JP2017022585A - Memory system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホスト装置とメモリ装置とを備えるメモリシステムに関する。 The present invention relates to a memory system including a host device and a memory device.
ホスト装置とそれに接続されるメモリ装置とを備えるメモリシステムにおいて、クロックに同期して動作するメモリシステムでは、その動作の高速化に伴い、両装置間で送受信されるクロックやデータの伝搬遅延が大きくなり、クロックの1サイクル内でのデータ転送が困難になりつつある。 In a memory system that operates in synchronization with a clock in a memory system that includes a host device and a memory device connected to the host device, the propagation delay of the clock and data transmitted and received between the two devices increases as the operation speed increases. Therefore, data transfer within one cycle of the clock is becoming difficult.
そこで、従来のメモリシステムでは、データ遅延量の増大に起因するデータの損失を防止すべく、システム内部で生成したデータストローブ信号に同期して両装置間でのデータの送受信が行われてきた(例えば下記特許文献1〜3参照)。
Therefore, in a conventional memory system, data transmission / reception has been performed between both devices in synchronization with a data strobe signal generated inside the system in order to prevent data loss due to an increase in the amount of data delay ( For example, see
また、両装置間で暗号化通信を行う場合、従来のメモリシステムでは、共通の単一クロックに同期して暗号化処理及び復号化処理の双方が実行されていた。 Further, when performing encrypted communication between both devices, in the conventional memory system, both encryption processing and decryption processing are executed in synchronization with a common single clock.
しかし、単一クロックに同期して暗号化処理及び復号化処理の双方を実行する方式の暗号化通信では、通信速度の高速化に伴い、暗号化処理及び復号化処理を適切に同期化させることが困難になりつつある。 However, in encrypted communication that executes both encryption processing and decryption processing in synchronization with a single clock, the encryption processing and decryption processing must be appropriately synchronized as the communication speed increases. Is becoming difficult.
本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、ホスト装置とそれに接続されるメモリ装置とを備えるメモリシステムにおいて、両装置間の高速化暗号通信を低コストかつ簡易に実現することが可能なメモリシステムを得ることを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a memory system including a host device and a memory device connected thereto, high-speed encrypted communication between both devices can be realized at low cost and easily. The purpose is to obtain a simple memory system.
本発明の第1の態様に係るメモリシステムは、ホスト装置と、前記ホスト装置に接続されるメモリ装置と、を備え、前記ホスト装置は、第1のクロックに同期して前記メモリ装置へのコマンド送信を制御する送信制御回路と、前記メモリ装置へ送信するコマンドを第1のクロックに同期して暗号化することにより、暗号化コマンドを生成する暗号回路と、第2のクロックに同期して前記メモリ装置からのデータ受信を制御する受信制御回路と、前記メモリ装置から受信した暗号化データを第2のクロックに同期して復号化する復号回路と、を備えることを特徴とするものである。 A memory system according to a first aspect of the present invention includes a host device and a memory device connected to the host device, and the host device sends a command to the memory device in synchronization with a first clock. A transmission control circuit for controlling transmission; a cipher circuit for generating an encrypted command by encrypting a command to be transmitted to the memory device in synchronization with a first clock; and the synchronization circuit in synchronization with a second clock. A reception control circuit that controls reception of data from the memory device, and a decryption circuit that decrypts encrypted data received from the memory device in synchronization with a second clock.
第1の態様に係るメモリシステムによれば、送信制御回路及び暗号回路は第1のクロックに同期して動作し、受信制御回路及び復号回路は第2のクロックに同期して動作する。従って、通信速度が高速化した場合であっても暗号化処理及び復号化処理を適切に同期化させることができ、その結果、ホスト装置とメモリ装置との間の高速化暗号通信を低コストかつ簡易に実現することが可能となる。 According to the memory system of the first aspect, the transmission control circuit and the encryption circuit operate in synchronization with the first clock, and the reception control circuit and the decryption circuit operate in synchronization with the second clock. Therefore, even when the communication speed is increased, the encryption process and the decryption process can be appropriately synchronized. As a result, the high-speed encryption communication between the host device and the memory device can be performed at low cost and at a low cost. This can be realized easily.
本発明の第2の態様に係るメモリシステムは、第1の態様に係るメモリシステムにおいて特に、前記メモリ装置は、データが格納されたメモリアレイと、前記メモリアレイへのアクセスを制御する制御回路と、を有し、前記送信制御回路は、第1のクロックを前記制御回路に送信し、前記制御回路は、前記送信制御回路から受信した第1のクロックを第2のクロックとして前記受信制御回路に送信することを特徴とするものである。 The memory system according to a second aspect of the present invention is the memory system according to the first aspect, in particular, the memory device includes a memory array in which data is stored, and a control circuit that controls access to the memory array. The transmission control circuit transmits a first clock to the control circuit, and the control circuit uses the first clock received from the transmission control circuit as a second clock to the reception control circuit. It is characterized by transmitting.
第2の態様に係るメモリシステムによれば、メモリ装置の制御回路は、ホスト装置の送信制御回路から受信した第1のクロックをフィードバックすることにより、第2のクロックとしてホスト装置の受信制御回路に送信する。そして、受信制御回路は、フィードバックされた第2のクロックに同期してメモリ装置からのデータ受信を制御する。従って、第1及び第2のクロックとは別のデータストローブ信号を新たに生成する必要がないため、データストローブ信号の生成回路やタイミング調整回路の実装を省略でき、その結果、ホスト装置とメモリ装置との間の高速化暗号通信を低コストかつ簡易に実現することが可能となる。また、第1のクロックを第2のクロックとしてフィードバックしているため、メモリアレイから読み出したデータを第2のクロックに同期してメモリ装置からホスト装置に送信する際に、配線遅延及びバッファ遅延に伴う伝搬遅延量を第2のクロックとデータとで実質的に相殺でき、その結果、データの損失を防止することが可能となる。 According to the memory system of the second aspect, the control circuit of the memory device feeds back the first clock received from the transmission control circuit of the host device, so that the second clock is sent to the reception control circuit of the host device. Send. The reception control circuit controls data reception from the memory device in synchronization with the fed back second clock. Accordingly, since it is not necessary to newly generate a data strobe signal different from the first and second clocks, the mounting of the data strobe signal generation circuit and the timing adjustment circuit can be omitted. As a result, the host device and the memory device can be omitted. It is possible to easily realize high-speed encrypted communication with the network at low cost. Further, since the first clock is fed back as the second clock, when data read from the memory array is transmitted from the memory device to the host device in synchronization with the second clock, wiring delay and buffer delay are caused. The accompanying propagation delay amount can be substantially offset between the second clock and the data, and as a result, data loss can be prevented.
本発明の第3の態様に係るメモリシステムは、第2の態様に係るメモリシステムにおいて特に、前記ホスト装置は、前記送信制御回路及び前記受信制御回路を制御する主制御回路をさらに有し、前記主制御回路は、前記ホスト装置と前記メモリ装置との間の伝搬遅延量に基づいて、所定の補正値を決定し、前記送信制御回路は、前記主制御回路から入力された前記補正値に基づいて、前記メモリ装置からのデータ受信が開始されてから当該データ受信が完了するまでの第1のクロックのサイクル数を補正することを特徴とするものである。 The memory system according to a third aspect of the present invention is the memory system according to the second aspect, in particular, the host device further includes a main control circuit that controls the transmission control circuit and the reception control circuit, The main control circuit determines a predetermined correction value based on a propagation delay amount between the host device and the memory device, and the transmission control circuit is based on the correction value input from the main control circuit. Then, the cycle number of the first clock from the start of data reception from the memory device to the completion of the data reception is corrected.
第3の態様に係るメモリシステムによれば、ホスト装置の主制御回路は、ホスト装置とメモリ装置との間の伝搬遅延量に基づいて所定の補正値を決定し、送信制御回路は、当該補正値に基づいて、メモリ装置からのデータ受信が開始されてからデータ受信が完了するまでの第1のクロックのサイクル数を補正する。このように、不定の伝搬遅延量から決定された補正値に基づいて、通信プロトコルで規定された固定サイクル数を補正することにより、固定サイクル数を過不足なく確保でき、その結果、ホスト装置の暗号回路及び復号回路、並びにメモリ装置の暗号回路及び復号回路の内部状態を一致させることができるため、システムを正常に動作させることが可能となる。 According to the memory system of the third aspect, the main control circuit of the host device determines a predetermined correction value based on the propagation delay amount between the host device and the memory device, and the transmission control circuit Based on the value, the number of cycles of the first clock from the start of data reception from the memory device to the completion of data reception is corrected. In this way, by correcting the fixed cycle number specified by the communication protocol based on the correction value determined from the indefinite propagation delay amount, the fixed cycle number can be secured without excess or deficiency. Since the internal states of the encryption circuit and the decryption circuit and the encryption circuit and the decryption circuit of the memory device can be matched, the system can be operated normally.
本発明の第4の態様に係るメモリシステムは、第3の態様に係るメモリシステムにおいて特に、前記送信制御回路は、第1のクロックのサイクル数をカウントする第1のカウンタを含み、前記受信制御回路は、第2のクロックのサイクル数をカウントする第2のカウンタを含み、前記主制御回路は、前記メモリ装置へのコマンド送信が完了してから、前記メモリ装置からReady信号を受信するまでの前記第1のカウンタのカウント値と、前記メモリ装置から最初のBusy信号を受信してから、前記メモリ装置からReady信号を受信するまでの前記第2のカウンタのカウント値とに基づいて、前記補正値を決定することを特徴とするものである。 The memory system according to a fourth aspect of the present invention is the memory system according to the third aspect, in which the transmission control circuit includes a first counter that counts the number of cycles of the first clock, and the reception control The circuit includes a second counter that counts the number of cycles of the second clock, and the main control circuit is configured to receive a Ready signal from the memory device after command transmission to the memory device is completed. The correction is based on the count value of the first counter and the count value of the second counter from when the first Busy signal is received from the memory device to when the Ready signal is received from the memory device. It is characterized by determining a value.
第4の態様に係るメモリシステムによれば、主制御回路は、メモリ装置へのコマンド送信が完了してから、メモリ装置からReady信号を受信するまでの第1のカウンタのカウント値と、メモリ装置から最初のBusy信号を受信してから、メモリ装置からReady信号を受信するまでの第2のカウンタのカウント値とに基づいて、補正値を決定する。従って、配線遅延及びバッファ遅延に伴う不定の伝搬遅延量と、メモリアレイからのデータの読み出しに伴う不定のBusyサイクル数とに基づいて、補正値を正確に決定できるため、固定サイクル数を高精度に補正することが可能となる。 According to the memory system of the fourth aspect, the main control circuit includes the count value of the first counter until the Ready signal is received from the memory device after the command transmission to the memory device is completed, and the memory device The correction value is determined based on the count value of the second counter from the reception of the first Busy signal to the reception of the Ready signal from the memory device. Therefore, the correction value can be accurately determined based on the indefinite propagation delay amount associated with the wiring delay and the buffer delay and the indefinite busy cycle number associated with the data reading from the memory array. It becomes possible to correct to.
本発明の第5の態様に係るメモリシステムは、第3の態様に係るメモリシステムにおいて特に、前記送信制御回路は、第1のクロックのサイクル数をカウントする第1のカウンタを含み、前記主制御回路は、前記メモリ装置へのコマンド送信が完了してから、前記メモリ装置から最初のBusy信号を受信するまでの前記第1のカウンタのカウント値に基づいて、前記補正値を算出することを特徴とするものである。 The memory system according to a fifth aspect of the present invention is the memory system according to the third aspect, in which the transmission control circuit includes a first counter that counts the number of cycles of the first clock, and the main control The circuit calculates the correction value based on a count value of the first counter from completion of command transmission to the memory device to reception of a first Busy signal from the memory device. It is what.
第5の態様に係るメモリシステムによれば、主制御回路は、メモリ装置へのコマンド送信が完了してから、メモリ装置から最初のBusy信号を受信するまでの第1のカウンタのカウント値に基づいて、補正値を決定する。従って、配線遅延及びバッファ遅延に伴う不定の伝搬遅延量に基づいて補正値を簡易に決定することが可能となる。また、Busyサイクルの完了を待つことなく早期に補正値を決定できるため、補正値が異常値である場合に早期にエラー処理を開始することが可能となる。さらに、第2のカウンタが不要になるとともに、第1のカウンタのカウント値を削減できるため、全体としてホスト装置の回路規模を削減することが可能となる。 According to the memory system of the fifth aspect, the main control circuit is based on the count value of the first counter until the first Busy signal is received from the memory device after the command transmission to the memory device is completed. To determine the correction value. Therefore, the correction value can be easily determined based on the indefinite propagation delay amount accompanying the wiring delay and the buffer delay. In addition, since the correction value can be determined early without waiting for the completion of the Busy cycle, error processing can be started early when the correction value is an abnormal value. Furthermore, since the second counter is not necessary and the count value of the first counter can be reduced, the circuit scale of the host device as a whole can be reduced.
本発明の第6の態様に係るメモリシステムは、第1〜第5のいずれか一つの態様に係るメモリシステムにおいて特に、前記暗号回路及び前記復号回路として共通の暗号復号回路が実装されていることを特徴とするものである。 In the memory system according to the sixth aspect of the present invention, in the memory system according to any one of the first to fifth aspects, a common encryption / decryption circuit is mounted as the encryption circuit and the decryption circuit. It is characterized by.
第6の態様に係るメモリシステムによれば、暗号回路及び復号回路として共通の暗号復号回路が実装されているため、暗号回路及び復号回路を個別に実装する場合と比較すると、ホスト装置の回路規模を削減することが可能となる。 According to the memory system of the sixth aspect, since the common encryption / decryption circuit is mounted as the encryption circuit and the decryption circuit, the circuit scale of the host device is compared with the case where the encryption circuit and the decryption circuit are individually mounted. Can be reduced.
本発明の第7の態様に係るメモリシステムは、第1〜第5のいずれか一つの態様に係るメモリシステムにおいて特に、前記暗号回路と前記復号回路とは個別に実装されていることを特徴とするものである。 A memory system according to a seventh aspect of the present invention is characterized in that, in the memory system according to any one of the first to fifth aspects, the encryption circuit and the decryption circuit are individually mounted. To do.
第7の態様に係るメモリシステムによれば、暗号回路と復号回路とは個別に実装されているため、暗号回路と復号回路とでそれぞれ最適な回路設計を容易に行うことが可能となる。 According to the memory system according to the seventh aspect, since the encryption circuit and the decryption circuit are individually mounted, it is possible to easily perform optimum circuit designs for the encryption circuit and the decryption circuit, respectively.
本発明の第8の態様に係るメモリシステムは、第7の態様に係るメモリシステムにおいて特に、前記送信制御回路は、第1の同期信号を前記暗号回路及び前記復号回路に入力することにより、前記暗号回路がコマンドの暗号化を実行している期間内において前記復号回路を動作させ、前記受信制御回路は、第2の同期信号を前記暗号回路及び前記復号回路に入力することにより、前記復号回路が暗号化データの復号化を実行している期間内において前記暗号回路を動作させることを特徴とするものである。 The memory system according to an eighth aspect of the present invention is the memory system according to the seventh aspect, in particular, the transmission control circuit inputs the first synchronization signal to the encryption circuit and the decryption circuit, thereby The decryption circuit operates by operating the decryption circuit within a period in which the encryption circuit executes command encryption, and the reception control circuit inputs a second synchronization signal to the encryption circuit and the decryption circuit, thereby Is characterized in that the encryption circuit is operated during a period in which the encrypted data is decrypted.
第8の態様に係るメモリシステムによれば、送信制御回路は、第1の同期信号を暗号回路及び復号回路に入力することにより、暗号回路がコマンドの暗号化を実行している期間内において復号回路を動作させる。また、受信制御回路は、第2の同期信号を暗号回路及び復号回路に入力することにより、復号回路が暗号化データの復号化を実行している期間内において暗号回路を動作させる。このように、暗号回路及び復号回路の一方が処理を実行している期間において他方を空回しで動作させることにより、暗号回路及び復号回路のキーストリーム等の内部状態を一致させることができ、その結果、適切な暗号通信を実現することが可能となる。 According to the memory system of the eighth aspect, the transmission control circuit inputs the first synchronization signal to the encryption circuit and the decryption circuit, so that the encryption circuit decrypts the command within the period during which the command is encrypted. Operate the circuit. In addition, the reception control circuit inputs the second synchronization signal to the encryption circuit and the decryption circuit, thereby operating the encryption circuit during the period in which the decryption circuit is decrypting the encrypted data. In this way, by operating one of the encryption circuit and the decryption circuit while the other is running, the internal state of the key stream of the encryption circuit and the decryption circuit can be matched, As a result, it is possible to realize appropriate encrypted communication.
本発明によれば、ホスト装置とメモリ装置との間の高速化暗号通信を低コストかつ簡易に実現することが可能なメモリシステムを得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the memory system which can implement | achieve the high-speed encryption communication between a host apparatus and a memory device easily at low cost can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the element which attached | subjected the same code | symbol in different drawing shall show the same or corresponding element.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係るメモリシステム1の構成を示す図である。図1に示すようにメモリシステム1は、ホスト装置2と、ホスト装置2に着脱自在に接続される半導体メモリ等のメモリ装置3とを備えて構成されている。
<
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
ホスト装置2は、CPU11、内部メモリ12、及びメモリコントローラ13を備えている。メモリコントローラ13は、主制御回路21、送信制御回路22、受信制御回路23、及び暗号復号回路24を有している。送信制御回路22は、クロックC1に同期して、暗号復号回路24によるコマンドS5の暗号化処理、及び、メモリ装置3への暗号化コマンドS5の送信処理を制御する。受信制御回路23は、クロックC2に同期して、メモリ装置3からの暗号化データS7Aの受信処理、及び、暗号復号回路24による暗号化データS7Aの復号化処理を制御する。主制御回路21は、送信制御回路22及び受信制御回路23を制御する。図1に示すように、送信制御回路22はアクセス生成回路31及び送信カウンタ32を有しており、受信制御回路23は同期回路41及び受信カウンタ42を有している。
The
主制御回路21、アクセス生成回路31、送信カウンタ32、暗号復号回路24、同期回路41、及び受信カウンタ42には、共通の基準クロックC0が入力される。アクセス生成回路31は、基準クロックC0に基づいてクロックC1を生成する。例えば、基準クロックC0を分周することにより、基準クロックC0の4サイクルを1サイクルとするクロックC1を生成する。
A common reference clock C0 is input to the
メモリ装置3は、コンテンツデータ等の任意のデータS6が格納されたメモリアレイ52と、メモリアレイ52へのアクセスを制御する制御回路51とを有している。制御回路51は、暗号復号回路24と同様の暗号復号回路61を有している。
The
以下、メモリアレイ52に格納されているデータS7をメモリ装置3からホスト装置2に読み出す処理を例にとり、メモリシステム1の動作を説明する。以下の例では、通信プロトコルによってコマンド長が8バイト、読み出しデータ長が512バイトに固定され、レイテンシ方式としてReady/Busy方式が採用されたメモリシステムを前提とする。また、コマンド及び読み出しデータは暗号化の対象であり、Busy信号及びReady信号は暗号化の対象でない場合を例にとる。
Hereinafter, the operation of the
図2は、メモリシステム1の読み出し動作を示すタイミングチャートである。CPU11は、アドレス情報及び読み出しサイズ等を含む読み出しコマンドを、主制御回路21に入力する。主制御回路21は、入力された読み出しコマンドをデコードすることにより、コマンドデータS1と、アクセス情報及びアクセス開始フラグを含む制御信号S2とを、送信制御回路22に入力する。
FIG. 2 is a timing chart showing the read operation of the
アクセス生成回路31は、入力されたアクセス情報に基づいて、メモリ装置3にアクセスするためのアクセス制御信号S4を生成し、当該アクセス制御信号S4をメモリ装置3に送信する。また、アクセス生成回路31は、上記の通り基準クロックC0に基づいてクロックC1を生成し、当該クロックC1をメモリ装置3に送信する。また、送信制御回路22は、クロックC1に同期する同期信号T1を生成し、当該同期信号T1を暗号復号回路24に入力する。また、送信制御回路22は、入力されたコマンドデータS1に基づいて非暗号のコマンドS5を生成し、当該コマンドS5を暗号復号回路24に入力する。
The
暗号復号回路24は、同期信号T1に同期してコマンドS5の暗号化処理を実行することにより、暗号化コマンドS5Aを生成し、当該暗号化コマンドS5AをクロックC1に同期してメモリ装置3に送信する。本実施の形態の例では、コマンド長が8バイトであり、クロックC1の1サイクルで1バイトのデータ転送が行われるため、クロックC1の8サイクルに相当する固定長の期間P1(図2)が、コマンド送信期間となる。送信制御回路22は、暗号化コマンドS5Aの最終バイト(第8バイト)の送信が完了すると、送信カウンタ32にカウント動作を開始させ、送信カウンタ32は以後のクロックC1のサイクル数をカウントする。また、送信制御回路22は、暗号化コマンドS5Aの最終バイト(第8バイト)の送信が完了すると、暗号復号回路24への同期信号T1の入力を停止する。これにより、コマンド送信期間P1の終了に伴って暗号復号回路24の動作が停止する。
The encryption /
メモリ装置3の制御回路51は、ホスト装置2から受信したクロックC1をホスト装置2にフィードバックすることにより、クロックC1と同一周波数のクロックC2をホスト装置2に送信する。なお、クロックC1とは異なるクロックC2をメモリ装置3からホスト装置2に送信しても良い。
The
暗号復号回路61は、受信した暗号化コマンドS5Aを復号化することによって、非暗号のコマンドS5を復元する。また、制御回路51は、コマンドS5をデコードすることによって、メモリアレイ52から所望のデータS7を読み出す。制御回路51は、メモリアレイ52からのデータS7の読み出し処理、及び、暗号復号回路61によるデータS7の暗号化処理が完了するまでは、Busy信号S6をホスト装置2に送信する。そして、読み出し処理及び暗号化処理が完了するとReady信号S6を送信し、Ready信号S6に続けて暗号化データS7Aを送信する。Busy信号S6、Ready信号S6、及び暗号化データS7Aの送信は、クロックC2に同期して行われる。
The encryption /
図2を参照して、ホスト装置2が暗号化コマンドS5Aの最終バイトの送信を完了してから、Ready信号S6の受信を完了するまでの期間P2が、Ready/Busy期間となる。また、Ready/Busy期間P2に続く期間P3が、ホスト装置2がメモリ装置3から暗号化データS7Aを受信するデータ受信期間となる。本実施の形態の例では、読み出しデータ長が512バイトであり、クロックC2の1サイクルで1バイトのデータ転送が行われるため、クロックC2の512サイクルに相当する固定長の期間P3がデータ受信期間となる。但し、後述するように、クロックC1に関するデータ受信期間P3のサイクル数は補正される。
Referring to FIG. 2, a period P2 from when the
ホスト装置2とメモリ装置3との間で暗号化コマンド及び暗号化データの送受信を行う場合には、両装置間の配線遅延とメモリ装置3の入出力バッファのバッファ遅延とに起因して、不定長の伝搬遅延が発生する。そして、高周波のクロックC1,C2を用いて高速化通信を行う場合には、その伝搬遅延量がクロックC1,C2の1サイクルよりも大きくなる。図2に示すように、暗号化コマンドS5Aの最終バイトの送信が完了してから、先頭のBusy信号S6の受信を開始するまでの間に、クロックC1,C2の1サイクルを超える伝搬遅延PDが発生している。伝搬遅延PDの遅延量は不定であり、また、Busy信号が継続するサイクル数も不定であるため、Ready/Busy期間P2は不定長となる。
When an encrypted command and encrypted data are transmitted / received between the
図1を参照して、ホスト装置2の受信制御回路23は、メモリ装置3から順に送信されたBusy信号S6、Ready信号S6、及び暗号化データS7AをクロックC2に同期して受信する。受信制御回路23は、Busy信号S6及びReady信号S6を主制御回路21に入力し、暗号化データS7Aを暗号復号回路24に入力する。また、同期回路41は、Busy信号S6を受信する毎に、Busy信号S6を基準クロックC0で同期化することによって同期信号T2を生成し、当該同期信号T2を主制御回路21に入力する。また、同期回路41は、先頭のBusy信号S6を受信すると、受信カウンタ42にカウント動作を開始させ、受信カウンタ42は以後の同期信号T2のサイクル数をカウントする。なお、Ready/Busy期間P2も暗号化の対象期間とする場合には、同期信号T2は暗号復号回路24に入力される。
Referring to FIG. 1, the
主制御回路21は、受信制御回路23からReady信号S6が入力されると、その時点でのカウント値S3,S8を送信カウンタ32及び受信カウンタ42からそれぞれ取得する。そして、カウント値S3からカウント値S8を減算することによって遅延サイクル補正値を算出し、当該遅延サイクル補正値をアクセス情報としてアクセス生成回路31に入力する。また、主制御回路21は、受信制御回路23からReady信号S6が入力されることにより、Ready/Busy期間P2を終了し、続けてデータ受信期間P3に移行する。
When the Ready signal S6 is input from the
アクセス生成回路31は、入力された遅延サイクル補正値に基づいて、データ受信期間のサイクル数を補正する。本実施の形態の例では、読み出しデータ長が512バイトであり、クロックC1の1サイクルで1バイトのデータ転送が行われるため、本来は、Ready/Busy期間P2が終了してからクロックC1が512サイクル進行した時点が、データ受信期間P3の終点となる。アクセス生成回路31は、通信プロトコルで規定されたデータ受信期間のサイクル数(この例では512サイクル)から、入力された遅延サイクル補正値に相当するサイクル数を減算することにより、データ受信期間P3のサイクル数を補正する。例えば、遅延サイクル補正値が「2サイクル」である場合には、データ受信期間P3の終点は、Ready/Busy期間P2が終了してからクロックC1が510(=512−2)サイクル進行した時点となる。
The
補正後のデータ受信期間P3において、受信制御回路23は、メモリ装置3から受信した暗号化データS7Aを暗号復号回路24に入力する。また、同期回路41は、暗号化データS7Aを受信する毎に、暗号化データS7Aを基準クロックC0で同期化することによって同期信号T3を生成し、当該同期信号T3を暗号復号回路24に入力する。
In the corrected data reception period P3, the
暗号復号回路24は、同期信号T3に同期して暗号化データS7Aの復号化処理を実行することにより、非暗号のデータS7を復元し、当該データS7を主制御回路21に入力する。主制御回路21は、受信制御回路23から順に入力されたデータS7をCPU11に転送する。
The encryption /
このように本実施の形態に係るメモリシステム1によれば、送信制御回路22及び暗号回路としての暗号復号回路24はクロックC1(第1のクロック)に同期して動作し、受信制御回路23及び復号回路としての暗号復号回路24はクロックC2(第2のクロック)に同期して動作する。従って、通信速度が高速化した場合であっても暗号化処理及び復号化処理を適切に同期化させることができ、その結果、ホスト装置2とメモリ装置3との間の高速化暗号通信を低コストかつ簡易に実現することが可能となる。
Thus, according to the
また、メモリ装置3の制御回路51は、ホスト装置2の送信制御回路22から受信したクロックC1をフィードバックすることにより、クロックC2としてホスト装置2の受信制御回路23に送信する。そして、受信制御回路23は、フィードバックされたクロックC2に同期してメモリ装置3からのデータ受信を制御する。従って、クロックC1,C2とは別のデータストローブ信号を新たに生成する必要がないため、データストローブ信号の生成回路やタイミング調整回路の実装を省略でき、その結果、ホスト装置2とメモリ装置3との間の高速化暗号通信を低コストかつ簡易に実現することが可能となる。また、クロックC1をクロックC2としてフィードバックしているため、暗号化データS7AをクロックC2に同期してメモリ装置3からホスト装置2に送信する際に、配線遅延及びバッファ遅延に伴う伝搬遅延量をクロックC2と暗号化データS7Aとで実質的に相殺でき、その結果、データの損失を防止することが可能となる。
Further, the
また、ホスト装置2の主制御回路21は、ホスト装置2とメモリ装置3との間の伝搬遅延量に基づいて遅延サイクル補正値を決定し、送信制御回路22は、当該遅延サイクル補正値に基づいて、メモリ装置3からのデータ受信が開始されてからデータ受信が完了するまでのクロックC1のサイクル数を補正する。このように、不定の伝搬遅延量から決定された遅延サイクル補正値に基づいて、通信プロトコルで規定された固定サイクル数を補正することにより、固定サイクル数を過不足なく確保でき、その結果、ホスト装置2の暗号回路及び復号回路(上記の例では暗号復号回路24)、並びにメモリ装置3の暗号回路及び復号回路(上記の例では暗号復号回路61)の内部状態を一致させることができるため、システムを正常に動作させることが可能となる。
Further, the
また、主制御回路21は、メモリ装置3へのコマンド送信が完了してから、メモリ装置3からReady信号S6を受信するまでの送信カウンタ32のカウント値S3と、メモリ装置3から最初のBusy信号S6を受信してから、メモリ装置3からReady信号S6を受信するまでの受信カウンタ42のカウント値S8とに基づいて、遅延サイクル補正値を決定する。従って、配線遅延及びバッファ遅延に伴う不定の伝搬遅延量と、メモリアレイ52からのデータの読み出しに伴う不定のBusyサイクル数とに基づいて、遅延サイクル補正値を正確に決定できるため、固定サイクル数を高精度に補正することが可能となる。
In addition, the
また、暗号回路及び復号回路として共通の暗号復号回路24が実装されているため、暗号回路及び復号回路を個別に実装する場合と比較すると、ホスト装置2の回路規模を削減することが可能となる。
Further, since the common encryption /
<実施の形態2>
図3は、本発明の実施の形態2に係るメモリシステム1の構成を示す図である。図1に示した暗号復号回路24に代えて、暗号回路24A及び復号回路24Bが個別に実装されている。
<
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the
コマンド送信期間P1において、非暗号のコマンドS5から暗号化コマンドS5Aを生成するために、コマンドS5は送信制御回路22から暗号回路24Aに入力される。その際、暗号回路24Aを動作させるための同期信号T1は、送信制御回路22から暗号回路24Aに入力されるとともに、復号回路24Bにも入力される。
In the command transmission period P1, the command S5 is input from the
データ受信期間P3において、暗号化データS7Aを非暗号のデータS7に復元するために、暗号化データS7Aは受信制御回路23から復号回路24Bに入力される。その際、復号回路24Bを動作させるための同期信号T3は、受信制御回路23から復号回路24Bに入力されるとともに、暗号回路24Aにも入力される。
In the data reception period P3, the encrypted data S7A is input from the
このように本実施の形態に係るメモリシステム1によれば、暗号回路24Aと復号回路24Bとが個別に実装されているため、暗号回路24Aと復号回路24Bとでそれぞれ最適な回路設計を容易に行うことが可能となる。
As described above, according to the
また、送信制御回路22は、同期信号T1(第1の同期信号)を暗号回路24A及び復号回路24Bに入力することにより、暗号回路24AがコマンドS5の暗号化を実行している期間内において復号回路24Bを動作させる。また、受信制御回路23は、同期信号T3(第2の同期信号)を暗号回路24A及び復号回路24Bに入力することにより、復号回路24Bが暗号化データS7Aの復号化を実行している期間内において暗号回路24Aを動作させる。このように、暗号回路24A及び復号回路24Bの一方が処理を実行している期間において他方を空回しで動作させることにより、暗号回路24A及び復号回路24Bのキーストリーム等の内部状態を一致させることができ、その結果、適切な暗号通信を実現することが可能となる。
Also, the
<変形例>
図4は、上記実施の形態1の変形例に係るメモリシステム1の構成を示す図である。図1に示した構成から受信カウンタ42が省略されている。図5は、メモリシステム1の読み出し動作を示すタイミングチャートである。
<Modification>
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the
アクセス生成回路31は、暗号化コマンドS5Aの最終バイト(第8バイト)の送信が完了すると、送信カウンタ32にカウント動作を開始させ、送信カウンタ32は以後のクロックC1のサイクル数をカウントする。
When the transmission of the last byte (eighth byte) of the encrypted command S5A is completed, the
主制御回路21は、受信制御回路23から先頭のBusy信号S6が入力されると、その時点でのカウント値S3を送信カウンタ32から取得する。そして、カウント値S3で示されるサイクル数を遅延サイクル補正値として決定し、当該遅延サイクル補正値をアクセス情報としてアクセス生成回路31に入力する。
When the leading Busy signal S6 is input from the
アクセス生成回路31は、通信プロトコルで規定されたデータ受信期間のサイクル数(この例では512サイクル)から、入力された遅延サイクル補正値に相当するサイクル数を減算することにより、データ受信期間P3のサイクル数を補正する。例えば、遅延サイクル補正値が「2サイクル」である場合には、データ受信期間P3の終点は、Ready/Busy期間P2が終了してからクロックC1が510(=512−2)サイクル進行した時点となる。
The
このように本変形例に係るメモリシステム1によれば、主制御回路21は、メモリ装置3への暗号化コマンドS5Aの送信が完了してから、メモリ装置3から最初のBusy信号S6を受信するまでの送信カウンタ32のカウント値S3に基づいて、遅延サイクル補正値を決定する。従って、配線遅延及びバッファ遅延に伴う不定の伝搬遅延量に基づいて遅延サイクル補正値を簡易に決定することが可能となる。また、Ready/Busy期間P2の完了を待つことなく早期に遅延サイクル補正値を決定できるため、遅延サイクル補正値が異常値である場合に早期にエラー処理を開始することが可能となる。さらに、受信カウンタ42が不要になるとともに、送信カウンタ32のカウント値を削減できるため、全体としてホスト装置2の回路規模を削減することが可能となる。
Thus, according to the
なお、以上の説明では上記実施の形態1に本変形例を適用する例を述べたが、本変形例は上記実施の形態2に適用することも可能であり、上記と同様の効果を得ることができる。
In addition, although the example which applies this modification to the said
1 メモリシステム
2 ホスト装置
3 メモリ装置
21 主制御回路
22 送信制御回路
23 受信制御回路
24 暗号復号回路
24A 暗号回路
24B 復号回路
51 制御回路
52 メモリアレイ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ホスト装置に接続されるメモリ装置と、
を備え、
前記ホスト装置は、
第1のクロックに同期して前記メモリ装置へのコマンド送信を制御する送信制御回路と、
前記メモリ装置へ送信するコマンドを第1のクロックに同期して暗号化することにより、暗号化コマンドを生成する暗号回路と、
第2のクロックに同期して前記メモリ装置からのデータ受信を制御する受信制御回路と、
前記メモリ装置から受信した暗号化データを第2のクロックに同期して復号化する復号回路と、
を備える、メモリシステム。 A host device;
A memory device connected to the host device;
With
The host device is
A transmission control circuit for controlling command transmission to the memory device in synchronization with a first clock;
An encryption circuit for generating an encrypted command by encrypting a command to be transmitted to the memory device in synchronization with a first clock;
A reception control circuit for controlling data reception from the memory device in synchronization with a second clock;
A decryption circuit for decrypting encrypted data received from the memory device in synchronization with a second clock;
A memory system.
データが格納されたメモリアレイと、
前記メモリアレイへのアクセスを制御する制御回路と、
を有し、
前記送信制御回路は、第1のクロックを前記制御回路に送信し、
前記制御回路は、前記送信制御回路から受信した第1のクロックを第2のクロックとして前記受信制御回路に送信する、請求項1に記載のメモリシステム。 The memory device includes:
A memory array in which data is stored;
A control circuit for controlling access to the memory array;
Have
The transmission control circuit transmits a first clock to the control circuit;
The memory system according to claim 1, wherein the control circuit transmits the first clock received from the transmission control circuit to the reception control circuit as a second clock.
前記主制御回路は、前記ホスト装置と前記メモリ装置との間の伝搬遅延量に基づいて、所定の補正値を決定し、
前記送信制御回路は、前記主制御回路から入力された前記補正値に基づいて、前記メモリ装置からのデータ受信が開始されてから当該データ受信が完了するまでの第1のクロックのサイクル数を補正する、請求項2に記載のメモリシステム。 The host device further includes a main control circuit that controls the transmission control circuit and the reception control circuit,
The main control circuit determines a predetermined correction value based on a propagation delay amount between the host device and the memory device,
The transmission control circuit corrects the number of cycles of the first clock from the start of data reception from the memory device to the completion of the data reception based on the correction value input from the main control circuit. The memory system according to claim 2.
前記受信制御回路は、第2のクロックのサイクル数をカウントする第2のカウンタを含み、
前記主制御回路は、前記メモリ装置へのコマンド送信が完了してから、前記メモリ装置からReady信号を受信するまでの前記第1のカウンタのカウント値と、前記メモリ装置から最初のBusy信号を受信してから、前記メモリ装置からReady信号を受信するまでの前記第2のカウンタのカウント値とに基づいて、前記補正値を決定する、請求項3に記載のメモリシステム。 The transmission control circuit includes a first counter that counts the number of cycles of the first clock,
The reception control circuit includes a second counter that counts the number of cycles of the second clock,
The main control circuit receives the count value of the first counter from the completion of command transmission to the memory device to reception of a Ready signal from the memory device, and the first Busy signal from the memory device. The memory system according to claim 3, wherein the correction value is determined based on a count value of the second counter until a Ready signal is received from the memory device.
前記主制御回路は、前記メモリ装置へのコマンド送信が完了してから、前記メモリ装置から最初のBusy信号を受信するまでの前記第1のカウンタのカウント値に基づいて、前記補正値を算出する、請求項3に記載のメモリシステム。 The transmission control circuit includes a first counter that counts the number of cycles of the first clock,
The main control circuit calculates the correction value based on a count value of the first counter from completion of command transmission to the memory device to reception of a first Busy signal from the memory device. The memory system according to claim 3.
前記受信制御回路は、第2の同期信号を前記暗号回路及び前記復号回路に入力することにより、前記復号回路が暗号化データの復号化を実行している期間内において前記暗号回路を動作させる、請求項7に記載のメモリシステム。
The transmission control circuit inputs a first synchronization signal to the encryption circuit and the decryption circuit, thereby operating the decryption circuit within a period in which the encryption circuit is executing command encryption,
The reception control circuit operates the encryption circuit during a period in which the decryption circuit performs decryption of encrypted data by inputting a second synchronization signal to the encryption circuit and the decryption circuit. The memory system according to claim 7.
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