JP3351859B2 - Dram cas タイミングの方法 - Google Patents
Dram cas タイミングの方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、(a)コンピューター
のメモリコントローラが制御信号を主張解除(de-asser
tion)する時刻を検出すると共に、(b)その解除が検
出されるときはデータをラッチ留めするためのシステム
に関する。
のメモリコントローラが制御信号を主張解除(de-asser
tion)する時刻を検出すると共に、(b)その解除が検
出されるときはデータをラッチ留めするためのシステム
に関する。
【0002】
<概略>
【0003】コンピューターのメモリにタイミングが必
要とされるが、これはしばしばメモリオペレーション期
間中、プロセッサをアイドル(空走行)状態にさせる。
このアイドル状態は好ましくない。
要とされるが、これはしばしばメモリオペレーション期
間中、プロセッサをアイドル(空走行)状態にさせる。
このアイドル状態は好ましくない。
【0004】<背景技術の詳細>
【0005】図1-図6はメモリコントローラがDRA
M(Dynamic Random Access Memory)からデータを読み
取るときに執り行われる幾つかの事象を示す。 <図1> コントローラはアドレスバスを介してDRA
Mへ行アドレスを配給することにより、データセルのう
ちいずれの行が利用可能であるかをDRAMに通知す
る。(太輪郭線は現に説明しているオペレーションに関
与するコンポーネントを示す。) <図2> 次いで、アドレスバスにより担持されたアド
レスデータを安定させることを可能にする短いセットア
ップ遅延の後、コントローラはRAS(Row Address St
robe) 線信号を引き込むことにより、RAS信号のアサ
ーション(assertion, コントローラの主張、以下にお
いて単に主張という)を主張する。 <図3> 次に、「保持(hold)」遅延の後、コントロ
ーラはDRAMに列アドレスレスを配給し、図2で既に
選択された行の内のいずれの列を読み取るべきかをDR
AMに告げる。 <図4> 次に、短いセットアップ遅延の後、コントロ
ーラはCAS線を低に引き込むことによりCAS(Colu
mn Address Strobe)信号を主張する。 <図5> DRAMは上記の事象に対する応答として、
指定されたアドレス(行、列)に含まれるデータを取っ
て来てそれを該データバス上に置く。ある時間の遅延の
後、このデータは安定化し、コントローラがそれを読
む。この時間遅延は通常、「セットアップ時間」と呼ば
れ、これはデータがDRAMからコントローラまで移動
するのに必要とされる時間(図に示してなし)と見做す
ことができる。 <図6> 最後に、このデータを読み取った後、コント
ローラはRAS信号およびCAS信号の主張解除(すな
わち除去)を行い、これらDRAMをデータバスに対し
て1でも0でもない高いインピーダンスを呈する「トリ
-ステート(三状態)」と呼ばれる状態にする。 図7は上述の信号のシーケンスを標準的タイミング図の
形に示す。
M(Dynamic Random Access Memory)からデータを読み
取るときに執り行われる幾つかの事象を示す。 <図1> コントローラはアドレスバスを介してDRA
Mへ行アドレスを配給することにより、データセルのう
ちいずれの行が利用可能であるかをDRAMに通知す
る。(太輪郭線は現に説明しているオペレーションに関
与するコンポーネントを示す。) <図2> 次いで、アドレスバスにより担持されたアド
レスデータを安定させることを可能にする短いセットア
ップ遅延の後、コントローラはRAS(Row Address St
robe) 線信号を引き込むことにより、RAS信号のアサ
ーション(assertion, コントローラの主張、以下にお
いて単に主張という)を主張する。 <図3> 次に、「保持(hold)」遅延の後、コントロ
ーラはDRAMに列アドレスレスを配給し、図2で既に
選択された行の内のいずれの列を読み取るべきかをDR
AMに告げる。 <図4> 次に、短いセットアップ遅延の後、コントロ
ーラはCAS線を低に引き込むことによりCAS(Colu
mn Address Strobe)信号を主張する。 <図5> DRAMは上記の事象に対する応答として、
指定されたアドレス(行、列)に含まれるデータを取っ
て来てそれを該データバス上に置く。ある時間の遅延の
後、このデータは安定化し、コントローラがそれを読
む。この時間遅延は通常、「セットアップ時間」と呼ば
れ、これはデータがDRAMからコントローラまで移動
するのに必要とされる時間(図に示してなし)と見做す
ことができる。 <図6> 最後に、このデータを読み取った後、コント
ローラはRAS信号およびCAS信号の主張解除(すな
わち除去)を行い、これらDRAMをデータバスに対し
て1でも0でもない高いインピーダンスを呈する「トリ
-ステート(三状態)」と呼ばれる状態にする。 図7は上述の信号のシーケンスを標準的タイミング図の
形に示す。
【0006】<RASおよびCAS信号は十分に長くな
ければならない>
ければならない>
【0007】<信号がさらに長いと不十分なオペレーシ
ョンを引き起こしかねないこと>
ョンを引き起こしかねないこと>
【0008】DRAM製造者はRAS信号およびCAS
信号(上記コントローラにより発行される)は所定の時
間だけ持続することを要求する。図7においてこれらの
時間を示す記号は丸で囲まれている。TCASはCAS信
号(以下、CASという)が持続しなければならない最
小期間である。TRASはRASの最小持続期間である。
(図7にはもう一つの持続期間として、CASの主張お
よびデータが利用可能となる時点の間の遅延であるT
CACが示されている。TCACについては後述する。)
信号(上記コントローラにより発行される)は所定の時
間だけ持続することを要求する。図7においてこれらの
時間を示す記号は丸で囲まれている。TCASはCAS信
号(以下、CASという)が持続しなければならない最
小期間である。TRASはRASの最小持続期間である。
(図7にはもう一つの持続期間として、CASの主張お
よびデータが利用可能となる時点の間の遅延であるT
CACが示されている。TCACについては後述する。)
【0009】最小時間TCASを必要とすることは場合に
よっては非能率を来たす。TCASがシステムクロック周
期よりも十分に小さくないと、コントローラは後述する
理由のため、アイドル状態に留まることを強制される。
よっては非能率を来たす。TCASがシステムクロック周
期よりも十分に小さくないと、コントローラは後述する
理由のため、アイドル状態に留まることを強制される。
【0010】<強制されるアイドル状態の説明>
【0011】図8はシステムクロックおよびCASの主
張を示す。図に示すようにクロック周期Tが20ナノ秒
(nS)であると仮定する。このクロック周期は50メ
ガヘルツ(MHz)に相当する。要求されるTCASの時
間も20ナノ秒であると仮定する。(すなわちTCASは
20ナノ秒以上、低しきい値以下に留まらなければなら
ない。低しきい値および高しきい値は図9に示す。これ
らの時間は70ナノ秒DRAMについては典型的なもの
である。)
張を示す。図に示すようにクロック周期Tが20ナノ秒
(nS)であると仮定する。このクロック周期は50メ
ガヘルツ(MHz)に相当する。要求されるTCASの時
間も20ナノ秒であると仮定する。(すなわちTCASは
20ナノ秒以上、低しきい値以下に留まらなければなら
ない。低しきい値および高しきい値は図9に示す。これ
らの時間は70ナノ秒DRAMについては典型的なもの
である。)
【0012】これらの環境の下でクロック周期TはT
CASに等しい。しかしながら、同一の時間を持つCAS
信号を発生すべく単一の(20ナノ秒の)クロックサイ
クルを使用することができない。なぜならばCASの主
張の開始に或遅延が伴うからである。すなわち図8に示
すようにもしもクロックサイクルの最初の上昇縁10が
CAS主張のトリガーとして使用されると、CASを直
ちに主張することはできない(すなわちその低値である
アクティブ値に達することができない)。CASが低レ
ベルに達するにはある遅延時間D1がかかる。
CASに等しい。しかしながら、同一の時間を持つCAS
信号を発生すべく単一の(20ナノ秒の)クロックサイ
クルを使用することができない。なぜならばCASの主
張の開始に或遅延が伴うからである。すなわち図8に示
すようにもしもクロックサイクルの最初の上昇縁10が
CAS主張のトリガーとして使用されると、CASを直
ちに主張することはできない(すなわちその低値である
アクティブ値に達することができない)。CASが低レ
ベルに達するにはある遅延時間D1がかかる。
【0013】同様に、もしも第二上昇縁15が主張解除
のトリガーとして使用されるとしても、この主張解除は
直ちには生じない。すなわち高しきい値が達成されるま
でにある遅延時間D2がかかる。(TCASは見方によっ
てはCASが高しきい値に達するまでは主張解除状態に
ならず、TCASは低しきい値の二つの交点20、23の
間として測定される。)
のトリガーとして使用されるとしても、この主張解除は
直ちには生じない。すなわち高しきい値が達成されるま
でにある遅延時間D2がかかる。(TCASは見方によっ
てはCASが高しきい値に達するまでは主張解除状態に
ならず、TCASは低しきい値の二つの交点20、23の
間として測定される。)
【0014】従って関与する回路に特別の設計変更を施
さない限り、20ナノ秒クロック信号は20ナノ秒CA
S信号を発生することができない。
さない限り、20ナノ秒クロック信号は20ナノ秒CA
S信号を発生することができない。
【0015】<三つの可能な解決策>
【0016】<第一解決策> この問題に対する一つの
解決策は、CASトリガーとして使用できる、図10に
示すようなより長いある補助的なクロックパルスを発生
する試みで解決できるように思われよう。この長いクロ
ックパルスは主張解除を遅延させ、適当に長いTCASを
与える。このTCASは図10に示すように20ナノ秒の
長さである。しかしながらいろいろの技術的理由から、
遅い補助的クロックパルスは望ましくない。その理由の
一つはそれがシステム帯域を低減させるからである。も
う一つの理由は、それが主張解除およびアサーション時
間の両方を長くし、このためさらに非能率を来たすから
である。
解決策は、CASトリガーとして使用できる、図10に
示すようなより長いある補助的なクロックパルスを発生
する試みで解決できるように思われよう。この長いクロ
ックパルスは主張解除を遅延させ、適当に長いTCASを
与える。このTCASは図10に示すように20ナノ秒の
長さである。しかしながらいろいろの技術的理由から、
遅い補助的クロックパルスは望ましくない。その理由の
一つはそれがシステム帯域を低減させるからである。も
う一つの理由は、それが主張解除およびアサーション時
間の両方を長くし、このためさらに非能率を来たすから
である。
【0017】<第二の解決策> 第二の解決策は図11
に示すようにシステムクロック周期を長くすることであ
ろう。しかしながら、そのような解決策は好ましくな
い。すなわちシステムクロック速度は、メモリコントロ
ーラにおけるタイミング等と同様の因子によって支配さ
れるべきでないからである。システムクロック速度はこ
れらの因子から独立とすべきである。
に示すようにシステムクロック周期を長くすることであ
ろう。しかしながら、そのような解決策は好ましくな
い。すなわちシステムクロック速度は、メモリコントロ
ーラにおけるタイミング等と同様の因子によって支配さ
れるべきでないからである。システムクロック速度はこ
れらの因子から独立とすべきである。
【0018】<第三の解決策> 実際上、多くの設計者
はしばしばこの問題をクロックの第三上昇縁でCASの
主張解除を行うことによって解決している。このアプロ
ーチは図12に示すが、これは見れば明らかであろう。
はしばしばこの問題をクロックの第三上昇縁でCASの
主張解除を行うことによって解決している。このアプロ
ーチは図12に示すが、これは見れば明らかであろう。
【0019】しかしながら、このアプローチは、かなり
の時間にわたりコントローラおよびDRAMがアイドル
に留まらなければならない、という意味で無駄が多い。
すなわち、この例ではTCASは20ナノ秒である。しか
しもっと長い時間、すなわち要求されたTCASの持続時
間の二倍である二クロックサイクル(40ナノ秒)の間
は少なくともコントローラおよびDRAMが拘束された
ままとなる。
の時間にわたりコントローラおよびDRAMがアイドル
に留まらなければならない、という意味で無駄が多い。
すなわち、この例ではTCASは20ナノ秒である。しか
しもっと長い時間、すなわち要求されたTCASの持続時
間の二倍である二クロックサイクル(40ナノ秒)の間
は少なくともコントローラおよびDRAMが拘束された
ままとなる。
【0020】言い換えるとコントローラおよびDRAM
は強制的に20ナノ秒の間、すなわち一クロックサイク
ルの間、アイドル状態に留められる。
は強制的に20ナノ秒の間、すなわち一クロックサイク
ルの間、アイドル状態に留められる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題はコンピ
ューターに使用する改良されたメモリコントローラを与
えることである。
ューターに使用する改良されたメモリコントローラを与
えることである。
【0022】本発明の別の課題はDRAMの製造者によ
り処方された通りの最小のTCASを使用するシステムを
与えることである。
り処方された通りの最小のTCASを使用するシステムを
与えることである。
【0023】本発明のもう一つの課題は、最適な(すな
わち最小の)アクセス時間が非同期データインターフェ
ース(例えばメモリインターフェース)に与えられると
きに存在する非常に短い有効データ間隔の期間に有効デ
ータをストローブ化(strobing)する機構を与えること
である。
わち最小の)アクセス時間が非同期データインターフェ
ース(例えばメモリインターフェース)に与えられると
きに存在する非常に短い有効データ間隔の期間に有効デ
ータをストローブ化(strobing)する機構を与えること
である。
【0024】本発明の一形態においては、クロックパル
スによる主張解除の検知ではなく、メモリコントローラ
内の前記CAS信号の生成回路におけるCAS信号自体
の主張解除後直ちにデータバス上に存在するデータをメ
モリコントローラに受領せしめるべく、DRAM,前記
DRAMに接続されたデータバス、DRAMコントロー
ラ及びCASドライバを有するコンピュータにおけるD
RAM内のデータ読取方法であって、前記CASドライ
バによってCAS信号の主張解除を検知するステップ
と、前記CAS信号の主張解除を検知した後に、前記デ
ータバス上のデータをバッファ内にストローブ入力する
ステップとを有し、前記CAS信号の主張解除の検知
は、前記DRAMコントローラ内における前記CAS信
号の生成回路におけるCAS信号を出力するポイントで
あって、当該DRAM回路基板内のCAS信号の外部ピ
ン(パッド)から絶縁された点を検知することにより行
われることを特徴とするデータ読取方法を提供するもの
である。
スによる主張解除の検知ではなく、メモリコントローラ
内の前記CAS信号の生成回路におけるCAS信号自体
の主張解除後直ちにデータバス上に存在するデータをメ
モリコントローラに受領せしめるべく、DRAM,前記
DRAMに接続されたデータバス、DRAMコントロー
ラ及びCASドライバを有するコンピュータにおけるD
RAM内のデータ読取方法であって、前記CASドライ
バによってCAS信号の主張解除を検知するステップ
と、前記CAS信号の主張解除を検知した後に、前記デ
ータバス上のデータをバッファ内にストローブ入力する
ステップとを有し、前記CAS信号の主張解除の検知
は、前記DRAMコントローラ内における前記CAS信
号の生成回路におけるCAS信号を出力するポイントで
あって、当該DRAM回路基板内のCAS信号の外部ピ
ン(パッド)から絶縁された点を検知することにより行
われることを特徴とするデータ読取方法を提供するもの
である。
【0025】
<第一例>
【0026】図13は次の四つの信号を例示するタイミ
ング図である。 1)システムクロック 2)CAS信号 3)データ有効(DATA VALID)ウインドウ 4)CAS信号の主張解除に応答して本発明が発生する
BUF STROBE 信号。
ング図である。 1)システムクロック 2)CAS信号 3)データ有効(DATA VALID)ウインドウ 4)CAS信号の主張解除に応答して本発明が発生する
BUF STROBE 信号。
【0027】本発明はこれを簡単化したとき二つの手順
を与える。その第一のものは、図13に示すCASドラ
イバーによって発生されるCAS信号が、当該DRAM
製造者により許された最小持続時間保持されることであ
る。(これと対照的に、図12に関連して上に説明した
ように、先行技術は通常、指定された最小時間よりも長
いCAS信号を使用する。)言い換えると、最小可能な
CAS信号が使用される。
を与える。その第一のものは、図13に示すCASドラ
イバーによって発生されるCAS信号が、当該DRAM
製造者により許された最小持続時間保持されることであ
る。(これと対照的に、図12に関連して上に説明した
ように、先行技術は通常、指定された最小時間よりも長
いCAS信号を使用する。)言い換えると、最小可能な
CAS信号が使用される。
【0028】第二の手順は、メモリコントローラ内に含
まれる図14の比較器20がCASのモニターとなるこ
とである。CASが主張解除状態にされたとき、比較器
20はBUF STROBE 信号を発生する。このBUF STROBE信
号 はバッファBUF がデータバス上に存在するデータを
ラッチ留めすることによりこれを捕捉することを強制す
る。
まれる図14の比較器20がCASのモニターとなるこ
とである。CASが主張解除状態にされたとき、比較器
20はBUF STROBE 信号を発生する。このBUF STROBE信
号 はバッファBUF がデータバス上に存在するデータを
ラッチ留めすることによりこれを捕捉することを強制す
る。
【0029】すなわちCASの主張解除がバス上のデー
タのストローブ化(すなわちラッチング)のトリガーと
なる。そのデータはその主張解除後に捕捉される)。
タのストローブ化(すなわちラッチング)のトリガーと
なる。そのデータはその主張解除後に捕捉される)。
【0030】図13に関する幾つかの重要な点は次の通
りである。
りである。
【0031】1.図13においてクロック(CLOCK)の
第二上昇縁20はCASの主張解除の開始と一致するよ
うに図示されている。この一致は必須の条件ではない。
CASの主張解除およびシステムクロックは今の場合独
立である。
第二上昇縁20はCASの主張解除の開始と一致するよ
うに図示されている。この一致は必須の条件ではない。
CASの主張解除およびシステムクロックは今の場合独
立である。
【0032】2.BUF STROBE 信号はCASが低(LOW)
しきい値に交差するときに開始するように示されてい
る。この特定のしきい値との交差が臨界的な重要性を持
つわけではない。高(HIGH)しきい値のような他のCA
Sレベルを検出してこれをBUF STROBE 信号の開始に使
用することもできる。
しきい値に交差するときに開始するように示されてい
る。この特定のしきい値との交差が臨界的な重要性を持
つわけではない。高(HIGH)しきい値のような他のCA
Sレベルを検出してこれをBUF STROBE 信号の開始に使
用することもできる。
【0033】3.本発明はCASの主張解除の後でデー
タバス上のデータを読み取る。CASのこの主張解除は
図7に示す時刻T1においてこのデータバス上のデータ
をやがて無効にする。しかしながら、この無効化は直ち
には起きない。すなわちこの主張解除と該データの無効
化する時刻との間に二つの遅延が介在する。
タバス上のデータを読み取る。CASのこの主張解除は
図7に示す時刻T1においてこのデータバス上のデータ
をやがて無効にする。しかしながら、この無効化は直ち
には起きない。すなわちこの主張解除と該データの無効
化する時刻との間に二つの遅延が介在する。
【0034】その最初の遅延は主張解除信号が図1に示
すコントローラからDRAMに届くに要する時間であ
る。この遅延は一つの送信線遅延と看ることができる。
すコントローラからDRAMに届くに要する時間であ
る。この遅延は一つの送信線遅延と看ることができる。
【0035】第二の遅延は三つの成分を含む。その第一
成分はDRAMによる主張解除受信とのデータの除去と
の間の遅延である。この第一成分は反応時間(reaction
time)である。
成分はDRAMによる主張解除受信とのデータの除去と
の間の遅延である。この第一成分は反応時間(reaction
time)である。
【0036】第二成分関して、データ除去はデータバス
上への「非-データ(NON-DATA)」信号の発行と看るこ
とができる。この非-データ信号はデータバス上をコン
トローラまで進行しなければならない。この進行時間が
第二成分であり、一つの送信線遅延と看ることができ
る。
上への「非-データ(NON-DATA)」信号の発行と看るこ
とができる。この非-データ信号はデータバス上をコン
トローラまで進行しなければならない。この進行時間が
第二成分であり、一つの送信線遅延と看ることができ
る。
【0037】第三成分関して、コントローラに到来する
データバスの各線上には、当該線が1又は0のいずれを
担持するかに応じた電荷が帯電している。この電荷は
「非-データ」信号がコントローラに到達すると散逸を
始める。この第三成分が電荷の散逸に必要な時間であ
る。
データバスの各線上には、当該線が1又は0のいずれを
担持するかに応じた電荷が帯電している。この電荷は
「非-データ」信号がコントローラに到達すると散逸を
始める。この第三成分が電荷の散逸に必要な時間であ
る。
【0038】従って、本発明は主張解除の後のデータを
読み取ることができる。なぜならばそのデータは消える
前のある期間、持続するからである。上記二つの遅延は
所定長さの時間として存在する。
読み取ることができる。なぜならばそのデータは消える
前のある期間、持続するからである。上記二つの遅延は
所定長さの時間として存在する。
【0039】4.本発明が機能するためには、図7で定
義したTCACはTCASにほぼ等しいかそれより短くなけれ
ばならない。実際上、この条件は全く問題とならない。
製造者のデータシートを検査してみると、多数のDRA
Mが等しいTCACおよびTCASを有することがわかる。
義したTCACはTCASにほぼ等しいかそれより短くなけれ
ばならない。実際上、この条件は全く問題とならない。
製造者のデータシートを検査してみると、多数のDRA
Mが等しいTCACおよびTCASを有することがわかる。
【0040】<第二例>
【0041】図15ないし図22は本発明で起きる事象
のシーケンスを示すいろいろの図である。
のシーケンスを示すいろいろの図である。
【0042】<図15> コントローラがアドレスバス
を介してDRAMに行アドレスを配給することにより、
DRAMにデータセルのいずれの行を利用可能とするか
を通知する。(図1に示すように太輪郭線は現に説明し
ているオペレーションに関与するコンポーネントを示
す。)
を介してDRAMに行アドレスを配給することにより、
DRAMにデータセルのいずれの行を利用可能とするか
を通知する。(図1に示すように太輪郭線は現に説明し
ているオペレーションに関与するコンポーネントを示
す。)
【0043】<図16> ある短いセットアップ遅延の
後、図2に関して上に説明したように、コントローラは
RAS線を低に引き込むことにより、RAS(Row Addr
essStrobe)信号を主張する。
後、図2に関して上に説明したように、コントローラは
RAS線を低に引き込むことにより、RAS(Row Addr
essStrobe)信号を主張する。
【0044】<図17> 次にコントローラはDRAM
に列アドレスを配給し、DRAMに図16で既に選択し
た行の中でいずれの列を読み取るかを通知する。
に列アドレスを配給し、DRAMに図16で既に選択し
た行の中でいずれの列を読み取るかを通知する。
【0045】<図18> 次いでコントローラはCAS
線を低に引き込むことにより、CAS(Column Addres
Strobe)信号を主張する。
線を低に引き込むことにより、CAS(Column Addres
Strobe)信号を主張する。
【0046】<図19> DRAMはこれに応答し、指
定されたアドレス(行、列)に収納されたデータを取っ
て来てそれをデータバス上に置く。
定されたアドレス(行、列)に収納されたデータを取っ
て来てそれをデータバス上に置く。
【0047】<図20> コントローラはDRAMに必
要とされる最小限時間、CASを主張する。
要とされる最小限時間、CASを主張する。
【0048】<図21> CASの主張解除の後、コン
トローラはデータをラッチ留めする。
トローラはデータをラッチ留めする。
【0049】<図22> コントローラがこのデータを
ラッチ留めした後、データは通常の通り、消滅する。
ラッチ留めした後、データは通常の通り、消滅する。
【0050】<二つの装置>
【0051】図23及び図24には、CASの主張解除
の後にメモリコントローラがデータをラッチする二つの
回路が示されている。 図24においては、CASINと
記された箱は、図示したコンポーネントを含む集積回路
基板の外部ピン(PAD)を表わす。CAS/信号線
は、図示のようにこのPADに接続される。これら二つ
のNANDゲート20は、図14の比較器20の機能を
有する。
の後にメモリコントローラがデータをラッチする二つの
回路が示されている。 図24においては、CASINと
記された箱は、図示したコンポーネントを含む集積回路
基板の外部ピン(PAD)を表わす。CAS/信号線
は、図示のようにこのPADに接続される。これら二つ
のNANDゲート20は、図14の比較器20の機能を
有する。
【0052】図24に示された回路においては、CAS
/信号線が高レベルになる時、イネーブル(ENABL
E)線がアクティブであるならば、「STROBE」と
記された線の立下りによりラッチ回路LATPがパッド
MDのデータをラッチする。このようにしてCAS信号
の主張解除に応答して該データがラッチされる。
/信号線が高レベルになる時、イネーブル(ENABL
E)線がアクティブであるならば、「STROBE」と
記された線の立下りによりラッチ回路LATPがパッド
MDのデータをラッチする。このようにしてCAS信号
の主張解除に応答して該データがラッチされる。
【0053】図23は、本発明の構成を示すものであっ
て、上記と同様なオペレーションが起きる。但し、CA
S/信号の検出がPADCASINにおいてではなく、
検出点Pにおいて行われる点が異なる。すなわち、CA
S/信号は、インバーター102によってPADから絶
縁された点Pにおいて検出される。このCAS/信号の
検出点の絶縁化は、好ましい結果をもたらす。なぜなら
ば、この絶縁化は、図24に示したPADCASINの
ように信号線が干渉を起こしかねない反射波信号にさら
すことを排除すると共に、DRAM回路内におけるCA
S/信号線の引き回しが長くなって容量が増大すること
によりCAS/信号の立ち上がりが緩慢になったとして
も、いち早くCAS/信号の立ち上がりを検出し、DR
AM製造者が保証しない読み取りタイミング時間での迅
速なデータ読み取りを可能にしたからである。
て、上記と同様なオペレーションが起きる。但し、CA
S/信号の検出がPADCASINにおいてではなく、
検出点Pにおいて行われる点が異なる。すなわち、CA
S/信号は、インバーター102によってPADから絶
縁された点Pにおいて検出される。このCAS/信号の
検出点の絶縁化は、好ましい結果をもたらす。なぜなら
ば、この絶縁化は、図24に示したPADCASINの
ように信号線が干渉を起こしかねない反射波信号にさら
すことを排除すると共に、DRAM回路内におけるCA
S/信号線の引き回しが長くなって容量が増大すること
によりCAS/信号の立ち上がりが緩慢になったとして
も、いち早くCAS/信号の立ち上がりを検出し、DR
AM製造者が保証しない読み取りタイミング時間での迅
速なデータ読み取りを可能にしたからである。
【0054】<追加的考慮点>
【0055】1.本発明は非感知性手順(nonsensical
procedure)を与えるように見える。非感知性手順とは
最初に、CAS信号の主張解除を行うことによりDRA
Mをしてバス上に存在するデータを消滅させる。次に、
將に消えようとしているデータを読み取る。すなわち本
発明はデータを消失する順にならべた後でデータを読み
取る。
procedure)を与えるように見える。非感知性手順とは
最初に、CAS信号の主張解除を行うことによりDRA
Mをしてバス上に存在するデータを消滅させる。次に、
將に消えようとしているデータを読み取る。すなわち本
発明はデータを消失する順にならべた後でデータを読み
取る。
【0056】それでもこの手順を使用することができる
のは次の二つの主な理由からデータが直ちに消えること
はないからである。
のは次の二つの主な理由からデータが直ちに消えること
はないからである。
【0057】第一の理由として、CASの主張解除がコ
ントローラからDRAMまで進行するには時間がかかる
からである。CAS線は電気工学上、この用語が使用さ
れるところによれば送信線であり、従って信号が伝播す
るためには有限の時間遅延が必要なのである。
ントローラからDRAMまで進行するには時間がかかる
からである。CAS線は電気工学上、この用語が使用さ
れるところによれば送信線であり、従って信号が伝播す
るためには有限の時間遅延が必要なのである。
【0058】第二の理由として、データバスの各線もま
た送信線であり、幾分か容量を有するからである。各容
量毎に蓄積される電荷は必然的に消滅する。かかる消滅
が起きると、信号は散逸する。しかしながら、電荷の散
逸期間中は残留するデータ信号が残り、これは読み取る
ことができる。
た送信線であり、幾分か容量を有するからである。各容
量毎に蓄積される電荷は必然的に消滅する。かかる消滅
が起きると、信号は散逸する。しかしながら、電荷の散
逸期間中は残留するデータ信号が残り、これは読み取る
ことができる。
【0059】従ってこれら二つの遅延(CAS信号がD
RAMに達するための遅延およびデータバス上にあって
コントローラ位置に存在するデータが散逸するに要する
遅延)はバス上に存在するデータをコントローラがラッ
チ留めするに十分な時間を与える。CASの主張解除に
応答してDRAMがデータを放出するための時間がさら
に必要であって、この時間が「保持時間」に対する十分
な余裕を与える。
RAMに達するための遅延およびデータバス上にあって
コントローラ位置に存在するデータが散逸するに要する
遅延)はバス上に存在するデータをコントローラがラッ
チ留めするに十分な時間を与える。CASの主張解除に
応答してDRAMがデータを放出するための時間がさら
に必要であって、この時間が「保持時間」に対する十分
な余裕を与える。
【0060】2.本手順はデータのラッチ留めを誘起す
るため、CAS自体の主張解除を使用する。もしもラッ
チ留めがこの主張解除前に起きるべきものなら、ラッチ
留め信号を発生するためのみならず適当な時刻にそれを
発生するための他の回路網が必要とされよう。
るため、CAS自体の主張解除を使用する。もしもラッ
チ留めがこの主張解除前に起きるべきものなら、ラッチ
留め信号を発生するためのみならず適当な時刻にそれを
発生するための他の回路網が必要とされよう。
【0061】3.本発明者が知るかぎり、製造者はCA
S信号の主張解除後のデータ「保持時間」を保証してい
ない。すなわち図はデータが主張解除後にも有効に留ま
ることを示すが、製造者は残留時間の測定を全く測定し
ておらず、単にそれが負でないと言っているにすぎな
い。
S信号の主張解除後のデータ「保持時間」を保証してい
ない。すなわち図はデータが主張解除後にも有効に留ま
ることを示すが、製造者は残留時間の測定を全く測定し
ておらず、単にそれが負でないと言っているにすぎな
い。
【0062】4.DRAMに直接到来するデータバスに
ついては上述した。本発明はまた、他の非同期データイ
ンターフェースに使用することができる。SCSIバス
はそのようなインターフェースの一つである。「SCS
I」とは小型コンピューターシステムインターフェース
仕様(Small Computer System Interface Specificatio
n)のことで、ANSI X3.131-1986に定義
されている。この仕様は下記の機関から入手可能であ
る。 米国標準局(American National Standards Insititut
e) 1430 ブロードウェイ ニューヨーク州、NY 10018 (212)642-4900
ついては上述した。本発明はまた、他の非同期データイ
ンターフェースに使用することができる。SCSIバス
はそのようなインターフェースの一つである。「SCS
I」とは小型コンピューターシステムインターフェース
仕様(Small Computer System Interface Specificatio
n)のことで、ANSI X3.131-1986に定義
されている。この仕様は下記の機関から入手可能であ
る。 米国標準局(American National Standards Insititut
e) 1430 ブロードウェイ ニューヨーク州、NY 10018 (212)642-4900
【0063】5.上記の議論は、行アドレスストローブ
信号(RAS)および列アドレスストローブ信号(CA
S)が低状態にある(低にあることを下線を付して表
す)ときに主張されることを仮定している。しかしなが
ら、本発明の目的上、低においてアクティブ化すること
は必須ではない。したがって特許請求の範囲においては
略語であるRASおよびCASはアクティブ低信号およ
びアクティブ高信号のいずれかを意味するものである。
信号(RAS)および列アドレスストローブ信号(CA
S)が低状態にある(低にあることを下線を付して表
す)ときに主張されることを仮定している。しかしなが
ら、本発明の目的上、低においてアクティブ化すること
は必須ではない。したがって特許請求の範囲においては
略語であるRASおよびCASはアクティブ低信号およ
びアクティブ高信号のいずれかを意味するものである。
【0064】6.多くの目的上、RASおよびCAS信
号は機能的に同一である。なぜならば本発明の目的上は
RAS信号の主張解除か又はCAS信号のいずれが図1
4に示すBUF STROBE のトリガーとなるかには差異がな
いからである。言い換えれば、(RAS若しくはCAS
のうちの)主張解除のいずれかがデータバス上のデータ
を消滅させるかはDRAM製造者が決めることである。
もしも製造者がRASを選択すれば、本発明に従いRA
Sの主張解除がBUF STROBEのトリガーとして使用される
ことになろう。実際には一般的にCASがデータ開放を
制御する。なぜならば大抵の進歩的DRAMは「高速-
ページ-モード」オペレーションに適合できるようにな
っているからである。
号は機能的に同一である。なぜならば本発明の目的上は
RAS信号の主張解除か又はCAS信号のいずれが図1
4に示すBUF STROBE のトリガーとなるかには差異がな
いからである。言い換えれば、(RAS若しくはCAS
のうちの)主張解除のいずれかがデータバス上のデータ
を消滅させるかはDRAM製造者が決めることである。
もしも製造者がRASを選択すれば、本発明に従いRA
Sの主張解除がBUF STROBEのトリガーとして使用される
ことになろう。実際には一般的にCASがデータ開放を
制御する。なぜならば大抵の進歩的DRAMは「高速-
ページ-モード」オペレーションに適合できるようにな
っているからである。
【0065】7.最小のTCASを使用すると、ゼロナノ
秒幅の有効データウインドウが生ずる。上述したように
TCAC=TCASであるので、(大抵の高効率的コントロー
ラでは)CASが主張解除されるまではデータは有効と
なららない。本発明は、或最小のTCASを与えることを
条件としない。むしろ本発明は或最小のTCASコントロ
ーラが与えられたときにTCAC(短い有効データウイン
ドウ)を処理する機構を与えるものである。
秒幅の有効データウインドウが生ずる。上述したように
TCAC=TCASであるので、(大抵の高効率的コントロー
ラでは)CASが主張解除されるまではデータは有効と
なららない。本発明は、或最小のTCASを与えることを
条件としない。むしろ本発明は或最小のTCASコントロ
ーラが与えられたときにTCAC(短い有効データウイン
ドウ)を処理する機構を与えるものである。
【0066】<略語>
【0067】上記の説明および特許請求の範囲において
略語を使用した。それらの幾つかを挙げると次の通りで
ある。「SCSI」は「小型コンピューターシステムイ
ンターフェース」ならびにこれに対応する仕様ANSI
X3.131-1986およびその均等物をさす。
「CAS」は「列アドレスストローブ(Column Address
Strobe)」の略語である。一般的語法としてCAS信
号(若しくはCAS信号。下線は該信号が低のときアク
ティブであることを示す)はその受信者(上記の例では
DRAM)に対して列アドレスがアドレスバス上に將に
置かれようとしていること(あるいは置かれて存在する
こと)を通知する。「アサーション」は、現在有効アド
レスが存在すること、および指定のアドレスへの又は指
定のアドレスからデータ転送を開始できることを示す。
該受信者は適当な時期にアクションをとる。このアクシ
ョンは本例では受信した列アドレスに対応する列を選択
することである。CAS信号無しでは受信者は情報が何
時に利用可能であるかを示す時間的基準がなく、従って
アドレスバス上に無意味な情報を受信することになる。
CAS信号は元々、当該関連アドレス情報に対するラベ
ルである。「主張解除」は何時、データ転送が完了した
かを示す。「RAS」は「行アドレスストローブ(Row
Address Strobe)」の略である。「CAS」に関して説
明した原理は直ちにRASにもあてはまる。「R/W」
は「読み取り/書き込み(Read/Wriate)」の略語であ
る。「DRAM」は「動的ランダムアクセスメモリ(Dy
namic Random-Access Memory)の略語である。
略語を使用した。それらの幾つかを挙げると次の通りで
ある。「SCSI」は「小型コンピューターシステムイ
ンターフェース」ならびにこれに対応する仕様ANSI
X3.131-1986およびその均等物をさす。
「CAS」は「列アドレスストローブ(Column Address
Strobe)」の略語である。一般的語法としてCAS信
号(若しくはCAS信号。下線は該信号が低のときアク
ティブであることを示す)はその受信者(上記の例では
DRAM)に対して列アドレスがアドレスバス上に將に
置かれようとしていること(あるいは置かれて存在する
こと)を通知する。「アサーション」は、現在有効アド
レスが存在すること、および指定のアドレスへの又は指
定のアドレスからデータ転送を開始できることを示す。
該受信者は適当な時期にアクションをとる。このアクシ
ョンは本例では受信した列アドレスに対応する列を選択
することである。CAS信号無しでは受信者は情報が何
時に利用可能であるかを示す時間的基準がなく、従って
アドレスバス上に無意味な情報を受信することになる。
CAS信号は元々、当該関連アドレス情報に対するラベ
ルである。「主張解除」は何時、データ転送が完了した
かを示す。「RAS」は「行アドレスストローブ(Row
Address Strobe)」の略である。「CAS」に関して説
明した原理は直ちにRASにもあてはまる。「R/W」
は「読み取り/書き込み(Read/Wriate)」の略語であ
る。「DRAM」は「動的ランダムアクセスメモリ(Dy
namic Random-Access Memory)の略語である。
【0068】
【効果】本発明は上記のようにコンピューターに使用す
る改良されたメモリコントローラを与えるが、特にDR
AMの製造者により処方された最小限のTCASを使用す
ることにより、非同期データインターフェース(例えば
メモリインターフェース)に最適な(すなわち最小の)
アクセス時間が与えられる際に存在する非常に短い有効
データ間隔期間に、有効データをストローブ化(strobi
ng)する機構を与えることができる。このため、メモリ
オペレーションに対する全体的サイクル時間を短縮する
ことができる。
る改良されたメモリコントローラを与えるが、特にDR
AMの製造者により処方された最小限のTCASを使用す
ることにより、非同期データインターフェース(例えば
メモリインターフェース)に最適な(すなわち最小の)
アクセス時間が与えられる際に存在する非常に短い有効
データ間隔期間に、有効データをストローブ化(strobi
ng)する機構を与えることができる。このため、メモリ
オペレーションに対する全体的サイクル時間を短縮する
ことができる。
【図1】先行技術で使用される、メモリからのデータ読
み取りの手順を示す図の一部である。
み取りの手順を示す図の一部である。
【図2】先行技術で使用される、メモリからのデータ読
み取りの手順を示す図の他の一部である。
み取りの手順を示す図の他の一部である。
【図3】先行技術で使用される、メモリからのデータ読
み取りの手順を示す図の他の一部である。
み取りの手順を示す図の他の一部である。
【図4】先行技術で使用される、メモリからのデータ読
み取りの手順を示す図の他の一部である。
み取りの手順を示す図の他の一部である。
【図5】先行技術で使用される、メモリからのデータ読
み取りの手順を示す図の他の一部である。
み取りの手順を示す図の他の一部である。
【図6】先行技術で使用される、メモリからのデータ読
み取りの手順を示す図の他の一部である。
み取りの手順を示す図の他の一部である。
【図7】メモリ読み取りに使用する信号に対するタイミ
ング図である。
ング図である。
【図8】図2に示すTCASがなぜ場合によってシステム
クロック周期に等しくならないかを示す図である。
クロック周期に等しくならないかを示す図である。
【図9】高しきい値および低しきい値を定義する図であ
る。
る。
【図10】短いTCASを得るため、補助的な長いクロッ
クを使用することの可能性を示す図である。
クを使用することの可能性を示す図である。
【図11】短いTCASを得るため、長いシステムクロッ
クを使用することの可能性を示す図である。
クを使用することの可能性を示す図である。
【図12】CAS信号の主張解除を行うため、クロック
システムの第三上昇縁を使用する例を示す図である。
システムの第三上昇縁を使用する例を示す図である。
【図13】本発明の一形態に供するタイミング図を例示
する図である。
する図である。
【図14】本発明の一形態を与えるメモリコントローラ
を例示する略線図である。(本発明の別形態である図2
3に示すものは、「内部フィードバック」と記した点線
で示す出力ドライバーの内部信号からのフィードバック
を使用することができる。これと対照的に、図14に示
す形態の本発明は、CAS線から延びる実線で示す外部
的フィードバックを使用する(すなわちフィードバック
線はプリント回路基板上に配置された外部的な可視的導
体に接続される。)
を例示する略線図である。(本発明の別形態である図2
3に示すものは、「内部フィードバック」と記した点線
で示す出力ドライバーの内部信号からのフィードバック
を使用することができる。これと対照的に、図14に示
す形態の本発明は、CAS線から延びる実線で示す外部
的フィードバックを使用する(すなわちフィードバック
線はプリント回路基板上に配置された外部的な可視的導
体に接続される。)
【図15】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図16】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図17】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図18】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図19】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図20】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図21】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図22】本発明の一形態を表す事象のシーケンスを示
す図の一部である。
す図の一部である。
【図23】本発明の二つの形態を与える二つの回路の一
方を示す図である。
方を示す図である。
【図24】本発明の二つの形態を与える二つの回路の他
方を示す図である。
方を示す図である。
20 比較器 102 インバーター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−134797(JP,A) 特開 昭62−28994(JP,A) 特開 平2−198095(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 12/00 - 12/02 G11C 7/00 G11C 11/407 - 11/409
Claims (1)
- 【請求項1】 DRAM、前記DRAMに接続されたデ
ータバス、DRAMコントローラ及びCASドライバを
有するコンピュータにおけるDRAM内のデータ読取方
法であって、 a)前記CASドライバによってCAS信号の主張解除
を検知するステップと、 b)前記CAS信号の主張解除を検知した後に、前記デ
ータバス上のデータをバッファ内にストローブ入力する
ステップと、を有し、 前記CAS信号の主張解除の検知は、前記DRAMコン
トローラ内における前記CAS信号の生成回路における
CAS信号を出力するポイントであって、当該DRAM
回路基板内のCAS信号の外部ピン(パッド)から絶縁
された点を検知することにより行われることを特徴とす
るデータ読取方法 。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US88198992A | 1992-05-12 | 1992-05-12 | |
US881989 | 1992-05-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06119237A JPH06119237A (ja) | 1994-04-28 |
JP3351859B2 true JP3351859B2 (ja) | 2002-12-03 |
Family
ID=25379657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13101793A Expired - Fee Related JP3351859B2 (ja) | 1992-05-12 | 1993-05-10 | Dram cas タイミングの方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3351859B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP13101793A patent/JP3351859B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06119237A (ja) | 1994-04-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |