JP2010171826A - Controller for memory module - Google Patents

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由司 渡部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a memory controller for a memory module having a function of determining timing of a received clock signal and a strobe signal and outputting a result of the determination, the memory controller effectively utilizing the function. <P>SOLUTION: The present invention relates to a controller 1 for a memory module of the DDR3 standard memory, including: a master DLL 30 which outputs a delay control signal for controlling delay of a signal inputted from the memory module; a strobe signal control section 40 for delaying the strobe signal and outputting it as a delay strobe signal; and a data signal control section 50 for delaying a data signal and outputting it as a delay data signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、メモリモジュールのコントローラ及びメモリモジュールのコントロール方法に関し、特に、受信したクロック信号及びストローブ信号のタイミングを判断して判断結果を出力する機能を有するメモリモジュールのコントローラに関する。   The present invention relates to a memory module controller and a memory module control method, and more particularly to a memory module controller having a function of judging the timing of a received clock signal and strobe signal and outputting a judgment result.

PC(Personal Computer)等の情報処理装置のメインメモリとして使用されるDRAM(Dynamic Random Access Memory)には、同期式のDDR(Double Data Rate)−SDRAM、DDR2−SDRAMのようなダブルデータレート方式が主流である。これらのメモリモジュールは、DDR3−SDRAMが主流になりつつある。   A DRAM (Dynamic Random Access Memory) used as a main memory of an information processing apparatus such as a PC (Personal Computer) has a double data rate system such as a synchronous DDR (Double Data Rate) -SDRAM and a DDR2-SDRAM. Mainstream. DDR3-SDRAM is becoming mainstream among these memory modules.

上記DDR3−SDRAMでは、データレートが800Mbps以上の仕様がJEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)により規格化されている。   In the DDR3-SDRAM, a specification having a data rate of 800 Mbps or more is standardized by JEDEC (Joint Electron Engineering Engineering Council).

このようなメモリモジュールを制御するメモリコントローラは、読み出し動作時、メモリモジュールから読み出しデータストローブとともに読み出しデータを受け取る。このときストローブ信号の立ち上がり、立ち下がりエッジで正確にデータを取り込むために、メモリコントロール内でデータに対してストローブ信号を、メモリの動作クロックの1/4周期(90°位相差)分だけ正確に遅延させることが最適とされる。   A memory controller that controls such a memory module receives read data together with a read data strobe from the memory module during a read operation. At this time, in order to accurately capture the data at the rising and falling edges of the strobe signal, the strobe signal for the data within the memory control is accurately accurate by a quarter period (90 ° phase difference) of the memory operation clock. It is best to delay.

図11は、従来のタイミング制御回路で、図12は図11のタイミング図である。DLL600の位相比較動作により遅延制御回路603が、入力クロックの1周期分に相当する遅延設定値を算出し、DLL600内の遅延素子602と遅延設定値算出回路701に出力する。   FIG. 11 is a conventional timing control circuit, and FIG. 12 is a timing diagram of FIG. The delay control circuit 603 calculates a delay setting value corresponding to one cycle of the input clock by the phase comparison operation of the DLL 600 and outputs the delay setting value to the delay element 602 and the delay setting value calculation circuit 701 in the DLL 600.

遅延設定値算出回路701は、遅延制御回路603から入力される遅延設定値とギア比設定値からストローブ信号を遅延させる遅延素子702の遅延設定値を算出して遅延素子702に出力する。遅延素子702は、遅延設定算出回路701から入力される遅延設定値に基づき、入力されるストローブ信号を遅延させて補正ストローブ信号としてフリップフロップ707〜710に出力する。   The delay setting value calculation circuit 701 calculates a delay setting value of the delay element 702 that delays the strobe signal from the delay setting value and the gear ratio setting value input from the delay control circuit 603 and outputs the delay setting value to the delay element 702. The delay element 702 delays the input strobe signal based on the delay setting value input from the delay setting calculation circuit 701 and outputs the delayed strobe signal to the flip-flops 707 to 710 as a corrected strobe signal.

また最小遅延素子703〜706は、遅延値が0%に設定された遅延素子702の遅延値と同じ遅延値となる。そして、上記ギア比設定値が45%である場合、遅延設定値算出回路701は、クロックの45%の遅延値を遅延素子702に設定し、遅延素子702は、入力されるストローブ信号を当該遅延値だけ遅延させて、フリップフロップ707〜710に出力する。このような構成により、データに対してストローブ信号を一定の遅延量に保つようにしている。   The minimum delay elements 703 to 706 have the same delay value as the delay value of the delay element 702 whose delay value is set to 0%. When the gear ratio setting value is 45%, the delay setting value calculation circuit 701 sets a delay value of 45% of the clock in the delay element 702, and the delay element 702 outputs the input strobe signal to the delay signal. The output is delayed by the value and output to the flip-flops 707 to 710. With such a configuration, the strobe signal is kept at a constant delay amount with respect to the data.

ここで上記遅延設定に応じた遅延値制御をデジタル回路で構成すると位相調整の分解能は最小遅延素子の遅延量よりも小さくできない。また、プロセス、電源電圧、温度の影響でこの最小遅延素子の遅延量が大きくなると、データとストローブ信号との位相差がずれてくるため、メモリの転送レートが高速になると、データとストローブ信号のタイミング規定を確保することが困難になる。   Here, if the delay value control corresponding to the delay setting is configured by a digital circuit, the resolution of phase adjustment cannot be made smaller than the delay amount of the minimum delay element. Also, if the delay amount of this minimum delay element increases due to the influence of the process, power supply voltage, and temperature, the phase difference between the data and the strobe signal shifts. Therefore, when the memory transfer rate increases, the data and strobe signal It becomes difficult to ensure timing specifications.

他方、タイミング調整回路をアナログDLLにより構成し、高精度且つ高分解能な等位相差の遅延制御が可能なタイミング調整回路を小回路規模、低消費電力で実現する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された技術は、多相クロックの生成を目的としており、メモリモジュールのコントローラにおける信号の位相制御を目的とする本件とはその目的が異なる。   On the other hand, a technique has been proposed in which a timing adjustment circuit is configured by an analog DLL, and a timing adjustment circuit capable of delay control of equal phase difference with high accuracy and high resolution is realized with a small circuit scale and low power consumption (for example, Patent Document 1). The technique disclosed in Patent Document 1 is intended to generate a multi-phase clock, and has a different purpose from the present case that aims to control the phase of a signal in a controller of a memory module.

DDR3−SDRAMにおいては、ライトレベリング機能が定義され、メモリコントローラは、メモリモジュールからのフィードバックにより、クロックとストローブとの位相補正を行なうことが可能となった。このような位相補正を可能とするためには、メモリコントローラ側にストローブ信号等の位相を制御する構成が必要となる。この構成は、テストモードの構成ではなく、通常動作において使用される構成となる。   In the DDR3-SDRAM, a write leveling function is defined, and the memory controller can perform phase correction between the clock and the strobe by feedback from the memory module. In order to enable such phase correction, a configuration for controlling the phase of the strobe signal or the like on the memory controller side is required. This configuration is not a test mode configuration but a configuration used in normal operation.

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、受信したクロック信号及びストローブ信号のタイミングを判断して判断結果を出力する機能を有するメモリモジュールのコントローラにおいて、当該機能を有効に活用可能なメモリコントローラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and can effectively use the function in the controller of the memory module having the function of judging the timing of the received clock signal and strobe signal and outputting the judgment result. An object of the present invention is to provide a simple memory controller.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、受信したメモリクロック信号及びストローブ信号のタイミングを判断して判断結果を出力する機能を有するメモリモジュールのコントローラであって、前記メモリモジュールから入力される信号の遅延を制御する遅延制御信号を出力する遅延制御信号出力部と、前記メモリモジュールから入力されるストローブ信号を遅延させて遅延ストローブ信号として出力するストローブ信号遅延制御部と、前記メモリモジュールから入力されるデータ信号を遅延させて遅延データ信号として出力するデータ信号遅延制御部と、を含み、前記遅延制御信号出力部は、差動信号として入力される基準クロックに基づいて互いに遅延間隔の異なる複数の遅延信号を出力する遅延信号出力部と、前記複数の遅延信号に含まれる2つの信号を比較し、その位相差に応じて前記遅延制御信号を生成する遅延制御信号生成部と、を含み、前記遅延信号出力部は、差動構成の遅延素子であって入力された信号を前記遅延制御信号に応じた遅延間隔で遅延させて出力する電圧制御遅延素子が複数直列に接続された遅延生成部と、前記複数直列に接続された電圧制御遅延素子が夫々出力する差動信号をシングルエンド信号に変換することにより前記複数の遅延信号を生成する遅延信号生成部と、前記遅延信号生成部が生成した前記複数の遅延信号を切り換えて出力する出力信号切換部と、を含み、前記遅延信号生成部は、前記複数直列に接続された電圧制御遅延素子のうちの1つに入力される差動信号をシングルエンド信号に変換した第1の遅延信号と、前記第1の遅延信号を出力する電圧制御遅延素子よりも2段以上後に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号をシングルエンド信号に変換した第2の遅延信号とを前記2つの信号として出力し、前記ストローブ信号遅延制御部は、前記遅延信号出力部と同一の構成により前記遅延制御信号に応じて前記ストローブ信号に基づいて遅延間隔の異なる複数の遅延信号を生成し、前記生成した複数の遅延信号のうちの1つを前記遅延ストローブ信号として出力し、前記前記データ信号遅延制御部は、前記遅延信号出力部と同一の構成により前記遅延制御信号に応じて前記データ信号に基づいて遅延間隔の異なる複数の遅延信号を生成し、前記生成した複数の遅延信号のうち前記遅延ストローブ信号とは遅延間隔の異なる信号を前記遅延データ信号として出力する。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a controller of a memory module having a function of judging the timing of a received memory clock signal and strobe signal and outputting a judgment result. A delay control signal output unit for outputting a delay control signal for controlling a delay of a signal input from the memory, a strobe signal delay control unit for delaying a strobe signal input from the memory module and outputting the delayed strobe signal, and A data signal delay control unit that delays a data signal input from the memory module and outputs the delayed data signal as a delayed data signal, the delay control signal output unit delaying each other based on a reference clock input as a differential signal A delay signal output unit that outputs a plurality of delay signals having different intervals; A delay control signal generation unit that compares two signals included in the extended signal and generates the delay control signal according to a phase difference between the two signals. The delay signal output unit is a delay element having a differential configuration. A delay generation unit in which a plurality of voltage-controlled delay elements that output an input signal after being delayed by a delay interval corresponding to the delay control signal and a plurality of voltage-controlled delay elements connected in series are respectively provided. A delay signal generation unit that generates the plurality of delay signals by converting a differential signal to be output into a single-ended signal, and an output signal switching unit that switches and outputs the plurality of delay signals generated by the delay signal generation unit The delay signal generation unit converts a differential signal input to one of the plurality of voltage-controlled delay elements connected in series into a single-ended signal, and A second delay signal obtained by converting a differential signal output from a voltage control delay element provided two or more stages after a voltage control delay element that outputs one delay signal into a single-ended signal is output as the two signals. The strobe signal delay control unit generates a plurality of delay signals having different delay intervals based on the strobe signal according to the delay control signal with the same configuration as the delay signal output unit, and One of the delay signals is output as the delay strobe signal, and the data signal delay control unit has a delay interval based on the data signal in accordance with the delay control signal with the same configuration as the delay signal output unit. A plurality of delay signals having different delay intervals from the delay strobe signal among the plurality of generated delay signals. Output as.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記遅延生成部は、少なくとも4つの前記電圧制御遅延素子が直列に接続されており、前記遅延信号生成部は、前記4つの電圧制御遅延素子のうち先頭に設けられた電圧制御遅延素子に入力される差動信号を前記第1の遅延信号に変換し、前記4つの電圧制御遅延素子のうち4番目に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号を前記第2の遅延信号に変換し、前記遅延制御信号生成部は、前記第1の遅延信号の位相と前記第2の遅延信号の位相との差が所定の間隔となるように前記遅延制御信号を生成することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the controller of the memory module according to the first aspect, the delay generation unit includes at least four voltage-controlled delay elements connected in series, and the delay signal generation unit Converts the differential signal input to the voltage control delay element provided at the head of the four voltage control delay elements into the first delay signal, and is the fourth among the four voltage control delay elements. The differential signal output from the voltage control delay element provided is converted into the second delay signal, and the delay control signal generation unit includes a phase of the first delay signal and a phase of the second delay signal. The delay control signal is generated so that the difference between the two becomes a predetermined interval.

また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記遅延制御信号生成部は、前記先頭に設けられた電圧制御遅延素子に入力される差動信号の位相と前記4番目に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号の位相との差が半周期となるように前記遅延制御信号を生成することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the controller of the memory module according to the second aspect, the delay control signal generation unit is configured to output a phase of a differential signal input to the voltage control delay element provided at the head. The delay control signal is generated so that the difference between the phase of the differential signal output from the fourth voltage control delay element provided in the fourth cycle is a half cycle.

また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記遅延信号生成部は、前記第1の遅延信号及び前記第2の遅延信号の一方を、元となる差動信号の位相が反転した信号として出力し、前記遅延制御信号生成部は、前記2つの信号の立ち上がりタイミングが一致するように前記遅延制御信号を生成することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the controller of the memory module according to the third aspect, the delay signal generation unit is based on one of the first delay signal and the second delay signal. The differential control signal is output as an inverted signal, and the delay control signal generation unit generates the delay control signal so that rising timings of the two signals coincide with each other.

また、請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記ストローブ信号遅延制御部は、前記4つの電圧制御遅延素子のうち2番目に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号をシングルエンド信号に変換して得られた信号を前記遅延ストローブ信号として出力し、前記データ信号遅延制御部は、前記4つの電圧制御遅延素子のうち先頭に設けられた電圧制御遅延素子に入力される差動信号をシングルエンド信号に変換して得られた信号を前記遅延データ信号として出力することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the controller of the memory module according to the third or fourth aspect, the strobe signal delay control unit is a voltage control provided secondly among the four voltage control delay elements. A signal obtained by converting the differential signal output from the delay element into a single-ended signal is output as the delayed strobe signal, and the data signal delay control unit is provided at the head of the four voltage controlled delay elements. A signal obtained by converting a differential signal input to the voltage controlled delay element into a single-ended signal is output as the delayed data signal.

また、請求項6に記載の発明は、請求項2乃至5いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記遅延信号生成部は、前記4つの電圧制御遅延素子の前に更に直列に同一の電圧制御遅延素子が接続されていることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the controller of the memory module according to any of the second to fifth aspects, the delay signal generation unit further includes the same voltage in series before the four voltage controlled delay elements. A control delay element is connected.

また、請求項7に記載の発明は、請求項2乃至6いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記遅延信号生成部は、前記4つの電圧制御遅延素子の後に更に直列に同一の電圧制御遅延素子が接続されていることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the controller of the memory module according to any one of the second to sixth aspects, the delay signal generation unit further includes the same voltage control in series after the four voltage control delay elements. A delay element is connected.

また、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記遅延信号生成部は、前記複数直列に接続された電圧制御遅延素子が夫々出力する差動信号を互いに位相が反転した2つのシングルエンド信号に変換して前記複数の遅延信号を生成することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the controller of the memory module according to any one of the first to seventh aspects, the delay signal generation unit outputs a difference output from each of the plurality of voltage-controlled delay elements connected in series. The plurality of delayed signals are generated by converting a moving signal into two single-ended signals whose phases are inverted from each other.

また、請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラにおいて、前記基準クロックを出力する基準クロック出力部を更に有し、前記基準クロック出力部は、複数の電圧制御遅延素子を含む差動構成のリングオシレータと、前記リングオシレータから取り出した差動信号をシングルエンド信号に変換して前記メモリモジュールに入力するメモリクロック信号を生成するメモリクロック生成部と、前記リングオシレータから取り出した差動信号を前記遅延制御信号出力部に入力する前記差動信号として出力する基準クロック生成部と、前記生成されたメモリクロック信号及び外部から入力されたクロック信号に基づいて前記リングオシレータに含まれる電圧制御遅延素子を制御するための制御信号を出力する制御信号生成部と、を含むことを特徴とする。   The invention according to claim 9 is the controller of the memory module according to any one of claims 1 to 8, further comprising a reference clock output unit that outputs the reference clock, wherein the reference clock output unit includes a plurality of reference clock output units. A ring oscillator having a differential configuration including a voltage controlled delay element, a memory clock generation unit that converts a differential signal extracted from the ring oscillator into a single-ended signal and generates a memory clock signal to be input to the memory module; Based on the reference clock generation unit that outputs the differential signal extracted from the ring oscillator as the differential signal that is input to the delay control signal output unit, the generated memory clock signal, and the clock signal input from the outside A control signal for controlling a voltage control delay element included in the ring oscillator Characterized in that it comprises a force control signal generating unit.

本発明によれば、受信したクロック信号及びストローブ信号のタイミングを判断して判断結果を出力する機能を有するメモリモジュールのコントローラにおいて、通常動作時と同様の構成でのループバックテストが可能となる。   According to the present invention, in a controller of a memory module having a function of judging the timing of a received clock signal and strobe signal and outputting a judgment result, it is possible to perform a loopback test with a configuration similar to that during normal operation.

本発明の実施形態に係るメモリコントローラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory controller which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るCPの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of CP which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバイアス回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the bias circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るVCDLの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of VCDL which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電圧制御遅延素子の入出力関係を示す図である。It is a figure which shows the input-output relationship of the voltage control delay element which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電圧制御遅延素子の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the voltage control delay element which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバッファの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the buffer which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るVCDLが出力する信号のタイミングチャートである。It is a timing chart of the signal which VCDL concerning the embodiment of the present invention outputs. 本発明の他の実施形態に係るメモリコントローラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory controller which concerns on other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係るPLLの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of PLL which concerns on other embodiment of this invention. 従来技術に係るメモリコントローラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the memory controller which concerns on a prior art. 従来技術に係るメモリコントローラの信号のタイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the timing of the signal of the memory controller which concerns on a prior art.

実施の形態1.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るメモリモジュールのコントローラとしてのメモリコントローラ1の構成を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態に係るメモリコントローラ1は、PLL(Phase−Locked Loop)10、複数のシングル/差動変換器(以降、SD変換機とする)20、マスターDLL(Delay Locked Loop)30、ストローブ信号制御回路40及び複数のデータ信号制御回路50を含む。尚、これらの構成は、メモリモジュールからのデータのリード動作を実行する部分であり、メモリモジュールへのデータのライト動作を実行する部分が別途設けられるが、図1においては不図示である。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a memory controller 1 as a controller of a memory module according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a memory controller 1 according to the present embodiment includes a PLL (Phase-Locked Loop) 10, a plurality of single / differential converters (hereinafter referred to as SD converters) 20, a master DLL (Delay Locked). Loop) 30, a strobe signal control circuit 40, and a plurality of data signal control circuits 50 are included. Note that these configurations are portions for performing a data read operation from the memory module, and a portion for performing a data write operation to the memory module is separately provided, but is not illustrated in FIG.

本実施形態に係るメモリコントローラ1は、DDR3−SDRAM規格に対応したメモリモジュールのコントローラである。DDR3−SDRAMにおいては、ライトレベリング機能が定義され、メモリコントローラは、クロックとストローブとの位相について、メモリモジュールからのフィードバックを受けることができる。この機能を活かすためには、メモリコントローラ1において、ストローブ信号やデータ信号等の位相を制御する構成が必要である。本実施形態に係るメモリコントローラ1は、そのような課題を解決する。   The memory controller 1 according to the present embodiment is a controller of a memory module corresponding to the DDR3-SDRAM standard. In the DDR3-SDRAM, a write leveling function is defined, and the memory controller can receive feedback from the memory module regarding the phase of the clock and the strobe. In order to make use of this function, the memory controller 1 needs to be configured to control the phase of a strobe signal, a data signal, or the like. The memory controller 1 according to the present embodiment solves such a problem.

PLL10は、メモリモジュールに入力するメモリクロックCLKmem及びマスターDLLを制御するための基準クロックCLKstdを出力する。複数のSD変換機20のうち、PLL10が出力するCLKstdが入力されるSD変換機20は、シングルエンド信号であるCLKstdを、プラス差動電位VP及びマイナス差動電位VMからなる差動信号CLKDIFに変換する。 The PLL 10 outputs a memory clock CLK mem input to the memory module and a reference clock CLK std for controlling the master DLL. Among the plurality of SD converter 20, SD converter 20 CLK std is input to output is PLL10 is the CLK std is a single-ended signal, consisting of a plus differential potential V P and minus differential voltage V M difference Converted to a dynamic signal CLK DIF .

マスターDLL30は、図に示すように、VCDL(Voltage Control Delay Line:電圧制御遅延回路)100、PFD(Phase Frequency Detector:位相比較器)200、CP(Charge Pump)300、ループフィルタ400及びバイアス回路500を有する。   As shown in the drawing, the master DLL 30 includes a VCDL (Voltage Control Delay Line) 100, a PFD (Phase Frequency Detector) 200, a CP (Charge Pump) 300, a loop filter 400, and a bias circuit 500. Have

VCDL100は、バイアス回路500が出力するプラス制御信号Pcnt及びマイナス制御信号Ncntに応じて、CLKDIFを複数段階に遅延させたシングルエンドの遅延信号を生成し、複数生成した遅延信号のうちの2つであるF00及びF00Aを出力する。VCDL100の構成は後に詳述する。PFD200は、VCDL100が出力したF00及びF00Aの立ち上がりエッジの位相を比較し、その位相差に応じて誤差信号UPまたはDNのいずれかを出力する。 The VCDL 100 generates a single-ended delay signal obtained by delaying the CLK DIF in a plurality of stages according to the plus control signal P cnt and the minus control signal N cnt output from the bias circuit 500. Two F00 and F00A are output. The configuration of the VCDL 100 will be described in detail later. The PFD 200 compares the phases of the rising edges of F00 and F00A output from the VCDL 100, and outputs either the error signal UP or DN according to the phase difference.

CP300は、図2に示すように、p型トランジスタ301、n型トランジスタ302、電流源303及び電流源304を有する。p型トランジスタ301のゲートにはPFD200から出力されるUPが入力される。また、p型トランジスタ301のソースは電流源303を介して高電位と接続され、ドレインはパルス信号CPOの出力と接続されている。これにより、PFD200がUPを出力している場合、p型トランジスタ301がオンになり、電流源303の電流により正パルスがCPOとして出力される。   As shown in FIG. 2, the CP 300 includes a p-type transistor 301, an n-type transistor 302, a current source 303 and a current source 304. UP output from the PFD 200 is input to the gate of the p-type transistor 301. The source of the p-type transistor 301 is connected to a high potential via the current source 303, and the drain is connected to the output of the pulse signal CPO. As a result, when the PFD 200 outputs UP, the p-type transistor 301 is turned on, and a positive pulse is output as CPO by the current of the current source 303.

他方、n型トランジスタ302のゲートにはPFD200から出力されるDNが入力される。また、n型トランジスタ302のドレインはパルス信号CPOの出力と接続されており、ソースは電流源304を介して接地されている。これにより、PFD200がDNを出力している場合、n型トランジスタ302がオンになり、電流源304の電流により負パルスがCPOとして出力される。   On the other hand, DN output from the PFD 200 is input to the gate of the n-type transistor 302. The drain of the n-type transistor 302 is connected to the output of the pulse signal CPO, and the source is grounded through the current source 304. As a result, when the PFD 200 outputs DN, the n-type transistor 302 is turned on, and a negative pulse is output as CPO by the current of the current source 304.

ループフィルタ400は、CP300が出力するCPOを平滑化し、制御電圧VCOを出力する。CPOが正パルスの場合、CPOが出力するVCOの電圧は上昇する。他方、CPOが負パルスの場合、CPOが出力するVCOの電圧は減少する。   Loop filter 400 smoothes CPO output from CP 300 and outputs control voltage VCO. When CPO is a positive pulse, the voltage of VCO output from CPO increases. On the other hand, when CPO is a negative pulse, the voltage of VCO output from CPO decreases.

バイアス回路500は、図3に示すように、可変電流源501、p型トランジスタ502、p型トランジスタ503、n型トランジスタ504を有する。可変電流源501は、ループフィルタ400が出力するVCOの電圧に応じて電流値が変化する電流源である。電流源501の一端は、Pcntの出力、p型トランジスタ502のゲート、p型トランジスタ503のゲート及びp型トランジスタ502のドレインに接続されている。これにより、VCOの電圧値に応じてPcntの電流量が決定される。 As shown in FIG. 3, the bias circuit 500 includes a variable current source 501, a p-type transistor 502, a p-type transistor 503, and an n-type transistor 504. The variable current source 501 is a current source whose current value changes according to the voltage of the VCO output from the loop filter 400. One end of the current source 501 is connected to the output of P cnt , the gate of the p-type transistor 502, the gate of the p-type transistor 503, and the drain of the p-type transistor 502. Thereby, the current amount of P cnt is determined according to the voltage value of the VCO.

p型トランジスタ503は、ソースが高電位に接続され、ドレインがNcntの出力、n型トランジスタ504のゲート及びn型トランジスタ504のドレインに接続されている。これにより、VCOの電圧値に応じてNcntの電流量が決定される。即ち、バイアス回路500は、VCOの電圧値の上昇に応じて電流量が上昇するようにPcnt及びNcntを出力し、VCOの電圧値の減少に応じて電流量が減少するようにPcnt及びNcntを出力する。 In the p-type transistor 503, the source is connected to a high potential, the drain is connected to the output of N cnt , the gate of the n-type transistor 504, and the drain of the n-type transistor 504. Thereby, the amount of N cnt current is determined according to the voltage value of the VCO. That is, the bias circuit 500 outputs the P cnt and N cnt so that the amount of current is increased in accordance with the increase of the voltage value of the VCO, P cnt so that the amount of current decreases according to the decrease of the voltage value of the VCO And N cnt are output.

このように、マスターDLL30は、全体として、Pcnt及びNcntを出力するために動作する。上述したように、VCDL100は、Pcnt及びNcntに応じて遅延信号を生成する。即ち、Pcnt及びNcntが、遅延制御信号として用いられ、マスターDLL30が、遅延制御信号出力部として機能する。また、PFD200、CP300、ループフィルタ400及びバイアス回路500が、F00及びF00Aの2つの信号の位相差に応じて遅延信号を生成する遅延制御信号生成部として機能する。 In this way, the master DLL 30 operates to output P cnt and N cnt as a whole. As described above, the VCDL 100 generates a delay signal according to P cnt and N cnt . That is, P cnt and N cnt are used as delay control signals, and the master DLL 30 functions as a delay control signal output unit. Further, the PFD 200, the CP 300, the loop filter 400, and the bias circuit 500 function as a delay control signal generation unit that generates a delay signal according to the phase difference between the two signals F00 and F00A.

ストローブ信号制御回路40は、VCDL101を含み、SD変換機20によって差動信号に変換されたストローブ信号DQSを遅延させてシングルエンド信号として出力する。ストローブ信号制御回路40に含まれるVCDL101は、マスターDLL30に含まれるVCDL100と同様の構成を有し、DQSを複数段階に遅延させたシングルエンドの遅延信号を生成し、複数生成した遅延信号のうちF2を遅延ストローブ信号として出力する。即ち、ストローブ信号制御回路40が、ストローブ信号遅延制御部として機能する。   The strobe signal control circuit 40 includes a VCDL 101, delays the strobe signal DQS converted into a differential signal by the SD converter 20, and outputs the delayed signal as a single-ended signal. The VCDL 101 included in the strobe signal control circuit 40 has the same configuration as that of the VCDL 100 included in the master DLL 30, generates a single-ended delay signal obtained by delaying the DQS in a plurality of stages, and F2 among the generated delay signals is F2 Is output as a delayed strobe signal. That is, the strobe signal control circuit 40 functions as a strobe signal delay control unit.

また、ストローブ信号制御回路40に入力される差動信号を生成するSD変換器20は、メモリモジュールからシングルエンド信号として出力されるストローブ信号を差動信号に変換する。   The SD converter 20 that generates a differential signal input to the strobe signal control circuit 40 converts the strobe signal output as a single-ended signal from the memory module into a differential signal.

複数のデータ信号制御回路50は、複数のデータ信号DQ0、DQ1、DQ2、・・・DQ7(以降、DQ0〜DQ7を総称してDQとする)毎に設けられている。夫々のデータ信号制御回路50は、VCDL102を含み、SD変換機20によって差動信号に変換されたDQを遅延させてシングルエンド信号として出力する。   The plurality of data signal control circuits 50 are provided for each of the plurality of data signals DQ0, DQ1, DQ2,... DQ7 (hereinafter, DQ0 to DQ7 are collectively referred to as DQ). Each data signal control circuit 50 includes a VCDL 102, delays the DQ converted into a differential signal by the SD converter 20, and outputs it as a single-ended signal.

データ信号制御回路50に含まれるVCDL102は、マスターDLL30に含まれるVCDL100と同様の構成を有し、DQを複数段階に遅延させたシングルエンドの遅延信号を生成し、複数生成した遅延信号のうちF0を遅延データ信号として出力する。即ち、データ信号制御回路50が、データ信号遅延制御部として機能する。   The VCDL 102 included in the data signal control circuit 50 has a configuration similar to that of the VCDL 100 included in the master DLL 30, and generates a single-ended delay signal obtained by delaying DQ in a plurality of stages. Is output as a delayed data signal. That is, the data signal control circuit 50 functions as a data signal delay control unit.

夫々のデータ信号制御回路50に入力される差動信号を生成するSD変換器20は、メモリモジュールからシングルエンド信号として出力されるデータ信号を差動信号に変換する。   The SD converter 20 that generates a differential signal input to each data signal control circuit 50 converts the data signal output as a single-ended signal from the memory module into a differential signal.

次に、本実施形態に係るVCDL100の構成について説明する。図4は、VCDL100の構成を示す図である。尚、VCDL101及びVCDL102も、図4に示す構成と同様の構成を有する。図4に示すように、VCDL100は、遅延信号発生回路110、クロック生成部120及び切換回路130を含む。遅延信号発生回路110は、直列に接続された複数の電圧制御遅延素子111a、111b、111c、111d、111e及び111fを含む。   Next, the configuration of the VCDL 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the VCDL 100. As shown in FIG. The VCDL 101 and the VCDL 102 have the same configuration as that shown in FIG. As shown in FIG. 4, the VCDL 100 includes a delay signal generation circuit 110, a clock generation unit 120, and a switching circuit 130. The delay signal generation circuit 110 includes a plurality of voltage control delay elements 111a, 111b, 111c, 111d, 111e, and 111f connected in series.

電圧制御遅延素子111a、111b、111c、111d、111e及び111f(以降、これらのいずれかを指して電圧制御型遅延素子111とする)は、電圧制御の差動アンプであり、図5に示すように、入力されたプラス側差動信号I+及びマイナス側差動信号I−を、Pcnt及びNcntに応じて遅延させ、更にプラス側及びマイナス側を反転させてマイナス側差動信号O−及びプラス側差動信号O+として出力する。即ち、Pcnt及びNcntが、電圧制御遅延素子111における遅延を制御する遅延制御信号として用いられる。図6に、電圧制御型遅延素子111の構成を示す。 The voltage control delay elements 111a, 111b, 111c, 111d, 111e, and 111f (hereinafter, any one of them is referred to as a voltage control type delay element 111) is a voltage control differential amplifier, as shown in FIG. The plus-side differential signal I + and the minus-side differential signal I- are delayed in accordance with P cnt and N cnt , and the plus-side and minus-side are inverted, and the minus-side differential signal O− and Output as a positive differential signal O +. That is, P cnt and N cnt are used as a delay control signal for controlling the delay in the voltage control delay element 111. FIG. 6 shows the configuration of the voltage controlled delay element 111.

図6に示すように、電圧制御型遅延素子111は、p型トランジスタ112、p型トランジスタ113、n型トランジスタ114、n型トランジスタ115及びn型トランジスタ116を含む。p型トランジスタ112は、ゲートにPcntが入力され、ドレインが高電位に接続され、ソースがO−の出力及びn型トランジスタ114のドレインに接続されている。 As shown in FIG. 6, the voltage controlled delay element 111 includes a p-type transistor 112, a p-type transistor 113, an n-type transistor 114, an n-type transistor 115, and an n-type transistor 116. In the p-type transistor 112, P cnt is input to the gate, the drain is connected to a high potential, the source is connected to the output of O−, and the drain of the n-type transistor 114.

p型トランジスタ113は、ゲートにPcntが入力され、ソースが高電位に接続され、ドレインがO+の出力及びn型トランジスタ115のドレインに接続されている。n型トランジスタ114は、ゲートにI+が入力され、ドレインがp型トランジスタ112のドレイン及びO−の出力に接続され、ソースがn型トランジスタ116のドレイン及びn型トランジスタ115のソースに接続されている。 In the p-type transistor 113, P cnt is input to the gate, the source is connected to a high potential, the drain is connected to the O + output, and the drain of the n-type transistor 115. In the n-type transistor 114, I + is input to the gate, the drain is connected to the drain of the p-type transistor 112 and the output of O−, and the source is connected to the drain of the n-type transistor 116 and the source of the n-type transistor 115. .

n型トランジスタ115は、ゲートにI−が入力され、ドレインがp型トランジスタ113のソース及びO+の出力に接続され、ソースがn型トランジスタ116のドレイン及びn型トランジスタ114のソースに接続されている。n型トランジスタ116は、ゲートにNcntが入力され、ドレインがn型トランジスタ114及びn型トランジスタ115のソースに接続され、ソースが接地されている。 In the n-type transistor 115, I− is input to the gate, the drain is connected to the source of the p-type transistor 113 and the output of O +, and the source is connected to the drain of the n-type transistor 116 and the source of the n-type transistor 114. . In the n-type transistor 116, N cnt is input to the gate, the drain is connected to the sources of the n-type transistor 114 and the n-type transistor 115, and the source is grounded.

図6に示す電圧制御型遅延素子111の動作としては、まず、p型トランジスタ112及びp型トランジスタ113のソースから出力される電流量は、Pcntの電圧値に応じて上昇する。p型トランジスタ112のソースから出力される電流は、O−としての出力側及びn型トランジスタ114のドレインに流れる。他方、p型トランジスタ113のソースから出力される電流は、O+としての出力側及びn型トランジスタ115のドレインに流れる。 In the operation of the voltage controlled delay element 111 shown in FIG. 6, first, the amount of current output from the sources of the p-type transistor 112 and the p-type transistor 113 increases in accordance with the voltage value of P cnt . The current output from the source of the p-type transistor 112 flows to the output side as O− and to the drain of the n-type transistor 114. On the other hand, the current output from the source of the p-type transistor 113 flows to the output side as O + and to the drain of the n-type transistor 115.

ここで、n型トランジスタ114及びn型トランジスタ115に流れる電流量は、夫々ゲートに入力されるI+及びI−によって変化し、ゲートに印加される電圧値が高いほど、多くの電流が流れる。そして、n型トランジスタ114に流れる電流量が多いほど、O−の出力側に流れる電流が減少し、結果的にO−の電圧値が減少する。また、n型トランジスタ115に流れる電流量が多いほど、O+の出力側に流れる電流が減少し、結果的にO+の電圧値が減少する。尚、各トランジスタに流れる電流とは、各トランジスタのドレインからソースに流れる電流を示し、以下の説明においても同様とする。   Here, the amount of current flowing through the n-type transistor 114 and the n-type transistor 115 varies depending on I + and I− input to the gate, respectively, and the higher the voltage value applied to the gate, the more current flows. As the amount of current flowing through the n-type transistor 114 increases, the current flowing to the output side of O− decreases, and as a result, the voltage value of O− decreases. Further, as the amount of current flowing through the n-type transistor 115 increases, the current flowing to the output side of O + decreases, and as a result, the voltage value of O + decreases. The current flowing through each transistor refers to the current flowing from the drain to the source of each transistor, and the same applies in the following description.

上述したように、n型トランジスタ114に流れる電流量はI+によって決まり、O−に影響する。また、n型トランジスタ115に流れる電流量はI−によって決まり、O+に影響する。これにより、プラス側とマイナス側の差動信号が反転する。   As described above, the amount of current flowing through the n-type transistor 114 is determined by I + and affects O−. Further, the amount of current flowing through the n-type transistor 115 is determined by I− and affects O +. Thereby, the differential signal on the plus side and the minus side is inverted.

更に、n型トランジスタ114及びn型トランジスタ115に流れる電流量は、n型トランジスタ116に流れる電流量によって決定される。Ncntの電圧値が高いほど、n型トランジスタ116に流れる電流量が多くなるため、Ncntの電圧値が高いほど、n型トランジスタ114及びn型トランジスタ115に流れる電流量が多くなる。 Further, the amount of current flowing through the n-type transistor 114 and the n-type transistor 115 is determined by the amount of current flowing through the n-type transistor 116. As the voltage value of the N cnt is high, the amount of current flowing in the n-type transistor 116 increases, as the voltage value of the N cnt is high, becomes large amount of current flowing through the n-type transistor 114 and the n-type transistor 115.

また、p型トランジスタ112及びp型トランジスタ113のソースから出力される電流量が多いほどO−及びO+の電位が高くなるため、I+及びI−の変化に応じたO−及びO+の変化が急峻となる。結果的に、Pcnt及びNcntの電流量が多いほど、遅延信号であるO−及びO+のI+及びI−に対する遅延量が少なくなる。 Further, since the potentials of O− and O + increase as the amount of current output from the sources of the p-type transistor 112 and the p-type transistor 113 increases, changes in O− and O + corresponding to changes in I + and I− are sharp. It becomes. As a result, the larger the current amount of P cnt and N cnt , the smaller the delay amount of O− and O +, which are the delay signals, with respect to I + and I−.

遅延信号発生回路110は、図5及び図6において説明した電圧制御型遅延素子111を直列に接続することにより、複数段階に遅延した差動信号を生成することができる。即ち、遅延信号発生回路110が、遅延生成部として機能する。また、VCDL100が、全体として遅延信号出力部として機能する。   The delay signal generation circuit 110 can generate a differential signal delayed in a plurality of stages by connecting the voltage-controlled delay elements 111 described in FIGS. 5 and 6 in series. That is, the delay signal generation circuit 110 functions as a delay generation unit. The VCDL 100 functions as a delay signal output unit as a whole.

例えば、図4に示すように、一段目の電圧制御型遅延素子111aは、VP及びVMを遅延させ、O4及びO0を出力する。また、二段目の電圧制御型遅延素子111bは、O4及びO0を遅延させ、O1及びO5を出力する。電圧制御型遅延素子111は、全て同一の構成を有するため、全ての電圧制御型遅延素子111において発生する遅延量は同一である。 For example, as shown in FIG. 4, the first stage of the voltage-controlled delay element 111a delays the V P and V M, and outputs the O4 and O0. The second-stage voltage-controlled delay element 111b delays O4 and O0 and outputs O1 and O5. Since all the voltage controlled delay elements 111 have the same configuration, the delay amount generated in all the voltage controlled delay elements 111 is the same.

尚、電圧制御遅延素子111fは、遅延素子としてではなく、電圧制御遅延素子111eがドライブする配線の負荷を、他の電圧制御遅延素子111a〜111dと同一にするために設けられている。これにより、電圧制御遅延素子111eが出力する信号のタイミングと他の電圧制御遅延素子111a〜111dが出力する信号のタイミングとの間のオフセットを解消することができる。   The voltage control delay element 111f is not provided as a delay element, but is provided to make the load of the wiring driven by the voltage control delay element 111e the same as the other voltage control delay elements 111a to 111d. Thereby, the offset between the timing of the signal output from the voltage control delay element 111e and the timing of the signal output from the other voltage control delay elements 111a to 111d can be eliminated.

本実施形態に係る遅延信号発生回路110は、電圧制御型遅延素子111aの出力のタイミングと、電圧制御型遅延素子111eの出力のタイミングとが180°の位相差となるように、Pcnt及びNcntによって制御される。詳細な動作については、後に詳述する。 Delay signal generator circuit 110 according to this embodiment, as the timing of the output of the voltage controlled delay element 111a, and the timing of the output of the voltage-controlled delay element 111e as a phase difference of 180 °, P cnt and N controlled by cnt . Detailed operations will be described later.

クロック生成部120は、遅延信号発生回路110が複数段階に遅延して出力する差動信号をそれぞれシングルエンド信号に変換してクロック信号として出力する。即ち、クロック生成部120が、遅延信号生成部として機能する。遅延信号発生回路110に含まれる各段の電圧制御型遅延素子111が出力する差動信号、例えば、O4及びO0は、差動バッファを経て差動/シングル変換回路(以降、DS変換回路とする)に入力され、シングルエンド信号に変換される。   The clock generation unit 120 converts the differential signals output by the delay signal generation circuit 110 after being delayed in a plurality of stages into single-ended signals and outputs the signals as clock signals. That is, the clock generation unit 120 functions as a delay signal generation unit. A differential signal, for example, O4 and O0, output from the voltage-controlled delay element 111 in each stage included in the delay signal generation circuit 110 is converted into a differential / single conversion circuit (hereinafter referred to as a DS conversion circuit) through a differential buffer. ) And converted to a single-ended signal.

ここで、図4に示すように、一の差動バッファに対して2つのDS変換回路が接続されており、差動信号のプラス側及びマイナス側が互いに反転されて入力される。これにより、一段の電圧制御型遅延素子111によって遅延信号及びその反転信号が出力される。例えば、電圧制御型遅延素子111aの出力は、クロック生成部120を経て、遅延信号F0、F00及び遅延反転信号として出力される。また、電圧制御型遅延素子111bの出力は、クロック生成部120を経て、遅延信号F1及び遅延反転信号F5として出力される。   Here, as shown in FIG. 4, two DS conversion circuits are connected to one differential buffer, and the positive side and the negative side of the differential signal are inverted and inputted. As a result, the delay signal and its inverted signal are output by the one-stage voltage-controlled delay element 111. For example, the output of the voltage controlled delay element 111a is output as the delayed signals F0 and F00 and the delayed inverted signal via the clock generator 120. The output of the voltage control type delay element 111b is output as a delay signal F1 and a delay inverted signal F5 through the clock generation unit 120.

尚、図4に示すように、電圧制御型遅延素子111a及び電圧制御型遅延素子111eの出力を処理するDS変換回路の出力は、夫々バッファ121a、1211b、121c及び121dによって分割されて出力される。バッファ121a〜121dは、図7に示すような構成を有する。PFD200に入力するF00と遅延信号として用いるF0とを同電位に接続すると、信号線による負荷が変わり、他の信号のタイミングとの間にオフセットが生じるため、バッファ121a〜121dが設けられている。   As shown in FIG. 4, the outputs of the DS conversion circuit that processes the outputs of the voltage controlled delay element 111a and the voltage controlled delay element 111e are divided and output by buffers 121a, 1211b, 121c, and 121d, respectively. . The buffers 121a to 121d have a configuration as shown in FIG. When F00 input to the PFD 200 and F0 used as a delay signal are connected to the same potential, the load due to the signal line changes and an offset occurs between the timings of other signals, so buffers 121a to 121d are provided.

切換回路130は、クロック生成回路120が出力する信号のうち、F00及びF00A以外の信号のうちいずれかを、切換信号CNTに応じて切り換えて出力する。即ち、切換回路130が、出力信号切換部として機能する。図1において説明したように、VCDL101に含まれる切換回路130は、F2を出力している。また、夫々のVCDL102に含まれる切換回路130は、F0を出力している。   The switching circuit 130 switches and outputs one of the signals output from the clock generation circuit 120 other than the signals F00 and F00A according to the switching signal CNT. That is, the switching circuit 130 functions as an output signal switching unit. As described in FIG. 1, the switching circuit 130 included in the VCDL 101 outputs F2. In addition, the switching circuit 130 included in each VCDL 102 outputs F0.

次に、本実施形態に係るメモリコントローラ1の動作について説明する。上述したように、PFD200には、VCDL100の出力であるF00及びF00Aが入力される。ここで、F00Aは、F00の元となる差動信号O4及びO0が電圧制御型遅延素子111b〜111eによって更に遅延された差動信号O0A及びO4Aに基づいて生成される信号である。また、F00Aは、F00の位相が半周期遅延した信号の反転信号である。   Next, the operation of the memory controller 1 according to this embodiment will be described. As described above, F00 and F00A that are outputs of the VCDL 100 are input to the PFD 200. Here, F00A is a signal generated based on the differential signals O0A and O4A obtained by further delaying the differential signals O4 and O0 that are the source of F00 by the voltage-controlled delay elements 111b to 111e. F00A is an inverted signal of a signal obtained by delaying the phase of F00 by a half cycle.

上述したように、PFD200は、F00に対してF00Aの位相が遅れている場合、両信号の位相差分のパルスをUPから出力する。CP300はUPのパルスを受けて出力CPOに正パルスを出力する。ループフィルタ400は、CP300から入力された正パルスを平滑化して制御電圧VCOの電圧を上昇させる。バイアス回路500は制御電圧VCOの上昇によってVCDL100に供給する電流量を増やすようにPcntとNcntを出力する。これにより、遅延信号発生回路110に含まれる各段の電圧制御型遅延素子111における遅延量が減少する。 As described above, when the phase of F00A is delayed with respect to F00, the PFD 200 outputs a pulse of the phase difference between both signals from the UP. The CP 300 receives the UP pulse and outputs a positive pulse to the output CPO. The loop filter 400 smoothes the positive pulse input from the CP 300 and increases the voltage of the control voltage VCO. The bias circuit 500 outputs P cnt and N cnt so as to increase the amount of current supplied to the VCDL 100 as the control voltage VCO increases. As a result, the amount of delay in the voltage-controlled delay element 111 in each stage included in the delay signal generation circuit 110 is reduced.

一方、F00に対してF00Aの位相が進んでいる場合、PFD200は、両信号の位相差分のパルスをDNから出力する。CP300DNのパルスを受けて出力CPOに負パルスを出力する。ループフィルタ400は、CP300から入力された負パルス平滑化して制御電圧VCOの電圧を減少させる。バイアス回路500は制御電圧VCOの減少によってVCDL100に供給する電流量を減らすようにPcntとNcntを出力する。これにより、遅延信号発生回路110に含まれる各段の電圧制御型遅延素子111における遅延量が増大する。 On the other hand, when the phase of F00A is advanced with respect to F00, PFD200 outputs a pulse of a phase difference between both signals from DN. In response to the pulse of CP300DN, a negative pulse is output to the output CPO. The loop filter 400 smoothes the negative pulse input from the CP 300 and decreases the voltage of the control voltage VCO. The bias circuit 500 outputs P cnt and N cnt so as to reduce the amount of current supplied to the VCDL 100 by decreasing the control voltage VCO. As a result, the amount of delay in the voltage-controlled delay element 111 in each stage included in the delay signal generation circuit 110 increases.

マスターDLL30がこのような動作が繰り返し、F00とF00Aの位相が一致するとPFD200がUP及びDNの誤差信号パルスの出力を停止する。この状態になるとCP300の出力がハイインピーダンスになりループフィルタ400の制御電圧VCOが一定電圧に保持される。結果的に、Pcnt及びNcntの電圧が固定され、遅延信号発生回路110に含まれる各段の電圧制御型遅延素子111における遅延量が固定される。 When the master DLL 30 repeats such operations and the phases of F00 and F00A match, the PFD 200 stops outputting the UP and DN error signal pulses. In this state, the output of the CP 300 becomes high impedance, and the control voltage VCO of the loop filter 400 is held at a constant voltage. As a result, the voltages of P cnt and N cnt are fixed, and the delay amount in the voltage controlled delay element 111 in each stage included in the delay signal generation circuit 110 is fixed.

ここで、上述したように、F00AはF00から4段階の電圧制御型遅延素子111によって遅延された信号の反転信号である。即ち、PFD200によるF00とF00Aとの位相を一致させる動作は、電圧制御型遅延素子111aが出力する信号と電圧制御型遅延素子111eが出力する信号との位相差を180°に保つ動作と同義である。   Here, as described above, F00A is an inverted signal of the signal delayed by the voltage-controlled delay element 111 in four stages from F00. That is, the operation of matching the phases of F00 and F00A by the PFD 200 is synonymous with the operation of maintaining the phase difference between the signal output from the voltage controlled delay element 111a and the signal output from the voltage controlled delay element 111e at 180 °. is there.

この場合、上述したように、夫々の電圧制御型遅延素子111における遅延量は等しく、電圧制御型遅延素子111aが出力する差動信号から電圧制御型遅延素子111eが出力する差動信号までは、4つの電圧制御型遅延素子111b、111c、111d及び111eによって信号が遅延される。従って、電圧制御型遅延素子111b〜111eにおける遅延量は180°の4分割であり、夫々45°となる。従って、F1は、F00の位相を45°遅延させた信号であり、F2は、F1の位相を45°遅延させた信号である。   In this case, as described above, the delay amount in each voltage-controlled delay element 111 is equal, and from the differential signal output from the voltage-controlled delay element 111a to the differential signal output from the voltage-controlled delay element 111e, The signal is delayed by the four voltage-controlled delay elements 111b, 111c, 111d, and 111e. Therefore, the amount of delay in the voltage controlled delay elements 111b to 111e is 180 ° divided into four, which is 45 °. Therefore, F1 is a signal obtained by delaying the phase of F00 by 45 °, and F2 is a signal obtained by delaying the phase of F1 by 45 °.

F00とF00Aとの位相が一致した場合の各信号のタイミングチャートを図8に示す。図8に示すように、F1〜F4は、F0を45°ずつ段階的に遅延させた信号となる。また、F5、F6、F7及びF00Aは、夫々F1、F2、F3及びF4を反転させた信号となる。   FIG. 8 shows a timing chart of each signal when the phases of F00 and F00A coincide. As shown in FIG. 8, F1 to F4 are signals obtained by delaying F0 stepwise by 45 degrees. F5, F6, F7, and F00A are signals obtained by inverting F1, F2, F3, and F4, respectively.

このように生成される信号F1〜F4を用いて、DQS及びDQのタイミングを好適に制御することができる。図1において説明したように、データ信号制御回路50においては、VCDL102の出力のうちF0を用いる。これに対して、ストローブ信号制御回路40においては、VCDL101の出力のうちF2を用いる。図8に示すように、F2はF0に対して位相が90°遅延した信号であるため、データ信号に対してストローブ信号のタイミングを好適に保つことができる。   Using the signals F1 to F4 generated in this way, the timing of DQS and DQ can be suitably controlled. As described with reference to FIG. 1, the data signal control circuit 50 uses F0 among the outputs of the VCDL 102. On the other hand, the strobe signal control circuit 40 uses F2 of the output of the VCDL 101. As shown in FIG. 8, since F2 is a signal whose phase is delayed by 90 ° with respect to F0, the timing of the strobe signal can be suitably maintained with respect to the data signal.

また、切換回路130の出力をF0〜F4のいずれかに切り換えることにより、DQ0〜DQ7のタイミングを45°単位で最大180°調整することができる。例えば、メモリコントローラ1に入力される段階でデータ信号DQ0〜DQ7のタイミングがずれている場合に、切換信号CNTを制御して切換回路130の出力をF0〜F4に切り換えることにより、好適に各データ信号間のずれを調整することができる。このような機能は、動作周波数が800MHz以上と高いDDR(Double Data Rate)3のメモリモジュールにおいて、特に有効である。   Further, by switching the output of the switching circuit 130 to any one of F0 to F4, the timing of DQ0 to DQ7 can be adjusted up to 180 ° in units of 45 °. For example, when the timing of the data signals DQ0 to DQ7 is shifted at the stage of input to the memory controller 1, the switching signal CNT is controlled to switch the output of the switching circuit 130 to F0 to F4. The deviation between the signals can be adjusted. Such a function is particularly effective in a DDR (Double Data Rate) 3 memory module having an operating frequency as high as 800 MHz or higher.

本実施形態によれば、VCDLが出力する信号のうち、F00の信号タイミングとF00から複数段の遅延素子により遅延された信号の反転信号であるF00Aの信号タイミングとが一致するように、複数段の遅延素子の遅延量を制御する。これにより、複数段の遅延素子によって180°の位相差を制御することができ、高精度で高分解能の多相クロックを小回路規模、低消費電力で実現することができる。   According to the present embodiment, among the signals output from the VCDL, the signal timing of F00 and the signal timing of F00A, which is an inverted signal of the signal delayed from F00 by a plurality of delay elements, coincide with each other. The delay amount of the delay element is controlled. As a result, a phase difference of 180 ° can be controlled by a plurality of stages of delay elements, and a high-precision and high-resolution multiphase clock can be realized with a small circuit scale and low power consumption.

上述したように、本実施形態においては、4段階に遅延させた信号の位相差を180度に合わせることによって、45°間隔の遅延信号を生成している。従って、遅延信号発生回路110は、少なくとも4つの電圧制御遅延素子を含む必要がある。更に、複数段の遅延素子の終端として電圧制御遅延素子111fを設けることにより、位相比較するF00及びF00Aの2信号の出力負荷、スルーレートを等しくすることができるため両信号の位相オフセットの要因を減らすことができる。   As described above, in this embodiment, delayed signals at 45 ° intervals are generated by adjusting the phase difference of the signals delayed in four stages to 180 degrees. Therefore, the delay signal generation circuit 110 needs to include at least four voltage controlled delay elements. Further, by providing the voltage controlled delay element 111f as the termination of the delay elements in a plurality of stages, the output load and the slew rate of the two signals F00 and F00A for phase comparison can be made equal, so the cause of the phase offset of both signals Can be reduced.

同様に、先頭の電圧制御遅延素子111aに入力される差動信号をクロック生成部120に入力してシングルエンド信号に変換するのではなく、電圧制御遅延素子111aが出力した信号をシングルエンド信号に変換することにより、位相比較するF00及びF00Aの2信号の出力負荷、スルーレートを等しくすることができるため両信号の位相オフセットの要因を減らすことができる。   Similarly, the differential signal input to the leading voltage control delay element 111a is not input to the clock generation unit 120 and converted to a single end signal, but the signal output from the voltage control delay element 111a is converted to a single end signal. By converting, it is possible to equalize the output load and slew rate of the two signals F00 and F00A for phase comparison, so that the cause of the phase offset of both signals can be reduced.

また、F00とF00Aが生成される回路を同一の回路構成としているために、位相比較する2信号の出力負荷、スルーレートを等しくすることができるため両信号の位相オフセットの要因を減らすことができる。   In addition, since the circuits in which F00 and F00A are generated have the same circuit configuration, the output load and the slew rate of the two signals to be phase-compared can be made equal, so that the cause of the phase offset of both signals can be reduced. .

また、本実施形態に係るメモリコントローラ1においては、ストローブ信号制御回路40とデータ信号制御回路50とで同様の構成のVCDL101、102を用いているため、回路の違いによる信号のオフセットを防ぐことができる。これにより、ストローブ信号をデータ信号に対して高精度に90°遅延させることが可能となる。   Further, in the memory controller 1 according to the present embodiment, since the strobe signal control circuit 40 and the data signal control circuit 50 use the VCDLs 101 and 102 having the same configuration, it is possible to prevent a signal offset due to a difference in circuit. it can. As a result, the strobe signal can be delayed by 90 ° with respect to the data signal with high accuracy.

また、本実施形態に係るメモリコントローラ1においては、上述したように、夫々のデータ信号DQ0〜DQ7のタイミングやストローブ信号のタイミングを調整することが可能である。ここで、データ信号DQのタイミングをF0から135°遅延したタイミング、即ち、F3の信号を用いて調整した場合、ストローブ信号のタイミングをF0から225°遅延した信号とする必要がある。この場合、本実施形態に係るVCDL101の構成では、信号を180°よりも多く遅延させることはできない。   Further, in the memory controller 1 according to this embodiment, as described above, the timing of each data signal DQ0 to DQ7 and the timing of the strobe signal can be adjusted. Here, when the timing of the data signal DQ is delayed by 135 ° from F0, that is, when it is adjusted using the signal of F3, it is necessary to make the timing of the strobe signal delayed by 225 ° from F0. In this case, in the configuration of the VCDL 101 according to the present embodiment, the signal cannot be delayed more than 180 °.

しかしながら、ストローブ信号のような“High”、“Low”が交互に繰り返される信号においては、225°遅延した信号は45°遅延した信号の反転信号と同義である。従って、ストローブ信号DQSを180°以上遅延させた信号として、F5、F6及びF7の信号を、夫々、225°、270°及び315°の遅延信号として用いることができる。このような構成により、DDR3−SDRAMにおいて定義されているライトレベリング機能を活かす、好適なメモリコントローラ1を提供することができる。   However, in a signal such as a strobe signal in which “High” and “Low” are alternately repeated, a signal delayed by 225 ° is synonymous with an inverted signal of the signal delayed by 45 °. Therefore, as signals obtained by delaying the strobe signal DQS by 180 ° or more, the signals F5, F6, and F7 can be used as delayed signals of 225 °, 270 °, and 315 °, respectively. With such a configuration, it is possible to provide a suitable memory controller 1 that makes use of the write leveling function defined in the DDR3-SDRAM.

また、本実施形態に係るメモリコントローラ1においては、ループバックテストを好適に行なうことが可能である。ループバックテストとは、メモリモジュールに書き込むライト動作を制御する回路(以降、ライト回路とする)が出力したライトデータを、メモリモジュールからのリード動作を実行する回路(以降、リード回路とする)に入力し、ライトデータとリードデータとの整合性を確認するテストである。   Moreover, in the memory controller 1 according to the present embodiment, it is possible to suitably perform a loopback test. The loopback test is a circuit (hereinafter referred to as a read circuit) that performs a read operation from a memory module by using write data output from a circuit (hereinafter referred to as a write circuit) that controls a write operation to be written to the memory module. This is a test for confirming the consistency between the input data and the write data.

一般的に、メモリモジュールのコントローラに含まれるライト回路は、ストローブ信号の位相をデータ信号の位相から90°遅延させて出力し、メモリモジュールに入力することを前提に設計される。従って、ループバックテストは、ライト回路が出力したストローブ信号に応じてリード回路でライトデータをホールドして実行する。   In general, a write circuit included in a controller of a memory module is designed on the assumption that the phase of the strobe signal is delayed by 90 ° from the phase of the data signal and is output to the memory module. Therefore, the loopback test is executed by holding the write data in the read circuit in accordance with the strobe signal output from the write circuit.

しかしながら、一般的なリード回路は、ストローブ信号とデータ信号とが同期した状態で入力されることを前提として設計されている。上述したように、本実施形態に係るメモリコントローラ1も同様である。従って、ループバックテストの実行においては、ストローブ信号及びデータ信号のタイミングを調整することが必要である。   However, a general read circuit is designed on the assumption that the strobe signal and the data signal are input in a synchronized state. As described above, the same applies to the memory controller 1 according to the present embodiment. Therefore, in the execution of the loopback test, it is necessary to adjust the timing of the strobe signal and the data signal.

このような課題に対して、本実施形態に係るメモリコントローラ1は、好適に対応することが可能である。即ち、ループバックテストを実行する際には、切換回路130に入力する切換信号CNTを制御して切換回路130の出力を切り換えることにより、ループバックされたストローブ信号に応じてループバックされたデータ信号をホールドすることができる。具体的には、VCDL101の出力をF2からF0に切り換えることにより可能である。   The memory controller 1 according to the present embodiment can suitably cope with such a problem. That is, when the loopback test is executed, the data signal looped back according to the strobe signal looped back is controlled by controlling the switching signal CNT input to the switching circuit 130 and switching the output of the switching circuit 130. Can be held. Specifically, this is possible by switching the output of the VCDL 101 from F2 to F0.

また、ループバックテストを実行する場合において、メモリコントローラ1の実際の動作に関係しない回路を用いると、メモリコントローラの実際の動作状態とは異なる状態でのテストとなってしまい、ループバックテストの信頼性が低下する。このような課題に対して、VCDL101及びVCDL102は、実際の動作に関係する回路であるため、実際の動作状態と大きく異なる状態とはならず、ループバックテストの信頼性を保つことができる。   Further, when a circuit that is not related to the actual operation of the memory controller 1 is used when the loop back test is executed, the test is performed in a state different from the actual operation state of the memory controller, and the reliability of the loop back test is increased. Sex is reduced. In response to such a problem, the VCDL 101 and the VCDL 102 are circuits related to the actual operation, so that they are not greatly different from the actual operation state, and the reliability of the loopback test can be maintained.

これらループバックテストに関する課題は、DDR3規格のメモリモジュールのコントローラに限ったことではなく、DDR2−SDRAM、DDR−SDRAM等の、他のDDR規格においても同様である。従って、DDR3規格以外のメモリモジュールのコントローラに本件を適用することにより、上記と同様の効果を得ることが可能である。   The problems related to the loopback test are not limited to the controller of the memory module of the DDR3 standard, but the same applies to other DDR standards such as DDR2-SDRAM and DDR-SDRAM. Therefore, by applying this case to a controller of a memory module other than the DDR3 standard, the same effect as described above can be obtained.

実施の形態2.
本実施形態においては、マスターDLL30への差動信号CLKDIFの入力態様が実施の形態1とは異なるメモリコントローラ1の例を説明する。尚、実施の形態1と同様の符号を付す構成については、同一または相当部を示すものとし、詳細な説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, an example of the memory controller 1 in which the input mode of the differential signal CLK DIF to the master DLL 30 is different from that in the first embodiment will be described. In addition, about the structure which attaches | subjects the code | symbol similar to Embodiment 1, it shall show the same or an equivalent part, and abbreviate | omits detailed description.

図9は、本実施形態に係るメモリコントローラ1の構成を示すブロック図である。図9に示すように、本実施形態に係るメモリコントローラ1は、PLL10に替えてPLL60を含み、PLL60が差動信号CLKDIFを生成してマスターDLL30に入力する。即ち、PLL60が基準クロック出力部として機能する。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the memory controller 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 9, the memory controller 1 according to the present embodiment includes a PLL 60 instead of the PLL 10, and the PLL 60 generates a differential signal CLK DIF and inputs it to the master DLL 30. That is, the PLL 60 functions as a reference clock output unit.

図10に本実施形態に係るPLL60の構成を示す。図10に示すように、PLL60は、マスターDLL30と同一の回路構成を有する。また、PLL60は、差動リングオシレータ61、DS変換回路62、バッファ63及び分周回路64を含む。   FIG. 10 shows the configuration of the PLL 60 according to this embodiment. As shown in FIG. 10, the PLL 60 has the same circuit configuration as the master DLL 30. The PLL 60 includes a differential ring oscillator 61, a DS conversion circuit 62, a buffer 63, and a frequency divider circuit 64.

PLL60に含まれるPFD200、CP300、ループフィルタ400及びバイアス回路500は、実施の形態1において説明したマスターDLL30に含まれるものと同様に機能する。ここで、PFD200は、PLL60に入力される入力クロックCLKINと分周回路64の出力とを比較して誤差信号UPまたはDNのいずれかを出力する点が実施の形態1と異なる。PFD200は、CLKIN及び分周回路64の出力とを比較し、CLKINの位相が進んでいれば、誤差信号UPを出力する。他方、分周回路64の出力の位相が進んでいれば、誤差信号DNを出力する。即ち、PFD200、CP300、ループフィルタ400及びバイアス回路500が、制御信号を出力する制御信号生成部として機能する。 The PFD 200, CP 300, loop filter 400, and bias circuit 500 included in the PLL 60 function in the same manner as those included in the master DLL 30 described in the first embodiment. Here, the PFD 200 is different from the first embodiment in that the input clock CLK IN input to the PLL 60 and the output of the frequency dividing circuit 64 are compared to output either the error signal UP or DN. The PFD 200 compares CLK IN and the output of the frequency dividing circuit 64, and outputs an error signal UP if the phase of CLK IN is advanced. On the other hand, if the phase of the output of the frequency dividing circuit 64 is advanced, an error signal DN is output. That is, the PFD 200, the CP 300, the loop filter 400, and the bias circuit 500 function as a control signal generation unit that outputs a control signal.

差動リングオシレータ61は、バイアス回路500が出力するPcnt及びNcntの電圧値に応じて差動信号を出力する発振回路である。差動リングオシレータ61は、実施の形態1の図5及び図6において説明した電圧制御遅延素子111と同一の遅延素子が複数直列に接続されて構成され、最終段の出力が最前段の遅延素子に入力されるループ構造になっている。 The differential ring oscillator 61 is an oscillation circuit that outputs a differential signal according to the voltage values of P cnt and N cnt output from the bias circuit 500. The differential ring oscillator 61 is configured by connecting a plurality of delay elements identical to the voltage control delay element 111 described in FIG. 5 and FIG. 6 of the first embodiment in series, and the output of the final stage is the delay element of the front stage. It has a loop structure that is input to.

DS変換器62は、差動リングオシレータ61が出力した差動信号をシングルエンド信号に変換してCLKMEMとして出力する。即ち、DS変換器62が、メモリクロック生成部として機能する。DS変換機62が出力するCLKMEMは、外部に出力される他、分周回路64に入力される。バッファ63は、差動リングオシレータ61が出力した差動信号の負荷が増大し、外部に出力するCLKDIFの遷移時間が長くなるのを防ぐために設けられる。即ち、バッファ63が、基準クロック生成部として機能する。尚、バッファ63を省略する場合、CLKDIFを取り出す出力配線が基準クロック生成部として機能する。 The DS converter 62 converts the differential signal output from the differential ring oscillator 61 into a single-ended signal and outputs it as CLK MEM . That is, the DS converter 62 functions as a memory clock generation unit. The CLK MEM output from the DS converter 62 is input to the frequency divider circuit 64 in addition to being output to the outside. The buffer 63 is provided to prevent the load of the differential signal output from the differential ring oscillator 61 from increasing and the transition time of CLK DIF output to the outside from becoming long. That is, the buffer 63 functions as a reference clock generation unit. When the buffer 63 is omitted, an output wiring for extracting CLK DIF functions as a reference clock generation unit.

分周回路64は、設定された分周比に応じて、DS変換器62の出力信号の周波数を分周した信号を出力する。例えば、DS変換器62の出力信号の周波数が100(MHz)であり、分周比が1/10である場合、分周回路64は、10(MHz)の周波数の信号を出力する。このような構成により、PLL60は、分周回路64の分周率に応じた周波数でシングルエンド信号であるCLKMEM及び差動信号であるCLKDIFを出力する。 The frequency dividing circuit 64 outputs a signal obtained by dividing the frequency of the output signal of the DS converter 62 in accordance with the set frequency dividing ratio. For example, when the frequency of the output signal of the DS converter 62 is 100 (MHz) and the frequency dividing ratio is 1/10, the frequency dividing circuit 64 outputs a signal having a frequency of 10 (MHz). With such a configuration, the PLL 60 outputs CLK MEM that is a single-ended signal and CLK DIF that is a differential signal at a frequency corresponding to the frequency dividing ratio of the frequency dividing circuit 64.

このような構成により、PLL60からマスターDLL30に供給されるクロックが差動信号として供給されるため、電源電圧変動等のコモンモードノイズに対するノイズ耐性が上がり、遅延制御の元になる基準クロックのジッタが低減され、より高精度な遅延制御が可能となる。   With such a configuration, since the clock supplied from the PLL 60 to the master DLL 30 is supplied as a differential signal, noise resistance against common mode noise such as power supply voltage fluctuation is improved, and the jitter of the reference clock that is the source of delay control is increased. As a result, delay control can be performed with higher accuracy.

尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

1 メモリコントローラ
10 PLL
20 シングル/差動変換器
30 マスターDLL
40 ストローブ信号制御回路
50 データ信号制御回路
60 PLL
100、101、102 VCDL
110 遅延信号発生回路
111、111a、111b、111c、111d、111e、111f 電圧制御遅延素子
112、113 p型トランジスタ
114、115、116 n型トランジスタ
120 クロック生成部
121a、121b、121c、121d バッファ
200 PFD
300 CP
301 p型トランジスタ
302 n型トランジスタ
303 電流源
304 電流源、
400 ループフィルタ
500 バイアス回路
501 可変電流源
502、503 p型トランジスタ
504 n型トランジスタ
1 Memory controller 10 PLL
20 Single / differential converter 30 Master DLL
40 Strobe signal control circuit 50 Data signal control circuit 60 PLL
100, 101, 102 VCDL
110 Delay signal generation circuit 111, 111a, 111b, 111c, 111d, 111e, 111f Voltage control delay element 112, 113 p-type transistor 114, 115, 116 n-type transistor 120 Clock generator 121a, 121b, 121c, 121d buffer 200 PFD
300 CP
301 p-type transistor 302 n-type transistor 303 current source 304 current source,
400 loop filter 500 bias circuit 501 variable current source 502, 503 p-type transistor 504 n-type transistor

特開2008−236064号公報JP 2008-236064 A

Claims (9)

受信したメモリクロック信号及びストローブ信号のタイミングを判断して判断結果を出力する機能を有するメモリモジュールのコントローラであって、
前記メモリモジュールから入力される信号の遅延を制御する遅延制御信号を出力する遅延制御信号出力部と、
前記メモリモジュールから入力されるストローブ信号を遅延させて遅延ストローブ信号として出力するストローブ信号遅延制御部と、
前記メモリモジュールから入力されるデータ信号を遅延させて遅延データ信号として出力するデータ信号遅延制御部と、を含み、
前記遅延制御信号出力部は、
差動信号として入力される基準クロックに基づいて互いに遅延間隔の異なる複数の遅延信号を出力する遅延信号出力部と、
前記複数の遅延信号に含まれる2つの信号を比較し、その位相差に応じて前記遅延制御信号を生成する遅延制御信号生成部と、を含み、
前記遅延信号出力部は、
差動構成の遅延素子であって入力された信号を前記遅延制御信号に応じた遅延間隔で遅延させて出力する電圧制御遅延素子が複数直列に接続された遅延生成部と、
前記複数直列に接続された電圧制御遅延素子が夫々出力する差動信号をシングルエンド信号に変換することにより前記複数の遅延信号を生成する遅延信号生成部と、
前記遅延信号生成部が生成した前記複数の遅延信号を切り換えて出力する出力信号切換部と、を含み、
前記遅延信号生成部は、前記複数直列に接続された電圧制御遅延素子のうちの1つに入力される差動信号をシングルエンド信号に変換した第1の遅延信号と、前記第1の遅延信号を出力する電圧制御遅延素子よりも2段以上後に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号をシングルエンド信号に変換した第2の遅延信号とを前記2つの信号として出力し、
前記ストローブ信号遅延制御部は、前記遅延信号出力部と同一の構成により前記遅延制御信号に応じて前記ストローブ信号に基づいて遅延間隔の異なる複数の遅延信号を生成し、前記生成した複数の遅延信号のうちの1つを前記遅延ストローブ信号として出力し、
前記データ信号遅延制御部は、前記遅延信号出力部と同一の構成により前記遅延制御信号に応じて前記データ信号に基づいて遅延間隔の異なる複数の遅延信号を生成し、前記生成した複数の遅延信号のうち前記遅延ストローブ信号とは遅延間隔の異なる信号を前記遅延データ信号として出力する、メモリモジュールのコントローラ。
A controller of a memory module having a function of judging a timing of a received memory clock signal and a strobe signal and outputting a judgment result;
A delay control signal output unit for outputting a delay control signal for controlling a delay of a signal input from the memory module;
A strobe signal delay control unit that delays the strobe signal input from the memory module and outputs the delayed strobe signal;
A data signal delay control unit that delays a data signal input from the memory module and outputs the delayed data signal as a delayed data signal;
The delay control signal output unit is
A delay signal output unit that outputs a plurality of delay signals having different delay intervals based on a reference clock input as a differential signal;
A delay control signal generation unit that compares two signals included in the plurality of delay signals and generates the delay control signal according to a phase difference between the two signals;
The delayed signal output unit is
A delay generation unit having a plurality of voltage-controlled delay elements connected in series, each of which is a delay element having a differential configuration and outputs an input signal with a delay interval corresponding to the delay control signal;
A delay signal generation unit configured to generate the plurality of delay signals by converting the differential signals output from the plurality of voltage-controlled delay elements connected in series to single-ended signals;
An output signal switching unit that switches and outputs the plurality of delay signals generated by the delay signal generation unit,
The delay signal generation unit includes: a first delay signal obtained by converting a differential signal input to one of the plurality of voltage-controlled delay elements connected in series into a single-ended signal; and the first delay signal. A second delay signal obtained by converting a differential signal output from a voltage control delay element provided two or more stages later than a voltage control delay element that outputs a single-ended signal as the two signals,
The strobe signal delay control unit generates a plurality of delay signals having different delay intervals based on the strobe signal according to the delay control signal with the same configuration as the delay signal output unit, and generates the plurality of delay signals One of them as the delayed strobe signal,
The data signal delay control unit generates a plurality of delay signals having different delay intervals based on the data signal according to the delay control signal with the same configuration as the delay signal output unit, and generates the plurality of delay signals A controller for a memory module that outputs a signal having a delay interval different from that of the delayed strobe signal as the delayed data signal.
前記遅延生成部は、少なくとも4つの前記電圧制御遅延素子が直列に接続されており、
前記遅延信号生成部は、前記4つの電圧制御遅延素子のうち先頭に設けられた電圧制御遅延素子に入力される差動信号を前記第1の遅延信号に変換し、前記4つの電圧制御遅延素子のうち4番目に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号を前記第2の遅延信号に変換し、
前記遅延制御信号生成部は、前記第1の遅延信号の位相と前記第2の遅延信号の位相との差が所定の間隔となるように前記遅延制御信号を生成することを特徴とする、請求項1に記載のメモリモジュールのコントローラ。
The delay generation unit includes at least four voltage-controlled delay elements connected in series,
The delay signal generation unit converts a differential signal input to a voltage control delay element provided at the head of the four voltage control delay elements into the first delay signal, and the four voltage control delay elements A differential signal output from a voltage control delay element provided in the fourth is converted to the second delay signal,
The delay control signal generation unit generates the delay control signal so that a difference between a phase of the first delay signal and a phase of the second delay signal becomes a predetermined interval. The controller of the memory module according to Item 1.
前記遅延制御信号生成部は、前記先頭に設けられた電圧制御遅延素子に入力される差動信号の位相と前記4番目に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号の位相との差が半周期となるように前記遅延制御信号を生成することを特徴とする、請求項2に記載のメモリモジュールのコントローラ。   The delay control signal generation unit is configured to detect a difference between a phase of the differential signal input to the voltage control delay element provided at the head and a phase of the differential signal output from the fourth voltage control delay element. The controller of the memory module according to claim 2, wherein the delay control signal is generated so as to have a half cycle. 前記遅延信号生成部は、前記第1の遅延信号及び前記第2の遅延信号の一方を、元となる差動信号の位相が反転した信号として出力し、
前記遅延制御信号生成部は、前記2つの信号の立ち上がりタイミングが一致するように前記遅延制御信号を生成することを特徴とする、請求項3に記載のメモリモジュールのコントローラ。
The delay signal generation unit outputs one of the first delay signal and the second delay signal as a signal obtained by inverting the phase of the original differential signal,
The controller of the memory module according to claim 3, wherein the delay control signal generation unit generates the delay control signal so that rising timings of the two signals coincide with each other.
前記ストローブ信号遅延制御部は、前記4つの電圧制御遅延素子のうち2番目に設けられた電圧制御遅延素子が出力する差動信号をシングルエンド信号に変換して得られた信号を前記遅延ストローブ信号として出力し、
前記データ信号遅延制御部は、前記4つの電圧制御遅延素子のうち先頭に設けられた電圧制御遅延素子に入力される差動信号をシングルエンド信号に変換して得られた信号を前記遅延データ信号として出力することを特徴とする、請求項3または4に記載のメモリモジュールのコントローラ。
The strobe signal delay control unit converts a signal obtained by converting a differential signal output from a voltage control delay element provided second among the four voltage control delay elements into a single-ended signal, as the delay strobe signal. Output as
The data signal delay control unit converts a signal obtained by converting a differential signal input to a voltage control delay element provided at the head of the four voltage control delay elements into a single-end signal. The memory module controller according to claim 3, wherein the controller of the memory module is output as:
前記遅延信号生成部は、前記4つの電圧制御遅延素子の前に更に直列に同一の電圧制御遅延素子が接続されていることを特徴とする請求項2乃至5いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラ。   6. The memory module controller according to claim 2, wherein the delay signal generation unit further includes the same voltage control delay element connected in series before the four voltage control delay elements. . 前記遅延信号生成部は、前記4つの電圧制御遅延素子の後に更に直列に同一の電圧制御遅延素子が接続されていることを特徴とする請求項2乃至6いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラ。   7. The memory module controller according to claim 2, wherein the delay signal generation unit further includes the same voltage control delay element connected in series after the four voltage control delay elements. 前記遅延信号生成部は、前記複数直列に接続された電圧制御遅延素子が夫々出力する差動信号を互いに位相が反転した2つのシングルエンド信号に変換して前記複数の遅延信号を生成することを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラ。   The delay signal generation unit converts the differential signals respectively output from the plurality of voltage-controlled delay elements connected in series into two single-ended signals whose phases are inverted to generate the plurality of delay signals. 8. The memory module controller according to claim 1, wherein the controller is a memory module. 前記基準クロックを出力する基準クロック出力部を更に有し、
前記基準クロック出力部は、
複数の電圧制御遅延素子を含む差動構成のリングオシレータと、
前記リングオシレータから取り出した差動信号をシングルエンド信号に変換して前記メモリモジュールに入力するメモリクロック信号を生成するメモリクロック生成部と、
前記リングオシレータから取り出した差動信号を前記遅延制御信号出力部に入力する前記差動信号として出力する基準クロック生成部と、
前記生成されたメモリクロック信号及び外部から入力されたクロック信号に基づいて前記リングオシレータに含まれる電圧制御遅延素子を制御するための制御信号を出力する制御信号生成部と、を含むことを特徴とする、請求項1乃至8いずれかに記載のメモリモジュールのコントローラ。
A reference clock output unit for outputting the reference clock;
The reference clock output unit is
A differential ring oscillator including a plurality of voltage controlled delay elements;
A memory clock generator for converting a differential signal extracted from the ring oscillator into a single-ended signal and generating a memory clock signal to be input to the memory module;
A reference clock generation unit that outputs the differential signal extracted from the ring oscillator as the differential signal that is input to the delay control signal output unit;
A control signal generator for outputting a control signal for controlling a voltage control delay element included in the ring oscillator based on the generated memory clock signal and a clock signal input from the outside, The memory module controller according to claim 1.
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