JP2022138106A - データクロック信号の同期を拡張するメモリ装置の動作方法、およびメモリ装置を含む電子装置の動作方法 - Google Patents
データクロック信号の同期を拡張するメモリ装置の動作方法、およびメモリ装置を含む電子装置の動作方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明の目的は、データクロック信号の同期を拡張するメモリ装置の動作方法、およびメモリ装置を含む電子装置の動作方法を提供することにある。【解決手段】本発明でのメモリコントローラと通信するメモリ装置の動作方法は、メモリコントローラから第1コマンドを受信する段階と、第1コマンドは、データクロック信号の同期の開始を示し、同期に対応する第1クロック区間を定義し、準備時間区間内でデータクロック信号のトグリングを準備する段階と、基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて第1データストリームを処理する段階と、基準周波数でトグリングするデータクロック信号および定義された第1クロック区間に基づいて第2データストリームを処理する段階と、を含む。【選択図】図1
Description
本発明は、メモリ装置の動作方法に関し、より詳しくは、データクロック信号の同期を拡張するメモリ装置の動作方法、およびメモリ装置を含む電子装置の動作方法に関する。
メモリ装置は、データを作成、処理、または記憶するための多様な回路を含み得る。例えば、メモリ装置は、コマンド、アドレス、クロック、データクロック信号、データなどのような電気的信号を基に、データを記憶するか、またはデータを出力するための多様な回路を含み得る。データクロック信号は、データの記憶または出力に直接関与する信号の可能性があり、データクロック信号の周波数は、クロックの周波数よりも高い可能性がある。
最近では、メモリ装置で処理されるデータの量が増加するにつれて、データクロック信号の周波数が増加しており、これはメモリ装置の消費電力を増加させる。消費電力を低減させるため、メモリ装置は、データの処理が必要な場合に選択的にデータクロック信号を同期させることができる。一方、データの処理が終了すると、データクロック信号の同期はオフにされることがあり、メモリ装置は、次のデータを処理するために、データクロック信号を再び同期させる必要がある。しかし、データクロック信号を再び同期させるために時間がかかることから、データ処理が遅延される問題がある。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、データクロック信号の同期を拡張するメモリ装置の動作方法、およびメモリ装置を含む電子装置の動作方法を提供することにある。
本発明の一実施例によると、メモリコントローラと通信するメモリ装置の動作方法が提供され、前記方法は、前記メモリコントローラから第1コマンドを受信する過程として、前記第1コマンドは、データクロック信号の同期の開始(initiation)を示し、前記同期に対応する第1クロック区間を定義する段階と、準備時間区間内で前記データクロック信号のトグリング(toggling)を準備する段階と、基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて第1データストリームを処理する段階と、前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号および前記定義された第1クロック区間に基づいて第2データストリームを処理する段階と、を含む。
本発明の一実施例によると、メモリコントローラと通信するメモリ装置の動作方法が提供される。前記方法は、前記メモリコントローラから第1コマンドおよび第2コマンドを受信する過程として、前記第1コマンドはモードレジスタの設定情報を含み、前記第2コマンドはデータクロック信号の同期の開始(initiation)を示す段階と、前記モードレジスタの設定情報に基づいてモードレジスタの設定を変更する段階と、準備時間区間内で前記データクロック信号のトグリング(toggling)を準備する段階と、基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて第1データストリームを処理する段階と、前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号および前記モードレジスタの設定情報に基づいて、第2データストリームを処理する過程として前記データクロック信号は、基準回数でトグリングする段階と、を含む。
本発明の一実施例によると、メモリ装置および前記メモリ装置を制御するメモリコントローラを含む電子装置の動作方法が提供される。前記方法は、前記メモリコントローラによりコマンドを提供する段階であって、前記コマンドは、データクロック信号の同期を拡張するためのものであり、前記メモリ装置により準備時間区間内で前記データクロック信号のトグリング(toggling)を準備する段階と、前記メモリ装置により基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて、第1データストリームを処理する段階と、前記メモリ装置により前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて第2データストリームを処理する過程として、前記データクロック信号の前記同期は、前記コマンドに基づいて拡張される段階と、を含む。
本発明の一実施例によると、メモリ装置および前記メモリ装置を制御するメモリコントローラを含む電子装置の動作方法が提供される。前記方法は、前記メモリコントローラにより第1処理コマンドと第2処理コマンドとの間の処理間隔が基準間隔よりも短いか否かを決定する段階と、前記メモリコントローラにより前記処理間隔が前記基準間隔よりも短いと決定されれば、データクロック信号の同期を拡張する拡張コマンドを生成する段階と、前記メモリ装置により前記拡張コマンドに基づいて準備時間区内に前記データクロック信号のトグリング(toggling)を準備する段階と、前記メモリ装置により基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて、前記第1処理コマンドに対応する第1データストリームを処理する段階と、前記メモリ装置により前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて前記第2処理コマンドに対応する第2データストリームを処理する過程として、前記データクロック信号の前記同期は、前記拡張コマンドに基づいて拡張される段階と、を含む。
本発明のいくつかの実施例によると、データクロック信号の同期を拡張するメモリ装置の動作方法、およびメモリ装置を含む電子装置の動作方法が提供される。
なお、本発明のいくつかの実施例によると、定義されたコマンドまたはモードレジスタの設定変更に基づいて、データクロック信号の同期を拡張することにより、追加のデータクロック信号の同期が省略され、データ処理速度が向上されるメモリ装置が提供される。
以下では、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が、本発明の実施例を容易に実施することができる程度に、本発明の実施例が明確かつ詳細に記載される。以下では、説明の便宜のために、類似の構成要素は同一または類似の参照符号を使用して表現される。
図1は、本発明の一実施例による電子装置を示すブロック図である。図1を参照すると、電子装置10は、メモリコントローラ100(例えば、制御回路)およびメモリ装置200を含み得る。電子装置10は、データを記憶するか、または記憶されたデータを出力する装置であり得る。例えば、電子装置10は、コンピュータ、タブレット、ラップトップ、ノートブックコンピュータ、PDA(personal digital assistant:携帯情報端末)、モバイルコンピューティング装置、スマートフォン、インターネット家電機器などにおいてデータを記憶するために使用されうる。
メモリコントローラ100は、メモリ装置200と通信することができる。メモリコントローラ100は、メモリ装置200を制御することができる。メモリコントローラ100は、メモリ装置200にデータを記憶するか、またはメモリ装置200に格納されたデータを読み取ることができる。メモリコントローラ100は、コマンドジェネレーター110を含み得る。コマンドジェネレーター110(例えば、コマンド生成回路)は、コマンドCMDを生成することができる。
メモリコントローラ100は、コマンドCMD、アドレスADD、クロック信号CK、データクロック信号WCKを生成することができる。メモリコントローラ100は、メモリ装置200にコマンドCMD、アドレスADD、クロック信号CK、データクロック信号WCKを出力することができる。メモリコントローラ100は、メモリ装置200にデータ(Data)を出力するか、またはメモリ装置200からデータ(Data)を受信することができる。
メモリ装置200は、メモリコントローラ100からコマンドCMD、アドレスADD、クロック信号CK、データクロック信号WCKを受信することができる。メモリ装置200は、メモリコントローラ100にデータ(Data)を出力するか、またはメモリコントローラ100からデータ(Data)を受信することができる。つまり、メモリ装置200は、データを格納する装置である。例えば、メモリ装置200は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SDRAM(Synchronous DRAM)、SRAM(Static Random Access Memory)などのような揮発性メモリであり得るが、本発明はこれに限定されない。
メモリ装置200は、同期回路220を含み得る。同期回路220は、データクロック信号WCKの同期を制御することができる。データクロック信号WCKの同期は、データを読み書きするためのデータクロック信号WCKが、クロック信号CKと同期されるタイミングでトグリング(toggling)することを意味する。トグリングは、論理状態がロー(low)からハイ(high)に変わるか、またはハイからローに変わることを意味する。
コマンドCMDは、メモリ装置200で遂行する動作を表す信号であり得る。たとえば、コマンドCMDは、読み取り(read)、書き込み(write)、リフレッシュ(refresh)、プリチャージ(precharge)、モードレジスタ(mode register)、CAS(Column ADDress Strobe)、ディセレクトDESなどを含み得るが、本発明はこれに限定されず、メモリ装置200に適用される仕様(specification)に基づいてコマンドCMDの具体的な種類は異なることができる。
いくつかの実施例では、CASは、読み取りコマンドまたは書き込みコマンド以前に伴うコマンドであり、LPDDR5(Low Power Double Data Rate 5)においてデータクロック信号WCKの同期を開始するためのコマンドであり得る。いくつかの実施例では、DESは、メモリ装置200が動作を遂行しないことを示しているコマンドであり得る。
いくつかの実施例では、メモリコントローラ100は、複数のコマンドピンを有するコマンド/アドレスバス(CAバス)を介してメモリ装置200と連結されうる。メモリコントローラ100は、CAバスの複数のコマンドピンにコマンド/アドレス信号CAを出力することができ、CAの組み合わせは、コマンドCMDおよびアドレスADDに対応することができる。メモリ装置200は、複数のコマンドピンを介して受信されるCAおよびコマンド真理表(コマンド真理値表)に基づいて、コマンドCMDを判定することができる。
いくつかの実施例では、コマンドジェネレーター110は、ユーザーによって定義されるコマンドを生成することができる。いくつかの実施例では、コマンドジェネレーター110は、メモリ装置200の設定(例えば、モードレジスタ設定)を変更するためのコマンドを生成することができる。これに対する、より詳しい説明は、図2と共に後述されるだろう。
アドレスADDは、メモリ装置200で動作が遂行されるメモリランク、メモリバンク、メモリセルなどの位置を示す信号であり得る。たとえば、アドレスADDは、選択されたメモリランク内のメモリバンクにおけるメモリセルのローアドレスおよびカラムアドレスなどを含み得る。
クロック信号CKは、周期的にトグリングされる信号であり得る。例えば、クロック信号CKは、周期的に繰り返される論理ハイレベルまたは論理ローレベルを有する電気的な信号であり得る。クロック信号CKは、メモリ装置200との通信、またはメモリ装置200の内部動作で基準となる時点を決定するのに使用される。いくつかの実施例では、クロック信号CKは、互いに相補的なCK_tおよびCK_cを含み得る。
データクロック信号WCKは、データの読み取りまたは書き込みに使用される信号であり得る。データクロック信号WCKの周波数は、クロック信号CKの周波数よりも高い可能性がある。たとえば、データクロック信号WCKは、データの処理のために、高い周波数でトグリングされる信号であり得る。いくつかの実施例では、データクロック信号WCKは、互いに相補的なWCK_tおよびWCK_cを含み得る。
いくつかの実施例では、メモリ装置200での消費電力を低減させるため、同期回路220は、メモリコントローラ100からの要請がある場合にのみ、データクロック信号WCKを一時的に同期させうる。あらかじめ決められた時間区間が経過した後、データクロック信号WCKの同期はオフにされることがある。次のデータの処理が必要な場合には、同期回路220は、メモリコントローラ100の要請に応じて、データクロック信号WCKを再び同期させる。これについてのより詳しい説明は、図3と共に後述されるだろう。
いくつかの実施例では、メモリコントローラ100およびメモリ装置200は、データをやり取りすることができる。たとえば、コマンドCMDが書き込みであれば、メモリコントローラ100は、メモリ装置200にデータを出力することができる。たとえば、コマンドCMDが読み取りであれば、メモリコントローラ100は、メモリ装置200からデータを受信することができる。データは、コンピュータプログラムやアプリケーションの少なくとも一部であり得るか、またはイメージ、ビデオ、音声、テキストなどのようなユーザーデータのうち少なくとも一部であり得る。
いくつかの実施例では、メモリコントローラ100とメモリ装置200との間の通信は、LPDDR5で定義された仕様に従うことができる。
図2は、本発明のいくつかの実施例に基づいて、図1のメモリコントローラを具体化したブロック図である。図1および図2を参照すると、メモリコントローラ100は、ホストおよびメモリ装置200と通信することができる。例えば、メモリコントローラ100は、コマンドCMD、アドレスADD、クロック信号CK、データクロック信号WCKをメモリ装置200に出力することができ、メモリ装置200と通信することができる。
メモリコントローラ100は、コマンドジェネレーター110、モードレジスタの設定モジュール111、アドレスジェネレーター112、CMD/ADD送信機113、クロックジェネレーター120、CK送信機121、WCK送信機122、書き込みデータキュー130、書き込みデータ送信機131、読み取りデータ受信機132、読み取りデータキュー133、ホストインターフェース140、およびバス150を含み得る。
コマンドジェネレーター110は、コマンドCMDを生成することができる。コマンドジェネレーター110は、コマンドCMDをCMD/ADD送信機113に出力することができる。
いくつかの実施例では、コマンドジェネレーター110は、ホストとの通信に基づいて、ユーザーによって定義されたCASL(Column Address Strobe Lengthened)を生成し、CASLを含むコマンドCMDを出力することができる。CASLは、データクロック信号WCKの同期を開始する点ではCASに類似しているが、データクロック信号WCKの同期を拡張するために、CASとは別途に定義されるコマンドであり得る。CASLに対するより詳細な説明は、図5および図6と共に後述されるだろう。
いくつかの実施例では、コマンドジェネレーター110は、モードレジスタの設定モジュール111からモードレジスタの設定情報MRSを受信することができる。コマンドジェネレーター110は、モードレジスタの設定情報MRSを含むコマンドCMDを出力することができる。モードレジスタの設定情報MRSは、メモリ装置でのモードレジスタの設定を変更するための情報であり得る。モードレジスタの設定情報MRSに対するより詳しい説明は、図7および図8と共に後述されるだろう。
モードレジスタの設定モジュール111は、ホストとの通信に基づいて、ユーザーによって定義されるモードレジスタの設定情報MRSを生成することができる。モードレジスタの設定モジュール111は、モードレジスタの設定情報MRSをコマンドジェネレーター110に出力することができる。
アドレスジェネレーター112は、アドレスADDを生成することができる。アドレスジェネレーター112は、アドレスADDをCMD/ADD送信機113に出力することができる。CMD/ADD送信機113は、コマンドジェネレーター110からコマンドCMDを受信することができる。CMD/ADD送信機113は、アドレスジェネレーター112からアドレスADDを受信することができる。CMD/ADD送信機113は、コマンドCMDおよびアドレスADDをメモリ装置200に出力することができる。
クロックジェネレーター120は、クロック信号CKおよびデータクロック信号WCKを生成することができる。クロックジェネレーター120は、クロック信号CKをCK送信機121に出力することができる。クロックジェネレーター120は、データクロック信号WCKをWCK送信機122に出力することができる。CK送信機121は、クロック信号CKをメモリ装置200に出力することができる。WCK送信機122は、データクロック信号WCKをメモリ装置200に出力することができる。
書き込みデータキュー130は、メモリ装置200に書き込まれるデータを格納することができる。例えば、書き込みデータキュー130は、ホストから提供されたデータであり得る。書き込みデータキュー130は、書き込みデータ送信機131にデータを出力することができる。書き込みデータ送信機131は、メモリ装置200にデータを出力することができる。例えば、書き込みデータ送信機131は、書き込み動作のためのデータ信号DQおよびデータマスクの反転(inversion、インバージョン)信号DMIをメモリ装置200に出力することができる。DQは、データの実質的な情報を表す信号であり得る。DMIは、データマスクおよびデータバスのインバージョンのための信号であり得る。
読み取りデータの受信機132は、メモリ装置200に格納されたデータを受信することができる。例えば、読み取りデータの受信機132は、読み取り動作のためのDQおよびDMIをメモリ装置200から受信することができる。読み取りデータの受信機132は、データを読み取りデータキュー133に出力することができる。読み取りデータキュー133は、メモリ装置200から読み取ったデータを格納することができる。読み取りデータキュー133は、ホストからの要請に応じてデータをホストに出力することができる。
ホストインターフェース140は、ホストと通信することができる。ホストインターフェース140は、ホストからモードレジスタの設定情報MRSおよびCASLを受信し、モードレジスタの設定情報MRSおよびCASLをコマンドジェネレーター110に出力することができる。ホストインターフェース140は、ホストから書き込み動作のためのデータを受信し、データを書き込みデータキュー130に出力することができる。ホストインターフェース140は、読み取りデータキュー133から読み取り動作のためのデータを受信し、データをホストに出力することができる。
バス150は、コマンドジェネレーター110、モードレジスタの設定モジュール111、アドレスジェネレーター112、CMD/ADD送信機113、クロックジェネレーター120、CK送信機121、WCK送信機122、書き込みデータキュー130、書き込みデータ送信機131、読み取りデータ受信機132、読み取りデータキュー133、およびホストインターフェース140と電気的に連結することができる。
図3は、本発明のいくつかの実施例に基づいて、図1のメモリ装置を具体化したブロック図である。図1および図3を参照すると、メモリ装置200は、メモリコントローラ100と通信することができる。例えば、メモリ装置200は、メモリコントローラ100からコマンドCMD、アドレスADD、クロック信号CK、データクロック信号WCKを受信することができ、メモリコントローラ100と通信することができる。
メモリ装置200は、CMD/ADD受信機210、CMD/ADD回路211、モードレジスタ212、ロー(row:行)デコーダ213、カラム(column:列)デコーダ214、同期回路220、CK受信機221、WCK受信機222、内部クロック回路223、I/O(Input/Output)制御回路230、書き込みデータ受信機231、読み取りデータ送信機232および複数のメモリランク240を含み得る。
CMD/ADD受信機210は、メモリコントローラ100からCAバスを介してコマンドCMDおよびアドレスADDを受信することができる。CMD/ADD受信機210は、CK受信機221からクロック信号CKを受信することができる。CMD/ADD受信機210は、クロック信号CKに基づいてコマンドCMDおよびアドレスADDをCMD/ADD回路211に出力することができる。
CMD/ADD回路211は、CMDデコーダおよびADDデマルチプレクサーを含み得る。CMDデコーダは、コマンドCMDをデコーディングすることができる。ADDデマルチプレクサーは、アドレスADDをデマルチプレックスすることができる。CMD/ADD回路211は、CMDデコーダのデコーディングに基づいてモードレジスタ212を制御することができる。
いくつかの実施例では、CMDデコーダによってコマンドCMDがCASである判定されると、CMD/ADD回路211は、同期を開始(initiate)するためにモードレジスタ212または同期回路220を制御することができる。いくつかの実施例では、CMDデコーダによってコマンドCMDがモードレジスタの設定情報MRSを含むものと判定されると、CMD/ADD回路211は、モードレジスタ212の設定を変更することができる。
CMD/ADD回路211は、ADDデマルチプレクサーのデマルチプレックスに基づいてローデコーダ213およびカラムデコーダ214を制御することができる。例えば、ADDデマルチプレクサーは、アドレスADDをデマルチプレックスし、ローアドレスおよびカラムアドレスを獲得することができる。CMD/ADD回路211は、ローアドレスをローデコーダ213に出力することができる。CMD/ADD回路211は、カラムアドレスをカラムデコーダ214に出力することができる。
モードレジスタ212は、CMD/ADD回路211と連結されることがある。いくつかの実施例では、モードレジスタ212の設定は、CMD/ADD回路211によってデコーディングされるモードレジスタの設定情報MRSに基づいて変更されうる。いくつかの実施例では、モードレジスタ212は、CMD/ADD回路211の制御に基づいて、同期開始信号SYIを同期回路220に出力することができる。同期開始信号SYIは、同期回路220でデータクロック信号WCKの同期をトリガーする信号であり得る。
ローデコーダ213は、複数のメモリランク240と連結される。カラムデコーダ214は、複数のメモリランク240と連結される。ローデコーダ213およびカラムデコーダ214により複数のメモリランク240内におけるメモリセルの位置が特定されうる。例えば、ローデコーダ213は、ローアドレスに基づいてメモリランクのローを特定することができ、そしてカラムデコーダ214は、カラムアドレスに基づいてメモリランクのカラムを特定することができる。
CK受信機221は、メモリコントローラ100からクロック信号CKを受信することができる。CK受信機221は、クロック信号CKをCMD/ADD受信機210および同期回路220に出力することができる。クロック信号CKは、メモリ装置200の全体的な動作で基準となるタイミングを提供することができる。
WCK受信機222は、メモリコントローラ100からデータクロック信号WCKを受信することができる。WCK受信機222は、データクロック信号WCKを同期回路220に出力することができる。
同期回路220は、モードレジスタ212から同期開始信号SYIを受信することができる。同期回路220は、CK受信機221からクロック信号CKを受信することができる。同期回路220は、WCK受信機222からデータクロック信号WCKを受信することができる。同期回路220は、同期開始信号SYIに応答してクロック信号CKに基づいてデータクロック信号WCKを同期させうる。同期回路220は、同期されるデータクロック信号SWCKを内部クロック回路223に出力することができる。
データクロック信号WCKの同期は、メモリ装置200の内部でデータを処理するために、クロック信号CKにタイミングを合わせてデータクロック信号WCKを基準周波数でトグリングすることを意味する。基準周波数は、データをビット単位で読み書きするために決定される定常状態でのデータクロック信号WCKの周波数であり得る。基準周波数は、クロック信号CKの周波数よりも高い可能性がある。データクロック信号WCKの同期に対する、より詳しい説明は、図4A~図4Cとともに後述されるだろう。
内部クロック回路223は、同期回路220から同期されるデータクロック信号SWCKを受信することができる。内部クロック回路223は、同期されるデータクロック信号SWCKに基づいて内部クロックをI/O制御回路230に出力することができる。内部クロックは、I/O制御回路230での読み取り動作と書き込み動作に使用されうる。いくつかの実施例では、内部クロック回路223は、フォー・フェイズ・コンバータ(four phase converter)を含み得る。フォー・フェイズ・コンバータに対するより詳しい説明は、図12Aおよび図12Bとともに後述されるだろう。
I/O制御回路230は、書き込みデータ受信機231、読み取りデータ送信機232、内部クロック回路223、および複数のメモリランク240と連結されうる。I/O制御回路230は、複数のメモリランク240との読み取り動作および書き込み動作を制御する回路であり得る。たとえば、I/O制御回路230は、書き込みデータ受信機231からデータを受信することができる。I/O制御回路230は、書き込みドライバを介して、メモリランク240にデータを出力することができる。たとえば、I/O制御回路230は、センスアンプを介してメモリランク240からデータを受信することができる。I/O制御回路230は、データを読み取りデータ送信機232に出力することができる。
複数のメモリランク240各々は、対応するローデコーダ213、対応するカラムデコーダ214は、対応する書き込みドライバおよび対応するセンスアンプと連結されうる。複数のメモリランク240は、各々複数のメモリバンクを含み得る。複数のメモリバンクは、各々複数のメモリセルを含み得る。複数のメモリセルは、各々ローアドレスおよびカラムアドレスを有することができ、データを論理ハイまたは論理ローの形で格納することができる。複数のメモリランク240におけるデータ処理に対するより詳しい説明は、図10、図11A、および図11Bとともに後述されるだろう。
図4A~図4Cは、本発明のいくつかの実施例に基づいて、図3のデータクロック信号の同期を示すタイミング図である。本発明を理解してもらうためには、拡張されていないデータクロック信号の同期は、図4A~図4Cを参照して説明され、データクロック信号の同期が拡張される場合は、図5~図16を参照して後述される。
図4Aは、CASと書き込みコマンドに基づいてデータストリームを処理する方法を説明する。図4Aを参照すると、CK_t、CK_c、CS、CA、CMD、WCK_t、WCK_c、DQおよびDMIの波形が例として示される。横軸は時間軸を示す。CK_tおよびCK_cは、図3のクロック信号CKに対応することができる。コマンド/アドレス信号CAは、図3のコマンドCMDおよびアドレスADDに対応することができる。チップ選択信号CSは、CAを活性化するための信号であり得る。CMDは、CAがコマンド真理表に基づいて判定されるものであり得る。WCK_tおよびWCK_cは、図3のデータクロック信号WCKに対応することができる。DQおよびDMIは、図3のデータ(例えば、書き込み動作のためのDQ、DMI)に対応することができる。本発明を理解してもらうためには、図3および図4Aを参照して、図4Aのタイミング図が説明される。
時点tp1において、メモリ装置200は、クロック信号CKのトグリングを検出することができる。例えば、メモリ装置200は、CK_tが論理ローから論理ハイに変更されること、および/またはCK_cが論理ハイから論理ローに変更されることを検出することができる。メモリ装置200は、クロック信号CKのトグリングに応答して、CAを判定することができる。判定されたCAに対応するコマンドCMDは、CASであり得る。時点tp1において、WCK_t、WCK_c、DQおよびDMIは、ドントケア(don’t care)の状態に維持される。
メモリ装置200は、コマンドCMDがCASとして判定されたことに応答して、データクロック信号WCKの同期を開始することができる。例えば、時点tp1は、データクロック信号WCKの同期と関連される区間を示す時間区間tWCK_SYNCの起算点となることができる。例えば、時点tp1は、データクロック信号WCKの同期を準備する区間を示す準備時間区間tSYNC_Prepareの起算点となることができる。
いくつかの実施例では、メモリ装置200は、CASを受信した直後に、書き込みに対応するコマンドCMDを受信することができる。例えば、メモリ装置200は、CASと書き込みに対応するコマンドCMDを順次に受信することができる。いくつかの実施例で、書き込みに対応するコマンドCMDが印加される時点からデータ(DQ、DMI)が処理されるまでの時間区間は、メモリ装置200に適用される仕様に基づいて予め決定されうる。
時点tp2で、メモリ装置200は、CASが判定された時点tp1から時間区間tENLが経過したことを判定することができる。時間区間tENLは、データクロック信号WCKがドントケアの状態に維持される区間を示すことができる。メモリ装置200は、時点tp2からデータクロック信号WCKを一定の論理状態に保つことができる。例えば、メモリ装置200は、WCK_tを論理ローに保ち、WCK_cを論理ハイに保つことができる。
時点tp3で、メモリ装置200は、データクロック信号WCKが一定の論理状態に維持された時点tp2から時間区間tPRE_Staticが経過したことを判定することができる。時間区間tPRE_Staticは、データクロック信号WCKが一定の論理状態に維持される区間を表すことができる。メモリ装置200は、時点tp3後のデータクロック信号WCKをプレトグリング(pre-toggling)することができる。プレトグリングは、データクロック信号WCKを基準周波数以下の周波数でトグリングすることを意味することができる。例えば、メモリ装置200は、時点tp3から時間区間tPRE_Toggleの間にデータクロック信号WCKを基準周波数よりも2倍遅い周波数でトグリングすることができるが、本発明は、これに限定されず、いくつかの実施例によると、メモリ装置200は、時間区間tPRE_Toggleでデータクロック信号WCKを基準周波数でトグリングすることもできる。
時点tp4で、メモリ装置200は、データクロック信号WCKが基準周波数以下の周波数でプレトグリングした時点tp3から時間区間tPRE_Toggleが経過したことを判定することができる。時間区間tPRE_Toggleは、データクロック信号WCKが基準周波数以下の周波数でプレトグリングする区間を表すことができる。メモリ装置200は、時点tp4後のデータクロック信号WCKを基準周波数でトグリングすることができる。基準周波数は、データをビット単位で読み書きするために決定される周波数であり、正常状態でのデータクロック信号WCKの周波数であり得る。例えば、基準周波数は、DQの周波数に対応することができる。
時点tpd1で、メモリ装置200は、データストリームの処理を開始することができる。データストリームは、有効なデータに対応する一連のDQを表すことができる。例えば、メモリ装置200は、時点tpd1からデータクロック信号WCKに基づいてDQを格納することができる。
いくつかの実施例では、メモリ装置200は、時点tp4から時間区間tDQIが経過した時点tpd1からデータストリームを処理することができる。時間区間tDQIは、データクロック信号WCKの誤動作(例えば、データクロック信号WCKの周波数が基準周波数にまだ収束していない)を含んで設定されるマージン(margin)であり得る。いくつかの実施例では、時間区間tDQIは省略されるか、または減少または増加することができる。
時点tpd2で、メモリ装置200は、データストリームの処理を完了することができる。時点tpd2後、トグリングするデータクロック信号WCKは、データストリームの処理とは無関係であり得る。他のデータストリームの処理が要求される場合ではなければ、時点tpd2後にデータクロック信号WCKのトグリングは、不要な電力消費を惹起することができる。
時点tp5で、メモリ装置200は、データクロック信号WCKの同期をオフにすることができる。同期をオフにすることは、データクロック信号WCKをトグリングしていないか、またはクロック信号CKとスキュー(skew)などを解消せずにデータクロック信号WCKをドントケアの状態に維持するのを意味することができる。時点tp5後、データクロック信号WCKの同期がオフにされるにつれて、メモリ装置200の消費電力が低減されうる。電力供給が制限的なモバイル装置の場合は、データ処理が不要なときにデータクロック信号WCKの同期をオフにするのは、電力管理に有用であり得る。
いくつかの実施例では、データクロック信号WCKの同期がオフにされる時点tp5は、データクロック信号WCKがトグリングする時点tp4から時間区間tWCK_Toggleが経過した時点として決定されうる。時間区間tWCK_Toggleは、メモリ装置200のモードレジスタ212での設定に従うことができる。時点tp5は時間区間tWCK_SYNCの終点であり得る。
上述されたように、図4Aを参照して、CASおよび書き込みコマンドに対応するデータクロック信号WCKの同期が説明された。データクロック信号WCKの同期に関連される時間区間tWCK_SYNCは、時点tp1と時点tp5との間の区間であり得る。時間区間tWCK_SYNCは、準備時間区間tSYNC_Prepareおよび時間区間tWCK_Toggleを含み得る。準備時間区間tSYNC_Prepareは、時間区間tENL、時間区間tPRE_Staticおよび時間区間tPRE_Toggleを含み得る。時間区間tWCK_Toggleは、データクロック信号WCKが基準周波数でトグリングする区間を意味することができる。時間区間tWCK_Toggleの起算点である時点tp4から、マージンのための時間区間tDQIが経過した後、データストリームが処理される。
図4Bは、CASおよび読み取りコマンドに基づいてデータストリームを処理する方法を説明する。図4Bを参照すると、CK_t、CK_c、CS、CA、CMD、WCK_t、WCK_c、DQおよびDMIの波形が例として示される。横軸は時間軸を示す。各波形の意味とメモリ装置との対応関係は、図4Aで説明されたものと類似しているため、説明の明確性のために、これに対する詳しい説明は省略される。図3および図4Bを参照して、図4Bのタイミング図が説明される。
メモリ装置200は、書き込みコマンドを処理する場合だけでなく、読み取りコマンドを処理する場合でも、データクロック信号WCKの同期に基づいてデータを処理することができる。例えば、メモリ装置200は、準備時間区間tSYNC_Prepare内にデータクロック信号WCKのトグリングを準備した後、時間区間tWCK_Toggle内でデータストリームを処理することができる。
さらに詳しくは、メモリ装置200は、順次に受信されるCASおよび読み取りコマンドに基づいて、時間区間tENL内にデータクロック信号WCKをドントケア状態に維持し、時間区間tPRE_Static内にデータクロック信号WCKを一定の論理状態に維持し、時間区間tPRE_Toggle内にデータクロック信号WCKを基準周波数以下の周波数でプレトグリングすることができる。以後、メモリ装置200は、時間区間tWCK_Toggleの起算点である時点tp4からマージンのための時間区間tDQIが経過した後、読み取りコマンドに基づいてデータストリームを出力することができる。
上述されたように、図4Aを参照して、書き込み動作でデータストリームを処理する方法が説明されており、図4Bを参照して、読み取り動作で、データストリームを処理する方法が説明された。データストリームが処理された後に、データクロック信号WCKの同期を完了することで、メモリ装置200の消費電力が低減されうる。しかし、データクロック信号WCKの同期がオフにされた後、別の読み取りコマンドまたは書き込みコマンドを受信すると、メモリ装置200は、データクロック信号WCKを再び同期しなければならない。これに対する詳しい説明は、図4Cとともに後述されるだろう。
図4Cは、複数のデータストリームを処理する方法を説明する。図4Cを参照すると、CK_t、CK_c、CMD、WCK_t、WCK_c、DQおよびDMIの波形が例として図示される。横軸は時間軸を示す。各波形の意味とメモリ装置との対応関係は、図4Aで説明されたものと類似しているため、説明の明確性のために、これに対する詳しい説明は省略される。図3および図4Cを参照して、図4Cのタイミング図が説明されるだろう。
メモリ装置200は、複数のデータストリームを処理することができる。例えば、メモリ装置200は、時間区間1st tWCK_SYNC内で第1データストリームを処理することができる。以後、メモリ装置200は、時間区間2nd tWCK_SYNC内で第2データストリームを処理することができる。
時間区間1st tWCK_SYNCは、時点tp1と時点tp5との間の区間であり得る。時点tp1は、第1書き込みコマンドに対応するCASが判定される時点であり得る。時点tp5は、第1書き込み動作のためのデータクロック信号WCKのトグリングが終わる時点であり得る。時間区間1st tWCK_SYNCは、時間区間1st tValid_Dataを含み得る。時間区間1st tValid_Dataは、第1データストリームと関連されているコマンドを判定する時点tp1と、第1データストリームの処理が完了される時点tpd2との間の区間であり得る。
時間区間1st tWCK_SYNCは、準備時間区間1st tSYNC_Prepareおよび時間区間1st tWCK_Toggleを含み得る。準備時間区間1st tSYNC_Prepareは、第1データストリームに関連されるコマンドを受信する時点tp1と、データクロック信号WCKが基準周波数でトグリングする時点tp4との間の区間であり得る。準備時間区間1st tSYNC_Prepareは、データクロック信号WCKがドントケアの状態に維持される時間区間、データクロック信号WCKが一定の論理状態に維持される時間区間、およびデータクロック信号WCKが基準周波数以下の周波数でプレトグリングする時間区間を含み得る。
時間区間1st tWCK_Toggleは、データクロック信号WCKが基準周波数でトグリングする時点tp4と、データクロック信号WCKの同期がオフにされる時点tp5との間の区間であり得る。時間区間1st tWCK_Toggle内で、メモリ装置200は、時点tp4から時間区間tDQIが経過する時点tpd1から第1データストリームを処理し始めることができる。時点tpd2で、メモリ装置200は、第1データストリームの処理を完了することができる。
時間区間2nd tWCK_SYNCは、時点tp6と時点tp10との間の区間であり得る。時点tp6は、第2書き込みコマンドに対応するCASが判定される時点であり得る。時点tp10は、第2書き込み動作のためのデータクロック信号WCKのトグリングが終わる時点であり得る。時間区間2nd tWCK_SYNCは、時間区間2nd tValid_Dataを含み得る。時間区間2nd tValid_Dataは、第2データストリームと関連付けられているコマンドを判定した時点tp6と、第2データストリームの処理が完了される時点tpd4との間の区間であり得る。
時間区間2nd tWCK_SYNCは、準備時間区間2nd tSYNC_Prepareおよび時間区間2nd tWCK_Toggleを含み得る。準備時間区間2nd tSYNC_Prepareは、第2データストリームと関連付けられているコマンドを受信する時点tp6と、データクロック信号WCKが基準周波数でトグリングする時点tp9との間の区間であり得る。準備時間区間2nd tSYNC_Prepareは、データクロック信号WCKがドントケアの状態に維持される時間区間、データクロック信号WCKが一定の論理状態に維持される時間区間、およびデータクロック信号WCKが基準周波数以下の周波数でプレトグリングする時間区間を含み得る。
時間区間2nd tWCK_Toggleは、データクロック信号WCKが基準周波数でトグリングする時点tp9と、データクロック信号WCKの同期がオフにされる時点tp10との間の区間であり得る。時間区間2nd tWCK_Toggle内で、メモリ装置200は、時点tp9から時間区間tDQIが経過する時点(tpd3)から第2データストリームを処理し始めることができる。時点tpd4でメモリ装置200は、第2データストリームの処理を完了することができる。
上述されたように、メモリ装置200においてデータクロック信号WCKの同期は、消費電力を減らすために、データ処理を終えた後にオフになれる。ただし、以後、新しい書き込みコマンドまたは読み取りコマンドが受信されると、メモリ装置200は、データクロック信号WCKを再び同期しなければならないため、データの処理が遅延されることがある。このことから、メモリ装置200でデータクロック信号WCKの同期を拡張する方法が要求される。これに対する詳しい説明は、図5~図9とともに後述されるだろう。
図5は、本発明のいくつかの実施例による電子装置を示すブロック図である。図5を参照すると、電子装置20は、メモリコントローラ100aおよびメモリ装置200aを含み得る。メモリコントローラ100aは、コマンドジェネレーター110、アドレスジェネレーター112、CMD/ADD送信機113、CK送信機121、WCK送信機122、書き込みデータ送信機131および読み取りデータ受信機132を含み得る。メモリ装置200aは、CMD/ADD受信機210、CMD/ADD回路211、モードレジスタ212、同期回路220、CK受信機221、WCK受信機222、I/O制御回路230、書き込みデータ受信機231、読み取りデータ送信機232およびメモリランク240を含み得る。電子装置20の下位レベルの構成は、図1~図3を参照して説明された構成と同様であるため、説明の明確性のために、重複される説明または不要な説明は省略される。
本発明の一実施例によると、電子装置20は、ユーザーによって定義されるCASLに基づいて、データクロック信号WCKの同期を拡張することができる。CASLは、ユーザーによって定義されるコマンドであり得る。CASLは、データクロック信号WCKの同期の開始を表して同期に対応するクロック区間を定義することができる。CASLで定義されるクロック区間は、LPDDR5のCASで定義されるクロック区間より長い可能性がある。
本発明の一実施例によると、コマンドジェネレーター110は、定義されるコマンドのCASLを含み得る。CASLは、ホストから提供されるものであり得る。コマンドジェネレーター110は、同期を拡張するためにCASLをCMD/ADD送信機113に出力することができる。CMD/ADD送信機113は、コマンドCMDの形でCASLをCMD/ADD受信機210に出力することができる。CMD/ADD受信機210は、CASLを含むコマンドCMDをCMD/ADD回路211に出力することができる。CMD/ADD回路211は、コマンドCMDをデコーディングしてCASLを獲得することができる。CMD/ADD回路211は、CASLをモードレジスタ212に出力することができる。
モードレジスタ212は、CMD/ADD回路211からCASLを受信することができる。モードレジスタ212は、CASLに基づいて同期のためのクロック区間を決定することができる。このとき、決定されたクロック区間は、CASに対応するクロック区間より長い可能性がある。モードレジスタ212は、同期開始信号SYIaを同期回路220に出力することができる。例えば、モードレジスタ212は、CASLを受信することに応答して同期開始信号SYIaを出力することができる。同期開始信号SYIaは、CASLによるクロック区間の情報を含み得る。
同期回路220は、モードレジスタ212から同期開始信号SYIaを受信することができる。同期回路220は、同期開始信号SYIaに基づいて拡張されるクロック区間内でデータクロック信号WCKの同期を遂行することができる。
図6は、本発明のいくつかの実施例に基づいて、図5での同期が拡張されたデータクロック信号を示すタイミング図である。図6を参照すると、CASを使用する場合で同期を示すタイミング図と、定義されるCASLを使用している場合で同期を示すタイミング図とが示されている。たとえば、CASを使用する場合は、図1のメモリ装置200に対応することができ、CASLを使用している場合は、図5のメモリ装置200aに対応することができる。横軸は時間軸を示す。各波形の意味とメモリ装置との対応関係は、図4Aで説明されたものと同様であるため、これに対する詳しい説明は省略される。
図6でのCASを使用する場合および図1を参照すると、メモリ装置200は、コマンドCMDがCASとして判定されたことに応答して、準備時間区間tSYNC_Prepare内でデータクロック信号WCKのトグリングを備え、時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKをトグリングすることができる。このとき、時間区間tWCK_Toggleは、クロック区間に対応することができる。
図6でのCASLを使用する場合および図5を参照すると、メモリ装置200aは、コマンドCMDがCASLとして判定されたことに応答して、準備時間区間tSYNC_Prepare内でデータクロック信号WCKのトグリングを備え、時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKをトグリングすることができる。このとき、時間区間tWCK_Toggleは、CASLで定義されるクロック区間に対応することができる。
つまり、CASを使用する場合では、時間区間tWCK_Toggleに対応するクロック区間は、時点tp4と時点tp5との間であり得る。CASLを使用する場合では、時間区間tWCK_Toggleに対応するクロック区間は、時点tp4と時点tpaとの間であり得る。定義されたCASLに基づいて時間区間tWCK_Toggleに対応するクロック区間が拡張されるにつれて、時間区間tWCK_Toggleは、時点tp5と時点tpaとの間の時間区間だけ拡張される。
図7は、本発明のいくつかの実施例による電子装置を示すブロック図である。図7を参照すると、電子装置30は、メモリコントローラ100bおよびメモリ装置200bを含み得る。メモリコントローラ100bは、コマンドジェネレーター110、モードレジスタの設定モジュール111、アドレスジェネレーター112、CMD/ADD送信機113、CK送信機121、WCK送信機122、書き込みデータ送信機131および読み取りデータ受信機132を含み得る。メモリ装置200bは、CMD/ADD受信機210、CMD/ADD回路211、モードレジスタ212、同期回路220、CK受信機221、WCK受信機222、I/O制御回路230、書き込みデータ受信機231、読み取りデータ送信機232およびメモリランク240を含み得る。電子装置30の下位レベルのコンポーネント(構成要素)は、図1~図3を参照して説明されたコンポーネントと同様であるため、説明の明確性のために、重複される説明または不要な説明は省略される。
本発明の一実施例によると、電子装置30は、モードレジスタの設定情報MRSを含むコマンドに基づいて、モードレジスタ212の設定を変更することにより、データクロック信号WCKの同期を拡張することができる。モードレジスタの設定情報MRSは、ユーザーによって設定されることがある。モードレジスタの設定情報MRSは、データクロック信号WCKの基準回数を含み得る。基準回数は、データクロック信号WCKの同期でデータクロック信号WCKがトグリングする回数を表すことができる。例えば、基準回数は、ユーザーによって定義される回数であり、モードレジスタ212で基本的に定義されるデータクロック信号WCKが、トグリングする回数よりも大きい可能性がある。
本発明の一実施例によると、モードレジスタの設定モジュール111は、モードレジスタの設定情報MRSを決定することができる。また、ホストからモードレジスタの設定情報MRSを受信することができる。モードレジスタの設定モジュール111は、モードレジスタの設定情報MRSをコマンドジェネレーター110に出力することができる。コマンドジェネレーター110は、モードレジスタの設定情報MRSをCMD/ADD送信機113に出力することができる。CMD/ADD送信機113は、モードレジスタの設定情報MRSを含むコマンドCMDをCMD/ADD受信機210に出力することができる。CMD/ADD受信機210は、モードレジスタの設定情報MRSを含むコマンドCMDをCMD/ADD回路211に出力することができる。CMD/ADD回路211は、コマンドCMDをデコーディングしてモードレジスタの設定情報MRSを獲得することができる。CMD/ADD回路211は、モードレジスタの設定情報MRSをモードレジスタ212に出力することができる。
モードレジスタ212は、モードレジスタの設定情報MRSに基づいて設定を変更することができる。例えば、モードレジスタ212は、モードレジスタの設定情報MRSに基づいて、時間区間tWCK_Toggleでデータクロック信号WCKのトグリング回数を基準回数に決定することができる。基準回数は、変更前の時間区間tWCK_Toggleでデータクロック信号WCKのトグリング回数よりも大きい可能性がある。モードレジスタ212は、同期開始信号SYIbを同期回路220に出力することができる。例えば、モードレジスタ212は、モードレジスタの設定情報MRSを受信したことに応答して、同期開始信号SYIbを出力することができる。
同期回路220は、モードレジスタ212から同期開始信号SYIbを受信することができる。同期回路220は、同期開始信号SYIbに基づいて、データクロック信号WCKの同期を拡張することができる。
図8は、本発明のいくつかの実施例に基づいて、図7での同期が拡張されたデータクロック信号を示すタイミング図である。図8を参照すると、一般的なモードレジスタの設定で同期を示すタイミング図、および変更されたモードレジスタの設定で同期を示すタイミング図が示されている。たとえば、一般的なモードレジスタ設定の場合は、図1のメモリ装置200に対応でき、変更されたモードレジスタ設定の場合は、図7のメモリ装置200bに対応することができる。横軸は時間軸を示す。各波形の意味とメモリ装置との対応関係は、図4Aで説明したものと同様であるため、これに対する詳しい説明は省略される。
図8での一般的なモードレジスタの設定の場合と図1を参照すると、メモリ装置200は、コマンドCMDがCASとして判定されたことに応答して、準備時間区間tSYNC_Prepare内でデータクロック信号WCKのトグリングを備え、時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKをトグリングすることができる。時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKのトグリング回数は、モードレジスタ212の設定に従うことができる。例えば、時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKは、基本(default)回数だけトグリングすることができる。
図8での変更されたモードレジスタ設定の場合と図7を参照すると、メモリ装置200bは、時点tp1前にモードレジスタの設定情報MRSを受信することができる。メモリ装置200bのモードレジスタ212は、モードレジスタの設定情報MRSに基づいて設定を変更することができる。例えば、モードレジスタ212は、データクロック信号WCKの同期で時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKのトグリング回数を基本回数の代わりに基準回数に決定することができる。時点tp1において、メモリ装置200bは、コマンドCMDがCASLとして判定されたことに応答して、準備時間区間tSYNC_Prepare内でデータクロック信号WCKのトグリングを備え、時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKをトグリングすることができる。このとき、時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKのトグリング回数は、モードレジスタ212の変更される設定に従うことができる。例えば、時間区間tWCK_Toggle内にデータクロック信号WCKは、基準回数だけトグリングすることができる。基準回数は、変更前の基本回数よりも大きい可能性がある。
つまり、時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKの周波数は一定であり、基本回数だけトグリングするデータクロック信号WCKに基づいた時間区間tWCK_Toggleは、時点tp4と時点tp5との間であり得る。基準回数だけトグリングするデータクロック信号WCKに基づいた時間区間tWCK_Toggleは、時点tp4と時点tpbとの間であり得る。時間区間tWCK_Toggle内でデータクロック信号WCKのトグリング回数が増加するにつれて、時間区間tWCK_Toggleは、時点tp5と時点tpbとの間の時間区間だけ拡張されうる。
図9は、本発明のいくつかの実施例に基づいて同期が拡張されるデータクロック信号に基づいて処理されるデータストリームを示すタイミング図である。図9を参照すると、拡張されるデータクロック信号WCKに基づいて、複数のデータストリームを処理する方法が説明される。各波形の意味とメモリ装置との対応関係は、図4Aで説明したものと同様であるため、説明の明確性のために、これに対する詳しい説明は省略される。図9のタイミング図は、図5のメモリ装置200aでの同期または図7のメモリ装置200bでの同期に対応することができる。
いくつかの実施例で、時点tp1でコマンドは、CASLとして判定されうる。他のいくつかの実施例で、時点tp1前にモードレジスタの設定を変更するためのコマンドCMDが受信され、データクロック信号WCKのトグリング回数は、基準回数として決定されうる。時点tp1でコマンドは、CASとして判定されうる。
時点tp1から準備時間区間tSYNC_Prepare内で、メモリ装置は、データクロック信号WCKのトグリングを備える。時点tp4から時間区間tWCK_Toggle内で、メモリ装置は、データクロック信号WCKをトグリングすることができる。このとき、時間区間tWCK_Toggleは、CASLまたはモードレジスタの設定変更に基づいて拡張される時間区間であり得る。例えば、時間区間tWCK_Toggleは、図4Cの第1時間区間1st tWCK_Toggleより長い可能性がある。一実施例では、第1時間区間1st tWCK_Toggleは、第1区間を有することができ、時間区間tWCK_Toggleの区間は、第1区間と、CASLまたは設定の変更によって示されるクロック区間の第2区間との合算であり得る。つまり、時間区間tWCK_Toggleの区間は、第2区間によって拡張されうる。
時点tp5において、データクロック信号WCKは、トグリングし継続することができる。データクロック信号WCKの同期がオフにされなかったため、同期の開始のためのコマンドは不要であり得る。例えば、時点tp5でデータクロック信号WCKのトグリングが維持されるため、第2書き込み動作のためのCASが不要であり得る。CASのための一周期のコマンドCMDが省略されるに伴い、時間区間2nd tValid_Dataは短縮されることがある。これにより、第2データストリームの処理が速くなれる。例えば、第2データストリームの処理が完了される時点tpd4cは、第2データストリームの処理が完了される時点である図4Cのtpd4よりも速い可能性がある。
いくつかの実施例では、第2書き込みコマンドの直前に受信されるコマンドは、LPDDR5でのCASコマンドではない可能性がある。例えば、時点tp6でのCAは、コマンド真理表に基づいて書き込みコマンドとして判定されることがあり、時点tp5でのCAは、コマンド真理表に基づいてDES(つまり、CASではない)であると判定されうる。
上述されたように、本発明によると、データクロック信号WCKの同期を拡張することにより、メモリ装置でデータの処理速度を向上させる方法が提供される。
図10は、本発明のいくつかの実施例による電子装置を示すブロック図である。図10を参照すると、電子装置40は、メモリコントローラ100cおよびメモリ装置200cを含み得る。メモリ装置200cは、I/O制御回路230、第1メモリランク240aおよび第2メモリランク240bを含み得る。第1メモリランク240aおよび第2メモリランク240bは、各々複数のメモリバンクを含み得る。メモリコントローラ100cは、コマンドCMD、アドレスADD、クロック信号CK、データクロック信号WCKをメモリ装置200cに出力することができる。メモリコントローラ100cは、メモリ装置200cと通信することができる。クロック信号CK、データクロック信号WCKおよびデータは、図1でのクロック信号CK、データクロック信号WCKおよびデータと類似しているため、これに対する詳しい説明は省略される。
メモリ装置200cは、メモリコントローラ100cからコマンドCMDおよびアドレスADDを受信することができる。コマンドCMDは、CMD_R1およびCMD_R2を含み得る。CMD_R1は、第1メモリランク240aで遂行されるコマンドを表すことができる。CMD_R2は、第2メモリランク240bで遂行されるコマンドを表すことができる。CS_R1は、第1メモリランク240aを選択するか否かを示す信号であり得る。CS_R2は、第2メモリランク240bを選択するか否かを示す信号であり得る。
I/O制御回路230は、CS_R1およびCMD_R1に基づいて、第1メモリランク240aを制御することができる。たとえば、I/O制御回路230は、CS_R1に基づいて、第1メモリランク240aを選択し、CMD_R1に基づいて、第1メモリランク240aにデータを書き込むか、または第1メモリランク240aからデータを読み取ることができる。
I/O制御回路230は、CS_R2およびCMD_R2に基づいて第2メモリランク240bを制御することができる。たとえば、I/O制御回路230は、CS_R2に基づいて第2メモリランク240bを選択し、CMD_R2に基づいて第2メモリランク240bにデータを書き込むか、または第2メモリランク240bからデータを読み取ることができる。
いくつかの実施例では、I/O制御回路230は、第1メモリランク240aおよび第2メモリランク240bを独立して制御することができる。たとえば、I/O制御回路230は、第1メモリランク240aにデータを書き込むうちに、第2メモリランク240bからデータを読み取ることができる。代替的に、I/O制御回路230が第2メモリランク240bにデータを書き込むうちに、I/O制御回路230は、第1メモリランク240aからデータを読み取ることができる。
図11Aは、本発明のいくつかの実施例に基づいて処理されるデータストリームを示すタイミング図である。図11Aは、データクロック信号WCKの同期が拡張されていないメモリ装置で複数のデータストリームを処理する方法を説明する。
図11Aを参照すると、CK_t、CK_c、CS_R1、CMD_R1、CS_R2、CMD_R2、WCK_t、WCK_c、DQおよびDMIの波形が例として図示される。横軸は時間軸を示す。CK_t、CK_c、WCK_t、WCK_c、DQおよびDMIの意味とメモリ装置との対応関係は、図4Aで説明されたものに類似しており、CS_R1、CMD_R1、CS_R2およびCMD_R2は、図10で説明されたものと類似しているため、説明の明確性のために、これに対する詳しい説明は省略される。図10および図11Aを参照して、図11Aのタイミング図が説明されるだろう。
メモリ装置200cは、第1メモリランク240aを介して第1データストリームを処理し、第2メモリランク240bを介して第2データストリームを処理することができる。例えば、メモリ装置200cは、時間区間1st tWCK_SYNC内で第1データストリームを処理することができる。以後、メモリ装置200cは、時間区間2nd tWCK_SYNC内で第2データストリームを処理することができる。
時点tp4で、メモリ装置200cは、データクロック信号WCKを基準周波数でトグリングすることができる。時点tp4から時間区間1st tWCK_Toggleが経過した後、時点tp5でデータクロック信号WCKの同期がオフになれる。データクロック信号WCKの同期がオフになった後、第2データストリームの処理が要求されうる。メモリ装置200cは、データクロック信号WCKを再び同期させるために、新しいCAS(例えば、時点tp6で判定されたCAS)に基づいて、準備時間区間2nd tSYNC_Prepare内でデータクロック信号WCKのトグリングを再び準備しなければならない。これにより、第2データストリームの処理が遅延される問題がある。
図11Bは、本発明のいくつかの実施例に基づいて同期が拡張されるデータクロック信号に基づいて処理されるデータストリームを示すタイミング図である。図11Bは、データクロック信号WCKの同期が拡張されるメモリ装置で複数のデータストリームを処理する方法を説明する。
図11Bを参照すると、CK_t、CK_c、CS_R1、CMD_R1、CS_R2、CMD_R2、WCK_t、WCK_c、DQおよびDMIの波形が例として図示される。各波形の意味とメモリ装置との対応関係は、図11Aで説明されたものと同様であるため、説明の明確性のために、これに対する詳しい説明は省略される。図10および図11Bを参照して図11Bのタイミング図が説明されるだろう。
いくつかの実施例で、時点tp1でコマンドはCASLとして判定されうる。他のいくつかの実施例で、時点tp1の前にモードレジスタの設定を変更するためのコマンドCMDが受信され、データクロック信号WCKのトグリング回数は、基準回数(例えば、基本回数よりも大きい)として決定されうる。時点tp1でコマンドはCASとして判定されうる。これにより、メモリ装置200cのデータクロック信号WCKの同期は、拡張される。たとえば、データクロック信号WCKの同期に対応する時間区間tWCK_Toggleは、時点tp4と時点tp10xとの間である可能性があり、時間区間tWCK_Toggleは、図11Aでの時間区間(1st tWCK_Toggle)よりも長い可能性がある。
いくつかの実施例では、メモリ装置200cは、データクロック信号WCKの拡張される同期に基づいて、第1データストリームおよび第2データストリームを並列的に処理することができる。例えば、メモリ装置200cは、時間区間1st tValid_Data内で第1データストリームを処理することができる。時点tp6xにおいて、第1データストリームの処理が完了される前に、メモリ装置200cは、第2データストリームへの書き込みコマンドを判定することができる。このとき、データクロック信号WCKのトグリングが維持されるため、メモリ装置200cは、第2データストリームの書き込み動作のためのCASなしに第2データストリームを処理することができる。時点tpd4xで、メモリ装置200cは、拡張されるデータクロック信号WCKのトグリングに基づいて、第2データストリームの処理を完了することができる。
上述されたように、メモリ装置200cは、データクロック信号WCKの拡張される同期に基づいて、第1データストリームおよび第2データストリームを並列的に処理することで、データの処理速度を向上させることができる。例えば、第2データストリームの処理が完了される時点tpd4xは、図11Aでの第2データストリームの処理が完了される時点tpd4よりも速い可能性がある。
図12Aは、本発明のいくつかの実施例によるメモリ装置を示すブロック図である。図12Aを参照すると、メモリ装置200dは、CMD/ADD受信機210、CMD/ADD回路211、モードレジスタ212、同期回路220、CK受信機221、WCK受信機222、内部クロック回路223、I/O制御回路230、書き込みデータ受信機231、読み取りデータ送信機232および複数のメモリランク240を含み得る。
CMD/ADD受信機210、CMD/ADD回路211、モードレジスタ212、同期回路220、CK受信機221、WCK受信機222、I/O制御回路230、書き込みデータ受信機231、読み取りデータ送信機232および複数のメモリランク240は、図3で説明されたものと同様であるため、これに対する詳しい説明は省略される。
いくつかの実施例では、内部クロック回路223は、同期回路220から同期されるデータクロック信号SWCKを受信することができる。内部クロック回路223は、同期されるデータクロック信号SWCKに基づいて内部クロックをI/O制御回路230に出力することができる。
いくつかの実施例では、内部クロックは、フォー・フェイズ(four-phase)であり得る。例えば、内部クロック回路223は、フォー・フェイズ・コンバータを含み得る。フォー・フェイズ・コンバータは、同期されたデータクロック信号SWCKに基づいてフォー・フェイズ・クロックを生成することができる。フォー・フェイズ・クロックは、第1フェイズ・クロック信号WCK0、第2フェイズ・クロック信号WCK90、第3フェイズ・クロック信号WCK180、および第4フェイズ・クロック信号WCK270を含み得る。
第1~第4フェイズ・クロック(WCK0、WCK90、WCK180、WCK270)の位相は、互いに異なることができる。例えば、第1フェイズ・クロック信号WCK0は、同期されるデータクロック信号SWCKと位相が同一であり得る。第2フェイズ・クロック信号WCK90は、同期されるデータクロック信号SWCKより位相が90°遅れることがある。第3フェイズ・クロック信号WCK180は、同期されたデータクロック信号SWCKより位相が180°遅れることがある。第4フェイズ・クロック信号WCK270は、同期されたデータクロック信号SWCKより位相が270°遅れることがある。
第1~第4フェイズ・クロック(WCK0、WCK90、WCK180、WCK270)は、異なるデータを処理することができる。例えば、第1~第4のデータを含むデータストリームの処理が要請されると、メモリ装置200dは、第1フェイズ・クロック信号WCK0に基づいて、データストリームの第1データを処理することができる。メモリ装置200dは、第2フェイズ・クロック信号WCK90に基づいて、データストリームの第2データを処理することができる。メモリ装置200dは、第3フェイズ・クロック信号WCK180に基づいて、データストリームの第3データを処理することができる。メモリ装置200dは、第4フェイズ・クロック信号WCK270に基づいて、データストリームの第4データを処理することができる。
図12Bは、本発明のいくつかの実施例に基づいて図12Aでのデータクロック信号およびデータ信号を示すタイミング図である。図12Bを参照すると、WCK_t、WCK_c、WCK0、WCK90、WCK180、WCK270およびDQの波形が示されている。横軸は時間軸を示す。WCK_tおよびWCK_cは、図12Aのデータクロック信号WCKまたは同期されるデータクロック信号SWCKに対応することができる。WCK0、WCK90、WCK180、およびWCK270は、図12Aの第1~第4のフェイズ・クロック(WCK0、WCK90、WCK180、WCK270)に対応することができる。DQは、図12Aの書き込み動作のためのデータDQまたは読み取り動作のためのデータDQに対応することができる。DQは複数のデータ(D1~D10)を含むデータストリームとも称されることがある。
図12Aおよび図12Bを参照すると、メモリ装置200dは、同期されたデータクロック信号SWCKに基づいて、第1~第4のフェイズ・クロック(WCK0、WCK90、WCK180、WCK270)を生成することができる。第1~第4のフェイズ・クロック(WCK0、WCK90、WCK180、WCK270)は、同期されたデータクロック信号SWCKとの関係で、各々0°、90°、180°、および270°の位相差を有し得る。第1~第4のフェイズ・クロック(WCK0、WCK90、WCK180、WCK270)の周期は、互いに同一であり得る。例えば、周期は、時点tp1fと時点tp5fとの間の時間区間に対応することができる。
時点tp1fで、メモリ装置200dは、第1フェイズ・クロック信号WCK0の立ち上がりエッジに応答してDQに対応するデータストリームの第1データD1を処理することができる。立ち上がりエッジは、クロックの論理状態が論理ローから論理ハイに変更されることを意味する。時点tp2fで、メモリ装置200dは、第2フェイズ・クロック信号WCK90の立ち上がりエッジに応答してDQに対応するデータストリームの第2データD2を処理することができる。時点tp3fで、メモリ装置200dは、第3フェイズ・クロック信号WCK180の立ち上がりエッジに応答してDQに対応するデータストリームの第3データD3を処理することができる。時点tp4fで、メモリ装置200dは、第4フェイズ・クロック信号WCK270の立ち上がりエッジに応答してDQに対応するデータストリームの第4データD4を処理することができる。
図13は、本発明のいくつかの実施例に応じて選択的に拡張されるデータクロック信号に基づいて処理されるデータストリームを示すタイミング図である。図13を参照すると、処理間隔が基準間隔よりも長いか同じ場合に処理されるデータストリームのグラフが示されている。また、処理間隔が基準間隔よりも短い場合に処理されるデータストリームのグラフが示されている。
処理間隔は、処理コマンド(例えば、読み取りコマンドまたは書き込みコマンド)間の時間間隔を意味することができる。基準間隔は、データクロック信号の同期を拡張するか否かを決定する基準となる時間間隔であり得る。各時点と波形において、メモリ装置におけるそれの意味と対応関係は、図4Aおよび図9で説明されたものと同様であるため、説明の明確性のために、これに対する詳しい説明は省略される。
本発明のいくつかの実施例によると、電子装置は、メモリ装置およびメモリ装置を制御するメモリコントローラを含み得る。メモリコントローラは、隣接する処理コマンド間の時間間隔(すなわち、処理間隔)の情報を有し得る。
いくつかの実施例では、メモリコントローラは、処理間隔が基準間隔よりも長いか同じであれば、データクロック信号の同期を拡張することが非効率的であると判定することができる。例えば、メモリコントローラは、処理間隔が基準間隔よりも長いか同じであれば、データクロック信号の同期が拡張されるに伴い、CASコマンドを省略してデータ処理速度が向上する利点よりも、データクロック信号の同期を維持するために消費電力が増加する欠点が大きいと決定することができる。
いくつかの実施例では、メモリコントローラは、処理間隔が基準間隔よりも短ければ、データクロック信号の同期を拡張することが効率的であると判定することができる。例えば、メモリコントローラは、処理間隔が基準間隔よりも短ければ、データクロック信号の同期が拡張されるに伴い、データ処理速度が向上する利点が、データクロック信号の同期を維持するために消費電力が増加する欠点よりも大きいと決定することができる。
図13において、第1処理間隔の実施例を参照すると、メモリ装置は、時点tpra1で第1書き込みコマンドを判定し、時点tpra2で第2書き込みコマンドを判定することができる。第1書き込みコマンドが判定される時点tpra1と、第2書き込みコマンドが判定される時点tpra2との間の時間間隔は、第1処理間隔と称されうる。メモリコントローラは、第1処理間隔の情報を含み得る。
いくつかの実施例では、メモリコントローラは、第1処理間隔が基準間隔よりも長いか等しいか決定することができる。第1処理間隔が基準間隔よりも長いか同じであれば、データクロック信号の同期を拡張することは非効率的であり得る。メモリコントローラは、メモリ装置でのデータクロック信号の同期を拡張しない可能性がある。例えば、時点tp5でメモリ装置のデータクロック信号WCKの同期は、終了することができる。時点tp5と時点tp6rとの間の時間間隔は、長い可能性がある。時点tp6rで、メモリ装置は、CASコマンドを判定することができる。時点tp9rで、メモリ装置は、データクロック信号WCKを再び同期させることができる。
図13で、第2処理間隔の実施例を参照すると、メモリ装置は、時点tprb1で第1書き込みコマンドを判定し、時点tprb2で第2書き込みコマンドを判定することができる。第1書き込みコマンドが判定される時点tprb1と、第2書き込みコマンドが判定される時点tprb2との間の時間間隔は、第2処理間隔と称されることがある。メモリコントローラは、第2処理間隔の情報を含み得る。
いくつかの実施例では、メモリコントローラは、第2処理間隔が基準間隔よりも短いか否かを決定することができる。第2処理間隔が基準間隔よりも短ければ、データクロック信号の同期を拡張することは効率的であり得る。メモリコントローラは、メモリ装置でのデータクロック信号の同期を拡張することができる。
例えば、メモリコントローラは、データクロック信号の同期の開始を示し、同期に対応するクロック区間を定義するコマンド(たとえば、CASL)を生成することができる。また、メモリコントローラは、データクロック信号のトグリング回数を基準回数に変更するためのモードレジスタの設定情報を含むコマンドを生成することができる。メモリ装置のデータクロック信号のトグリング回数は、基準回数に変更されうる。これにより、データクロック信号は、時点tp4から時点tp5rまで連続的にトグリングすることができる。本発明の理解を助けるために処理間隔は、第1書き込みコマンドと第2書き込みコマンドとの間に図示されたが、本発明の範囲はこれに限定されず、第1書き込みコマンドは、第1読み取りコマンドに変更されることがあり、第2書き込みコマンドは、第2読み取りコマンドに変更されることがある。
図14は、本発明のいくつかの実施例によるメモリ装置の動作方法を示すフローチャートである。図14を参照すると、メモリ装置の動作方法が説明される。メモリ装置は、図3のメモリ装置200、図5のメモリ装置200a、図10のメモリ装置200cおよび図12Aのメモリ装置200dのうち、少なくとも一つに対応することができる。メモリ装置は、メモリコントローラと通信することができる。
ステップS110において、メモリ装置は、メモリコントローラからコマンドを受信することができる。コマンドは、データクロック信号の同期の開始を示し、同期に対応するクロック区間を定義することができる。たとえば、コマンドは、定義されたコマンドのCASLであり得る。
いくつかの実施例では、ステップS110のコマンドで定義されるクロック区間は、LPDDR5でのCASコマンドに基づいたデータクロック信号の同期に対応するクロック区間より長い可能性がある。
いくつかの実施例では、ステップS110で、メモリ装置は、データクロック信号の同期の開始を示し、クロック区間を定義するコマンドを受信した後、第1データストリームの処理のための第1処理コマンド、および第2データストリームの処理のための第2処理コマンドをさらに受信することができる。例えば、第1処理コマンドは、第1データストリームに対する書き込みコマンドまたは読み取りコマンドであり得る。第2処理コマンドは、第2データストリームに対する書き込みコマンドまたは読み取りコマンドであり得る。いくつかの実施例では、第2処理コマンドの直前に受信されたコマンドは、CASおよびCASLではない可能性がある。
ステップS120において、メモリ装置は、準備時間区間内で、前記データクロック信号のトグリングを備える。いくつかの実施例では、準備時間区間は、データクロック信号をドントケアの状態に維持する第1時間区間、データクロック信号を一定の論理状態に維持する第2時間区間、およびデータクロック信号を基準周波数以下の周波数でプレトグリングする第3時間区間を順次に含み得る。データクロック信号のプレトグリングは、基準周波数よりも低い周波数でデータクロック信号をトグリングすることにより、遂行される。
ステップS130において、メモリ装置は、基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて、第1データストリームを処理することができる。いくつかの実施例では、メモリ装置は、基準周波数でデータクロック信号を第4時間区間内でトグリングした後、第1データストリームを処理することができる。いくつかの実施例では、メモリ装置は、データクロック信号に基づいてフォー・フェイズ・クロックを生成し、フォー・フェイズ・クロックに基づいて第1データストリームを処理することができる。
ステップS140において、メモリ装置は、基準周波数でトグリングするデータクロック信号および定義されたクロック区間に基づいて、第2データストリームを処理することができる。例えば、第1データストリームを処理するステップS130とは異なり、CASLによってデータクロック信号の同期が拡張される時間区間内で第2データストリームを処理することができる。
いくつかの実施例では、メモリ装置は、基準周波数でデータクロック信号を第5時間区間内でトグリングした後、第2データストリームを処理することができる。いくつかの実施例では、メモリ装置は、データクロック信号に基づいてフォー・フェイズ・クロックを生成し、フォー・フェイズ・クロックに基づいて第2データストリームを処理することができる。このとき、フォー・フェイズ・クロックは、ステップS130において、第1データストリームを処理した時点から第2データストリームを処理するまで持続的にトグリングすることができる。
いくつかの実施例では、メモリ装置は、複数のメモリランクを介して複数のデータストリームを処理することができる。例えば、ステップS130において、メモリ装置は、第1メモリランクを介して第1データストリームを処理することができる。ステップS140において、メモリ装置は、第2メモリランクを介して第2データストリームを処理することができる。このとき、第2データストリームの処理が開始される時点は、第1データストリームの処理が完了される時点よりも速い可能性がある。
図15は、本発明のいくつかの実施例によるメモリ装置の動作方法を示すフローチャートである。図15を参照すると、メモリ装置の動作方法が説明される。メモリ装置は、図3のメモリ装置200、図7のメモリ装置200b、図10のメモリ装置200cおよび図12Aのメモリ装置200dのうち、少なくとも一つに対応することができる。メモリ装置は、メモリコントローラと通信することができる。
ステップS210において、メモリ装置は、メモリコントローラから第1コマンドおよび第2コマンドを受信することができる。第1コマンドは、モードレジスタの設定情報を含み得る。第2コマンドは、データクロック信号の同期の開始を表すことができる。例えば、第1コマンドは、データクロック信号の同期を拡張するためのモードレジスタの設定情報を含み得る。第2コマンドは、LPDDR5でのCASコマンドであり得る。
いくつかの実施例では、ステップS210において、メモリ装置は、第1コマンドおよび第2コマンドを受信した後、第1データストリームの処理のための第1処理コマンドおよび第2データストリームの処理のための第2処理コマンドをさらに受信することができる。いくつかの実施例では、第2処理コマンドの直前に受信されるコマンドは、CASおよびCASLではない可能性がある。
ステップS215において、メモリ装置は、モードレジスタの設定情報に基づいてモードレジスタの設定を変更することができる。例えば、メモリ装置は、ステップS210において受信される第1コマンドをデコーディングしてモードレジスタの設定情報を獲得することができる。メモリ装置は、モードレジスタの設定情報に基づいて、同期に関してデータクロック信号がトグリングする回数を基準回数として決定することができる。このとき、基準回数は、LPDDR5で定義されるデータクロック信号がトグリングする基本回数よりも大きい可能性がある。
ステップS220において、メモリ装置は、準備時間区間内でデータクロック信号のトグリングを備える。いくつかの実施例では、準備時間区間は、データクロック信号をドントケアの状態に維持する第1時間区間、データクロック信号を一定の論理状態に維持する第2時間区間、およびデータクロック信号を基準周波数以下の周波数でプレトグリングする第3時間区間を順次に含み得る。
ステップS230において、メモリ装置は、基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて、第1データストリームを処理することができる。いくつかの実施例では、メモリ装置は、基準周波数でデータクロック信号を第4時間区間内でトグリングした後、第1データストリームを処理することができる。いくつかの実施例では、メモリ装置は、データクロック信号に基づいてフォー・フェイズ・クロックを生成し、フォー・フェイズ・クロックに基づいて第1データストリームを処理することができる。
ステップS240において、メモリ装置は、基準周波数でトグリングするデータクロック信号と変更されたモードレジスタの設定に基づいて、第2データストリームを処理することができる。例えば、第1データストリームを処理するステップS230とは異なり、変更されるモードレジスタの設定に基づいて、拡張される時間区間内で第2データストリームを処理することができる。
いくつかの実施例では、メモリ装置は、基準周波数でデータクロック信号を第5時間区間内でトグリングした後、第2データストリームを処理することができる。いくつかの実施例では、メモリ装置は、データクロック信号に基づいてフォー・フェイズ・クロックを生成し、フォー・フェイズ・クロックに基づいて第2データストリームを処理することができる。いくつかの実施例では、メモリ装置は、複数のメモリランクを介して複数のデータストリームを処理することができる。
図16は、本発明のいくつかの実施例による電子装置の動作方法を示すフローチャートである。図16を参照すると、電子装置の動作方法が説明される。電子装置は、メモリコントローラおよびメモリ装置を含み得る。電子装置は、図1の電子装置10、図5の電子装置20、図7の電子装置30、図10の電子装置40および図12Aのメモリ装置200dを含む電子装置のうち、少なくとも一つに対応することができる。
ステップS310において、電子装置は、メモリコントローラによってコマンドを提供することができる。コマンドは、データクロック信号の同期を拡張することができる。たとえば、コマンドは、定義されるコマンドのCASLであり得る。また、コマンドは、データクロック信号の同期を拡張するためのモードレジスタの設定情報を含み得る。
ステップS320において、電子装置は、メモリ装置によって準備時間区間内でデータクロック信号のトグリングを備える。ステップS330において、電子装置は、メモリ装置によって基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて、第1データストリームを処理することができる。ステップS340において、電子装置は、メモリ装置によって基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて第2データストリームを処理することができる。第2データストリームが処理される時点は、ステップS310のコマンドに基づいて拡張されるデータクロック信号の同期区間に含まれうる。
図17は、本発明のいくつかの実施例による電子装置の動作方法を示すフローチャートである。図17を参照すると、電子装置の動作方法が説明される。電子装置は、メモリコントローラおよびメモリ装置を含み得る。電子装置は、図1の電子装置10、図5の電子装置20、図7の電子装置30、図10の電子装置40および図12Aのメモリ装置200dを含む電子装置のうち、少なくとも一つに対応することができる。電子装置は、図13の実施例と同様に、処理間隔と基準間隔を比較して、データクロック信号の同期を拡張するか否かを決定することができる。
ステップS410において、電子装置は、処理間隔が基準間隔よりも短いか否かを決定することができる。例えば、電子装置のメモリコントローラは、第1処理コマンドと第2処理コマンドとの間の処理間隔が基準間隔よりも短いか否かを決定することができる。
第1処理コマンドは、第1データストリームに対する第1読み取りコマンドまたは第1データストリームに対する第1書き込みコマンドであり得る。第2処理コマンドは、第2データストリームに対する第2読み取りコマンドまたは第2データストリームに対する第2書き込みコマンドであり得る。基準間隔は、データクロック信号の同期を拡張するか否かを決定する基準となる時間間隔であり得る。
電子装置は、ステップS410において、処理間隔が基準間隔よりも短いと決定されれば、ステップS415を遂行することができる。ステップS415において、電子装置のメモリコントローラは、データクロック信号の同期を拡張する拡張コマンドを生成することができる。
いくつかの実施例では、拡張コマンドは定義されるコマンド(例えば、CASL)を含み得る。たとえば、定義されるコマンドは、データクロック信号の同期の開始を示し、同期に対応するクロック区間を定義することができる。
いくつかの実施例では、拡張コマンドは、モードレジスタの設定情報を含むモードレジスタの変更コマンド、およびデータクロック信号の同期の開始を示す開始コマンド(例えば、LPDDR5でのCAS)を含み得る。
ステップS420において、電子装置のメモリ装置は、拡張コマンドに基づいて準備時間区間内でデータクロック信号のトグリングを備える。ステップS430において、電子装置のメモリ装置は、基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて第1処理コマンドに対応する第1データストリームを処理することができる。ステップS440において、電子装置のメモリ装置は、基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて第2処理コマンドに対応する第2データストリームを処理することができる。このとき、データクロック信号のトグリングは、ステップS415の拡張コマンドに基づいて拡張され、データクロック信号のトグリングは、第1データストリームおよび第2データストリームの両方を処理するうち、連続的に続くことができる。
電子装置は、ステップS410において、処理間隔が基準間隔よりも長いか同じであると判定されれば、ステップS450を遂行することができる。ステップS450において、電子装置のメモリコントローラは、第1開始コマンドおよび第2開始コマンドを生成することができる。例えば、第1開始コマンドは、第1処理コマンドを処理するために、データクロック信号の同期の開始を示すコマンドであり得る。第2開始コマンドは、第2処理コマンドを処理するために、データクロック信号の同期の開始を示すコマンドであり得る。いくつかの実施例では、第1開始コマンドおよび第2開始コマンドの各々は、LPDDR5でのCASコマンドであり得る。
ステップS460において、電子装置のメモリ装置は、第1開始コマンドに基づいて第1データストリームを処理することができる。例えば、電子装置のメモリ装置は、第1開始コマンドに基づいてトグリングされるデータクロック信号を用いて、第1処理コマンドに対応する第1データストリームを処理することができる。
いくつかの実施例では、ステップS460は、メモリ装置によって第1開始コマンドに基づいて、準備時間区間内でデータクロック信号のトグリングを準備する過程と、メモリ装置によって基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて第1データストリームを処理する過程と、メモリ装置によって第1データストリームを処理した後、データクロック信号のトグリングを終了(つまり、データクロック信号の同期を終了する)する過程と、を含む。
ステップS470において、電子装置のメモリ装置は、第2開始コマンドに基づいて第2データストリームを処理することができる。例えば、電子装置のメモリ装置は、第2開始コマンドに基づいてトグリングされるデータクロック信号を用いて、第2処理コマンドに対応する第2データストリームを処理することができる。このとき、ステップS440において第2データストリームを処理する場合と異なり、ステップS470におけるデータクロック信号は、ステップS460でトグリングが終了された後、第2開始コマンドに基づいて再びトグリングされることがある。
いくつかの実施例では、ステップS470は、メモリ装置によって第2開始コマンドに基づいて準備時間区間内でデータクロック信号のトグリングを準備する過程と、メモリ装置によって基準周波数でトグリングするデータクロック信号に基づいて、第2データストリームを処理する過程と、メモリ装置によって第2データストリームを処理した後、データクロック信号のトグリングを終了する過程と、を含む。
図18は、本発明のいくつかの実施例による電子システムを示すブロック図である。図18を参照すると、電子システム1000は、電子装置1200を含み得る。電子装置1200は、図1の電子装置10、図5の電子装置20、図7の電子装置30、図10の電子装置40および図12Aのメモリ装置200dを含む電子装置のうち、少なくとも一つに対応することができる。電子装置1200の動作方法は、図16のフローチャートに対応することができる。電子装置1200は、メモリ装置200を含み得る。メモリ装置200の動作方法は、図14のフローチャートおよび図15のフローチャートのうち、少なくとも一つに対応することができる。
電子システム1000は、モバイルフォン(mobile phone)、スマートフォン、タブレットPC、ウェアラブルデバイス、ヘルスケアデバイスまたはIOT(internet of things:モノのインターネット)機器などのようなモバイルシステムであり得る。しかし、電子システム1000は、必ずしもモバイルシステムに限定されるものではなく、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、サーバー、メディアプレーヤーまたはナビゲーション(navigation)のような車両用装備(automotive device)などのようなシステムであり得る。
電子システム1000は、メインプロセッサ(main processor)1100、電子装置1200、およびストレージ装置(1300a、1300b)を含むことができ、光学式入力装置(optical input device)1410、ユーザー入力装置(user input device)1420、センサ1430、通信機器1440、ディスプレイ1450、スピーカー1460、電力供給装置1470、並びにコネクティングインターフェース1480のうち、いずれか1つ以上をさらに含み得る。
メインプロセッサ1100は、電子システム1000の全体的な動作、より具体的には、電子システム1000を実体化する他の構成要素の動作を制御することができる。このようなメインプロセッサ1100は、汎用プロセッサ、専用プロセッサまたはアプリケーション・プロセッサなどで実現されうる。
メインプロセッサ1100は、複数のCPUコア1110を含むことができ、電子装置1200、および/またはストレージ装置(1300a、1300b)を制御するためのコントローラ1120をさらに含み得る。いくつかの実施例では、メインプロセッサ1100は、AI(artificial intelligence:人工知能)のデータ演算などの高速データ演算のための専用回路であるアクセラレーター(accelerator)1130をさらに含み得る。このようなアクセラレーター1130は、GPU(GraphiCS Processing Unit)、NPU(Neural Processing Unit)および/またはDPU(Data Processing Unit)などを含むことができ、メインプロセッサ1100の他の構成要素とは、物理的に独立した別個のチップ(chip)で実装されることもできる。
電子装置1200は、DRAMおよび/またはSRAMなどのような揮発性メモリであり得る。電子装置1200は、メインプロセッサ1100と同じパッケージ内に実装されることがある。
ストレージ装置(1300a、1300b)は、電源供給の可否に関係なく、データを格納する不揮発性ストレージ装置として機能することができ、電子装置1200に比べて相対的に大きいストレージ容量を有し得る。ストレージ装置(1300a、1300b)は、コントローラ(1310a、1310b)、並びにコントローラ(1310a、1310b)の制御下にデータを格納するフラッシュメモリ(1320a、1320b)を含み得る。不揮発性メモリであるフラッシュメモリ(1320a、1302b)は、2D(2-dimensional)構造または3D(3-dimensional)構造のV-NANDフラッシュメモリを含み得るが、PRAMおよび/またはRRAMなどの他の種類の不揮発性メモリを含むこともできる。
ストレージ装置(1300a、1300b)は、メインプロセッサ1100とは、物理的に分離された状態で電子システム1000に含まれることもあり、メインプロセッサ1100と同じパッケージ内に実装されることもある。なお、ストレージ装置(1300a、1300b)は、SSD(solid state device)、あるいはメモリカードのような形態を有することにより、後述されるコネクティングインターフェース1480のようなインターフェースを介して電子システム1000の他の構成要素と着脱可能になるように結合されることもある。このようなストレージ装置(1300a、1300b)は、UFS(universal flash storage)、eMMC(embedded multi-media CArd)、またはNVMe(non-volatile memory express)のような標準規約が適用される装置であり得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。
光学式入力装置1410は、静止画や動画を撮影することができ、カメラ(camera)、カムコーダ(camcorder)および/またはウェブカメラ(webcam)などであり得る。
ユーザー入力装置1420は、電子システム1000のユーザーから入力された多様な種類のデータを受信することができ、タッチパッド(touch pad)、キーパッド(keypad)、キーボード(keyboard)、マウス(mouse)および/またはマイクロフォン(microphone)などであり得る。
センサ1430は、電子システム1000の外部から獲得することができる多様な種類の物理量を感知し、感知される物理量を電気信号に変換することができる。このようなセンサ1430は、温度センサ、圧力センサ、照度センサ、位置センサ、加速度センサ、バイオセンサ(biosensor)および/またはジャイロスコープ(gyroscope)などであり得る。
通信装置1440は、多様な通信プロトコルに基づいて、電子システム1000の外部の他の装置と通信することができる。このような通信装置1440は、アンテナ、トランシーバ(transceiver)および/またはモデム(MODEM)などで実現されることがある。
ディスプレイ1450とスピーカー1460は、電子システム1000のユーザーに各々視覚情報と聴覚情報を出力する出力装置として機能することができる。
電力供給装置1470は、電子システム1000に内蔵されたバッテリー(図示せず)および/または外部電源から供給される電力を適切に変換して電子システム1000の各構成要素に供給することができる。
コネクティングインターフェース1480は、電子システム1000と外部装置との間の連結を提供することができる。コネクティングインターフェース1480は、ATA(Advanced Technology Attachment)、SATA(Serial ATA)、e-SATA(external SATA)、SCSI(Small Computer Small Interface)、SAS(Serial Attached SCSI)、PCI(Peripheral Component Interconnection)、PCIe(PCI express)、NVMe(NVM express)、IEEE 1394、USB(universal serial bus)、SD(secure digital)カード、MMC(multi‐media card)、eMMC(embedded multi‐media card)、UFS(Universal Flash Storage)、eUFS(embedded Universal Flash Storage)、CF(compact Flash)カードインターフェースなどのような多様なインターフェース方式で実施されうる。
上述された内容は、本発明を実施するための具体的な実施例である。本発明は、上述された実施例だけでなく、単純に設計変更されるか、または容易に変更することができる実施例もまた含む。なお、本発明は、実施例を用いて容易に変形して実装することができる技術も含まれる。したがって、本発明の範囲は、上述された実施例に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この発明の特許請求の範囲と均等なものによって定められなければならない。
10 :電子装置
100 :メモリコントローラ
110 :コマンドジェネレーター
111 :モードレジスタの設定モジュール
112 :アドレスジェネレーター
113 :CMD/ADD送信機
120 :クロックジェネレーター
121 :CK送信機
122 :WCK送信機
130 :書き込みデータキュー
131 :書き込みデータ送信機
132 :読み取りデータ受信機
133 :読み取りデータキュー
140 :ホストインターフェース
150 :バス
200 :メモリ装置
210 :CMD/ADD受信機
211 :CMD/ADD回路
212 :モードレジスタ
213 :ローデコーダ
214 :カラムデコーダ
220 :同期回路
221 :CK受信機
222 :WCK受信機
223 :内部クロック回路
230 :I/O制御回路
231 :書き込みデータ受信機
232 :読み取りデータ送信機
240 :複数のメモリランク
1000:電子システム
1100:メインプロセッサ
1200:電子装置
1300a:ストレージ装置
1300b:ストレージ装置
1410:光学式入力装置
1420:ユーザー入力装置
1430:センサ
1440:通信機器
1450:ディスプレイ
1460:スピーカー
1470:電力供給装置
1480:コネクティングインターフェース
100 :メモリコントローラ
110 :コマンドジェネレーター
111 :モードレジスタの設定モジュール
112 :アドレスジェネレーター
113 :CMD/ADD送信機
120 :クロックジェネレーター
121 :CK送信機
122 :WCK送信機
130 :書き込みデータキュー
131 :書き込みデータ送信機
132 :読み取りデータ受信機
133 :読み取りデータキュー
140 :ホストインターフェース
150 :バス
200 :メモリ装置
210 :CMD/ADD受信機
211 :CMD/ADD回路
212 :モードレジスタ
213 :ローデコーダ
214 :カラムデコーダ
220 :同期回路
221 :CK受信機
222 :WCK受信機
223 :内部クロック回路
230 :I/O制御回路
231 :書き込みデータ受信機
232 :読み取りデータ送信機
240 :複数のメモリランク
1000:電子システム
1100:メインプロセッサ
1200:電子装置
1300a:ストレージ装置
1300b:ストレージ装置
1410:光学式入力装置
1420:ユーザー入力装置
1430:センサ
1440:通信機器
1450:ディスプレイ
1460:スピーカー
1470:電力供給装置
1480:コネクティングインターフェース
Claims (20)
- メモリコントローラと通信するメモリ装置の動作方法であって、
前記メモリコントローラから第1コマンドを受信する過程として、前記第1コマンドは、データクロック信号の同期の開始(initiation)を示し、前記同期に対応する第1クロック区間を定義する段階と、
準備時間区間内で、前記データクロック信号のトグリング(toggling)を準備する段階と、
基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて、第1データストリームを処理する段階と、
前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号および前記定義される第1クロック区間に基づいて、第2データストリームを処理する段階と、
を含む、方法。 - 前記第1クロック区間はLPDDR5(Low Power Double Data Rate 5)でのCAS(Column Address Strobe)コマンドに基づいたデータクロック信号の同期に対応する第2クロック区間より長い、請求項1に記載の方法。
- 前記メモリコントローラから第1コマンドを受信する段階は、
前記第1コマンドを受信した直後、前記メモリコントローラから前記第1データストリームの処理のための第2コマンドを受信する段階と、
前記第2コマンドを受信した後、前記メモリコントローラから前記第2データストリームの処理のための第3コマンドを受信する段階と、を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記第2コマンドは、前記第1データストリームに対応する書き込みコマンドまたは前記第1データストリームに対応する読み取りコマンドであり、
前記第3コマンドは、前記第2データストリームに対応する書き込みコマンドまたは前記第2データストリームに対応する読み取りコマンドであり、
前記第3コマンドを受信する直前に、前記メモリコントローラから受信されるコマンドは、LPDDR5でのCASコマンドではない、請求項3に記載の方法。 - 第1所要時間区間は、第2所要時間区間よりも前記第1コマンドに対応する時間区間だけ短く、前記第1所要時間区間は、前記第3コマンドを受信する時点から前記第2データストリームの処理が完了される時点までを示し、第2所要時間区間は、前記第1コマンドを受信する時点から前記第1データストリームの処理が完了される時点までを示す、請求項3に記載の方法。
- 前記準備時間区間は、順次に第1~第3時間区間を含み、
前記準備時間区間内で前記データクロック信号のトグリングを準備する段階は、
前記第1時間区間内で前記データクロック信号をドントケア(don’t care)の状態に維持する段階と、
前記第2時間区間内で前記データクロック信号を一定の論理状態に維持する段階と、
前記第3時間区間内で、前記データクロック信号を前記基準周波数以下の周波数でプレトグリングする段階と、を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて前記第1データストリームを処理する段階は、
第4時間区間内で前記基準周波数で前記データクロック信号をトグリングした後、前記トグリングするデータクロック信号に基づいて前記第1データストリームを処理する段階を含み、
前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号および前記定義された第1クロック区間に基づいて前記第2データストリームを処理する段階は、
第5時間区間内で前記基準周波数で前記データクロック信号をトグリングした後、前記トグリングするデータクロック信号に基づいて前記第2データストリームを処理する段階を含む、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記データクロック信号のトグリングは、前記第1データストリームを処理する時点から前記第2データストリームを処理する時点まで維持される、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて前記第1データストリームを処理する段階は、
前記データクロック信号に基づいてフォー・フェイズ・クロック(four-phase clock)を生成する段階と、前記フォー・フェイズ・クロックは、第1~第4フェイズ・クロックを含み、
前記第1フェイズ・クロックに基づいて前記第1データストリームの第1データを処理する段階と、
前記第2フェイズ・クロックに基づいて前記第1データストリームの第2データを処理する段階と、
前記第3フェイズ・クロックに基づいて前記第1データストリームの第3データを処理する段階と、
前記第4フェイズ・クロックに基づいて前記第1データストリームの第4データを処理する段階と、を含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号および前記定義される第1クロック区間に基づいて前記第2データストリームを処理する段階は、
前記第1フェイズ・クロックに基づいて前記第2データストリームの第5データを処理する段階と、
前記第2フェイズ・クロックに基づいて前記第2データストリームの第6データを処理する段階と、
前記第3フェイズ・クロックに基づいて前記第2データストリームの第7データを処理する段階と、
前記第4フェイズ・クロックに基づいて前記第2データストリームの第8データを処理する段階と、を含み、
前記第1~第4フェイズ・クロックのトグリングは、前記第1データストリームを処理する時点から前記第2データストリームを処理する時点まで維持される、請求項9に記載の方法。 - 前記メモリ装置は、第1メモリランクおよび第2メモリランクを含み、
前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて前記第1データストリームを処理する段階は、
前記第1データストリームを前記第1メモリランクに書き込むか、または前記第1メモリランクに格納された前記第1データストリームを読み取る段階を含み、
前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号および前記定義される第1クロック区間に基づいて前記第2データストリームを処理する段階は、
前記第2データストリームを前記第2メモリランクに書き込むか、または前記第2メモリランクに格納された前記第2データストリームを読み取る段階を含む、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記メモリコントローラから第1コマンドを受信する段階は、
前記第1コマンドを受信した直後、前記メモリコントローラから前記第1データストリームの処理のための第2コマンドを受信する段階と、
前記第2コマンドを受信した後、前記第1データストリームの処理が完了される前に、前記メモリコントローラから前記第2データストリームの処理のための第3コマンドを受信する段階と、を含む、請求項11に記載の方法。 - メモリコントローラと通信するメモリ装置の動作方法であって、
前記メモリコントローラから第1コマンドおよび第2コマンドを受信する過程として、前記第1コマンドはモードレジスタの設定情報を含み、前記第2コマンドはデータクロック信号の同期の開始(initiation)を示す段階と、
前記モードレジスタの設定情報に基づいてモードレジスタの設定を変更する段階と、
準備時間区間内で前記データクロック信号のトグリング(toggling)を準備する段階と、
基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて、第1データストリームを処理する段階と、
前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号及びに前記変更されるモードレジスタの設定に基づいて、第2データストリームを処理する過程として前記データクロック信号は基準回数でトグリングする段階と、
を含む、方法。 - 前記モードレジスタの設定情報に基づいて前記モードレジスタの設定を変更する段階は、
前記第1コマンドをデコーディングし、前記モードレジスタの設定情報を獲得する段階と、
前記モードレジスタの設定情報に基づいて、前記同期に関して前記データクロック信号がトグリングする回数を前記基準回数に決定する段階と、を含み、
前記基準回数は、LPDDR5(Low Power Double Data Rate 5)によって定義されるデータクロック信号がトグリングする回数よりも大きい、請求項13に記載の方法。 - 前記メモリコントローラから第1コマンドおよび第2コマンドを受信する段階は、
前記メモリコントローラから前記第1コマンドを受信する段階と、
前記第1コマンドを受信した後、前記メモリコントローラから前記第2コマンドを受信する段階と、
前記第2コマンドを受信した直後、前記メモリコントローラから前記第1データストリームの処理のための第3コマンドを受信する段階と、
前記第3コマンドを受信した後、前記メモリコントローラから前記第2データストリームの処理のための第4コマンドを受信する段階と、を含む、請求項13又は14に記載の方法。 - 前記第2コマンドは、LPDDR5でのCAS(Column Address Strobe)コマンドであり、
前記第3コマンドは、前記第1データストリームに対応する書き込みコマンドまたは前記第1データストリームに対応する読み取りコマンドであり、
前記第4コマンドは、前記第2データストリームに対応する書き込みコマンドまたは前記第2データストリームに対応する読み取りコマンドであり、
前記第4コマンドを受信する直前に、前記メモリコントローラから受信されるコマンドは、LPDDR5でのCASコマンドではない、請求項15に記載の方法。 - 第1所要時間区間は、第2所要時間区間よりも前記第2コマンドに対応する時間区間だけ短く、前記第1所要時間区間は、前記第4コマンドを受信する時点から前記第2データストリームの処理が完了される時点までを示し、第2所要時間区間は、前記第2コマンドを受信する時点から前記第1データストリームの処理が完了される時点までを示す、請求項15に記載の方法。
- 前記準備時間区間は、順次に第1~第3時間区間を含み、
前記準備時間区間内で前記データクロック信号のトグリングを準備する段階は、
前記第1時間区間内で前記データクロック信号をドントケア(don’t care)状態に維持する段階と、
前記第2時間区間内で前記データクロック信号を一定の論理状態に維持する段階と、
前記第3時間区間内で前記データクロック信号を前記基準周波数以下の周波数でプレトグリングする段階と、を含む、請求項13乃至17のいずれか一項に記載の方法。 - 前記メモリ装置は、第1メモリランクおよび第2メモリランクを含み、
前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて前記第1データストリームを処理する段階は、
前記第1データストリームを前記第1メモリランクに書き込むか、または前記第1メモリランクに格納された前記第1データストリームを読み取る段階を含み、
前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号および前記モードレジスタの設定情報に基づいて前記第2データストリームを処理する段階は、
前記第2データストリームを前記第2メモリランクに書き込むか、または前記第2メモリランクに格納された前記第2データストリームを読み取る段階を含み、
前記メモリコントローラから第1コマンドおよび第2コマンドを受信する段階は、
前記メモリコントローラから前記第1コマンドを受信する段階と、
前記第1コマンドを受信した後、前記メモリコントローラから前記第2コマンドを受信する段階と、
前記第2コマンドを受信した直後、前記メモリコントローラから前記第1データストリームの処理のための第3コマンドを受信する段階と、
前記第3コマンドを受信した後、前記第1データストリームの処理が完了される前に、前記メモリコントローラから前記第2データストリームの処理のための第4コマンドを受信する段階と、を含む、請求項13乃至18のいずれか一項に記載の方法。 - メモリ装置および前記メモリ装置を制御するメモリコントローラを含む電子装置の動作方法であって、
前記メモリコントローラにより、第1処理コマンドと第2処理コマンドとの間の処理間隔が基準間隔よりも短いか否かを決定する段階と、
前記メモリコントローラにより、前記処理間隔が前記基準間隔よりも短いと決定されると、データクロック信号の同期を拡張する拡張コマンドを生成する段階と、
前記メモリ装置により、前記拡張コマンドに基づいて準備時間区間内で前記データクロック信号のトグリング(toggling)を準備する段階と、
前記メモリ装置により、基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて前記第1処理コマンドに対応する第1データストリームを処理する段階と、
前記メモリ装置により、前記基準周波数でトグリングする前記データクロック信号に基づいて前記第2処理コマンドに対応する第2データストリームを処理する過程として、前記データクロック信号の前記同期は、前記拡張コマンドに基づいて拡張される段階と、を含む、方法。
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