JP2019053727A - メモリ装置、及びそれを含むメモリシステム - Google Patents

メモリ装置、及びそれを含むメモリシステム Download PDF

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Abstract

【課題】データストリーミングを行うメモリ装置、及びそれを含むメモリシステムを提供する。【解決手段】メモリシステム1は、メモリコントローラ10及びメモリ装置20を含む。メモリ装置は、複数のメモリセルを含むメモリセルアレイ220、メモリセルアレイにデータの読み取りまたは書き込みのための制御信号を出力する制御ロジック250及びメモリコントローラのストリーミングマネージャ110からのストリーミング信号に対応し、メモリセルアレイからデータを読み取るか、あるいはメモリセルアレイにデータを書き込むためのストリーミング動作を遂行するデータストリーマ210を含む。データストリーマは、読み取りまたは書き込みを行おうとする第1データのデータサイズ情報を受信し、データサイズ情報に基づいて、少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、制御ロジックに出力することにより、ストリーミング動作を遂行する。【選択図】図2

Description

本発明は、メモリ装置、及びそれを含むメモリシステムに係り、さらに詳細には、データストリーミングを行うメモリ装置、及びそれを含むメモリシステムに関する。
半導体メモリ装置(semiconductor memory device)は、シリコン(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ化ガリウム(GaAs)、リン化インジウム(InP)のような半導体を利用して具現される記憶装置である。半導体メモリ装置は、大きく見て、揮発性メモリ装置(volatile memory device)及び不揮発性メモリ装置(nonvolatile memory device)に区分される。
不揮発性メモリ装置は、電源供給が遮断されても、保存していたデータが消滅しないメモリ装置である。不揮発性メモリ装置には、NANDフラッシュメモリ(NAND)、垂直型NANDフラッシュメモリ(VNAND)、NORフラッシュメモリ(NOR flash memory)、抵抗性RAM(RRAM(登録商標))、相変化メモリ(PRAM)、磁気抵抗メモリ(MRAM)などが含まれる。
揮発性メモリ装置は、電源供給が遮断されると、保存していたデータが消滅するメモリ装置である。該揮発性メモリ装置には、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、ラッチ(latch)、フリップフロップ(flip-flop)、レジスタ(register)が含まれる。
本開示の技術的思想が解決しようとする課題は、メモリコントローラからのストリーミング信号に対応し、自らコマンドを生成することにより、データを効率的に書き込むか、あるいは読み取るメモリ装置を提供するところにある。
本開示の技術的思想が解決しようとする他の課題は、ホストから受信するストリーミングコマンドに対応し、自らコマンドを生成することにより、データを効率的に書き込むか、あるいは読み取るメモリ装置を含むメモリシステムを提供するところにある。
前述のような目的を達成するために、本開示の技術的思想の一側面によるメモリ装置は、複数のメモリセルを含むメモリセルアレイ、前記メモリセルアレイに、データの読み取りまたは書き込みのための制御信号を出力する制御ロジック、及びストリーミング信号に対応し、前記メモリセルアレイからデータを読み取るか、あるいは前記メモリセルアレイにデータを書き込むためのストリーミング動作を遂行するデータストリーマを含み、前記データストリーマは、読み取りまたは書き込みを行おうとする第1データのデータサイズ情報を受信し、前記データサイズ情報に基づいて、少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力することにより、前記ストリーミング動作を遂行することを特徴とする。
本開示の技術的思想の一側面によるメモリコントローラ及びメモリ装置を含むメモリシステムは、前記メモリ装置に書き込むか、あるいは前記メモリ装置から読み取る第1データが、データストリーム及びデータサイズが外部命令によって変わらない決定データである場合、前記メモリ装置に、前記第1データのデータサイズ情報を出力するストリーミングマネージャを含むメモリコントローラ、並びに前記データサイズ情報に基づいて、前記第1データを読み取るか、あるいは書き込むための少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、前記メモリコントローラの介入なしに自ら生成するストリーミング動作を遂行するデータストリーマを含むメモリ装置を含んでもよい。
本開示の技術的思想の一側面によるイメージ処理装置は、複数のピクセルを含み、前記複数のピクセルに照射される光信号に基づいて、イメージデータを生成するイメージセンサ、前記イメージデータを受信し、前記イメージデータのデータサイズ情報及びストリーミング信号を、メモリ装置に出力するメモリコントローラ、並びに前記イメージデータを保存するメモリセルアレイ、前記メモリセルアレイに、データの読み取りまたは書き込みのための制御信号を出力する制御ロジック、及び前記データサイズ情報を受信して前記データサイズ情報に基づいて、少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、前記メモリコントローラの介入なしに自ら生成し、生成された前記ストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力することにより、前記メモリセルアレイに前記イメージデータを書き込むデータストリーマを含むメモリ装置を含んでもよい。
本開示の技術的思想によるメモリ装置は、データを書き込むか、あるいは読み取るためのコマンドを自ら生成することができ、メモリコントローラとメモリ装置との間に、データの書き込みまたは読み取りのためのコマンド送受信量が低減する。それにより、データの書き込みまたは読み取りのための電力消費が減少し、効率的にデータの書き込みまたは読み取りが行われる。
本開示の例示的実施形態によるメモリシステムを示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリシステムを示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリコントローラの動作を示すフローチャートである。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すフローチャートである。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すフローチャートである。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置を示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリセルアレイを示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリセルアレイを示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置を示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置を示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。 本開示の例示的実施形態によるメモリシステムを示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるイメージ処理装置を示すブロック図である。 本開示の例示的実施形態によるコンピュータシステムを示すブロック図である。
図1は、本開示の例示的実施形態によるメモリシステムを示すブロック図である。
図1を参照すれば、メモリシステム1は、メモリコントローラ10及びメモリ装置20を含み得る。
メモリコントローラ10は、メモリ装置20を制御するための各種信号を、メモリ装置20に出力することができる。メモリコントローラ10は、ホストからストリーミングコマンドCMD_STRを受信することができる。ストリーミングコマンドCMD_STRは、メモリセルアレイ220からデータを読み取るための読み取りストリーミングコマンドCMD_STR_R、及びメモリセルアレイ220にデータを書き込むための書き込みストリーミングコマンドCMD_STR_Wのうちいずれか一つを含み得る。読み取りストリーミングコマンドCMD_STR_Rは、読み取り対象になるアドレスに係わる情報、読み取り対象になるデータに係わる情報、及び読み取りコマンドを含んでもよく、書き込みストリーミングコマンドCMD_STR_Wは、書き込み対象になるデータに係わる情報、及び書き込みコマンドを含んでもよい。
ホストは、読み取られたり書き込まれたりするデータの形態が、外部命令によって変わらず、データサイズが決まっている場合、ストリーミングコマンドCMD_STRをメモリシステム1に出力することができる。以下、本明細書において、データの形態及び大きさを事前に知ることができ、前記データが伝達される間、外部命令の介入なしに、制御可能なデータを、決定データ(deterministic data)と称する。決定データは、その性質上、データのうち一部を変更したり一部を読み取ったりせず、一体として読み取られたり書き込まれたりする。一例として、決定データは、イメージデータ、動画データなどのマルチメディアデータを含んでもよい。
本開示の技術的思想によれば、メモリシステム1がストリーミングコマンドCMD_STRを受信した場合、メモリ装置20は、メモリコントローラ10の介入なしに、内部的に自らストリーミング駆動コマンドを生成し、メモリセルアレイ220にデータを書き込むか、あるいはメモリセルアレイ220からデータを読み取ることができる。本明細書においては、前述のように、メモリ装置20自らデータを読み取るか、あるいは書き込むためのコマンドを生成し、データを読み取るか、あるいは書き込む動作を、データストリーミング(data streaming)と称する。また、データストリーミングは、データ書き込みのための書き込みストリーミング、及びデータ読み取りのための読み取りストリーミングを含み得る。以下、本明細書において、ストリーミング駆動コマンドは、データストリーミングのためにデータストリーマ210が生成するコマンドとして、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号などを含んでもよい。また、ノーマル駆動コマンドは、ストリーミング動作ではないノーマルモードで、データ入出力のために、メモリコントローラ10からメモリ装置20に出力されるコマンドであり、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号などを含んでもよい。メモリコントローラ10は、受信したストリーミングコマンドCMD_STRを基に、メモリ装置20に、ストリーミング信号STR及びデータ情報DIを出力することができる。ストリーミング信号STRは、コマンドピン、アドレスピン及び別途のピンのうちいずれか一つを介して、メモリ装置20に出力することができる。一実施形態において、データ情報DIは、別途の信号として出力され、他の実施形態において、データ情報は、ストリーミング信号STR、コマンド、アドレスのうちいずれか一つに含まれて出力される。本開示の一実施形態によれば、メモリ装置20は、メモリコントローラ10から受信したデータ情報DIに基づいて、データ入出力に必要なコマンドの種類及び個数を決定することができ、決定されたコマンドをメモリセルアレイ220などに出力することにより、データを書き込むか、あるいは読み取ることができる。データ情報DIは、書き込むか、あるいは読み取ろうとするデータサイズを指す。一例として、メモリ装置20は、受信したデータ情報DIに基づいて、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号それぞれの個数を決定し、決定された複数の信号を利用し、データを書き込むか、あるいは読み取ることができる。
また、メモリコントローラ10は、ホストからのストリーミングコマンドCMD_STRではない、書き込みコマンドまたは読み取りコマンドを受信する場合、メモリ装置20に、複数のノーマル駆動コマンドを出力することにより、ノーマル書き込み動作またはノーマル読み取り動作を遂行することができる。本開示の技術的思想によるメモリシステム1は、ホストからの書き込みコマンドまたは読み取りコマンドに対応し、ノーマル書き込み動作またはノーマル読み取り動作を遂行するノーマルモードと、ホストからのストリーミングコマンドCMD_STRに対応し、ストリーミング動作を遂行するストリーミングモードと、を同時に遂行することができる。それについては、図7などで後述する。
メモリコントローラ10は、メモリ装置20に、アドレスADDR及びデータDATAを出力するか、あるいはデータDATAを受信することができる。詳細には、書き込み動作時、メモリコントローラ10は、メモリ装置20に、アドレスADDR及びデータDATAを出力することにより、メモリセルアレイ220に、データDATAを書き込むことができ、読み取り動作時、メモリコントローラ10は、メモリ装置20にアドレスADDRを出力することにより、メモリセルアレイ220から、データDATAを読み取ることができる。本開示の一実施形態によれば、メモリコントローラ10は、データの読み取り時、データストリーミングを行うためのストリーミング信号STRと共に、ストリーミングアドレスを出力することができる。該ストリーミングアドレスは、データDATAが書き込まれているアドレスのうち少なくとも一つを指し、一例として、最初のアドレスを指す。アドレスADDRは、アドレスピンを介して送受信され、データDATAは、データピンを介して送受信される。
メモリコントローラ10は、ストリーミングマネージャ110を含んでもよい。ストリーミングマネージャ110は、ホストから、ストリーミングコマンドCMD_STRを受信し、受信したストリーミングコマンドCMD_STRに基づいて、メモリ装置20に、ストリーミング信号STRを出力することができる。ストリーミングマネージャ110は、ストリーミングコマンドCMD_STRに基づいて、データ情報DIを生成し、生成されたデータ情報DIを、メモリ装置20に出力することができる。決定データの場合、一体に書き込まれて一体に読み取られるため、メモリコントローラ10において、書き込みまたは読み取りのためのコマンドの種類及び個数が、決定データの大きさによって決定される。それにより、本開示の技術的思想によれば、メモリ装置20は、メモリコントローラ10から受信したデータ情報DIに含まれるデータサイズを基に、書き込みまたは読み取りのためのコマンドの種類及び個数を、メモリコントローラ10の介入なしに、自ら決定することができる。
メモリ装置20は、データを保存するための装置を意味し、データストリーマ210及びメモリセルアレイ220を含み得る。メモリ装置20は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)(例えば、DDR SDRAM(double data rate synchronous dynamic ramdom access memory)、LPDDR(low power double data rate) SDRAM、GDDR(graphics double data rate) SDRAM、RDRAM(Rambus dynamic ramdom access memory))、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)のような揮発性メモリ装置であってもよいし、NANDフラッシュメモリ(NAND flash memory)、垂直型NANDフラッシュメモリ(VNAND)、NORフラッシュメモリ(NOR flash memory)、抵抗性RAM(RRAM)、相変化メモリ(PRAM)、磁気抵抗メモリ(MRAM)、強誘電体メモリ(FRAM(登録商標))、スピン注入磁化反転メモリ(STT−RAM)のような不揮発性メモリ装置であってもよい。
データストリーマ210は、メモリコントローラ10からストリーミング信号STR及びデータ情報DIを受信し、データストリーミングを行うことができる。すなわち、データストリーマ210は、ストリーミング信号STRに応答し、メモリコントローラ10から別途のコマンドなしに、メモリセルアレイ220にデータを書き込むか、あるいは読み取るための各種コマンドを生成することができる。データストリーマ210は、前記各種コマンドを、データ情報DIに基づいて生成することができる。一例として、データストリーマ210は、データ情報DIに含まれたデータサイズ情報を基に、ストリーミング駆動コマンドを判断し、決定された複数のコマンドを利用し、データを書き込むか、あるいは読み取ることができる。
メモリセルアレイ220は、データを保存する複数のメモリセルを含むことができ、複数のメモリセルは、バンク単位に区分される。それについては、図6などで詳細に後述する。メモリセルアレイ220は、データストリーマ210のデータストリーミングによるデータ入出力動作により、データが書き込まれたり読み取られたりする。
図1では、メモリ装置20が、データ情報DI及びストリーミング信号STRを、メモリコントローラ10から受信するように図示されているが、本開示の技術的思想は、それに限定されるものではなく、一実施形態において、メモリ装置20は、メモリコントローラ10ではないメモリシステム1の外部(例えば、アプリケーションプロセッサ(AP:application processor)、CMOSイメージセンサ(CIS:CMOS image sensor))から受信することができ、他の実施形態において、メモリ装置20は、自らデータ情報DI及びストリーミング信号STRを生成することができる。
図2は、本開示の例示的実施形態によるメモリシステムを示すブロック図である。図1との重複内容は省略する。図2を参照すれば、メモリシステム1は、メモリコントローラ10及びメモリ装置20を含んでもよく、メモリコントローラ10は、ストリーミングマネージャ110を含んでもよい。ストリーミングマネージャ110は、ホストから受信するストリーミングコマンドCMD_STRに基づいて、データ情報DIを生成することができる。ストリーミングコマンドCMD_STRは、読み取られたり書き込まれたりする第1データのデータサイズ情報を含むことができ、ストリーミングマネージャ110は、ストリーミングコマンドCMD_STRをデコーディングし、データサイズ情報を含むデータ情報DIを生成し、データ情報レジスタ230に保存することができる。
ストリーミングマネージャ110は、ストリーミングコマンドCMD_STRに対応し、ストリーミング信号STRを生成し、データストリーマ210に出力することができる。ストリーミング信号STRは、書き込みストリーミングコマンドCMD_STR_Wに対応した書き込みストリーミング信号STR_W、及び読み取りストリーミングコマンドCMD_STR_Rに対応した読み取りストリーミング信号STR_Rを含み得る。
また、ストリーミングマネージャ110は、ストリーミングコマンドCMD_STRに対応し、ストリーミングアドレスSAを生成し、データストリーマ210に出力することができる。一実施形態において、ストリーミングコマンドCMD_STRは、ストリーミングアドレスSAに係わる情報を含み、ストリーミングマネージャ110は、それを基に、ストリーミングアドレスSAを生成することができる。本開示の一実施形態によれば、ストリーミングコマンドCMD_STRが読み取りストリーミングコマンドCMD_STR_Rである場合、ストリーミングアドレスSAは、読み取り対象になる第1データが書き込まれているアドレスを含み得る。一実施形態において、ストリーミングアドレスSAは、第1データが書き込まれているアドレスの開始アドレスである。
読み取りストリーミング信号STR_Rに対応した読み取りストリーミングにおいて、データストリーマ210は、受信したデータ情報DIを基に読み取るための少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドDCを決定し、データ情報DI及びストリーミングアドレスSAに基づいて、読み取り対象になる読み取りアドレスを決定することができる。
データ情報レジスタ230は、データ情報DIを保存することができ、そのために、少なくとも1つの保存素子を含んでもよい。少なくとも1つの保存素子は、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、ラッチ(latch)、フリップフロップ(flip−flop)、レジスタ(register)のような揮発性メモリを含んでもよく、NANDフラッシュメモリ(NAND flash memory)、垂直型NANDフラッシュメモリ(VNAND)、NORフラッシュメモリ(NOR flash memory)、抵抗性RAM(RRAM)、相変化メモリ(PRAM)、磁気抵抗メモリ(MRAM)、強誘電体メモリ(FRAM)、スピン注入磁化反転メモリ(STT−RAM)のような不揮発性メモリを含んでもよい。データ情報レジスタ230は、データストリーマ210に、データ情報DIを出力することができる。
ステータスレジスタ240は、メモリセルアレイ220の状態情報SIを保存することができる。状態情報SIは、書き込み可能なアドレスに係わる情報が保存されており、制御ロジック250によって、周期的にアップデートされる。そのために、ステータスレジスタ240は、少なくとも1つの保存素子を含むことができ、少なくとも1つの保存素子は、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、ラッチ(latch)、フリップフロップ(flip−flop)、レジスタ(register)のような揮発性メモリを含んでもよく、NANDフラッシュメモリ(NAND flash memory)、垂直型NANDフラッシュメモリ(VNAND)、NORフラッシュメモリ(NOR flash memory)、抵抗性RAM(RRAM)、相変化メモリ(PRAM)、磁気抵抗メモリ(MRAM)、強誘電体メモリ(FRAM)、スピン注入磁化反転メモリ(STT−RAM)のような不揮発性メモリを含んでもよい。本開示の一実施形態において、メモリ装置20が書き込みストリーミング信号STR_Wを受信する場合、ステータスレジスタ240は、状態情報SIを、データストリーマ210に出力することができる。
書き込みストリーミング信号STR_Wに対応した書き込みストリーミングにおいて、データストリーマ210は、受信したデータ情報DI及び状態情報SIを基に書き込むための少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドDCを決定することができる。詳細には、データストリーマ210は、データ情報DIに含まれたデータサイズ情報を利用し、必要なストリーミング駆動コマンドDCの種類及び個数を決定し、状態情報SIに基づいて、書き込み可能なアドレスを書き込みアドレスに割り当てることができる。一例示において、必要なコマンドの種類及び個数を決定するために、データストリーマ210は、コマンド個数計算ロジックまたはコマンド計算テーブルを含んでもよい。
データストリーマ210は、決定したストリーミング駆動コマンドDCを、制御ロジック250に出力することができる。制御ロジック250は、ストリーミング駆動コマンドDCに基づいて、駆動信号DSをメモリセルアレイ220に出力することができ、メモリセルアレイ220は、駆動信号DSに応答し、データDATAをメモリコントローラ10に出力することができる。メモリセルアレイ220は、第1バンクBA1ないし第NバンクBAnを含んでもよく、それについては、図6で後述する。
図3は、本開示の例示的実施形態によるメモリコントローラの動作を示すフローチャートである。
図2及び図3を参照すれば、メモリコントローラ10は、ホストから、第1データに係わるストリーミングコマンドCMD_STRを受信することができる(S110)。ストリーミングコマンドCMD_STRは、第1データをメモリセルアレイ220に書き込むための書き込みストリーミングコマンドCMD_STR_W、及び第1データをメモリセルアレイ220から読み取るための読み取りストリーミングコマンドCMD_STR_Rを含み得る。メモリコントローラ10は、ストリーミングコマンドCMD_STRが書き込みストリーミングコマンドCMD_STR_Wである場合(S120)、第1データに係わる書き込みストリーミング信号STR_W及びデータ情報DIを、メモリ装置20に出力することができる(S130)。また、メモリコントローラ10は、ストリーミングコマンドCMD_STRが読み取りストリーミングコマンドCMD_STR_Rである場合(S120)、第1データに係わる読み取りストリーミング信号STR_R、ストリーミングアドレスSA及びデータ情報DIを、メモリ装置20に出力することができる(S140)。
図4Aは、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すフローチャートである。詳細には、図4Aは、書き込みストリーミング信号STR_Wに対応し、書き込みストリーミングを行う場合の、メモリ装置の動作を示すフローチャートである。
図2及び図4Aを参照すれば、メモリ装置20は、メモリコントローラ10から、第1データ書き込みのための書き込みストリーミング信号STR_W及びデータ情報DIを受信することができる(S210)。一実施形態において、第1データは、決定データ(例えば、イメージデータ)である。また、データストリーマ210は、ステータスレジスタ240から、メモリセルアレイ220の状態情報SIを受信し、それを基に、第1データ書き込みのための書き込みアドレスを決定することができる(S220)。一実施形態において、データストリーマ210は、データが書き込まれていないアドレスを、書き込みアドレスとして決定することができる。
データストリーマ210は、データ情報レジスタ230から、データ情報DIを受信し、受信したデータ情報DIを基に、第1データ書き込みに必要な少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドDCを決定することができる(S230)。一実施形態において、データストリーマ210は、データ情報DIに含まれたデータサイズ情報を基に、ストリーミング駆動コマンドDCの個数を計算することができる。
データストリーマ210は、決定した少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドDCを制御ロジック250に出力し、制御ロジック250は、それに基づいた駆動信号DSをメモリセルアレイ220に出力することにより、データピン(DQ:data pin)(図5)から受信する第1データを、メモリセルアレイ220に書き込むことができる(S240)。
図4Bは、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すフローチャートである。詳細には、図4Bは、読み取りストリーミング信号STR_Rに対応し、読み取りストリーミングを行う場合の、メモリ装置の動作を示すフローチャートである。
図2及び図4Bを参照すれば、メモリ装置20は、メモリコントローラ10から、第1データ読み取りのための読み取りストリーミング信号STR_R、データ情報DI及びストリーミングアドレスSAを受信することができる(S310)。一実施形態において、第1データは、決定データである。データストリーマ210は、受信したデータ情報DI及びストリーミングアドレスSAを基に、第1データ読み取りに必要な少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドDC及び読み取りアドレスを決定することができる(S320)。一実施形態において、ストリーミングアドレスSAは、第1データが書き込まれているアドレスのうち最初のアドレスとすることができ、データストリーマ210は、受信したデータ情報DIに含まれたデータサイズ情報を基に、少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドの個数及び種類を決定し、対応する読み取りアドレスを、ストリーミングアドレスSAを基に決定することができる。
データストリーマ210は、決定した少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドDCを制御ロジック250に出力し、制御ロジック250は、それに基づいた駆動信号DSを、メモリセルアレイ220に出力することにより、メモリセルアレイ220から、第1データを読み取ることができる(S330)。
図5は、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置を示すブロック図である。図2と重複する内容は省略する。
図2及び図5を参照すれば、メモリ装置20は、データストリーマ210、メモリセルアレイ220、データ情報レジスタ230、ステータスレジスタ240、制御ロジック250、アドレスバッファ260、カラムアドレスラッチ262、ロウデコーダ271、センスアンプ272、入出力ゲーティング回路273、カラムデコーダ274及びデータ入出力バッファ280を含んでもよい。
図5においてメモリ装置20は、揮発性メモリ装置であるように説明され、DDR SDRAM、LPDDR SDRAM、GDDR SDRAM、RDRAMのようなダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)である。ただ、本開示の技術的思想は、それらに限定されるものではないということを理解しなければならないであろう。
データストリーマ210は、ステートマネージャ211、タイミングマネージャ212及びアドレスマネージャ213を含んでもよい。ステートマネージャ211は、メモリコントローラ10からストリーミング信号STRを受信し、それに対応し、ストリーミング駆動コマンドを生成し、制御ロジック250に出力することができる。一例示として、ステートマネージャ211は、ストリーミング信号STR及びデータ情報DIを基に、ストリーミング駆動コマンドDCを生成し、制御ロジック250に出力することができる。一実施形態において、ストリーミング信号STRは、当該ストリーミング信号STRがメモリ装置20に出力されるときにモードレジスタ(図示せず)を設定するモード設定信号に含められ得る。ステートマネージャ211は、データ情報レジスタ230からデータ情報DIを受信し、それを基に、決定データの処理のために必要なストリーミング駆動コマンドDCを判断することができる。一例示として、ステートマネージャ211は、データ情報DIに基づいて、ストリーミング駆動コマンドDC、例えば、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号それぞれの個数を決定することができる。
タイミングマネージャ212は、ストリーミング駆動コマンドDCの出力タイミングを制御することができる。そのために、タイミングマネージャ212は、ステートマネージャ211に、ストリーミング駆動コマンドDCを出力するためのクロック信号Clk及び/またはカウンティング信号CNTを出力することができる。クロック信号Clkは、ステートマネージャ211が各種信号を出力するためのタイミングを決定することができ、カウンティング信号CNTは、必要なストリーミング駆動コマンドDCの個数をカウンティングする信号である。
アドレスマネージャ213は、ステートマネージャ211が書き込みストリーミング信号STR_Wを受信する場合、ステータスレジスタ240から受信したメモリセルアレイ220の状態情報SIを基に、書き込み可能なアドレスを書き込みアドレスに割り当てることができる。一実施形態において、アドレスマネージャ213は、データが書き込まれていないアドレスを書き込みアドレスとして決定することができる。アドレスマネージャ213は、決定した書き込みアドレスを、ストリーミングアドレスADDR_Sとして、アドレスバッファ260に保存することができる。また、アドレスマネージャ213は、ステートマネージャ211が、読み取りストリーミング信号STR_Rを受信する場合、メモリコントローラ10から受信したストリーミングアドレスSAに基づいて、読み取りアドレスを決定することができる。一実施形態において、アドレスマネージャ213は、データ情報DIを受信し、それに基づいて、必要な読み取りアドレスを決定することができる。アドレスマネージャ213は、決定した読み取りアドレスを、ストリーミングアドレスADDR_Sとして、アドレスバッファ260に保存することができる。
制御ロジック250は、メモリ装置20の動作を制御することができる。例えば、制御ロジック250は、メモリ装置20が、書き込み動作または読み取り動作を遂行するように、制御信号を生成することができる。
アドレスバッファ260は、アドレスマネージャ213から、ロウアドレスADDR_R及びカラムアドレスADDR_Cを含むストリーミングアドレスADDR_Sを受信することができる。アドレスバッファ260は、受信されたロウアドレスADDR_Rをロウデコーダ271に提供し、受信されたカラムアドレスADDR_Cを、カラムアドレスラッチ262に提供することができる。ロウデコーダ271は、ロウアドレスをデコーディングし、ロウアドレスに相応するワードラインを活性化させることができる。例えば、ロウデコーダ271は、ロウアドレスに相応するワードラインに、ワードライン駆動電圧を印加することができる。
カラムアドレスラッチ262は、アドレスバッファ260からカラムアドレスADDR_Cを受信し、受信されたカラムアドレスADDR_Cを、一時的に保存することができる。カラムアドレスラッチ262は、バーストモードにおいて、受信されたカラムアドレスADDR_Cを漸進的に増大させることができる。カラムアドレスラッチ262は、一時的に保存された、または漸進的に増大されたカラムアドレスADDR_Cを、カラムデコーダ274に印加することができる。
カラムデコーダ274は、入出力ゲーティング回路273を介して、カラムアドレスADDR_Cに相応するセンスアンプを活性化させることができる。入出力ゲーティング回路273は、入出力データをゲーティングする回路と共に、入力データマスクロジック、メモリセルアレイ220から出力されたデータを保存するための読み取りデータラッチ、そしてメモリセルアレイ220にデータを書き込むための書き込みドライバを含んでもよい。
メモリセルアレイ220で読み取られるデータは、センスアンプによって感知増幅され(sensed and amplified)、読み取りデータラッチに保存される。読み取りデータラッチに保存されたデータは、データ入出力バッファ280を介して、メモリコントローラに提供される。メモリセルアレイ220に書き込まれるデータは、メモリコントローラから、データ入出力バッファ280に提供される。データ入出力バッファ280に提供されたデータは、書き込みドライバを介して、メモリセルアレイ220に書き込まれる。
図6A及び図6Bは、本開示の例示的実施形態によるメモリセルアレイを示すブロック図である。詳細には、図6Aは、第1データData1に対する書き込みストリーミングを行う場合の、メモリセルアレイ220を示し、図6Bは、第1データData1に対する読み取りストリーミングを行う場合の、メモリセルアレイ220を示す。
図5、図6A及び図6Bを参照すれば、メモリセルアレイ220は、第1バンクBA0ないし第8バンクBA7を含んでもよい。第1バンクBA0ないし第8バンクBA7は、それぞれ複数のロウR0〜Rmを含んでもよい。複数のロウR0〜Rmは、1バンクにおいて、同じワードラインを共有するメモリセルの集合である。
書き込みストリーミングが遂行される図6Aの例示において、メモリ装置20は、第1ピースPc1ないし第22ピースPc22を含む第1データData1を受信することができる。ステートマネージャ211は、データ情報レジスタ230で受信したデータ情報DIを基に、ピースの個数Pcを「22」と決定することができる。該ピースは、1ロウに書き込まれるデータ単位であり、一実施形態において、ステートマネージャ211は、第1データData1の大きさを、1ロウに書き込まれるデータに分けることにより、ピースの個数Pcを決定することができる。他の実施形態において、ステートマネージャ211は、別途に保存されているテーブルを基に、ピースの個数Pcを決定することができる。ステートマネージャ211は、決定されたピースの個数Pcを基準に、必要なロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号、プリチャージ(PRE)信号それぞれの個数を決定することができる。
また、アドレスマネージャ213は、各バンクのロウ別に順次に書き込まれるように、書き込みアドレスを決定することができる。アドレスマネージャ213は、ステートマネージャ211から決定されたピースの個数Pcに係わる情報である「22」を受信し、ステータスレジスタ240から、メモリセルアレイ220の状態情報SIを受信することができる。状態情報SIは、書き込み可能なアドレスに係わる情報を含むことができ、アドレスマネージャ213は、書き込み可能なアドレスのうち、前記ピースの個数Pc位のアドレスを書き込みアドレスとして割り当てることができる。アドレスマネージャ213は、割り当てられた書き込みアドレスを、アドレスバッファ260に保存することができる。図6Aにおいて、書き込みアドレスは、第1バンクBA0の第1ロウR0/BA0から、第6バンクBA5の第3ロウR2/BA5まで、22個のアドレスが順次に割り当てられ、制御ロジック250の駆動信号RDS,CDSに基づいて、割り当てられた書き込みアドレスR0/BA0〜R2/BA5に、第1ピースPc1ないし第22ピースPc22が順次に書き込まれる。
読み取りストリーミングが行われる図6Bの例示において、メモリ装置20は、ストリーミングアドレスSAである「R0/BA0」及びデータ情報DIを受信することができる。ステートマネージャ211は、データ情報レジスタ230で受信したデータ情報DIを基に、ピースの個数Pcを「22」と決定することができる。ピースは、1ロウに書き込まれるデータ単位であり、ステートマネージャ211は、第1データData1の大きさを1ロウに書き込まれるデータに分けることにより、ピースの個数Pcを決定することができる。ステートマネージャ211は、決定されたピースの個数Pcを基準に、必要なロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号、プリチャージ(PRE)信号それぞれの個数を決定することができる。
また、アドレスマネージャ213は、各バンクのロウ別に順次に読み取られるように読み取りアドレスを決定することができる。アドレスマネージャ213は、ステートマネージャ211から決定されたピースの個数Pcに係わる情報である「22」を受信し、メモリコントローラから、ストリーミングアドレスSAである「R0/BA0」を受信することができる。一実施形態において、ストリーミングアドレスSAは、読み取ろうとする第1データData1の開始アドレスを指し、アドレスマネージャ213は、ストリーミングアドレスSAから、決定されたピースの個数Pcと同数のアドレスを読み取りアドレスとして割り当てることができる。アドレスマネージャ213は、割り当てられた読み取りアドレスを、アドレスバッファ260に保存することができる。図6Bにおいて、読み取りアドレスは、ストリーミングアドレスSAである第1バンクBA0の第1ロウR0/BA0から、第6バンクBA5の第3ロウR2/BA5まで、22個のアドレスが順次に割り当てられ、制御ロジック250の駆動信号RDS,CDSに基づいて、割り当てられた読み取りアドレスR0/BA0〜R2/BA5から、第1ピースPc1ないし第22ピースPc22が順次に読み取られ、データピンDQを介して外部に出力される。
図7は、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置を示すブロック図である。図2及び図5と重複する内容は省略する。図7を参照すれば、メモリ装置20は、ステートマネージャ211及びタイミングマネージャ212を含むデータストリーマ210、メモリセルアレイ220、制御ロジック250及びマルチプレクサ(MUX)290を含んでもよい。データストリーマ210、メモリセルアレイ220、制御ロジック250は、図2及び図5で説明したので、その説明を省略する。
メモリ装置20は、メモリコントローラ10から、ノーマル駆動コマンドCMDまたはストリーミング信号STRを受信することができる。ノーマル駆動コマンドCMDは、ストリーミング動作ではないノーマルデータ入出力のためのコマンドを含み得る。ステートマネージャ211は、メモリコントローラ10からのストリーミング信号STRに対応し、モード選択信号MSをマルチプレクサ290に出力することができ、マルチプレクサ290は、モード選択信号MSに対応し、ストリーミング駆動コマンドDCまたはノーマル駆動コマンドCMDを選択的に制御ロジック250に出力することができる。一実施形態において、データストリーマ210がストリーミング信号STRを受信する場合、マルチプレクサ290は、モード選択信号MSのロジックローに対応し、ストリーミング駆動コマンドDCを制御ロジック250に出力することができ、データストリーマ210がストリーミング信号STRを受信しない場合、マルチプレクサ290は、モード選択信号MSのロジックハイに対応し、ノーマル駆動コマンドCMDを制御ロジック250に出力することができる。
図8Aは、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。詳細には、図8Aは、ストリーミング駆動コマンドDCに基づいて、ストリーミング動作を遂行する実施形態を示すタイミング図である。
図7及び図8Aを参照すれば、データストリーマ210は、ストリーミング信号STRがロジックハイに遷移されることにより、受信したデータ情報を基に、必要なストリーミング駆動コマンドDCの個数及び種類を決定し、タイミングマネージャ212のクロック及びカウンティング信号Clk/CNTに対応して決定されたストリーミング駆動コマンドDCを、制御ロジック250に出力することができる。図8Aの実施形態において、データストリーマ210は、データ情報に基づいて、ロウアドレスストローブ(RAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号をそれぞれ一つに決定し、カラムアドレスストローブ(CAS)信号を五つに決定し、クロック及びカウンティング信号Clk/CNTに対応し、制御ロジック250に出力することができる。一例示において、データストリーマ210は、クロック/カウンティング信号Clk/CNTの立ち上がりエッジに対応し、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号、プリチャージ(PRE)信号を出力することができる。ロウアドレスストローブ(RAS)信号が出力された後、カラムアドレスストローブ(CAS)信号が出力されるたびに、カウンティング信号CNTは、「1」ずつ増加し、出力される信号が五つになれば、プリチャージ(PRE)信号を出力することができる。データストリーマ210がストリーミング動作を遂行する間、モード選択信号MSは、ロジックローを維持することにより、ノーマル駆動コマンドCMDではないストリーミング駆動コマンドDCが、制御ロジック250に出力される。
図8Aにおいては、1つのロウアドレスストローブ(RAS)信号に対応するサイクルを図示している。図8Aのプリチャージ(PRE)信号が出力された後、新たなロウアドレスストローブ(RAS)信号を出力するサイクルが進められ、該サイクルは、書き込もうとするデータをいずれも書き込むか、あるいは読み取ろうとするデータをいずれも読み取るまで進められる。また、図8Aにおいては、カラムアドレスストローブ(CAS)信号のみをカウンティングする実施形態が図示されているが、それは一実施形態であり、他の実施形態において、タイミングマネージャ212は、決定されたストリーミング駆動コマンドDCがいずれも出力されるまで、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号をいずれもカウンティングすることができる。
図8Bは、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。詳細には、図8Bは、ノーマル駆動コマンドCMD及びストリーミング駆動コマンドDCに基づいて、ストリーミング動作を遂行する実施形態を示すタイミング図である。
図7及び図8Bを参照すれば、データストリーマ210は、ストリーミング信号STRがロジックハイに遷移されることにより、受信したデータ情報を基に、必要なストリーミング駆動コマンドDCの個数及び種類を決定することができる。データストリーマ210は、モード選択信号MSをロジックハイに遷移することにより、メモリコントローラ10からノーマル駆動コマンドCMDを受信することができる。このとき、ノーマル駆動コマンドCMDは、少なくとも1つのロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号のうち少なくとも一つを含んでもよい。データストリーマ210は、モード選択信号MSをロジックローに遷移することにより、ストリーミング駆動コマンドDCを、制御ロジック250に出力することができる。データストリーマ210は、クロック及びカウンティング信号Clk/CNTに対応して決定されたストリーミング駆動コマンドDCがいずれも出力されるまで、ストリーミング動作を遂行することができる。
図8Bの例示において、データストリーマ210は、データ情報に基づいて、ロウアドレスストローブ(RAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号をそれぞれ一つに決定し、カラムアドレスストローブ(CAS)信号を五つに決定し、クロック及びカウンティング信号Clk/CNTに対応して、カウンティング信号CNTが「1」になるまでモード選択信号MSをロジックハイに維持することができる。それにより、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、及びカラムアドレスストローブ(CAS)信号の一つがノーマル駆動コマンドCMDとして、制御ロジック250に出力される。カウンティング信号CNTが「1」になると、データストリーマ210は、残り4つのカラムアドレスストローブ(CAS)信号が、ストリーミング駆動コマンドDCとして、制御ロジック250に出力されるように、モード選択信号MSをロジックローに遷移することができる。全てで5つのカラムアドレスストローブ(CAS)信号が、いずれも制御ロジック250に出力された後、データストリーマ210は、モード選択信号MSをロジックハイに遷移することにより、ノーマル駆動コマンドCMDとして、プリチャージ(PRE)信号を制御ロジック250に出力することができる。
図8Cは、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。詳細には、図8Cは、ノーマル駆動コマンドCMD及びストリーミング駆動コマンドDCに基づいて、ストリーミング動作を遂行するさらに他の実施形態を示すタイミング図である。
図7及び図8Cを参照すれば、モード選択信号MSがロジックハイに維持されるとき、メモリコントローラ10から、ノーマル駆動コマンドCMDを受信することができる。このとき、ノーマル駆動コマンドCMDは、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号、プリチャージ(PRE)信号のうち少なくとも一種のコマンドを含み得る。データストリーマ210は、ストリーミング信号STRがロジックハイに遷移されることにより、受信したデータ情報を基に、必要なストリーミング駆動コマンドDCの個数及び種類を決定することができる。データストリーマ210は、決定されたカウンティング信号CNTだけ、モード選択信号MSをロジックローに遷移することにより、ストリーミング動作を遂行することができる。それにより、データストリーマ210は、決定されたストリーミング駆動コマンドDCを、決定された個数だけ制御ロジック250に出力することができる。
図8Cの例示において、メモリ装置20は、メモリコントローラ10から、ノーマル駆動コマンドCMDとして、ロウアドレスストローブ(RAS)信号を受信することができる。ロウアドレスストローブ(RAS)信号をいずれも受信した後、メモリコントローラ10からのストリーミング信号STRに対応し、メモリ装置20は、カラムアドレスストローブ(CAS)に対してのみストリーミング動作を遂行することができる。このとき、モード選択信号MSは、ロジックローに遷移される。カラムアドレスストローブ(CAS)に対するストリーミング動作が終わった後、メモリ装置20は、メモリコントローラ10から、ノーマル駆動コマンドCMDとして、プリチャージ(PRE)信号を受信することができる。
図8Aないし図8Cでは、ストリーミング信号STRがロジックハイに遷移されることにより、ストリーミング動作を開始し、モード選択信号MSがロジックローである場合、ストリーミング駆動コマンドDCが制御ロジック250に出力されるように図示されているが、それは、一実施形態であり、ストリーミング信号STRがロジックローに遷移されることにより、ストリーミング動作が開始され、モード選択信号MSがロジックハイである場合、ストリーミング駆動コマンドDCが、制御ロジック250に出力されてもよいということが理解されなければならないであろう。図8Aないし図8Cにおいては、データストリーマ210が、クロック/カウンティング信号Clk/CNTの立ち上がりエッジに対応し、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号、プリチャージ(PRE)信号を出力するように図示されているが、それは、一実施形態であり、立ち下がりエッジに対応して出力することもできる。また、図8Aないし図8Cは、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、プリチャージ(PRE)信号がそれぞれ一つであり、カラムアドレスストローブ(CAS)信号が五つである実施形態を図示しているが、それは、単なる一実施形態であり、ロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号、プリチャージ(PRE)信号それぞれの個数は、異なりうる。
図9は、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置を示すブロック図である。図5と重複する内容は省略する。
図5及び図9を参照すれば、メモリ装置20aは、データストリーマ210a、コマンドアドレス生成器221a、データ情報レジスタ230a、ステータスレジスタ240a及び制御ロジック250aを含んでもよく、制御ロジック250aは、コマンドデコーダ251aを含んでもよい。データ情報レジスタ230a、ステータスレジスタ240a及び制御ロジック250aは、図5のデータ情報レジスタ230、ステータスレジスタ240及び制御ロジック250と同一であるか、あるいは類似しており、その説明は省略する。
データストリーマ210aは、ステータスレジスタ240aから、メモリセルアレイの状態情報SIを受信し、データ情報レジスタ230aから、データ情報DIを受信することができる。データストリーマ210aは、メモリコントローラからのストリーミング信号STRに対応し、状態情報SI及びデータ情報DIを基に、ステート信号Stをコマンドアドレス生成器221aに出力することができる。ステート信号Stは、ステートに係わる情報を含むことができ、ステートは、初期化(initialize)ステート、アクティブ(active)ステート、読み取り/書き込み(read/write)ステート及びプリチャージ(precharge)ステートを含んでもよい。一実施形態において、コマンドアドレス生成器221aは、初期化ステートにおいて、コマンド出力を待機することができ、アクティブステートにおいて、ロウアドレスストローブ(RAS)信号を、ストリーミング駆動コマンドDCとして、制御ロジック250aに出力することができる。また、コマンドアドレス生成器221aは、読み取り/書き込みステートにおいて、カラムアドレスストローブ(CAS)信号を、ストリーミング駆動コマンドDCとして、制御ロジック250aに出力することができ、プリチャージステートにおいて、プリチャージ(PRE)信号を、制御ロジック250aに出力することができる。一例示において、データストリーマ210aは、ステート信号として、アクティブステートを示す「01」をコマンドアドレス生成器221aに出力することができ、コマンドアドレス生成器221aは、それに対応し、ストリーミング駆動コマンドDCとして、ロウアドレスストローブ(RAS)信号を、制御ロジック250aに出力することができる。
図10Aは、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。
図9及び図10Aを参照すれば、データストリーマ210は、ストリーミング信号STRがロジックハイに遷移されることにより、受信したデータ情報を基に、必要なストリーミング駆動コマンドDCの個数及び種類を決定し、ステート信号Stとして、「01」を、必要なロウアドレスストローブ(RAS)信号の個数だけコマンドアドレス生成器221aに出力することができる。本実施形態において、ステート信号St「01」は、アクティブステートを示すことができる。コマンドアドレス生成器221aは、それに対応し、ロウアドレスストローブ(RAS)信号を、制御ロジック250aに出力することができる。
必要なロウアドレスストローブ(RAS)信号がいずれも出力されると、データストリーマ210aは、ステート信号Stとして、「10」を必要なカラムアドレスストローブ(CAS)信号の個数だけコマンドアドレス生成器221aに出力することができる。本実施形態において、ステート信号St「10」は、読み取り/書き込みステートを示すことができる。コマンドアドレス生成器221aは、それに対応し、カラムアドレスストローブ(CAS)信号を、制御ロジック250aに出力することができる。また、必要なカラムアドレスストローブ(CAS)信号がいずれも出力されると、データストリーマ210aは、ステート信号Stとして、「11」を必要なプリチャージ(PRE)信号の個数だけコマンドアドレス生成器221aに出力することができる。本実施形態において、ステート信号St「11」は、プリチャージステートを示すことができる。コマンドアドレス生成器221aは、それに対応し、プリチャージ(PRE)信号を、制御ロジック250aに出力することができる。
図10Bは、本開示の例示的実施形態によるメモリ装置の動作を示すタイミング図である。
図9及び図10Bを参照すれば、データストリーマ210は、ストリーミング信号STRがロジックハイに遷移されることにより、受信したデータ情報を基に、必要なストリーミング駆動コマンドDCの個数及び種類を決定し、ステート信号Stとして、「01」をコマンドアドレス生成器221aに出力することができる。コマンドアドレス生成器221aは、それに対応し、ロウアドレスストローブ(RAS)信号を、その次のステート信号Stである「10」が出力されるまで、制御ロジック250aに出力することができる。
必要なロウアドレスストローブ(RAS)信号がいずれも出力される間のクロックが経てば、データストリーマ210aは、ステート信号Stとして「10」を、コマンドアドレス生成器221aに出力することができる。コマンドアドレス生成器221aは、それに対応し、カラムアドレスストローブ(CAS)信号を、その次のステート信号Stである「11」が出力されるまで、制御ロジック250aに出力することができる。また、必要なカラムアドレスストローブ(CAS)信号がいずれも出力される間のクロックが経てば、データストリーマ210aは、ステート信号Stとして、「11」をコマンドアドレス生成器221aに出力することができる。コマンドアドレス生成器221aは、それに対応し、プリチャージ(PRE)信号を、制御ロジック250aに出力することができる。
図11は、本開示の例示的実施形態によるメモリシステムを示すブロック図である。図2と重複する内容は省略する。図11を参照すれば、メモリシステム1bは、メモリコントローラ10b及びメモリ装置20bを含んでもよく、メモリコントローラ10bは、ストリーミングマネージャ110bを含んでもよい。ストリーミングマネージャ110bは、データ情報生成器111b及びストリーミングイネーブラ112bを含んでもよい。コマンドCMDは、読み取られたり書き込まれたりする第1データのデータサイズ情報を含むことができ、データ情報生成器111bは、コマンドCMDをデコーディングし、前記第1データのデータサイズ情報を含むデータ情報DIを生成し、データ情報レジスタ230bに保存することができる。
ストリーミングイネーブラ112bは、コマンドCMDによって読み取りや書き込みが要求される第1データの性質に基づいて、ストリーミング信号STRを生成し、データストリーマ210bに出力することができる。本開示の一実施形態によれば、ストリーミングイネーブラ112bは、コマンドCMDにより、前記第1データが決定データである場合、ストリーミング信号STRを生成することができ、そのために、ストリーミングイネーブラ112bは、コマンドCMDをデコーディングし、前記第1データの性質情報を抽出することにより、前記データが決定データであるか否かということを判断することができる。一実施形態として、ストリーミングイネーブラ112bは、コマンドCMDのヘッダ情報を基に、前記第1データが決定データであるか否かということを判断することができ、他の実施形態として、ストリーミングイネーブラ112bは、前記第1データの拡張子情報を基に、第1データが決定データであるか否かということを判断することができる。一例示において、前記第1データの拡張子がイメージデータの拡張子である場合、ストリーミングイネーブラ112bは、ストリーミング信号STRを生成し、データストリーマ210bに出力することができる。
ストリーミングイネーブラ112bは、ストリーミング信号STRと共に、ストリーミングアドレスSAをデータストリーマ210に出力することができる。コマンドCMDがデータ読み取りコマンドである場合、ストリーミングアドレスSAは、読み取り対象になる第1データが書き込まれているアドレスを含み得る。一実施形態において、ストリーミングアドレスSAは、第1データが書き込まれているアドレスのうち最初のアドレスである。
メモリ装置20bは、データストリーマ210b、メモリセルアレイ220b、データ情報レジスタ230b、ステータスレジスタ240b及び制御ロジック250bを含んでもよい。データストリーマ210b、メモリセルアレイ220b、データ情報レジスタ230b、ステータスレジスタ240b及び制御ロジック250bは、図2のデータストリーマ210、メモリセルアレイ220、データ情報レジスタ230、ステータスレジスタ240及び制御ロジック250とそれぞれ同一であるか、あるいは類似しているので、その説明は省略する。
図12は、本開示の例示的実施形態によるイメージ処理装置を示すブロック図である。図2と重複する内容は省略する。図12を参照すれば、イメージ処理装置1cは、イメージセンサ30c、メモリコントローラ10c及びメモリ装置20cを含んでもよく、メモリ装置20cは、データストリーマ210c、メモリセルアレイ220c、データ情報レジスタ230c及びステータスレジスタ240cを含んでもよい。メモリコントローラ10c、データストリーマ210c、メモリセルアレイ220c、データ情報レジスタ230c及びステータスレジスタ240cは、図2のメモリコントローラ10、データストリーマ210、メモリセルアレイ220、データ情報レジスタ230及びステータスレジスタ240と同一であるか、あるいは類似しているので、重複される内容は省略する。
イメージセンサ30cは、レンズを介して撮像される対象物の光信号LSをセンシングし、センシングした光の強度をデジタル形態のイメージデータIDに変更し、イメージプロセッサなどを介して、メモリ装置20cに出力することができる。イメージセンサ30cは、CCD(charge coupled device)イメージセンサまたはCMOS(complementary metal-oxide semiconductor)イメージセンサを含んでもよい。イメージセンサ30cは、イメージデータIDを書き込むために、イメージデータIDをメモリコントローラ10cに出力することができる。メモリコントローラ10cは、それに対応し、イメージデータIDのデータ情報DIを、データ情報レジスタ230cに保存し、イメージデータIDを書き込むためのストリーミング信号STRを、データストリーマ210cに出力することができる。一実施形態において、イメージ処理装置1cは、メモリ装置20cとイメージセンサ30cとが垂直にスタックされた形態に構成されるスタックCMOSイメージセンサ(stack CIS)にも具現される。
データストリーマ210cは、イメージデータIDのデータ情報DIを基に、ストリーミング動作を遂行することにより、メモリセルアレイ220cに、イメージデータIDを保存することができる。イメージデータIDは、決定データであるために、ストリーミング動作として、データ入出力が行われる。
図13は、本開示の例示的実施形態によるコンピュータシステムを示すブロック図である。図13を参照すれば、コンピュータシステム1900は、モバイル機器やデスクトップコンピュータなどに装着される。コンピュータシステム1900は、システムバス1904に電気的に連結されるDRAMメモリシステム1901、中央処理装置(CPU)1905、ユーザインターフェース1907及びベースバンドチップセット(baseband chipset)のようなモデム1908を含んでもよい。コンピュータシステム1900には、アプリケーションチップセット(application chipset)、カメライメージプロセッサ(CIP:camera image processor)、入出力装置などがさらに提供される。
ユーザインターフェース1907は、通信ネットワークにデータを伝送したり、通信ネットワークからデータを受信したりするためのインターフェースでもある。ユーザインターフェース1907は、有線形態であってもよいし、無線形態であってもよく、アンテナまたは有線/無線トランシーバなどを含んでもよい。ユーザインターフェース1907またはモデム1908を介して提供されたり、中央処理装置1905によって処理されたりするデータは、DRAMメモリシステム1901に保存される。
DRAMメモリシステム1901は、図1ないし図12で説明したメモリシステムを含み得る。DRAMメモリシステム1901は、DRAM 1902とメモリコントローラ1903とを含んでもよい。DRAM 1902には、中央処理装置1905によって処理されたデータ、または外部から入力されたデータが保存される。DRAM 1902は、中央処理装置1905などからストリーミングコマンドを受信した場合、メモリコントローラ1903からのノーマル駆動コマンドなしに、内部的にロウアドレスストローブ(RAS)信号、カラムアドレスストローブ(CAS)信号及びプリチャージ(PRE)信号のうち少なくとも一つを自ら生成し、メモリセルアレイにデータを書き込むか、あるいはメモリセルアレイからデータを読み取ることができる。
コンピュータシステム1900が無線通信を行う装備である場合、コンピュータシステム1900は、CDMA(code division multiple access)、GSM(登録商標(global system for mobile communication))、NADC(North American multiple access)、CDMA2000のような通信システムで使用される。コンピュータシステム1900は、個人携帯用情報端末機(PDA:personal digital assistant)、携帯用コンピュータ、ウェブタブレット(web tablet)、デジタルカメラ、PMP(portable multimedia player)、モバイルフォン、無線LAN(local area network)、ラップトップコンピュータのような情報処理装置にも装着される。
以上、図面及び明細書で例示的な実施形態が開示された。本明細書において、特定用語を使用して実施形態について説明したが、それらは、単に本開示の技術的思想を説明するための目的に使用されたものに過ぎず、意味限定や特許請求の範囲に記載された本開示の範囲を制限するために使用されたものではない。従って、本技術分野の当業者であるならば、それらから、多様な変形、及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。従って、本開示の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決められるものである。
本発明の、メモリ装置、及びそれを含むメモリシステムは、例えば、電子装置関連の技術分野に効果的に適用可能である。
1 メモリシステム
10,1903 メモリコントローラ
110 ストリーミングマネージャ
20 メモリ装置
210 データストリーマ
211 ステートマネージャ
212 タイミングマネージャ
213 アドレスマネージャ
220 メモリセルアレイ
230 データ情報レジスタ
240 ステータスレジスタ
250 制御ロジック
260 アドレスバッファ
262 カラムアドレスラッチ
271 ロウデコーダ
272 センスアンプ
273 入出力ゲーティング回路
274 カラムデコーダ
280 データ入出力バッファ
290 マルチプレクサ
1900 コンピュータシステム
1901 DRAMメモリシステム
1902 DRAM
1908 モデム
1904 システムバス
1905 CPU
1907 ユーザインターフェース

Claims (25)

  1. 複数のメモリセルを含むメモリセルアレイと、
    前記メモリセルアレイに、データの読み取りまたは書き込みのための制御信号を出力する制御ロジックと、
    ストリーミング信号に対応し、前記メモリセルアレイからデータを読み取るか、あるいは前記メモリセルアレイにデータを書き込むためのストリーミング動作を遂行するデータストリーマと、を含み、
    前記データストリーマは、読み取りまたは書き込みを行おうとする第1データのデータサイズ情報を受信し、前記データサイズ情報に基づいて、少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力することにより、前記ストリーミング動作を遂行することを特徴とするメモリ装置。
  2. 前記第1データは、データストリーム及びデータサイズが外部命令によって変わらない決定データであることを特徴とする請求項1に記載のメモリ装置。
  3. 前記第1データは、イメージデータ、オーディオデータ及びビデオデータのうちいずれか一つであることを特徴とする請求項1または2に記載のメモリ装置。
  4. 前記データサイズ情報を保存するデータ情報レジスタをさらに含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のメモリ装置。
  5. 前記データストリーマは、
    外部から受信したストリーミング信号に対応し、前記データサイズ情報を基に、前記第1データの読み取りまたは書き込みに必要な前記ストリーミング駆動コマンドの種類及び個数を判断し、前記ストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力するステートマネージャと、
    前記データサイズ情報に基づいて、前記第1データの読み取りまたは書き込みに必要なアドレスを決定するアドレスマネージャと、
    前記ストリーミング駆動コマンドの出力タイミングを制御し、前記ストリーミング駆動コマンドの個数をカウンティングするタイミングマネージャと、を含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のメモリ装置。
  6. 前記ステートマネージャは、前記データサイズ情報に従って前記ストリーミング駆動コマンドの個数を異なるように決定することを特徴とする請求項5に記載のメモリ装置。
  7. 前記ストリーミング駆動コマンドは、前記メモリセルをロウ単位で駆動するロウアドレスストローブ信号、前記メモリセルをカラム単位で駆動するカラムアドレスストローブ信号、及び前記メモリセルをプリチャージするプリチャージ信号のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項5に記載のメモリ装置。
  8. 前記ステートマネージャは、
    ロウアドレスストローブ信号を出力することにより、前記メモリセルをロウ単位で駆動するアクティブステートと、
    カラムアドレスストローブ信号を出力することにより、前記メモリセルにデータを書き込むか、あるいは前記メモリセルからデータを読み取る書き込み/読み取りステートと、
    プリチャージ信号を出力することにより、前記メモリセルをプリチャージするプリチャージステートと、を順次に遂行することを特徴とする請求項5に記載のメモリ装置。
  9. 前記メモリセルにおいて、有効なデータが書き込まれていない可用アドレスに係わる可用アドレス情報を保存するステータスレジスタをさらに含むことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載のメモリ装置。
  10. 前記アドレスマネージャは、書き込みストリーミング動作時、
    前記ステータスレジスタから前記可用アドレス情報を受信し、前記可用アドレス及び前記データサイズ情報を基に、前記第1データを書き込むための書き込みアドレスを決定することを特徴とする請求項9に記載のメモリ装置。
  11. 前記アドレスマネージャは、読み取りストリーミング動作時、
    前記第1データが書き込まれている前記メモリセルアレイのアドレスのうち最も早いアドレスである開始アドレスをさらに受信し、前記開始アドレス及び前記データサイズ情報を基に、前記第1データを読み取るための読み取りアドレスを決定することを特徴とする請求項5乃至10のいずれか一項に記載のメモリ装置。
  12. 外部からモードコマンドを受信し、それに対応し、前記メモリ装置の動作モードを設定するためのモードレジスタをさらに含み、
    前記ストリーミング信号は、前記モードコマンドに含まれることを特徴とする請求項5乃至11のいずれか一項に記載のメモリ装置。
  13. 前記メモリセルアレイに対するデータ読み取りまたは書き込みのためのコマンド及びアドレスを生成するコマンドアドレス生成器をさらに含み、
    前記データストリーマは、前記データサイズ情報を基に生成した読み取りまたは書き込みのためのステートに係わるステート情報を含むステート信号を生成し、生成された前記ステート信号を前記コマンドアドレス生成器に出力し、
    前記コマンドアドレス生成器は、前記ステート情報に基づいて、前記メモリセルをロウ単位で駆動するロウアドレスストローブ信号、前記メモリセルをカラム単位で駆動するカラムアドレスストローブ信号、及び前記メモリセルをプリチャージするプリチャージ信号のうち少なくとも一つを生成し、前記制御ロジックに出力することを特徴とする請求項1に記載のメモリ装置。
  14. 外部から前記第1データを読み取るか、あるいは書き込むためのノーマル駆動コマンドを受信し、前記データストリーマのモード選択信号により、前記ノーマル駆動コマンド及び前記ストリーミング駆動コマンドを、選択的に前記制御ロジックに出力するマルチプレクサをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のメモリ装置。
  15. 前記データストリーマは、前記データサイズ情報に基づいて、前記第1データの書き込みまたは読み取りに必要な駆動コマンド個数を決定し、決定された前記駆動コマンド個数に基づいて、前記マルチプレクサに前記モード選択信号を出力し、
    前記マルチプレクサは、前記モード選択信号に基づいて、少なくとも1つのノーマル駆動コマンド、及び少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力し、
    出力される前記少なくとも1つのノーマル駆動コマンドの個数と、前記少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドの個数との和は、前記必要な駆動コマンドの個数と同じであることを特徴とする請求項14に記載のメモリ装置。
  16. メモリコントローラ及びメモリ装置を含むメモリシステムにおいて、
    前記メモリ装置に書き込むか、あるいは前記メモリ装置から読み取る第1データが、データストリーム及びデータサイズが外部命令によって変わらない決定データである場合、前記メモリ装置に、前記第1データのデータサイズ情報を出力するストリーミングマネージャを含むメモリコントローラと、
    前記データサイズ情報に基づいて、前記第1データを読み取るか、あるいは書き込むための少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、前記メモリコントローラの介入なしに、自ら生成するストリーミング動作を遂行するデータストリーマを含むメモリ装置と、を含むメモリシステム。
  17. 前記ストリーミングマネージャは、
    前記第1データに基づいて、前記データサイズ情報を生成するデータ情報生成器と、
    前記メモリ装置に、前記ストリーミング動作を遂行するためのストリーミング信号を出力するストリーミングイネーブラと、を含むことを特徴とする請求項16に記載のメモリシステム。
  18. 前記ストリーミングイネーブラは、ホストから、前記ストリーミング動作を遂行するためのストリーミングコマンドを受信する場合、前記メモリ装置に、前記ストリーミング信号を出力することを特徴とする請求項17に記載のメモリシステム。
  19. 前記ストリーミングイネーブラは、前記第1データが前記決定データであるか否かを判断し、前記第1データが前記決定データである場合、前記メモリ装置に、前記ストリーミング信号を出力することを特徴とする請求項17に記載のメモリシステム。
  20. 前記ストリーミングイネーブラは、前記第1データがイメージデータ、オーディオデータ及びビデオデータのうち少なくとも一つである場合、前記第1データを、前記決定データと判断することを特徴とする請求項19に記載のメモリシステム。
  21. 前記ストリーミングマネージャは、
    前記第1データの書き込み時には、前記ストリーミング信号、及び前記データサイズ情報を前記メモリ装置に出力し、
    前記第1データの読み取り時には、前記ストリーミング信号、前記データサイズ情報及び前記第1データが保存されているアドレスのうち最も早い開始アドレスを、前記メモリ装置に出力することを特徴とする請求項17に記載のメモリシステム。
  22. 前記メモリ装置は、データを保存するための複数のメモリセルを含むメモリセルアレイ、及び前記メモリセルアレイを制御するための制御信号を出力する制御ロジックをさらに含み、
    前記メモリコントローラは、ホストからのストリーミングコマンドに対応し、前記データストリーマに、前記ストリーミング動作を遂行するためのストリーミング信号を出力し、
    前記データストリーマは、
    前記ストリーミング信号に対応し、前記データサイズ情報を基に、前記第1データの読み取りまたは書き込みに必要な前記ストリーミング駆動コマンドの種類及び個数を判断し、前記ストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力するステートマネージャと、
    前記データサイズ情報に基づいて、前記第1データの読み取りまたは書き込みに必要なアドレスを判断するアドレスマネージャと、
    前記ストリーミング駆動コマンドの出力タイミングを制御し、前記ストリーミング駆動コマンドの個数をカウンティングするタイミングマネージャと、を含むことを特徴とする請求項16乃至21のいずれか一項に記載のメモリシステム。
  23. 複数のピクセルを含み、前記複数のピクセルに照射される光信号に基づいて、イメージデータを生成するイメージセンサと、
    前記イメージデータを受信し、前記イメージデータのデータサイズ情報及びストリーミング信号を、メモリ装置に出力するメモリコントローラと、
    前記イメージデータを保存するメモリセルアレイ、前記メモリセルアレイに、データの読み取りまたは書き込みのための制御信号を出力する制御ロジック、及び前記データサイズ情報を受信し、前記データサイズ情報に基づいて、少なくとも1つのストリーミング駆動コマンドを、前記メモリコントローラの介入なしに、自ら生成し、生成された前記ストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力することにより、前記メモリセルアレイに前記イメージデータを書き込むデータストリーマを含むメモリ装置と、を含むイメージ処理装置。
  24. 前記メモリコントローラは、
    前記メモリ装置に書き込むか、あるいは前記メモリ装置から読み取る第1データが、前記イメージデータであるか否かを判断し、前記第1データが前記イメージデータである場合に前記第1データのデータサイズ情報を前記メモリ装置に出力するストリーミングマネージャを含むことを特徴とする請求項23に記載のイメージ処理装置。
  25. 前記データストリーマは、
    前記データサイズ情報を基に、前記イメージデータの読み取りまたは書き込みに必要な前記ストリーミング駆動コマンドの種類及び個数を判断し、前記ストリーミング駆動コマンドを、前記制御ロジックに出力するステートマネージャと、
    前記データサイズ情報に基づいて、前記イメージデータの読み取りまたは書き込みに必要なアドレスを判断するアドレスマネージャと、
    前記ストリーミング駆動コマンドの出力タイミングを制御し、前記ストリーミング駆動コマンドの個数をカウンティングするタイミングマネージャと、を含むことを特徴とする請求項23または24に記載のイメージ処理装置。
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