドレスを、上記メモリアレイ11のアドレスデコーダ22へ与えることで、当該メモリアドレス11の該当する行に記憶されている内容(データ)がセンスアンプ24へ送られる。
In the cycle (period) in which the phase signal (PHASE) 110 becomes “H (high)”, the
続いて、フェーズ信号(PHASE)110が「H(ハイ)」となったサイクル(期間)において、システムLSI2は、アドレス信号101にアクセス対象の列アドレスを出力し、同時に、列アドレスストローブ信号104を「L(ロー)」にする。この列アドレスは、アドレスバッファ20の下位領域に格納する。このアドレスは、列デコーダ26へ送られ、そして、センスアンプ24の出力から、アクセス対象のデータが選択(アクセス)される。なお、この選択されたデータは、上記入出力(I/O)バッファ15を通って、データ線(バス)上へデータ信号200(DATA)として出力される。なお、その際には、タイミング情報として、DQS信号(DQS0)201も同時に生成される。その後、列アドレスをインクリメントしながら順次データが出力される。なお、このデータの出力タイミングや上記DQS信号の役割等は、一般的なDDR−SDRAMのそれと同様であることから、ここではその説明は省略する。また、列アドレスストローブ信号104を「L(ロー)」にした後にデータが出力されるまでのサイクル数は固定(即ち、固定サイクル)であるが、そのサイクル数は、予め変更することも可能である。同様に、上記の連続して出力されるデータの個数も、やはり、変更可能である。
Subsequently, in a cycle (period) in which the phase signal (PHASE) 110 becomes “H (high)”, the
次に、添付の図3に示すように、フェーズ信号110(PHASE)が「L(ロー)」となったサイクル(期間)においては、上記のシステムLSI2に代えて、システムLSI3が上記外部メモリ1に対してアクセスが可能となる。この場合、チップセレクト信号102に代わって、チップセレクト信号106が使用され、かつ、外部メモリ1のメモリコントローラ10においては、アドレスバッファ20に代わって、アドレスバッファ21が使用される。ここで、一方のシステムLSI2はメモリ空間の前半であるメモリアドレスの最上位ビットが「0」の空間を使用し、他方のシステムLSI3はメモリ空間の後半であるメモリアドレスの最上位ビットが「1」の空間を使用するよう、予め取り決めておくことによれば、システムLSI3からのアクセスは必ずメモリアレイ12を対象とし、かつ、そのアクセス結果は入出力(I/O)バッファ16を経由してシステムLSI3へ送られることとなる。
Next, as shown in FIG. 3 attached, in the cycle (period) in which the phase signal 110 (PHASE) becomes “L (low)”, the
なお、上記の例では、列アドレスストローブ信号(CAS#)104を「L(ロー)」にした際には、ライトイネーブル信号(WE#)105は「H(ハイ)」に保持されているため、その種別はリード(読み出し)アクセスとなっている。一方、このライトイネーブル信号(WE#)105を「L(ロー)」にした場合には、その種別はライト(書き込み)アクセスとなる。これについて、更に、添付の図4を用いて説明すると、ライト(書き込み)アクセスにおいては、列アドレスストローブ信号(CAS#)104を「L(ロー)」にしてから4サイクル経過した後、システムLSI2がデータバス上に、データ信号(DATA0)200として、当該ライトデータを出力することとなる。なお、この列アドレスストローブ信号(CAS#)104からデータ出力までのサイクル数、及び、連続してライト(書き込み)する個数については、これらは変更可能である。この図4は、8個のデータを書き込む例を示している。
In the above example, when the column address strobe signal (CAS #) 104 is set to “L (low)”, the write enable signal (WE #) 105 is held at “H (high)”. The type is read (read) access. On the other hand, when the write enable signal (WE #) 105 is set to “L (low)”, the type is write (write) access. This will be further described with reference to FIG. 4. In the write (write) access, after four cycles have elapsed since the column address strobe signal (CAS #) 104 was set to “L (low)”, the
次に、本発明になる上記実施例1になるデータ記憶装置の特徴、即ち、システムLSI2、3による外部メモリ1の共有について、添付の図5を参照しながら説明する。なお、上記の実施例1では、その一例として、システムLSIが2個の場合について述べたが、原理的には、その個数に制限はない。また、上記の外部メモリ1は、メモリアレイ11、12からなる2バンク構成として説明したが、やはり、これにも制限はない。
Next, characteristics of the data storage device according to the first embodiment of the present invention, that is, sharing of the
システムLSI2、3による外部メモリ1の共有では、まず、フェーズ信号(PHASE)110が「H(ハイ)」の時には、一方のシステムLSI2が、行アドレスをアドレスバス上へアドレス信号101として出力し、同時に、行アドレスストローブ信号(RAS#)103とチップセレクト信号(CS0#)102とを「L(ロー)」にする。この行アドレスは、メモリコントローラ10のアドレスバッファ20の上位に格納される。
In sharing the
そして、次のサイクルでフェーズ信号(PHASE)110が「L(ロー)」になった時、他方のシステムLSI3が、行アドレスをアドレスバス上へアドレス信号101として出力し、かつ、行アドレスストローブ信号(RAS#)103とチップセレクト信号(CS1#)106とを「L(ロー)」にする。この行アドレスは、メモリコントローラ10の他のアドレスバッファ21の上位に格納される。なお、この例では、一方のシステムLSI2がアクセスした次のサイクルで、他方のシステムLSI3がアクセスを開始した場合を示しているが、しかしながら、本発明では、必ずしもこれに限られるものではない。
When the phase signal (PHASE) 110 becomes “L (low)” in the next cycle, the
次に、フェーズ信号(PHASE)110が「H(ハイ)」の時には、システムLSI2が、列アドレスをアドレスバス上へアドレス信号101として出力し、そして、列アドレスストローブ信号(CAS#)104とチップセレクト信号(CS0#)102とを「L(ロー)」にする。なお、この列行アドレスは、メモリコントローラ10のアドレスバッファ20の下位に格納される。
Next, when the phase signal (PHASE) 110 is “H (high)”, the
そして、次のサイクルでフェーズ信号(PHASE)110が「L(ロー)」になった時、他のシステムLSI3が列アドレスをアドレスバス上へアドレス信号101として出力し、かつ、列アドレスストローブ信号(CAS#)104とチップセレクト信号(CS1#)106とを「L(ロー)」にする。なお、この列アドレスは、メモリコントローラ10のアドレスバッファ21の下位に格納される。
When the phase signal (PHASE) 110 becomes “L (low)” in the next cycle, the
上述したように、上記の実施例では、メモリコントローラ10のアドレスバッファ20に格納されたアドレスは、その最上位ビットが「0」であるため、メモリアレイ11のアクセスに使用され、他方、アドレスバッファ21に格納されたアドレスは、その最上位ビットが「1」であるため、メモリアレイ12のアクセスに使用される。即ち、それぞれのメモリアレイ11又は12から読み出されたデータは、それぞれ、その入出力(I/O)バッファ15又は16を経由して、それぞれのデータバスへ、データ信号(DATA0又は1)200又は202として出力されることとなる。また、同時に、タイミング信号(DQS0、1)201又は203が出力される。なお、これらのデータは、それぞれ、システムLSI2又は3へ送られる。なお、ここでは、データバスへのデータ信号(DATA0、1)200、202、及び、タイミング信号(DQS0、1)201、203は、それぞれ、互いに独立しているため、並列にデータを転送することが可能になる。
As described above, in the above embodiment, since the most significant bit of the address stored in the
同様にして、ライト(書き込み)アクセスをも、並列に実行することが可能である。これを、添付の図6を参照しながら、以下に説明する。なお、このライト(書き込み)アクセス動作の際における上記図5との相違点は、ライトイネーブル信号(WE#)105の制御と、そして、データ信号(DATA0、1)200、202及びそのタイミング信号(DQS0、1)201、203にある。即ち、ライトイネーブル信号(WE#)105については、列アドレスストローブ信号(CAS#)104と同じタイミングで「L(ロー)」にすることによって、現在のアクセスの種別がライト(書き込み)であることを、上記外部メモリ1へ通知する。また、データ信号(DATA0、1)200、202に関しては、上述したリード(読み出し)アクセスでは、当該外部メモリ1が出力を行うが、これに対し、ライト(書き込み)アクセス、システムLSI2又は3が出力を行うこととなる。同様に、タイミング信号(DQS0、1)201又は203もデータと同じ方向に伝送されることとなる。そして、データバス上をデータ信号(DATA)200として送られてきたデータはメモリアレイ11へ、データ信号(DATA1)202として送られてきたデータはメモリアレイ12へ書き込まれる。
Similarly, write (write) access can be executed in parallel. This will be described below with reference to FIG. The difference from FIG. 5 in the write (write) access operation is that the write enable signal (WE #) 105 is controlled and the data signals (DATA0, 1) 200, 202 and their timing signals ( DQS0, 1) in 201, 203. That is, the write enable signal (WE #) 105 is set to “L (low)” at the same timing as the column address strobe signal (CAS #) 104, so that the current access type is write (write). Is sent to the
なお、ここまでの説明では、上記2個のシステムLSI2、3は、同種のアクセスを実行するものとして説明したが、しかしながら、上述したように、これらのアクセスは独立していることから、同種のアクセスの実行に限定されることなく、例えば、一方のシステムLSI2は共用の外部メモリ1をリード(読み出し)、他方のシステムLSI3は当該外部メモリ1へライト(書き込み)するという使用方法も可能である。
In the above description, the two
加えて、上記の外部メモリ1は、チップセレクト信号(CS0#)102、(CS1#)106を束ねて使用することにより、倍のデータ幅を持ったメモリとして利用することが可能である。なお、この時(変形例)の外部メモリ1とシステムLSI5との結線構造を、添付の図7に示すと共に、そのリード(読み出し)アクセス時の波形を図8に、そして、ライト(書き込み)アクセス時の波形を図9に、それぞれ示す。なお、この時の動作についても、従来のDDR−SDRAMと同様にすることも可能であり、即ち、互換性の観点からも有利である。また、ここでは、説明を簡単にするため、唯1個のシステムLSI5のみを示したが、本発明では、これらシステムLSIは複数個が、上記図1と同様に、外部メモリ1を共用可能であることは明らかであろう。
In addition, the
まず、図7では、チップセレクト信号(CS0#)102とチップセレクト信号(CS1#)106は互いに接続されており、これにより、一つのチップセレクト信号として動作することとなる。なお、データに関しては、データ信号(DATA1)202を上位に、そして、データ信号(DATA0)200を下位としたデータバスが構築されることとなる。そして、この例では、データ信号(DATA0)200とデータ信号(DATA1)202とは、それぞれ、8ビット幅であることから、これらを併せて使用することによれば、16ビット幅のメモリとして使用することが可能となる。なお、この場合においても、上記のタイミング信号(DQS0、1)201又は203についても、同様に、倍の幅のタイミング信号として使用される。 First, in FIG. 7, the chip select signal (CS0 #) 102 and the chip select signal (CS1 #) 106 are connected to each other, thereby operating as one chip select signal. As for data, a data bus is constructed with the data signal (DATA1) 202 at the upper level and the data signal (DATA0) 200 at the lower level. In this example, each of the data signal (DATA0) 200 and the data signal (DATA1) 202 has an 8-bit width, and therefore when used together, it is used as a 16-bit width memory. It becomes possible to do. In this case, the timing signal (DQS0, 1) 201 or 203 is also used as a timing signal having a double width.
即ち、上述したように結線を行った上記図6に示したデータ記憶装置では、チップセレクト信号(CS0#)102とチップセレクト信号(CS1#)106は同時に「L(ロー)」となり、この時、アドレスバス上にアドレス信号101として印加された行アドレス及び列アドレスは、それぞれ、行アドレスストローブ信号(RAS#)103と列アドレスストローブ信号(CAS#)104とが「L(ロー)」となるタイミングで、上記メモリコントローラ10のアドレスバッファ20、21に書き込まれる。そして、これらのアドレスバッファに格納されたアドレスにより、メモリアレイ11、12がアクセスされ、その後、当該アクセスにより得られたリード(読み出し)データが、入出力(I/O)バッファ15、16を経由してデータバス上にデータ信号(DATA0、1)200、202として出力されることとなる。
That is, in the data storage device shown in FIG. 6 connected as described above, the chip select signal (CS0 #) 102 and the chip select signal (CS1 #) 106 become “L (low)” at the same time. In the row address and the column address applied as the
なお、ライト(書き込み)アクセスの場合も上記と同様であり、列アドレスストローブ信号(CAS#)104が「L(ロー)」となるタイミングでライトイネーブル信号(WE#)105を「L(ロー)」にすることにより、システムLSI5がデータバス上のデータ信号(DATA0、1)200、202が、メモリアレイ11、12の該当する部分へライト(書き込み)されることとなる。
The write (write) access is the same as described above, and the write enable signal (WE #) 105 is set to “L (low)” when the column address strobe signal (CAS #) 104 becomes “L (low)”. As a result, the
続いて、本発明の実施例2になるデータ記憶装置について、添付の図10を参照しながら説明する。なお、上述した実施例1との大きな差異は、以下の通りである。まず、上記の実施例1では、タイミング生成回路4がフェーズ信号(PHASE)110を生成しており、このフェーズ信号(PHASE)110が「H(ハイ)」である期間と、「L(ロー)」である期間との割合は、1/2であった。これに対し、この実施例2では、このフェーズ信号(PHASE)110を、システムLSI6が生成する構成となっている。
Next, a data storage device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the big difference with Example 1 mentioned above is as follows. First, in the first embodiment, the
かかる構成によれば、上記実施例1と比較し、当該フェーズ信号(PHASE)110の性質を自由に変更することが可能となる。これによれば、例えば、システムLSI6が大量のデータ転送を実行する必要がある時間帯には、当該フェーズ信号(PHASE)110を「H(ハイ)」状態に維持し続けることにより、システムLSI6が共用の外部メモリ1を占有することが可能となる。逆に、システムLSI6が外部メモリ1を必要としない場合には、当該フェーズ信号(PHASE)110を「L(ロー)」状態に維持し続けることにより、当該外部メモリ1を開放することも可能になる。このように、この実施例2になるデータ記憶装置では、システムLSIが主体的に共用の外部メモリ1の使用割合を制御することが可能となる。
According to such a configuration, the properties of the phase signal (PHASE) 110 can be freely changed as compared with the first embodiment. According to this, for example, in a time zone in which the
なお、上記実施例2になるデータ記憶装置における各部の波形信号を、添付の図11に示す。この例では、フェーズ信号(PHASE)110が「H(ハイ)」状態となっている3サイクルの期間では、システムLSI6が上記共用の外部メモリ1を占有しているが、それ以外の期間では、他のシステムLSI3が当該外部メモリ1を自由に使用することが可能となっている。
In addition, the waveform signal of each part in the data storage device which becomes the said Example 2 is shown in attached FIG. In this example, the
以上に述べた実施例1及び2で示した本発明のデータ記憶装置では、それぞれのシステムLSIがアクセスすることが可能なメモリアレイは固定されていたが、しかしながら、本発明はこれに限定されることはない。例えば、それぞれのシステムLSIがアクセス可能なメモリアレイを自由に変更可能とすることも出来る。なお、これによれば、各システムLSIが使用可能なメモリ空間が広がると共に、更には、上記共用の外部メモリを利用して、複数のシステムLSIが互いにデータ通信を行うことも可能となる。 In the data storage devices of the present invention shown in the first and second embodiments described above, the memory arrays that can be accessed by the respective system LSIs are fixed. However, the present invention is limited to this. There is nothing. For example, the memory array accessible by each system LSI can be freely changed. According to this, a memory space that can be used by each system LSI is expanded, and furthermore, a plurality of system LSIs can perform data communication with each other using the shared external memory.
そこで、上記を実現するための本発明になるデータ記憶装置の構成を、添付の図12を参照しながら説明する。なお、上記実施例1と異なるのは、この実施例3では、外部メモリ9を構成するメモリアレイ11、12と入出力(I/O)バッファ17、18との間に、所謂、クロスバースイッチ30を挿入したことである。即ち、このクロスバースイッチ30の機能により、任意のメモリアレイを、任意の入出力(I/O)バッファへ接続することを可能にする。このことによれば、例えば、図のシステムLSI17からであっても、アドレスの最上位ビットを「1」にすることによれば、メモリアレイ11だけではなく、メモリアレイ12をもアクセスすることが可能となる。
Therefore, the configuration of the data storage device according to the present invention for realizing the above will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that a so-called crossbar switch is provided between the
しかしながら、上述した構成や方法では、一つのメモリアレイに対して複数のシステムLSIからのアクセスが発生する可能性がある。より具体的には、例えば、添付の図13の各部の信号波形にも示すように、一つのメモリアレイに対して2つのシステムLSI7、8からのリード(読み出し)アクセスが発生し、その結果、両者のデータフェーズが時間的に競合した場合には、外部メモリ9は、データ信号(DATA0、1)200、202をデータバス上に、本来のタイミングで出力することが不可能となる。そこで、この実施例3では、データ転送が可能であることを示すためのレディ信号(RDY0、1)210、211とを追加する。なお、これらのレディ信号(RDY0、1)は負論理であり、そのため、リード(読み出し)アクセス時においては、このレディ信号(RDY0、1)が「L(ロー)」状態となっている期間が、有効なデータフェーズとなり、「H(ハイ)」状態の期間が無効なデータフェーズとなっている。そのため、規定のデータ転送タイミング中であっても、当該レディ信号(RDY0、1)が「H(ハイ)」である期間は、有効なデータ転送は行われない。そこで、システムLSIは、これらのレディ信号(RDY0、1)の値(「L」又は「H」)を確認して、当該レディ信号(RDY0、1)が「L」の期間だけデータを取り込むように構成される。
However, in the above-described configuration and method, there is a possibility that access from a plurality of system LSIs occurs to one memory array. More specifically, for example, as shown in the signal waveform of each part in FIG. 13 attached, read access from two
なお、上記のレディ信号(RDY0、1)は、上記のリード(読み出し)アクセスだけではなく、更に、ライト(書き込み)アクセスにも適用することが出来る。しかしながら、本実施例3では、上記リード(読み出し)アクセス時と同様に、ライト(書き込み)アクセス時においても、一つのメモリアレイに対して複数のシステムLSIからのアクセスが集中する状況が起こり得る。そして、かかる場合、ライト(書き込み)先のアドレスは、メモリコントローラ19のアドレスバッファ20、21へ、ライト(書き込み)データは入出力(I/O)バッファ15、16へ、一旦、格納される。しかしながら、これらのバッファは、メモリアレイへのライト(書き込み)アクセスが完了するまでは、他のアクセスが使用することは出来ないこととなる。即ち、この期間中に、システムLSIが次のメモリアクセスを発行すると、そのアドレスやデータを保持することが出来ず、所謂、トランザクションが消失してしまうこととなる。
The ready signal (RDY0, 1) can be applied not only to the read (read) access but also to the write (write) access. However, in the third embodiment, similarly to the read (read) access, a situation in which accesses from a plurality of system LSIs concentrate on one memory array may occur during a write (write) access. In such a case, the write (write) destination address is temporarily stored in the address buffers 20 and 21 of the
そこで、上記の実施例3では、データ記憶装置を上述した不具合から防ぐために、上記のレディ信号(RDY0、1)210、211を使用するものである。より具体的には、ライト(書き込み)アクセス時においては、上記外部メモリ9はメモリアレイへのライト(書き込み)動作を完了し、そして、アドレスバッファ20、21やデータバッファが他のアクセスに対して使用可能となった時点で、上記レディ信号(RDY0、1)を1サイクルだけ「L(ロー)」状態にする。一方、システムLSIでは、ライト(書き込み)アクセスを発行した場合には、このレディ信号(RDY0、1)が「L(ロー)」になるまで、次のアクセスを発行しないように構成することにより、上述したトランザクションの消失を防止することが可能となる。
Therefore, in the third embodiment, the ready signals (RDY0, 1) 210 and 211 are used in order to prevent the data storage device from the above-described problems. More specifically, at the time of write (write) access, the
なお、上記の実施例3では、上記アドレスバッファやデータバッファの段数を、1回の転送分だけ用意するものとして説明したが、この段数を増やすことによっても、データ記憶装置のメモリアクセス性能を向上することが可能である。 In the third embodiment, the number of stages of the address buffer and data buffer is described as being prepared for one transfer. However, the memory access performance of the data storage device can be improved by increasing the number of stages. Is possible.
以上に述べた本発明になる実施例では、外部メモリ1に対するアクセスにはDDR−SDRAMに類似したプロトコルを使用したものとして説明しているが、しかしながら、本発明はこれに制限されるものではない。また、データやアドレスのビット幅についても、上述した実施例に制約されるものではない。また、上記の実施例では、説明を簡単にするために、ライト(書き込み)時の書き込みマスクに関する記述を行っていないが、別途、そのための信号を追加することにより、かかるマスク機能をサポートすることも可能である。また、上記の本発明になるデータ記憶装置は、単一のメモリチップとして、半導体製造プロセスにより製造されることが好ましい。
In the embodiment according to the present invention described above, it is described that a protocol similar to DDR-SDRAM is used for access to the
1、9…外部メモリ 2、3、5〜8…システムLSI 4…タイミング生成回路 10…メモリコントローラ 11、12…メモリアレイ 15〜18…入出力(I/O)バッファ 20、21…アドレスバッファ 22、23…行アドレスデコーダ 24、25…センスアンプ 26、27…列アドレスデコーダ 30…クロスバースイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記メモリマット部の中から、アクセス対象となる単一のメモリセル、又は、同時にアクセスされる複数のメモリセルの集合からなるメモリワードを指定するためのアドレス信号を伝送するアドレスバス、
当該アドレス信号に付随する制御信号を伝送する制御バス、及び、
前記メモリマット部に対して読み書きされるデータを転送するためのデータバスの少なくとも3種類のバスと、そして、
前記3種類のバス群を外部に接続するためのバス端子群とを備えたデータ記憶装置であって、
前記データバスを、それぞれ独立したデータ転送を並列に実行可能な少なくとも二系統以上のバスとしたことを特徴とするデータ記憶装置。 A memory mat portion which is a set of memory cells capable of holding at least data;
An address bus for transmitting an address signal for designating a single memory cell to be accessed or a memory word comprising a set of a plurality of memory cells accessed simultaneously from the memory mat portion;
A control bus for transmitting a control signal accompanying the address signal; and
At least three types of data buses for transferring data to be read from and written to the memory mat unit; and
A data storage device comprising a bus terminal group for connecting the three types of bus groups to the outside,
The data storage device according to claim 1, wherein the data bus is at least two or more buses capable of executing independent data transfer in parallel.
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Cited By (2)
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CN102761793A (en) * | 2012-06-12 | 2012-10-31 | 烽火通信科技股份有限公司 | Matrix eID bus circuit |
CN114064527A (en) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 苏州库瀚信息科技有限公司 | Storage device without single failure point |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6134778A (en) * | 1984-07-25 | 1986-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor memory |
JP2002063069A (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Hitachi Ltd | Memory controller, data processing system, and semiconductor device |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6134778A (en) * | 1984-07-25 | 1986-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Semiconductor memory |
JP2002063069A (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-28 | Hitachi Ltd | Memory controller, data processing system, and semiconductor device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102761793A (en) * | 2012-06-12 | 2012-10-31 | 烽火通信科技股份有限公司 | Matrix eID bus circuit |
CN102761793B (en) * | 2012-06-12 | 2014-10-29 | 烽火通信科技股份有限公司 | Matrix eID bus circuit |
CN114064527A (en) * | 2020-07-30 | 2022-02-18 | 苏州库瀚信息科技有限公司 | Storage device without single failure point |
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