JP2014157535A - 半導体装置およびメモリモジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】メモリモジュールから出力されるアラート信号の波形の乱れを改善する。
【解決手段】メモリモジュール100に実装された複数のメモリチップそれぞれのアラート端子と接続された伝送線路の一端に終端抵抗を接続し、他端と接続された出力端子101とメモリコントローラ400とを接続する伝送線路をメモリコントローラ400近傍でキャパシタ500を介して接地する。
【選択図】図1
【解決手段】メモリモジュール100に実装された複数のメモリチップそれぞれのアラート端子と接続された伝送線路の一端に終端抵抗を接続し、他端と接続された出力端子101とメモリコントローラ400とを接続する伝送線路をメモリコントローラ400近傍でキャパシタ500を介して接地する。
【選択図】図1
Description
本発明は、半導体装置およびメモリモジュールに関する。
一般的に、メモリモジュール内で、伝送線路上の反射信号を軽減させるために、伝送線路の一端に終端抵抗素子を接続する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。
また、近年、メモリデバイスには、情報を記憶する以外の機能として、様々な機能が具備されている。例えば、メモリモジュールの1つであるDDR4 DRAM(Double Data Rate 4 Dynamic Random Access Memory)に、CRC(Cyclic Redundancy Check)エラーやパリティチェックエラー等のエラー発生をDRAM外へアラート信号として出力する機能があらたに設けられている。このようなDDR4 DRAMには、アラート信号を出力するための出力端子としてアラートピンが設けられている。
図21は、アラート信号の出力機能を具備したDRAMが複数実装されたメモリモジュール基板上の接続の一例を示す図である。
図21に示すように、DRAM2000−1〜2000−9が実装されたメモリモジュール1000において、メモリモジュール1000の外部から入力されるCA(Command and Address)信号やCTRL(Control)信号の信号線は、一筆書きで各DRAM2000−1〜2000−9の入力端子1002と接続されている。また、当該信号線は、入力端子1002から最遠端となるDRAM2000−9の先で終端抵抗3000と接続されている。一方、DRAM2000−1〜2000−9それぞれがエラー発生を通知するためのアラート信号の信号線は、DRAM2000−1〜2000−9それぞれに設けられたアラート端子と一筆書きで接続されている。これにより、DRAM2000−1〜2000−9から出力されたアラート信号は、メモリモジュール1000に設けられた出力端子1001からメモリコントローラへ出力される。
しかしながら、特に上述した信号線が長い場合、信号線上にアラート信号の反射が生じてしまうという問題点がある。例えば、図21に示した接続において、DRAM2000−9のアラート端子からアラート信号が出力された場合、当該アラート信号は出力端子1001の方向へ伝播すると共にDRAM2000−8の方向へも伝播する。すると、DRAM2000−8の方向へ伝播したアラート信号がDRAM2000−1で反射して出力端子1001の方向へ伝播する。このため、出力端子1001から出力されるアラート信号が乱れてしまう。さらに、SODIMM(Small Outline Dual In−Line Memory Module)は、システム上で1DPC(DIMM Per Channel)や2DPC等の各種構成があり、Alert信号の反射やDC Lowレベルは複雑である。
本発明の半導体装置は、
複数のメモリチップが実装されたメモリモジュールと、該メモリモジュールを制御するコントローラとを具備する半導体装置であって、
前記メモリモジュールは、前記複数のメモリチップが所定のエラーを検出したことを通知するために該複数のメモリチップそれぞれに設けられたアラート端子と接続された第1の伝送線路を有し、該第1の伝送線路の一端は前記コントローラと接続するために設けられた出力端子と接続し、該第1の伝送線路の他端は第1の終端抵抗素子と接続し、
前記出力端子と前記コントローラとの間の第2の伝送線路は、該コントローラ近傍で容量素子を介して接地される。
複数のメモリチップが実装されたメモリモジュールと、該メモリモジュールを制御するコントローラとを具備する半導体装置であって、
前記メモリモジュールは、前記複数のメモリチップが所定のエラーを検出したことを通知するために該複数のメモリチップそれぞれに設けられたアラート端子と接続された第1の伝送線路を有し、該第1の伝送線路の一端は前記コントローラと接続するために設けられた出力端子と接続し、該第1の伝送線路の他端は第1の終端抵抗素子と接続し、
前記出力端子と前記コントローラとの間の第2の伝送線路は、該コントローラ近傍で容量素子を介して接地される。
また、本発明のメモリモジュールは、
複数のメモリチップが実装されたメモリモジュールであって、
前記複数のメモリチップが所定のエラーを検出したことを通知するために該複数のメモリチップそれぞれに設けられたアラート端子と接続された伝送線路を有し、該伝送線路の一端は、当該メモリモジュールを制御するコントローラと接続するために設けられた出力端子と接続され、該伝送線路の他端は終端抵抗素子と接続される。
複数のメモリチップが実装されたメモリモジュールであって、
前記複数のメモリチップが所定のエラーを検出したことを通知するために該複数のメモリチップそれぞれに設けられたアラート端子と接続された伝送線路を有し、該伝送線路の一端は、当該メモリモジュールを制御するコントローラと接続するために設けられた出力端子と接続され、該伝送線路の他端は終端抵抗素子と接続される。
以上説明したように、本発明においては、メモリモジュールに実装された複数のメモリチップそれぞれのアラート端子と接続された伝送線路の一端に終端抵抗を接続し、他端とコントローラとを接続する伝送線路をコントローラ近傍で容量素子を介して接地した構成としたため、メモリモジュールから出力されるアラート信号の波形の乱れを改善することができる。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の半導体装置の実施の一形態を示す図である。
本形態は図1に示すように、メモリモジュール100と、メモリモジュール100を制御するメモリコントローラ400(コントローラ)と、キャパシタ500とから構成されている。メモリモジュール100に設けられた出力端子101と、メモリコントローラ400とが接続され、この出力端子101からメモリコントローラ400へ、メモリモジュール100内に実装(搭載)されたDRAMから出力されたアラート信号(Alert_n)が出力される。また、メモリモジュール100とメモリコントローラ400とを接続する伝送線路は、メモリコントローラ400近傍でキャパシタ500を介して接地されている。
(第1の実施例)
まず、メモリモジュール100がSODIMM(Small Outline Dual In−Line Memory Module)である場合を例に挙げて説明する。また、メモリコントローラ400と2つのメモリモジュールとが、MoBo(Mother Board) Fly−by Topologyと呼ばれる接続で構成する場合を例に挙げて説明する。
(第1の実施例)
まず、メモリモジュール100がSODIMM(Small Outline Dual In−Line Memory Module)である場合を例に挙げて説明する。また、メモリコントローラ400と2つのメモリモジュールとが、MoBo(Mother Board) Fly−by Topologyと呼ばれる接続で構成する場合を例に挙げて説明する。
図2は、図1に示したメモリモジュール100がSODIMMである場合のメモリモジュール100の内部構成を示す図である。
図1に示したメモリモジュール100には図2に示すように、複数のメモリチップであるDRAM200−1〜200−9が実装されている。また、メモリモジュール100には、メモリコントローラ400から出力されたCA(Command and Address)信号やCTRL(Control)信号を入力するために、入力端子102が設けられている。また、メモリモジュール100には、DRAM200−1〜200−9から出力されたアラート信号をメモリコントローラ400へ出力するための出力端子101が設けられている。このアラート信号は、DRAM200−1〜200−9が所定のエラーを検出したことを通知する信号である。また、入力端子102と、DRAM200−1〜200−9にそれぞれ設けられた制御端子202−1〜202−9とが一筆書きで接続されており、この接続線(伝送線路)上で入力端子102から最遠端となるDRAM200−9の先で終端抵抗素子である終端抵抗300と接続されている。終端抵抗300の一端は制御端子202−9と接続されており、他端は終端電圧VTTと接続されている。また、出力端子101と、DRAM200−1〜200−9にそれぞれ設けられたアラート端子201−1〜201−9とが一筆書きで接続されており、この接続線(伝送線路)上で出力端子101から最遠端となるDRAM200−1の先で終端抵抗素子である終端抵抗301と接続されている。終端抵抗301の一端はアラート端子201−1と接続されており、他端は電源電圧VDDと接続されている。
なお、図2に示した構成では、DRAMが9つである場合を例に挙げて示しているが、この数に限定しない。以下の説明においても同様である。
図3Aは、第1の実施例の構成において、図1に示したキャパシタ500が無い構成を示す図である。
図3Aに示すように、メモリコントローラ400と、2つのソケット600−1〜600−2とが接続されており、ソケット600−1〜600−2それぞれにメモリモジュール100−1〜100−2が実装されている。また、メモリコントローラ400とメモリモジュール100−1〜100−2とがFly−by Topologyで接続されている。なお、図3Aにおいては、この接続線(伝送線路)は、アラート信号が伝送する伝送線路のみを示している。このように、複数のメモリモジュール100−1〜100−2にそれぞれ設けられた出力端子がソケット600−1〜600−2を介して数珠状に接続され、この数珠状の一端に接続されたメモリモジュール100−1に設けられた出力端子が、ソケット600−1および伝送線路を介してメモリコントローラ400と接続されている。
図3Bは、図3Aに示した構成における接続を示す図である。
図3Bに示すように、基板700上に、メモリコントローラ400と、ソケット600−1〜600−2それぞれに実装されたメモリモジュール100−1〜100−2とが実装され、Fly−by Topologyの構成を持つ伝送線路800で接続されている。また、メモリモジュール100−1〜100−2には、複数のDRAMが実装されている。
図3A,3Bに示した構成において、メモリモジュール100−1〜100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測したシミュレーション結果を以下に示す。シミュレーション条件はTypicalで、スピードは、DDR4−2400を想定している。ここで、図3Aに示した伝送線路の配線長は、TLMB1を7.6mmとし、TLMB2を50mmとし、TLMB3を13mmとした。また、伝送線路800のメモリコントローラ400内の端には、終端抵抗(終端抵抗素子)が接続されている。また、DRAMのオープンドレインドライバのON時の抵抗値は34オーム(Typ)とする。また、DRAM内のアラート信号の配線(伝送線路)の特性インピーダンス(以下、Z0と称する)を50オームとする。
図4Aは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が50オームである場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図4Bは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が50オームである場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図5Aは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が100オームである場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図5Bは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が100オームである場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図6Aは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームである場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図6Bは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームである場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図7Aは、メモリコントローラ400内の終端抵抗を接続しない場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図7Bは、メモリコントローラ400内の終端抵抗を接続しない場合に、終端抵抗301の値を50、75、100オームに設定した場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図4A〜4B,5A〜5B、6A〜6B,7A〜7Bに示す結果から、信号の反射を軽減させるという観点では、終端抵抗301の抵抗値は、50オームが最良である。また、アラート信号のLowレベルを確保するという観点では、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームである場合、または当該終端抵抗を接続しない場合が最良である。しかしながら、これらの波形のRingingが大きく、またメモリコントローラ400における候補として仮定した受信レベル(VIHmin=0.75×VDD+80mV、VILmax=0.75×VDD−80mV)の観点でも、他の対策を施す必要がある。
図8は、第1の実施例の構成の一例を示す図である。
図8に示すように、メモリコントローラ400と、2つのソケット600−1〜600−2とが接続されており、ソケット600−1〜600−2それぞれにメモリモジュール100−1〜100−2が実装されている。また、メモリコントローラ400とメモリモジュール100−1〜100−2とがFly−by Topologyで接続されている。また、この接続線(伝送線路)は、メモリコントローラ400近傍で容量素子であるキャパシタ500を介して接地されている。このキャパシタ500の容量値は30pFである。なお、図8においては、この接続線(伝送線路)は、アラート信号が伝送する伝送線路のみを示している。
図8に示した構成において、メモリモジュール100−1〜100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を以下に示す。ここで、図3Aに示した伝送線路の配線長は、TLMB1を7.6mmとし、TLMB2を50mmとし、TLMB3を13mmとした。また、伝送線路のメモリコントローラ400内の端には、終端抵抗が接続されている。また、DRAMのオープンドレインドライバのON時の抵抗値は34オーム(Typ)とする。また、Z0を50オームとする。また、終端抵抗301の抵抗値を50オームとする。また、シミュレーション条件はTypicalである。
図9Aは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図9Bは、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームである場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図10Aは、メモリコントローラ400内の終端抵抗を接続しない場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図10Bは、メモリコントローラ400内の終端抵抗を接続しない場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図9A〜9B,10A〜10Bに示す結果から、キャパシタ500を接続することにより、図3Aに示した構成における測定結果と比較して、Ringingは問題ないレベルとなった。また、メモリコントローラ400における受信レベル(VIHmin=0.75×VDD+80mV、VILmax=0.75×VDD−80mV)の観点でも、問題ないレベルとなった。
図11Aは、第1の実施例の構成の他の例を示す図である。ここでは、図8に示した構成からメモリモジュール100−1が未実装となった場合を示している。このキャパシタ500の容量値は30pFである。
図11Aに示すように、図8に示したソケット600−1に実装されていたメモリモジュール100−1が未実装となり、メモリコントローラ400と接続されているメモリモジュールが1つだけになっている。
図11Bは、図11Aに示した構成における接続を示す図である。
図11Bに示すように、基板700上に、メモリコントローラ400と、ソケット600−2に実装されたメモリモジュール100−2とが実装され、Fly−by Topologyの構成を持つ伝送線路800で接続されている。また、メモリコントローラ400とメモリモジュール100−2とはPoint to Point接続になっている。また、メモリモジュール100−2には、複数のDRAMが実装されている。また、ソケット600−1にはメモリモジュール100−1は実装されていない。
図11A,11Bに示した構成において、メモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を以下に示す。ここで、図11Aに示した伝送線路の配線長は、TLMB1を7.6mmとし、TLMB2を50mmとし、TLMB3を13mmとした。また、伝送線路800のメモリコントローラ400内の端には、終端抵抗が接続されている。また、DRAMのオープンドレインドライバのON時の抵抗値は34オーム(Typ)とする。また、Z0を50オームとする。また、終端抵抗301の抵抗値を50オームとする。また、シミュレーション条件はTypicalである。
図12は、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図13は、メモリコントローラ400内の終端抵抗を接続しない場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図12,13に示す結果から、1DPC(DIMM Per Channel)構成においても、図8に示した2DPC構成と同様に、Ringingは問題ないレベルとなった。また、メモリコントローラ400における受信レベル(VIHmin=0.75×VDD+80mV、VILmax=0.75×VDD−80mV)の観点でも、問題ないレベルとなった。
以上、DRAMのオープンドレインドライバのON時の抵抗値が34オームとなるTypcal条件で測定を行ったが、この抵抗値(以下、Ronと称する)は、Minimumで27.2オーム(Fast条件)、Maximumで40.8オーム(Slow条件)とばらつきがある。そこで、電源電圧等どのような場合にどの条件を適用するかを検討する必要がある。
図14は、各条件における各電圧値を示す図である。
図14に示すように、Fast条件におけるVDDQ(終端抵抗301をプルアップする電圧値)は、1.26Vである。また、Fast条件におけるVIHmin(電圧値がHighレベルと認識される最小値)は、1.025Vである。また、Fast条件におけるVref(基準電圧値)は、0.945Vである。また、Fast条件におけるVILmax(電圧値がLowレベルと認識される最大値)は、0.865Vである。また、Slow条件におけるVDDQは、1.14Vである。また、Slow条件におけるVIHminは、0.935Vである。また、Slow条件におけるVrefは、0.855Vである。また、Slow条件におけるVILmaxは、0.775Vである。
これらの値とZ0とRonと(式1)とを用いて、VA1を算出する。このVA1は、DRAMのAlert信号出力のOpen DrainがONとなった時のDRAMのアラート信号の配線のドレイン側の端の電圧値である。ここで、Z0を50オームとする。
VA1=Vinitial×Ron/(Ron+Z0)…(式1)
ここで、Vinitialは、入力電圧に相当するため、VDDQと同じ値である。算出されたVA1からLowレベルマージン値を算出する。
ここで、Vinitialは、入力電圧に相当するため、VDDQと同じ値である。算出されたVA1からLowレベルマージン値を算出する。
図15は、各条件において算出されたVA1とLowレベルマージン値とを示す図である。
図15に示すように、VDDQが1.26Vであり、Ronが40.8オームである場合、VA1は0.566Vとなり、Lowレベルマージン値は0.299Vとなる。これをCase1とする。また、VDDQが1.26Vであり、Ronが27.2オームである場合、VA1は0.444Vとなり、Lowレベルマージン値は0.421Vとなる。これをCase2とする。また、VDDQが1.14Vであり、Ronが40.8オームである場合、VA1は0.512Vとなり、Lowレベルマージン値は0.263Vとなる。これをCase3とする。また、VDDQが1.14Vであり、Ronが27.2オームである場合、VA1は0.402Vとなり、Lowレベルマージン値は0.373Vとなる。これをCase4とする。
図15に示した算出結果から、Case3が、Lowレベルマージン値が最も厳しい条件となる(Slow条件)。また、Ringing軽減の観点では、Case2が最も厳しい条件となる(Fast条件)。この条件について波形を観測した結果を以下に示す。観測した構成は、図8に示したものと同じである。また、終端抵抗301の抵抗値を50オームとする。
図16Aは、図8に示した構成における、Fast条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図16Bは、図8に示した構成における、Typical条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図16Cは、図8に示した構成における、Slow条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図17Aは、図8に示した構成における、Fast条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図17Bは、図8に示した構成における、Typical条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図17Cは、図8に示した構成における、Slow条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−1に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図16A〜16C,17A〜17Cに示す結果から、上述した条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗が接続されておらず、終端抵抗301の抵抗値を50オームとした場合、メモリコントローラ400における受信レベル(VIHmin=0.75×VDD+80mV、VILmax=0.75×VDD−80mV)を満足するアラート信号をメモリコントローラ400にて受信することができる。
また、図11Aに示した構成において、同様の波形観測を行った。また、終端抵抗301の抵抗値を50オームとする。
図18Aは、図11Aに示した構成における、Fast条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図18Bは、図11Aに示した構成における、Typical条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図18Cは、図11Aに示した構成における、Slow条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値が200オームまたはOffである場合のメモリモジュール100−2に実装されたDRAM200−9のアラート端子201−9から出力されたアラート信号の波形をメモリコントローラ400にて観測した結果を示す図である。
図18A〜18Cに示す結果から、上述した条件において、メモリコントローラ400内の終端抵抗が接続されていない状態、または抵抗値が200オームである状態で、終端抵抗301の抵抗値を50オームとした場合、メモリコントローラ400における受信レベル(VIHmin=0.75×VDD+80mV、VILmax=0.75×VDD−80mV)を満足するアラート信号をメモリコントローラ400にて受信することができる。
(第2の実施例)
以下に、本発明のメモリモジュールがSODIMMであり、メモリコントローラと2つのメモリモジュールとが、MoBo(Mother Board) T−branch Topologyと呼ばれる接続で構成されている場合を例に挙げて説明する。
(第2の実施例)
以下に、本発明のメモリモジュールがSODIMMであり、メモリコントローラと2つのメモリモジュールとが、MoBo(Mother Board) T−branch Topologyと呼ばれる接続で構成されている場合を例に挙げて説明する。
図19Aは、第2の実施例の構成の一例を示す図である。
図19Aに示すように、2つのソケット600−1〜600−2が互いに伝送線路で接続されており、その伝送線路の中心付近とメモリコントローラ400とが伝送線路で接続されている。また、このメモリコントローラ400との伝送線路は、メモリコントローラ400近傍でキャパシタ500を介して接地されている。また、ソケット600−1〜600−2それぞれにメモリモジュール100−1〜100−2が実装されている。なお、図19Aにおいては、この伝送線路は、アラート信号が伝送する伝送線路のみを示している。また、メモリモジュール100−1〜100−2内の構成は、図2に示したものと同じである。
図19Bは、図19Aに示した構成における接続を示す図である。
図19Bに示すように、基板700上に、メモリコントローラ400と、ソケット600−1〜600−2それぞれに実装されたメモリモジュール100−1〜100−2とが搭載され、T−branch Topologyの構成を持つ伝送線路800で接続されている。また、メモリモジュール100−1〜100−2には、複数のDRAMが実装されている。
図19A,19Bに示したT−branch Topologyの構成においても、終端抵抗301の抵抗値は50オームであり、キャパシタ500の容量値は30pFである。また、メモリモジュールが2枚搭載されている場合は、メモリコントローラ400内の終端抵抗は接続されず、メモリモジュールが1枚搭載されている場合は、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値は200オームであるか、または終端抵抗が接続されていない。
(第3の実施例)
以上、メモリモジュールがSODIMMである場合を例に挙げて説明したが、メモリモジュールがUDIMM(Unbuffered DIMM)である場合も、本発明を適用することができる。UDIMMとSODIMMとは、DIMMのサイズが異なるのみで、他の構成は同じである。
(第3の実施例)
以上、メモリモジュールがSODIMMである場合を例に挙げて説明したが、メモリモジュールがUDIMM(Unbuffered DIMM)である場合も、本発明を適用することができる。UDIMMとSODIMMとは、DIMMのサイズが異なるのみで、他の構成は同じである。
図20は、図1に示したメモリモジュール100がUDIMMである場合の内部構成を示す図である。
図20に示すように、メモリモジュール100がUDIMMである場合、メモリモジュール100には、複数のメモリチップであるDRAM200−1〜200−9が搭載されている。また、メモリモジュール100には、メモリコントローラ400から出力されたCA信号やCTRL信号を入力するために、入力端子102が設けられている。また、メモリモジュール100には、DRAM200−1〜200−9から出力されたアラート信号をメモリコントローラ400へ出力するための出力端子101が設けられている。また、入力端子102と、DRAM200−1〜200−9にそれぞれ設けられた制御端子202−1〜202−9とが一筆書きで接続されており、この接続線(伝送線路)上で入力端子102から最遠端となるDRAM200−9の先で終端抵抗300と接続されている。終端抵抗300の一端は制御端子202−9と接続されており、他端は終端電圧VTTと接続されている。また、出力端子101と、DRAM200−1〜200−9にそれぞれ設けられたアラート端子201−1〜201−9とが一筆書きで接続されており、この接続線(伝送線路)上で出力端子101から最遠端となるDRAM200−1の先で終端抵抗301と接続されている。終端抵抗301の一端はアラート端子201−1と接続されており、他端は電源電圧VDDと接続されている。また、図20に示した構成では、DRAMが9つである場合を例に挙げて示しているが、この数に限定しない。図20に示したようなUDIMMをMother Board Fly−by Topologyの構成で接続して本発明を適用することは可能であり、終端抵抗301の抵抗値や、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値、キャパシタ500の容量については、第1の実施例と同様である。
(第4の実施例)
また、図20に示したUDIMMであるメモリモジュールをMother Board T−branch Topologyの構成で接続して本発明を適用することは可能であり、終端抵抗301の抵抗値や、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値、キャパシタ500の容量については、第2の実施例と同様である。
(第4の実施例)
また、図20に示したUDIMMであるメモリモジュールをMother Board T−branch Topologyの構成で接続して本発明を適用することは可能であり、終端抵抗301の抵抗値や、メモリコントローラ400内の終端抵抗の抵抗値、キャパシタ500の容量については、第2の実施例と同様である。
以上説明したように本発明を適用することで、メモリモジュール100から出力されるアラート信号のメモリコントローラ400で受信する波形の乱れを改善することができる。
100,100−1〜100−2 メモリモジュール
101 出力端子
102 入力端子
200−1〜200−9 DRAM
201−1〜201−9 アラート端子
202−1〜202−9 制御端子
300,301 終端抵抗
400 メモリコントローラ
500 キャパシタ
600−1〜600−2 ソケット
700 基板
800 伝送線路
101 出力端子
102 入力端子
200−1〜200−9 DRAM
201−1〜201−9 アラート端子
202−1〜202−9 制御端子
300,301 終端抵抗
400 メモリコントローラ
500 キャパシタ
600−1〜600−2 ソケット
700 基板
800 伝送線路
Claims (11)
- 複数のメモリチップが実装されたメモリモジュールと、該メモリモジュールを制御するコントローラとを具備する半導体装置であって、
前記メモリモジュールは、前記複数のメモリチップが所定のエラーを検出したことを通知するために該複数のメモリチップそれぞれに設けられたアラート端子と接続された第1の伝送線路を有し、該第1の伝送線路の一端は前記コントローラと接続するために設けられた出力端子と接続し、該第1の伝送線路の他端は第1の終端抵抗素子と接続し、
前記出力端子と前記コントローラとの間の第2の伝送線路は、該コントローラ近傍で容量素子を介して接地される半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記メモリモジュールを複数有し、該複数のメモリモジュールにそれぞれ設けられた出力端子は数珠状に接続され、該数珠状の一端に接続されたメモリモジュールに設けられた出力端子は、前記第2の伝送線路を介して前記コントローラと接続されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記メモリモジュールを複数有し、該複数のメモリモジュールにそれぞれ設けられた出力端子は互いに第3の伝送線路で接続され、前記第3の伝送線路の中心付近に接続された前記第2の伝送線路を介して前記コントローラと接続されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記コントローラは、前記第2の伝送線路を第2の終端抵抗素子を用いて終端することを特徴とする半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記第2の終端抵抗素子の抵抗値は、200オームであることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1の終端抵抗素子の抵抗値は、50オームであることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記容量素子の容量値は、30pFであることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記アラート端子から出力されたアラート信号を受信する前記メモリコントローラの受信レベルの、電圧値がHighレベルと認識される最小値をVIHminとし、電圧値がLowレベルと認識される最大値をVIHminとした場合、
VIHmin=0.75×VDD+80mV
VILmax=0.75×VDD−80mV
であることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記メモリモジュールは、SODIMMであることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記メモリモジュールは、UDIMMであることを特徴とする半導体装置。 - 複数のメモリチップが実装されたメモリモジュールであって、
前記複数のメモリチップが所定のエラーを検出したことを通知するために該複数のメモリチップそれぞれに設けられたアラート端子と接続された伝送線路を有し、該伝送線路の一端は、当該メモリモジュールを制御するコントローラと接続するために設けられた出力端子と接続され、該伝送線路の他端は終端抵抗素子と接続されたメモリモジュール。
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