JP2019046051A - メモリ装置およびデータ処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アドレス情報を効率良く処理する。【解決手段】一つの実施形態によれば、バスに共通に接続された1または複数の半導体装置を備えるメモリ装置が提供される。1または複数の半導体装置のそれぞれは、データを記憶するメモリ部と、入出力制御部とを有する。入出力制御部は、データ処理装置からバスを介してアドレス情報を取得し、取得したアドレス情報に応じてメモリ部にアクセスする。データ処理装置は、アドレス情報を複数のサイクルに分割してバスに送信する。入出力制御部は、データ処理装置から取得した設定情報に応じて、アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える。【選択図】図3
Description
本実施形態は、メモリ装置およびデータ処理装置に関する。
CPU(Central Processing Unit)等のデータ処理装置は、不揮発メモリ装置にアクセスする場合、コマンドを送信し、その後、アドレス情報を所定サイクル数分送信する。近年、不揮発メモリ装置の容量の増加に伴い、アドレス情報は大きくなっている。
また、複数の半導体チップを含む不揮発メモリ装置(Multi−Die)が知られている。複数の半導体チップを含む不揮発メモリ装置にアクセスする場合、CPUは、チップを選択するための情報(チップアドレス)を含むアドレス情報を送信する。例えば、チップアドレスは、3ビットの情報であり、8個のチップを識別することが可能である。それぞれの半導体チップは、アドレス情報に含まれるチップアドレスが、自身の識別値と一致する場合に、データの書き込みまたは読み出し等を行う。一方、それぞれの半導体チップは、アドレス情報に含まれるチップアドレスが、自身の識別値と一致しない場合、データの書き込みおよび読み出し等を行わない。
ところで、不揮発メモリ装置は、1つの半導体チップのみを含む構成とすることもできる。この場合、半導体チップは、アドレス情報を受け取った場合、チップアドレスを参照せずに、毎回、データの書き込みまたは読み出し等を行う。
しかし、CPUは、不揮発メモリ装置が、1つの半導体チップのみを含む構成であるか、複数の半導体チップを含む構成であるかに関わらず、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する。このため、1つの半導体チップのみを含む構成の不揮発メモリ装置を用いたシステムにおいて、CPUは、チップアドレスが使用されないにも関わらず、チップアドレスを含むアドレス情報を送信しなければならなかった。また、半導体チップも、使用しないチップアドレスのために余分な取得処理を実行しなければならない場合もあった。
一つの実施形態は、アドレス情報を効率良く処理することができるメモリ装置およびデータ処理装置を提供することを目的とする。
一つの実施形態によれば、バスに共通に接続された1または複数の半導体装置を備えるメモリ装置が提供される。1または複数の半導体装置のそれぞれは、データを記憶するメモリ部と、入出力制御部とを有する。入出力制御部は、データ処理装置からバスを介してアドレス情報を取得し、取得したアドレス情報に応じてメモリ部にアクセスする。データ処理装置は、アドレス情報を複数のサイクルに分割してバスに送信する。入出力制御部は、データ処理装置から取得した設定情報に応じて、アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える。
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるメモリ装置30およびデータ処理装置20を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
(第1実施形態)
図1は、情報処理装置10の構成を示すブロック図である。
図1は、情報処理装置10の構成を示すブロック図である。
情報処理装置10は、データ処理装置20と、メモリ装置30とを備える。データ処理装置20は、CPU等のプロセッシング回路である。データ処理装置20は、メモリ装置30にアクセスすることが可能であれば、CPUに限らず、他の装置であってもよい。
メモリ装置30は、データを記憶する記憶装置であり、データ処理装置20によりアクセスされる。メモリ装置30は、パッケージ内に、同一種類の1または複数の半導体チップを内蔵する。
データ処理装置20とメモリ装置30との間は、バス(I/O[7:0])を介して接続される。データ処理装置20は、メモリ装置30に、バスを介してコマンドおよびアドレス情報を送信する。また、データ処理装置20およびメモリ装置30は、バスを介して、データを送受信する。なお、本例においては、バスは、8ビット幅である。しかし、バスは、8ビット幅に限らず、他のビット幅であってもよい。
データ処理装置20は、コマンドを送信した後に、そのコマンドによりアクセスする領域を指定するアドレス情報を、バスに送信する。この場合、データ処理装置20は、アドレス情報を複数のサイクルに時分割してバスに送信する。
また、データ処理装置20は、メモリ装置30に対して、対応する専用線を介して、各種の制御信号を送信する。例えば、データ処理装置20は、チップイネーブル信号(CEn)、コマンドラッチイネーブル信号(CLE)、アドレスラッチイネーブル信号(ALE)、ライトイネーブル信号(WEn)、リードイネーブル信号(REn)およびライトプロテクト信号(WPn)を、メモリ装置30に対して送信する。データ処理装置20は、これら以外の制御信号をメモリ装置30に送信してもよい。
また、情報処理装置10は、データ処理装置20とメモリ装置30との間にコントロールロジック回路を備えてもよい。この場合、データ処理装置20は、コントロールロジック回路を介して、制御信号の一部をメモリ装置30に送信する。
図2は、メモリ装置30の構成を示すブロック図である。
メモリ装置30は、1または複数の半導体装置32を有する。図2では、メモリ装置30は、8個の半導体装置32を有する。しかし、メモリ装置30が有する半導体装置32の個数は、8個に限られない。
1または複数の半導体装置32は、同一の種類の半導体チップである。1または複数の半導体装置32は、1つのデバイスとして取り扱えるように、パッケージングされている。メモリ装置30が複数の半導体装置32を有する場合、複数の半導体装置32は、積層されてパッケージングされてもよいし、横に並べてパッケージングされていてもよい。
1または複数の半導体装置32は、コマンドおよびデータを伝送するバス(I/O[7:0])に共通に接続される。従って、データ処理装置20から送信されたコマンドおよびデータは、1または複数の半導体装置32の全てが受け取ることができる。また、データ処理装置20は、1または複数の半導体装置32の全てからデータを受け取ることができる。また、1または複数の半導体装置32のそれぞれは、データ処理装置20から送信された各種の制御信号を共通に受け取る。
また、1または複数の半導体装置32のそれぞれは、互いに異なる識別値が割り当てられている。1または複数の半導体装置32のそれぞれは、自身に割り当てられた識別値を表す信号を受け取る。例えば、メモリ装置30が8個の半導体装置32を有する場合、1または複数の半導体装置32のそれぞれは、3ビットの識別値を受け取る。
図3は、半導体装置32の構成を示すブロック図である。
1または複数の半導体装置32のそれぞれは、図3に示すような機能の回路を有する。1または複数の半導体装置32のそれぞれは、メモリ部42と、制御信号取得部44と、モードレジスタ46と、入出力制御部48と、コマンドレジスタ50と、メモリ制御部52と、アドレスレジスタ54とを有する。
メモリ部42は、データを記憶する。本例においては、メモリ部42は、不揮発性である。なお、メモリ部42は、不揮発性に限らず、揮発性であってもよい。
メモリ部42は、メモリセルアレイ60と、データレジスタ62と、カラムデコーダ64と、ロウデコーダ66と、センス増幅器68とを含む。
メモリセルアレイ60は、マトリクス状に配列された複数のメモリセルを含む。複数のメモリセルのそれぞれは、複数本のビットラインの何れかおよび複数本のワードラインの何れかに接続される。メモリセルアレイ60は、1本のビットラインおよび1本のワードラインが選択されることにより、1つのメモリセルが選択される。
メモリセルは、例えば、抵抗変化素子を含む。抵抗変化素子は、対応するビットラインおよび対応するワードラインの間に接続される。抵抗変化素子は、所定電圧が印加されることにより、高抵抗状態と低抵抗状態との間を遷移する。メモリセルは、このような抵抗変化素子の抵抗状態が切り替えられることにより、2値のデータを記憶する。なお、メモリセルは、抵抗変化素子に代えてデータを記憶可能な他の種類の素子を含んでもよい。
データレジスタ62は、書き込み時には、データ処理装置20から取得したデータを一時的に格納する。また、データレジスタ62は、読み出し時には、メモリセルアレイ60から読み出したデータを一時的に格納する。
カラムデコーダ64は、データ処理装置20から取得したアドレス情報に基づき、アクセス対象のメモリセルに接続されたビットラインを選択する。ロウデコーダ66は、データ処理装置20から取得したアドレス情報に基づき、アクセス対象のメモリセルに接続されたワードラインを選択する。カラムデコーダ64およびロウデコーダ66は、書き込み時において、選択したビットラインおよびワードラインに接続されたメモリセルに対して、データレジスタ62に格納されたデータを書き込む。
また、センス増幅器68は、読み出し時において、カラムデコーダ64およびロウデコーダ66により選択されたビットラインおよびワードラインに接続されたメモリセルからデータを読み出す。そして、センス増幅器68は、読み出し時において、メモリセルから読み出したデータをデータレジスタ62に書き込む。
制御信号取得部44は、データ処理装置20から送信された各種の制御信号を取得する。例えば、制御信号取得部44は、チップイネーブル信号(CEn)、コマンドラッチイネーブル信号(CLE)、アドレスラッチイネーブル信号(ALE)、ライトイネーブル信号(WEn)、リードイネーブル信号(REn)およびライトプロテクト信号(WPn)を取得する。制御信号取得部44は、これら以外の制御信号をデータ処理装置20から取得してもよい。制御信号取得部44は、取得した制御信号を入出力制御部48およびメモリ制御部52に与える。
また、制御信号取得部44は、設定値入力端子を介して、自身に割り当てられた設定値を取得する。そして、制御信号取得部44は、取得した識別値を入出力制御部48およびメモリ制御部52に与える。
例えば、半導体装置32は、製造時において、設定値入力端子が、設定値に応じて、電源ラインまたはグランドラインに接続される。これにより、制御信号取得部44は、自身に割り当てられた設定値を取得することができる。
本例においては、半導体装置32は、CADD0端子と、CADD1端子と、CADD2端子とを有する。そして、図3の例では、CADD0端子がグランドラインに接続され、CADD1端子が電源ラインに接続され、CADD2端子が電源ラインに接続される。これにより、図3の半導体装置32には、“011”(CADD0=0、CADD1=1、CADD2=1)の識別値が割り当てられる。なお、他の半導体装置32は、他の識別値が割り当てられる。
モードレジスタ46は、各種の設定値を記憶する。モードレジスタ46に記憶された各種の設定値は、データ処理装置20により書き換えが可能である。また、モードレジスタ46に記憶された設定情報は、工場出荷時において、予め定められた値に初期設定されていてもよい。
入出力制御部48は、バス(I/O[7:0])を介してデータ処理装置20と接続される。入出力制御部48は、制御信号取得部44により取得された各種の制御信号により特定されるタイミングで、データ処理装置20からバスを介してコマンド、データおよびアドレス情報を取得する。そして、入出力制御部48は、取得したコマンド、データおよびアドレス情報に応じてメモリ部42にアクセスする。この場合、入出力制御部48は、モードレジスタ46に記憶された各種の設定値に従って動作する。
例えば、入出力制御部48は、データ処理装置20から取得したコマンドをコマンドレジスタ50に書き込む。また、入出力制御部48は、データ処理装置20から取得したアドレス情報をアドレスレジスタ54に書き込む。また、書き込み時において、入出力制御部48は、データ処理装置20から取得したデータをメモリ部42内のデータレジスタ62に書き込む。また、読み出し時において、入出力制御部48は、メモリ部42内のデータレジスタ62からデータを読み出して、バスを介してデータ処理装置20に送信する。
アドレスレジスタ54は、入出力制御部48により取得されたアドレス情報を格納する。アドレスレジスタ54に格納されたアドレス情報は、メモリ部42内のカラムデコーダ64およびロウデコーダ66に読み出される。
コマンドレジスタ50は、入出力制御部48により取得されたコマンドを格納する。コマンドレジスタ50に格納されたコマンドは、メモリ制御部52により読み出される。
メモリ制御部52は、コマンドレジスタ50に格納されたコマンドに従って、半導体装置32の全体の動作制御をする。また、メモリ制御部52は、モードレジスタ46への設定値の書き込みを指示するコマンド(モードレジスタライトコマンド)を受け取った場合、受け取ったコマンドにより指示された設定値を、モードレジスタ46の指定されたアドレスに書き込む。これにより、メモリ制御部52は、データ処理装置20からの指示に応じて、入出力制御部48の動作モード等を切り換えることができる。
図4は、データ処理装置20におけるアドレス情報を送信する機能を示すブロック図である。データ処理装置20は、アドレス情報を送信するための機能として、アドレス情報生成部72と、アドレス送信部74とを有する。
アドレス情報生成部72は、メモリ装置30に対してデータの書き込みまたはデータの読み出しを行う場合、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報を生成する。メモリアドレスは、メモリ部42におけるアクセス対象の領域を指定する情報である。1または複数の半導体装置32のそれぞれが有するメモリ部42は、共通のアドレス空間を有する。これにより、データ処理装置20は、1または複数の半導体装置32のそれぞれが有するメモリ部42に対して、共通にアクセスすることができる。
チップアドレスは、1または複数の半導体装置32のうちのアクセス対象となる1つの半導体装置32を指定する情報である。これにより、データ処理装置20は、メモリ装置30が複数の半導体装置32を含む構成である場合に、指定した何れか1つの半導体装置32にのみアクセスすることができる。
ここで、データ処理装置20は、メモリ装置30が1つの半導体装置32のみを含む場合(シングルチップ)、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報を送信するか、メモリアドレスを含むがチップアドレスを含まないアドレス情報を送信するかを切り換えることができる。アドレス情報生成部72は、設定されたモードに応じて、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報、または、メモリアドレスを含むがチップアドレスを含まないアドレス情報を生成する。
アドレス送信部74は、アドレス情報生成部72により生成されたアドレス情報を複数のサイクルに分割してバスに送信する。例えば、アドレス送信部74は、コマンドを送信した後に、そのコマンドによりアクセスする領域を指定するアドレス情報を送信する。
アドレス送信部74は、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、アドレス情報を、第1サイクル数のサイクルに分割して送信する。一方、アドレス送信部74は、メモリアドレスを含むがチップアドレスを含まないアドレス情報を送信する場合、アドレス情報を、第1サイクル数より少ない第2サイクル数のサイクルに分割して送信する。これにより、アドレス送信部74は、チップアドレスを含まないアドレス情報を送信する場合、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と比較して、少ないサイクル数でアドレス情報を送信することができる。
さらに、アドレス送信部74は、アドレス情報を含む何れかのサイクルにおいて、設定情報を送信する。設定情報は、第1サイクル数のアドレス情報を送信したか、第2サイクル数のアドレス情報を送信したかを示す。データ処理装置20は、第1サイクル数のアドレス情報(例えば、チップアドレスを含むアドレス情報)を送信する場合、第1値(例えば1)とされた設定情報を送信する。また、データ処理装置20は、第2サイクル数のアドレス情報(例えば、チップアドレスを含まないアドレス情報)を送信する場合、第2値(例えば0)とされた設定情報を送信する。
そして、1または複数の半導体装置32のそれぞれが有する入出力制御部48は、データ処理装置20から取得した設定情報に応じて、アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える。具体的には、入出力制御部48は、設定情報が第1値(例えば1)を示す場合、第1サイクル数のアドレス情報を取得する。入出力制御部48は、設定情報が第1値(例えば1)を示す場合、例えば、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報を取得する。
また、入出力制御部48は、設定情報が第2値(例えば0)を示す場合、第2サイクル数のアドレス情報を取得する。入出力制御部48は、設定情報が第2値(例えば0)を示す場合、例えば、メモリアドレスを含むがチップアドレスを含まないアドレス情報を取得する。
また、データ処理装置20は、メモリ装置30が2以上の所定個の半導体装置32を含む場合、メモリアドレスおよび第1ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信するか、メモリアドレスおよび第1ビット幅より短い第2ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信するかを切り換えることができる。例えば、メモリ装置30が2個の半導体装置32を含む場合、メモリアドレスおよび3ビットのチップアドレスを含むアドレス情報を送信するか、メモリアドレスおよび1ビットのチップアドレスを含むアドレス情報を送信するかを切り換えることができる。
そして、アドレス送信部74は、メモリアドレスおよび第1ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、アドレス情報を、第1サイクル数のサイクルに分割して送信する。一方、アドレス送信部74は、メモリアドレスおよび第2ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、アドレス情報を、第1サイクル数より少ない第2サイクル数のサイクルに分割して送信する。これにより、アドレス送信部74は、少ないビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、長いビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と比較して、少ないサイクル数でアドレス情報を送信することができる。
さらに、データ処理装置20は、第1サイクル数のアドレス情報(例えば、第1ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報)を送信する場合、第1値(例えば1)とされた設定情報を送信する。また、データ処理装置20は、第2サイクル数のアドレス情報(例えば、第2ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報)を送信する場合、第2値(例えば0)とされた設定情報を送信する。
そして、入出力制御部48は、設定情報が第1値(例えば1)を示す場合、例えば、メモリアドレスおよび第1ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を取得する。また、入出力制御部48は、設定情報が第2値(例えば0)を示す場合、例えば、メモリアドレスおよび第2ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を取得する。
図5は、第1実施形態におけるアドレス情報の一例を示す図である。データ処理装置20は、一例として、アドレス情報として、12ビット分のカラムアドレス(CA0〜CA11)と、25ビット分のページアドレス(PA0〜PA24)とを送信する。
本例では、メモリ部42は、複数のページに分割される。また、複数のページのそれぞれは、複数のカラムに分割される。
12ビット分のカラムアドレス(CA0〜CA11)は、メモリ部42におけるアクセス対象のカラムを指定する情報である。また、25ビットのうちの下位22ビット分のページアドレス(PA0〜PA21)は、メモリ部42におけるアクセス対象のページを指定する情報である。従って、本例において、12ビット分のカラムアドレス(CA0〜CA11)および下位22ビット分のページアドレス(PA0〜PA21)は、メモリ部42におけるアクセス対象の領域を指定するメモリアドレスに対応する。
また、25ビットのうちの上位3ビット分のページアドレス(PA22〜PA24)は、メモリ装置30に内蔵されている複数の半導体装置32のうちのアクセス対象の1つの半導体装置32を指定する情報である。従って、本例において、上位3ビット分のページアドレス(PA22〜PA24)は、チップアドレスに対応する。
ここで、データ処理装置20は、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、6個のサイクルにアドレス情報を分割して送信する。
この場合、具体的には、データ処理装置20は、第1サイクルに、第1から第8ビットまでのカラムアドレス(CA0〜CA7)を送信する。データ処理装置20は、第2サイクルに、第9から第12ビットまでのカラムアドレス(CA8〜CA11)を送信する。データ処理装置20は、第3サイクルに、第1から第7ビットまでのページアドレス(PA0〜PA6)を送信する。データ処理装置20は、第4サイクルに、第8から第15ビットまでのページアドレス(PA7〜PA14)を送信する。データ処理装置20は、第5サイクルに、第16から第23ビットまでのページアドレス(PA15〜PA22)を送信する。データ処理装置20は、第6サイクルに、第24から第25ビットまでのページアドレス(PA23〜PA24)を送信する。
また、データ処理装置20は、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含まないアドレス情報を送信する場合、5個のサイクルにアドレス情報を分割して送信する。この場合、具体的には、データ処理装置20は、第1サイクルから第4サイクルまでに、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と同一の情報を送信する。データ処理装置20は、第5サイクルに、第16から第22ビットまでのページアドレス(PA15〜PA21)を送信する。
また、データ処理装置20は、メモリ装置30が2以上の所定個(本例では2個)の半導体装置32を含む場合であって、第1ビット幅(本例では3ビット幅)のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、6個のサイクルにアドレス情報を分割して送信する。この場合、具体的には、データ処理装置20は、第1サイクルから第6サイクルまでに、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と、同一の情報を送信する。
また、データ処理装置20は、メモリ装置30が2以上の所定個(本例では2個)の半導体装置32を含む場合であって、第2ビット幅(本例では1ビット幅)のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、5個のサイクルにアドレス情報を分割して送信する。この場合、具体的には、データ処理装置20は、第1サイクルから第4サイクルまでに、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と、同一の情報を送信する。そして、データ処理装置20は、第5サイクルに、第16から第23ビットまでのページアドレス(PA15〜PA22)を送信する。
さらに、データ処理装置20は、アドレス情報を送信するサイクルの中に、設定情報(MC)を含めて送信する。例えば、メモリ装置30が1つの半導体装置32のみを含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、データ処理装置20は、MC=第1値(例えば1)とした設定情報を送信する。また、例えば、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含まないアドレス情報を送信する場合、データ処理装置20は、MC=第2値(例えば0)とした設定情報を送信する。
また、例えば、メモリ装置30が所定個(本例では2個)の半導体装置32を含む場合であって、第1ビット幅(本例では3ビット幅)のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、データ処理装置20は、MC=第1値(例えば1)とした設定情報を送信する。また、例えば、メモリ装置30が所定個(本例では2個)の半導体装置32を含む場合であって、第2ビット幅(本例では1ビット幅)のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合、データ処理装置20は、MC=第2値(例えば0)とした設定情報を送信する。
なお、データ処理装置20は、設定情報を、チップアドレスが含まれるサイクルより前のサイクルに送信する。本例においては、データ処理装置20は、第3サイクルに、設定情報(MC)を送信する。これにより、半導体装置32は、チップアドレス(PA22〜PA24)を取得する前に、チップアドレス(PA22〜PA24)に対する処理が必要か否かを判断することができる。
また、データ処理装置20は、チップアドレスの少なくとも一部を複数のサイクルの最後のサイクルに送信し、最後のサイクルにはページアドレス以外の情報を送信しない。これにより、データ処理装置20は、最後のサイクル以外のサイクルにおいて送信する情報の配置(フォーマット)を、チップアドレスを含まないアドレス情報を送信する場合と、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合とで同一にすることができる。半導体装置32は、チップアドレスを含まないアドレス情報を受信した場合と、チップアドレスを含むアドレス情報を受信した場合とで、同一の配置(フォーマット)のデータ部分に対して同一の処理を実行することができる。
図6は、入出力制御部48による第6サイクルを処理するか否かの判断処理を示すフローチャートである。メモリ装置30における入出力制御部48は、データ処理装置20からアドレス情報を受信した場合、第6サイクルの処理をする前に、図6に示す処理を実行する。
まず、S11において、入出力制御部48は、設定情報(MC)を取得する。続いて、S12において、入出力制御部48は、設定情報が第1値であるか否か(MC=1であるか否か)を判断する。設定情報が第1値(MC=1)である場合(S12のYes)、S13において、入出力制御部48は、第6サイクルのデータの取得処理を実行する。そして、入出力制御部48は、第6サイクルのデータの取得処理を実行した後、アドレス情報の取得処理を終了する。
一方、設定情報が第1値ではない(MC≠1)場合(S12のNo)、S14において、入出力制御部48は、第6サイクルのデータの取得処理をスキップし、アドレス情報の取得処理を終了する。入出力制御部48は、第1サイクルから第5サイクルまでのデータの取得処理を実行した後、取得処理を終了する。
以上の処理を実行することにより、入出力制御部48は、データ処理装置20から取得した設定情報に応じて、アドレス情報を取得するサイクル数を切り換えることができる。具体的には、入出力制御部48は、設定情報が第1値(MC=1)を示す場合、第1サイクル数(第1サイクルから第6サイクルまでの6サイクル)のアドレス情報を取得することができる。例えば、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)、入出力制御部48は、設定情報が第1値(MC=1)を示していれば、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報を取得することができる。また、例えば、メモリ装置30が2以上の所定個(例えば2個)の半導体装置32を含む場合、入出力制御部48は、設定情報が第1値(MC=1)を示していれば、メモリアドレスおよび第1ビット幅(例えば3ビット)のチップアドレスを含むアドレス情報を取得することができる。
また、入出力制御部48は、設定情報が第2値(MC=0)を示す場合、第2サイクル数(第1サイクルから第5サイクルまでの5サイクル)のアドレス情報を取得することができる。例えば、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)、入出力制御部48は、設定情報が第2値(MC=0)を示していれば、メモリアドレスを含むがチップアドレスを含まないアドレス情報を取得することができる。また、例えば、メモリ装置30が2以上の所定個(例えば2個)の半導体装置32を含む場合、入出力制御部48は、設定情報が第2値(MC=0)を示していれば、メモリアドレスおよび第2ビット幅(例えば1ビット)のチップアドレスを含むアドレス情報を取得することができる。
図7は、Fuse情報の設定例を示す図である。メモリ装置30は、Fuse情報を記憶している。Fuse情報は、内蔵する半導体装置32の個数(チップ数)を示す。
例えば、Fuse情報は、工場出荷時において、それぞれの半導体装置32に書き込まれる。例えば、Fuse情報は、2ビットの情報である。本例においては、Fuse情報は、メモリ装置30に内蔵される個数(チップ数)が1個(1チップ)であるか、2個(2チップ)であるか、4個(4チップ)であるか、または、8個(8チップ)であるかを示す。
図8は、半導体装置32に割り当てられた識別値の一例を示す図である。メモリ装置30に内蔵される1または複数の半導体装置32には、それぞれ固有の識別値が割り当てられる。メモリ装置30に内蔵される8個の半導体装置32には、識別値として、0、1、2、3、4、5、6および7が割り当てられる。
また、半導体装置32には、所定の設定値入力端子が電源ラインまたはグランドラインに接続されることにより、割り当てられた識別値が与えられる。例えば、半導体装置32には、CADD0端子、CADD1端子およびCADD2端子が電源ラインまたはグランドラインに接続されることにより、識別値が与えられる。
複数の半導体装置32のそれぞれに備えられる入出力制御部48は、アドレス情報を受け取った場合、アドレス情報に含まれるチップアドレスを取得する。メモリ装置30が複数の半導体装置32を備える場合、入出力制御部48は、アドレス情報に含まれるチップアドレスと、割り当てられた識別値とを比較する。そして、メモリ装置30が複数の半導体装置32を備える場合、入出力制御部48は、チップアドレスと識別値とが一致することを条件として、メモリ部42におけるアドレス情報に含まれるメモリアドレスに示された領域にアクセスする。
なお、メモリ装置30が1つの半導体装置32を備える場合、入出力制御部48は、アドレス情報に含まれるチップアドレスと識別値とを比較せずに、メモリ部42におけるアドレス情報に含まれるメモリアドレスに示された領域にアクセスする。
図9は、チップ選択のための処理を示すフローチャートである。入出力制御部48は、データ処理装置20からアドレス情報を受信した場合、例えば図9に示すような処理を実行する。
アドレス情報を受信した場合、まず、S21において、入出力制御部48は、Fuse情報を参照する。続いて、入出力制御部48は、Fuse情報に基づき、メモリ装置30に内蔵されている半導体装置32の個数を検出する。
メモリ装置30に1個の半導体装置32が内蔵されている場合、入出力制御部48は、処理をS22に進める。S22において、入出力制御部48は、アクセス対象として自身が選択されたと判断し、メモリ部42におけるメモリアドレスに対応する位置にアクセスする。これにより、メモリ装置30が1つの半導体装置32を備える場合、入出力制御部48は、アドレス情報に含まれるチップアドレスと識別値とを比較せずに、メモリ部42におけるアドレス情報に含まれるメモリアドレスに示された領域にアクセスすることができる。そして、入出力制御部48は、S22の処理を終了すると本フローを終了する。
メモリ装置30に2個以上の半導体装置32が内蔵されている場合、入出力制御部48は、処理をS23に進める。S23において、入出力制御部48は、チップアドレスと、識別値とが一致するか否かを比較する。
例えば、メモリ装置30に2個の半導体装置32が内蔵されている場合、S23において、入出力制御部48は、チップアドレスの1ビット目(例えば、PA22)と、識別値の1ビット目(例えば、CADD0)とを比較する。また、メモリ装置30に4個の半導体装置32が内蔵されている場合、S23において、入出力制御部48は、チップアドレスの1ビット目および2ビット目(例えば、PA22およびPA23)と、識別値の1ビット目および2ビット目(例えば、CADD0およびCADD1)とを比較する。また、メモリ装置30に8個の半導体装置32が内蔵されている場合、S23において、入出力制御部48は、チップアドレスの1ビット目から3ビット目まで(例えば、PA22からPA24)と、識別値の1ビット目から3ビット目まで(例えば、CADD0からCADD2)とを比較する。
チップアドレスと識別値とが一致した場合(S23のYes)、S24において、入出力制御部48は、アクセス対象として自身が選択されたと判断し、メモリ部42におけるメモリアドレスに対応する位置にアクセスする。これにより、メモリ装置30が複数の半導体装置32を備える場合、入出力制御部48は、チップアドレスと識別値とが一致することを条件として、メモリ部42におけるアドレス情報に含まれるメモリアドレスに示された領域にアクセスすることができる。そして、入出力制御部48は、S24の処理を終了すると本フローを終了する。
チップアドレスと識別値とが一致しなかった場合(S23のNo)、入出力制御部48は、アクセス対象として自身が選択されなかったと判断し、何ら処理をせずに本フローを終了する。
以上のように、第1実施形態に係るデータ処理装置20は、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報を第1サイクル数(例えば6サイクル)のサイクルに分割して送信し、メモリアドレスを含むがチップアドレスを含まないアドレス情報を第2サイクル数(例えば5サイクル)のサイクルに分割して送信する。さらに、データ処理装置20は、チップアドレスを含むアドレス情報を送信したか、チップアドレスを含まないアドレス情報を送信したかを示す設定情報を、アドレス情報を送信するサイクルに含めて送信する。
そして、第1実施形態に係るメモリ装置30に備えられる1または複数の半導体装置32のそれぞれは、データ処理装置20から取得した設定情報に応じて、アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える。これにより、第1実施形態に係るメモリ装置30は、チップアドレスを含まないアドレス情報を受け取った場合、チップアドレスを取得するための処理を実行しなくてよい。従って、第1実施形態に係るメモリ装置30は、アドレス情報の取得のための無駄な処理を無くして、アドレス情報を効率良く処理することができる。
(第2実施形態)
つぎに、第2実施形態に係る情報処理装置10について説明をする。第2実施形態に係る情報処理装置10は、第1実施形態に係る情報処理装置10と略同一の構成および機能を有する。第2実施形態の説明では、第1実施形態で説明したユニットと、略同一の機能および構成のユニットには同一の符号を付けて、相違点を除き詳細な説明を省略する。
つぎに、第2実施形態に係る情報処理装置10について説明をする。第2実施形態に係る情報処理装置10は、第1実施形態に係る情報処理装置10と略同一の構成および機能を有する。第2実施形態の説明では、第1実施形態で説明したユニットと、略同一の機能および構成のユニットには同一の符号を付けて、相違点を除き詳細な説明を省略する。
図10は、半導体装置32におけるメモリ制御部52およびモードレジスタ46を示す図である。第2実施形態において、データ処理装置20は、アドレス情報を含む何れかのサイクルに設定情報を送信することに代えて、アドレス情報の送信に先だって、半導体装置32におけるモードレジスタ46に設定情報を記憶させる。具体的には、データ処理装置20は、モードレジスタライトコマンドをメモリ装置30に与えて、設定情報をモードレジスタ46の所定のアドレスに記憶させる。
例えば、データ処理装置20は、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、メモリアドレスおよびチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合には、第1値(ここでは、例えば1)を示す設定情報をモードレジスタ46に記憶させる。また、データ処理装置20は、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、メモリアドレスを含むがチップアドレスを含まないアドレス情報を送信する場合には、第2値(ここでは、例えば0)を示す設定情報をモードレジスタ46に記憶させる。
また、例えば、データ処理装置20は、メモリ装置30が2以上の所定個(例えば2個)の半導体装置32を含む場合であって、メモリアドレスおよび第1ビット幅(例えば3ビット幅)のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合には、第1値(ここでは、例えば1)を示す設定情報をモードレジスタ46に記憶させる。また、データ処理装置20は、メモリ装置30が2以上の所定個(例えば2個)の半導体装置32を含む場合であって、メモリアドレスおよび第2ビット幅(例えば1ビット幅)のチップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合には、第2値(ここでは、例えば0)を示す設定情報をモードレジスタ46に記憶させる。
1または複数の半導体装置32のそれぞれが有するメモリ制御部52は、モードレジスタライトコマンドおよび設定情報を受け取ると、モードレジスタ46の所定のアドレスに受け取った設定情報を書き込む。そして、モードレジスタ46は、第1値(ここでは例えば1)を表す設定情報が書き込まれた場合、“1”を示す選択信号(EN_6TH_CYCLE=1)を入出力制御部48へと出力する。また、モードレジスタ46は、第2値(ここでは例えば0)を表す設定情報が書き込まれた場合、“0”を示す選択信号(EN_6TH_CYCLE=0)を入出力制御部48へと出力する。
図10は、第2実施形態におけるアドレス情報の一例を示す図である。第2実施形態において、データ処理装置20は、設定情報を含まないアドレス情報をメモリ装置30に送信する。
例えば、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)、データ処理装置20は、チップアドレスを含むアドレス情報を6個のサイクルに分割して、設定情報を含めずに送信する。具体的には、データ処理装置20は、第1サイクルに、第1から第8ビットまでのカラムアドレス(CA0〜CA7)を送信する。データ処理装置20は、第2サイクルに、第9から第12ビットまでのカラムアドレス(CA8〜CA11)を送信する。データ処理装置20は、第3サイクルに、第1から第8ビットまでのページアドレス(PA0〜PA7)を送信する。データ処理装置20は、第4サイクルに、第9から第16ビットまでのページアドレス(PA8〜PA15)を送信する。データ処理装置20は、第5サイクルに、第17から第24ビットまでのページアドレス(PA16〜PA23)を送信する。データ処理装置20は、第6サイクルに、第25から第26ビットまでのページアドレス(PA24〜PA25)を送信する。
また、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)、データ処理装置20は、チップアドレスを含まないアドレス情報を、5個のサイクルにアドレス情報を分割して、設定情報を含めずに送信する。この場合、具体的には、データ処理装置20は、第1サイクルから第4サイクルまでに、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と同一の情報を送信する。データ処理装置20は、第5サイクルに、第17から第23ビットまでのページアドレス(PA16〜PA22)を送信する。
また、例えば、メモリ装置30が2個の半導体装置32を含む場合、データ処理装置20は、第1ビット幅(例えば3ビット)のチップアドレスを含むアドレス情報を6個のサイクルに分割して、設定情報を含めずに送信する。具体的には、データ処理装置20は、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と同様に送信する。
また、例えば、メモリ装置30が2個の半導体装置32を含む場合、データ処理装置20は、第2ビット幅(例えば1ビット)のチップアドレスを含むアドレス情報を5個のサイクルに分割して、設定情報を含めずに送信する。具体的には、データ処理装置20は、第1サイクルから第4サイクルまでに、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含むアドレス情報を送信する場合と、同一の情報を送信する。そして、データ処理装置20は、第5サイクルに、第17から第24ビットまでのページアドレス(PA16〜PA23)を送信する。
そして、第2実施形態において、入出力制御部48は、選択信号(EN_6TH_CYCLE)が“1”示す場合に、第6サイクルのデータの取得処理を実行する。すなわち、選択信号(EN_6TH_CYCLE)が“1”を示す場合に、入出力制御部48は、第6サイクルのデータの取得処理を実行した後、アドレス情報の取得処理を終了する。
一方、入出力制御部48は、選択信号(EN_6TH_CYCLE)が“0”を示す場合に、第6サイクルのデータの取得処理を実行しない。すなわち、選択信号(EN_6TH_CYCLE)が“0”を示す場合に、入出力制御部48は、第5サイクルのデータの取得処理を実行した後、アドレス情報の取得処理を終了する。
以上のように、第2実施形態に係るデータ処理装置20は、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)、チップアドレスを含むアドレス情報を送信したか、チップアドレスを含まないアドレス情報を送信したかを示す設定情報を、メモリ装置30に備えられる1または複数の半導体装置32のモードレジスタ46に記憶させる。また、第2実施形態に係るデータ処理装置20は、メモリ装置30が2以上の所定個(例えば2個)の半導体装置32を含む場合、第1ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信したか、第2ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を送信したかを示す設定情報を、メモリ装置30に備えられる複数の半導体装置32のモードレジスタ46に記憶させる。
そして、第2実施形態に係るメモリ装置30に備えられる1または複数の半導体装置32のそれぞれは、モードレジスタ46に記憶された設定情報に応じて、アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える。これにより、第2実施形態に係るメモリ装置30は、メモリ装置30が1つの半導体装置32を含む場合(シングルチップ)であって、チップアドレスを含まないアドレス情報を受け取った場合、チップアドレスを取得するための処理を実行しなくてよい。また、第2実施形態に係るメモリ装置30は、メモリ装置30が2以上の所定個(例えば2個)の半導体装置32を含む場合であって、第2ビット幅のチップアドレスを含むアドレス情報を受け取った場合、不必要なビットを取得するための処理を実行しなくてよい。従って、第2実施形態に係るメモリ装置30は、アドレス情報の取得のための無駄な処理を無くして、アドレス情報を効率良く処理することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10 情報処理装置、20 データ処理装置、30 メモリ装置、32 半導体装置、42 メモリ部、44 制御信号取得部、46 モードレジスタ、48 入出力制御部、50 コマンドレジスタ、52 メモリ制御部、54 アドレスレジスタ、60 メモリセルアレイ、62 データレジスタ、64 カラムデコーダ、66 ロウデコーダ、68 センス増幅器、72 アドレス情報生成部、74 アドレス送信部、82 NAND回路、84 反転回路。
Claims (14)
- バスに共通に接続された1または複数の半導体装置を備えるメモリ装置であって、
前記1または複数の半導体装置のそれぞれは、
データを記憶するメモリ部と、
データ処理装置から前記バスを介してアドレス情報を取得し、取得した前記アドレス情報に応じて前記メモリ部にアクセスする入出力制御部と、
を有し、
前記データ処理装置は、前記アドレス情報を複数のサイクルに分割して前記バスに送信し、
前記入出力制御部は、前記データ処理装置から取得した設定情報に応じて、前記アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える
メモリ装置。 - 前記入出力制御部は、
前記設定情報が第1値を示す場合、第1サイクル数の前記アドレス情報を取得し、
前記設定情報が第2値を示す場合、前記第1サイクル数より少ない、第2サイクル数の前記アドレス情報を取得する
請求項1に記載のメモリ装置。 - 前記1または複数の半導体装置のそれぞれが有する前記メモリ部は、共通のアドレス空間を有し、
前記アドレス情報は、前記メモリ部におけるアクセス対象の領域を指定するメモリアドレスと、前記1または複数の半導体装置のうちのアクセス対象となる1つの半導体装置を指定するチップアドレスとを含み、
前記設定情報が第1値を示す場合、前記メモリアドレスおよび前記チップアドレスを含む前記アドレス情報を取得し、
前記設定情報が第2値を示す場合、前記メモリアドレスを含み、前記チップアドレスを含まない前記アドレス情報を取得する
請求項2に記載のメモリ装置。 - 前記1または複数の半導体装置のそれぞれが有する前記メモリ部は、共通のアドレス空間を有し、
前記アドレス情報は、前記メモリ部におけるアクセス対象の領域を指定するメモリアドレスと、前記1または複数の半導体装置のうちのアクセス対象となる1つの半導体装置を指定するチップアドレスとを含み、
前記設定情報が第1値を示す場合、前記メモリアドレス、および、第1ビット幅の前記チップアドレスを含む前記アドレス情報を取得し、
前記設定情報が第2値を示す場合、前記メモリアドレス、および、前記第1ビット幅より短い第2ビット幅の前記チップアドレスを含む前記アドレス情報を取得する
請求項2に記載のメモリ装置。 - 前記1または複数の半導体装置のそれぞれには、互いに異なる識別値が割り当てられており、
複数の半導体装置を備える場合、前記入出力制御部は、前記アドレス情報に含まれる前記チップアドレスと、割り当てられた前記識別値とを比較し、前記チップアドレスと前記識別値とが一致することを条件として、前記メモリ部における前記アドレス情報に含まれる前記メモリアドレスに示された領域にアクセスする
請求項3または4に記載のメモリ装置。 - 前記チップアドレスの少なくとも一部は、前記アドレス情報が含まれる複数のサイクルのうち最後のサイクルに含まれる
請求項4に記載のメモリ装置。 - 前記設定情報は、前記アドレス情報を含むサイクルに含まれ、
前記入出力制御部は、前記アドレス情報に含まれる前記設定情報に応じて、前記アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える
請求項3から6の何れか1項に記載のメモリ装置。 - 前記設定情報は、前記チップアドレスが含まれるサイクルより前のサイクルに含まれる
請求項7に記載のメモリ装置。 - 前記1または複数の半導体装置のそれぞれは、
前記設定情報を記憶するモードレジスタと、
前記データ処理装置から取得したコマンドに応じて前記モードレジスタに記憶された前記設定情報を書き換えるメモリ制御部と、
をさらに有し、
前記入出力制御部は、前記モードレジスタに記憶された前記設定情報に応じて、前記アドレス情報を取得するサイクル数を切り換える
請求項1から6の何れか1項に記載のメモリ装置。 - 前記モードレジスタに記憶された前記設定情報は、工場出荷時において、予め定められた値に初期設定されている
請求項9に記載のメモリ装置。 - バスに共通に接続された1または複数の半導体装置を備えるメモリ装置に対して、データの書き込みおよびデータの読み出しを行うデータ処理装置であって、
設定されたモードに応じて、前記1または複数の半導体装置のうちのアクセス対象となる1つの半導体装置を指定するチップアドレスを含むアドレス情報、または、前記チップアドレスを含まないアドレス情報を生成するアドレス情報生成部と、
前記アドレス情報を複数のサイクルに分割して前記バスを介して前記メモリ装置に送信するアドレス送信部と、
を備え、
前記アドレス送信部は、前記チップアドレスを含むアドレス情報を第1サイクル数のサイクルに分割して送信し、前記チップアドレスを含まないアドレス情報を前記第1サイクル数より少ない第2サイクル数のサイクルに分割して送信する
データ処理装置。 - 前記アドレス送信部は、前記チップアドレスを含むアドレス情報を送信したか、前記チップアドレスを含まないアドレス情報を送信したかを示す設定情報を、前記アドレス情報を送信するサイクルに含めて送信する
請求項11に記載のデータ処理装置。 - バスに共通に接続された2以上の半導体装置を備えるメモリ装置に対して、データの書き込みおよびデータの読み出しを行うデータ処理装置であって、
設定されたモードに応じて、前記2以上の半導体装置のうちのアクセス対象となる1つの半導体装置を指定するチップアドレスを含むアドレス情報を生成するアドレス情報生成部と、
前記アドレス情報を複数のサイクルに分割して前記バスを介して前記メモリ装置に送信するアドレス送信部と、
を備え、
前記アドレス情報生成部は、第1ビット幅の前記チップアドレスを含む前記アドレス情報、または、前記第1ビット幅より短い第2ビット幅の前記チップアドレスを含む前記アドレス情報を生成し、
前記アドレス送信部は、前記第1ビット幅の前記チップアドレスを含むアドレス情報を第1サイクル数のサイクルに分割して送信し、前記第2ビット幅の前記チップアドレスを含むアドレス情報を前記第1サイクル数より少ない第2サイクル数のサイクルに分割して送信する
データ処理装置。 - 前記アドレス送信部は、前記第1ビット幅の前記チップアドレスを含むアドレス情報を送信したか、前記第2ビット幅の前記チップアドレスを含む前記チップアドレスを含むアドレス情報を送信したかを示す設定情報を、前記アドレス情報を送信するサイクルに含めて送信する
請求項13に記載のデータ処理装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20180905 |