JP3596798B2 - 2ビット/4ビット・エンコーダを持つレジスタ・ファイル・アレイ - Google Patents

2ビット/4ビット・エンコーダを持つレジスタ・ファイル・アレイ Download PDF

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  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報処理システムに関し、特に情報処理システムで情報を格納または出力するメモリ・アレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
代表的な情報処理システムの設計では、情報処理システムで情報を格納または出力するために様々なタイプのメモリ・アレイを使用する必要がある。例えば情報処理システムで用いられるメモリ・アレイの1タイプはレジスタ・ファイル・アレイである。
【0003】
従来のメモリ・アレイまたはレジスタ・ファイル・アレイは、2進ロジック形式、つまり特別な形式にエンコードされていない形式の入力と出力を利用する。これら従来のメモリ・アレイは特別にエンコードされた形式を出力しない。
【0004】
情報処理システム内で使用するためのエンコード方式は、全体の電力消費を抑え、ノイズ・マージンを上げるために開発されている。特に2ビットを4ビットにマップするエンコード法が開発されているが、これは、どの時間についても4ビットのうち1つだけが”オン”または高状態(論理”0”ではなく論理”1”)である。このエンコード法は2Bエンコーディングと呼ばれ、エンコードされた情報は2Bエンコード形式(フォーマット)にされていると呼ばれる。
【0005】
求められるのは、2Bエンコード形式で情報を出力するメモリ・アレイまたはレジスタ・ファイル・アレイである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、2B形式でエンコードされた情報の2進ロジック・ビットを格納または出力するレジスタ・ファイル・アレイを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、情報の2進ロジック・ビットを格納または出力するメモリ・セルと、1組の2進ロジック・ビットを、エンコードされたセットのうち1ビットだけが所定のロジック状態を持つ、対応するエンコードされたセットにエンコードする回路を含むメモリ・アレイを対象にしている。
【0008】
本発明はまた、情報の2進ロジック・ビットを格納または出力するメモリ・セルと、1組の2進ロジック・ビットを、エンコードされたセットのうち1ビットだけが所定のロジック状態を持つ、対応するエンコードされたセットにエンコードする回路を含む情報処理システムを対象にしている。
【0009】
本発明の主な利点は、情報を2Bエンコード形式で出力するメモリ・アレイまたはレジスタ・ファイル・アレイを実現できることである。本発明の目的は、メモリ・アレイのメモリ・アクセス時間を大幅に増やすことなく達成される。
【0010】
【発明の実施の形態】
一般的に本発明は、情報の2進ロジック・ビットを格納または出力するメモリ・アレイを提供する。本発明のメモリ・アレイは、特に格納された情報を2Bエンコード形式で出力するよう設計された回路を含む。
【0011】
図1を参照する。本発明を実現するための代表的なハードウェア環境が示してある。これは本発明に従ったコンピュータまたは情報処理システムの典型的なハードウェア構成であり、少なくとも1つのCPU(中央処理装置)10を含む、CPU10はシステム・バス12を介してRAM(ランダム・アクセス・メモリ)14、ROM(読取り専用メモリ)16、及びディスク装置20、テープ・ドライブ40等の周辺装置をバス12に接続するI/O(入力/出力)アダプタ18、キーボード24、ボタン17を持つマウス26、スピーカ28、マイク32、その他タッチ・スクリーン装置(図示なし)等のインタフェース装置をバス12に接続するユーザ・インタフェース・アダプタ22、情報処理システムをデータ処理ネットワークに接続する通信アダプタ34、及びバス12を表示装置38に接続するディスプレイ・アダプタ36と相互接続される。
【0012】
本発明は、好適にはCPU10の一部として実現される。具体的には、本発明のメモリ・アレイは、図2に示したエンコーディング法に従ってエンコードされた情報を出力するよう設計される。
【0013】
図2を参照する。2Bエンコーディングと呼ばれる2ビットから4ビットへのエンコーディング法が示してある。ここでWD0とWD1の2つのビットを持つ信号の形の情報は、A0、A1、A2及びA4の4ビットを持つ信号にエンコードされる。図2は本発明を説明する例を1つしか示していない。2に等しいまたはより大きい任意個数のビットを持つ信号が本発明に利用できることは理解されよう。
【0014】
図3を参照する。本発明に従ったメモリ・アレイ10が示してある。メモリ・アレイ10は複数のメモリ要素11を含む。要素11は出力RD0、RD1、RD2及びRD3に動作可能に接続される。図3に示しているのは、代表的なN+1のメモリ要素11として、メモリ要素11.0と11.1だけであるが、N+1の値の大きいこの要素をアレイ10に追加できること、また次の説明はN+1の要素11.0、11.1、...、11.Nにほぼ適用できることは理解されよう。
【0015】
このメモリ要素は第1書込みポート12を含む。書込みポート12は1つのデータ・ビットWD0がメモリ・セルまたは記憶素子14に書込まれまたは格納されるようにする書込みイネーブル入力WE0を含む。書込みポート12では、書込みイネーブル入力WE0が高状態またはロジック1状態のとき、データ・ビットWD0とその補数WD0バーをメモリ・セル14に引き渡すまたは入力することができる。なお、信号の補数形は、信号名に「バー」を付けて表すことにする。メモリ要素11は、更に書込みイネーブル入力WE1とデータ・ビット入力WD1を持つ第2書込みポート16を含む。書込みポート16の出力WD1とWD1バーは第2メモリ・セルまたは記憶素子18に渡され格納される。第2書込みポート16では、書込みイネーブル入力WE1が高状態またはロジック1状態のとき、データ・ビットWD1が第2メモリ・セル18に格納されるかまたは渡される。メモリ要素11は更に、メモリ・セル14及び18の2進ロジック・ビットにアクセスする読取りアクセス・ポート20を含む。
【0016】
読取りアクセス・ポート20は、入力ビットA0、A1、A2、A3の出力RD0、RD1、RD2及びRD3への引き渡しまたは転送を制御する読取りイネーブル入力REを含む。読取りアクセス・ポート20への読取りイネーブル入力REが高、アクティブ、またはロジック1状態のとき、読取りアクセス・ポート20の出力RD0乃至RD3は読取りアクセス・ポート20の入力A0乃至A3を読取り、入力A0乃至A3は出力RD0乃至RD3に転送または渡される。読取りイネーブル入力が高、アクティブ、またはロジック1状態にセットされてから、入力A0乃至A3が出力RD0乃至RD3に現れるまでの時間は、メモリ・アクセス時間と呼ばれる。
【0017】
本発明に従って、読取りアクセス・ポート20から出力される情報RD0乃至RD3は2Bエンコード形式にする必要がある。この条件を満たすため、本発明はメモリ・セル14及び18の出力及び読取りアクセス・ポート20の入力A0乃至A3に接続された2ビットから4ビットへのエンコーダ(2Bエンコーダ)22を提供する。エンコーダ22には入力ビットとしてWD0、WD0バー、WD1、WD1バー及び出力ビットとしてA0、A1、A2及びA3がある。エンコーダ22はビットWD0、WD1をビットA0、A1、A2及びA3に、図2に示したエンコーディング法に従ってマップする。例えばビットWD0とWD1が0ビットのとき、ビットA3、A2及びA1は0、ビットA0は1になる。
【0018】
エンコーダ22.0、22.1等は、各読取りポート20.0、20.1等に関連した記憶素子の間に挟まれるので、メモリ・セル14及び18に格納された2進ロジック・ビットWD0、WD1は、読取りポート20のいずれのアクセスからも独立して、2B形式のビットA0乃至A3にエンコードされる。従って、読取りポート20のアクセスが読取りイネーブル入力REによってトリガされたとき、記憶素子14及び18のデータはすでにエンコーダ22によってエンコードされており、メモリ・アクセス時間の間、2進形式から2Bエンコード形式への変換に遅れは加わらない。
【0019】
メモリ・セルは2つしか示していないが、本発明は任意個数のメモリ・セル、書込みポート、読取りポート、または2ビット/4ビット・エンコーダに適用できることは理解されよう。また図3に関連して説明している実施例は、本発明の好適な実施例であるが、メモリ・アレイは2Bエンコード形式の情報の出力を、メモリ・アレイのメモリ・アクセス時間を大幅に増やすことなく提供することも理解されよう。
【0020】
図4を参照する。メモリ・アレイ100の回路の別の構成が示してある。図4の典型的なメモリ要素110は、図3のメモリ要素11と同じ入力、つまりWE0、WE1、WD0、WD1、RE及び出力RD0乃至RD3を持つ。第1書込みポート112、第1メモリ・セル114、第2書込みポート116、及び第2メモリ・セル118は、データ・ビットWD0とWD1を読取りアクセス・ポート120に、読取りアクセス・ポート120への入力として渡す。ここでデータ・ビットWD0とWD1の補数は必要ないことに注意されたい。というのはデータ・ビットは2ビット/4ビット・エンコーダに直接入力されずに、代わりに読取りアクセス・ポート120に直接入力されるからである。読取りアクセス・ポート120の出力はビットX及びYである。図4の読取りアクセス・ポート120は、図3の読取りアクセス・ポート20と同じように、読取りイネーブル入力REによって制御される。
【0021】
有効な読取りポート20.0、20.1等からの出力ビットX及びYはシングル・レールからデュアル・レールへのコンバータ121に入力される。シングル・レール/デュアル・レール・コンバータ121の出力は、ビットX及びYの真数と補数、言い換えるとビットX、Xバー、Y及びYバーである。ビットX、Xバー、Y及びYバーは2ビット/4ビット・エンコーダまたは2Bエンコーダ122に入力され、エンコーダ122の出力は、2B形式にエンコードされたビットRD0乃至RD3である。
【0022】
メモリ・アレイ100のこのもう1つの回路では、エンコーダ122は1つしか必要ない。通常これは利点と考えられる。というのはレイアウト・スペース、電力、素子数等が節約されるからである。しかしメモリ・アレイ100の回路では、メモリ・アクセス時間は大幅に増加する。これは、読取りイネーブル入力が高またはアクティブになって、2Bエンコード形式のビットRD0乃至RD3にアクセスが与えられた後に、シングル・レール/デュアル・レール・コンバータ121とエンコーダ122によって生じる遅延のためである。従って、図3のメモリ・アレイ10の回路が望ましい。更にエンコーダ22から出力される4ビットのうち、任意の一時点で高状態またはオン状態(つまりロジック1)になるのは1つだけであり、これにより、エンコーダ数の増加に伴う電力の増加が緩和されることに注意されたい。
【0023】
図5は、メモリ要素の回路が詳しく示したものである。FETはPFETである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した情報処理システムの図である。
【図2】本発明に用いられる2ビットから4ビットへのエンコード法を示す図である。
【図3】本発明のメモリ・アレイの好適な実施例を示すブロック図である。
【図4】他のメモリ・アレイを示すブロック図である。
【図5】図3のメモリ・アレイのメモリ要素の詳細を示す図である。
【符号の説明】
10 中央処理装置(CPU)
11 メモリ要素
12 システム・バス
14 RAM(ランダム・アクセス・メモリ)
16 ROM(読取り専用メモリ)
17 ボタン
18 I/O(入力/出力)アダプタ
20 ディスク装置
22 ユーザ・インタフェース、エンコーダ
24 キーボード
26 マウス
28 スピーカ
32 マイク
34 通信アダプタ
36 ディスプレイ・アダプタ
38 表示装置
40 テープ・ドライバ
100 メモリ・アレイ
110 メモリ要素
112 第1書込みポート
114 第1メモリ・セル
116 第2書込みポート
118 第2メモリ・セル
120 読取りアクセス・ポート
121 コンバータ
122 2Bエンコーダ

Claims (5)

  1. 情報の2進ロジック・ビットを格納または出力する1組のメモリ・セルと、
    前記1組のメモリセルに入力された1組の前記2進ロジック・ビットを、同期させて2ビットから4ビットへ1ビットだけが所定のロジック状態を持つ対応するエンコードされたセットにエンコードする手段と、
    前記メモリ・セルの前記2進ロジック・ビットにアクセスする読取りアクセス手段と、
    前記メモリ・セルに接続され、前記読取りアクセス手段によってアクセスされる前記2進ロジック・ビットを出力する出力手段と、を含み、
    前記エンコード手段は、前記出力手段と前記読取りアクセス手段との間に接続され、前記2進ロジック・ビットは、前記読取りアクセス手段によってアクセスされる前に前記エンコード手段によってエンコードされる
    2ビット/4ビット・エンコードを実行するメモリ・アレイ。
  2. 前記エンコード手段は、1組の2進ロジック・ビットを2ビットのセットにグループ分けする手段と、前記2ビットのセットを1つだけがオン状態である、対応するエンコードされた4ビットのセットにエンコードする手段とを含む、請求項1記載のメモリ・アレイ。
  3. 前記出力手段は、前記読取りアクセス手段によってアクセスされる前記2進ロジック・ビットの真数及び補数を出力する手段を含む、請求項記載のメモリ・アレイ。
  4. 情報の2進ロジック・ビットを格納または出力する1組のメモリ・セルと、
    前記1組のメモリセルに入力された1組の前記2進ロジック・ビットを、同期させて2ビットから4ビットへ1ビットだけが所定のロジック状態を持つ対応するエンコードされたセットにエンコードする手段と、
    前記メモリ・セルの前記2進ロジック・ビットにアクセスする読取りアクセス手段と、
    前記メモリ・セルに接続され、前記読取りアクセス手段によってアクセスされる前記2進ロジック・ビットを出力する出力手段と、を含み、
    前記エンコード手段は、前記出力手段と前記読取りアクセス手段との間に接続され、前記2進ロジック・ビットは、前記読取りアクセス手段によってアクセスされる前に前記エンコード手段によってエンコードされる、
    2ビット/4ビット・エンコードを実行する情報処理システム。
  5. 前記エンコード手段は、1組の2進ロジック・ビットを2ビットのセットにグループ分けする手段と、前記2ビットのセットを1つだけがオン状態である、対応するエンコードされた4つのロジック・ビットのセットにエンコードする手段とを含む、請求項記載の情報処理システム。
JP33009397A 1996-12-20 1997-12-01 2ビット/4ビット・エンコーダを持つレジスタ・ファイル・アレイ Expired - Fee Related JP3596798B2 (ja)

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6832277B2 (en) 2001-08-02 2004-12-14 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for transmitting data that utilizes delay elements to reduce capacitive coupling

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3239832A (en) * 1962-04-16 1966-03-08 Ford Motor Co Binary to one-out-of-m decimal digital decoder utilizing transformer-coupled fixed memory
US3631465A (en) * 1969-05-07 1971-12-28 Teletype Corp Fet binary to one out of n decoder
FR2087693A5 (ja) * 1970-05-28 1971-12-31 Jeumont Schneider
US4176287A (en) * 1978-04-13 1979-11-27 Motorola, Inc. Versatile CMOS decoder
US5165039A (en) * 1986-03-28 1992-11-17 Texas Instruments Incorporated Register file for bit slice processor with simultaneous accessing of plural memory array cells
US4914655A (en) * 1986-06-20 1990-04-03 American Telephone And Telegraph Company Multiplexing arrangement for a digital transmission system
JP2600304B2 (ja) * 1988-06-30 1997-04-16 三菱電機株式会社 半導体記憶装置とこれを用いたデータパス
FR2635600A1 (fr) * 1988-08-19 1990-02-23 Philips Nv Unite de memoire adressable a circuit de selection d'unite ameliore
US5327541A (en) * 1989-10-13 1994-07-05 Texas Instruments Inc. Global rotation of data in synchronous vector processor
DE3934248A1 (de) * 1989-10-13 1991-04-18 Standard Elektrik Lorenz Ag Multiplexer und demultiplexer, insbesondere fuer nachrichtenuebertragungs-netze mit einer synchronen hierarchie der digitalsignale
US5459845A (en) * 1990-12-20 1995-10-17 Intel Corporation Instruction pipeline sequencer in which state information of an instruction travels through pipe stages until the instruction execution is completed
US5428811A (en) * 1990-12-20 1995-06-27 Intel Corporation Interface between a register file which arbitrates between a number of single cycle and multiple cycle functional units
US5369621A (en) * 1992-08-26 1994-11-29 Hewlett-Packard Company Domino style address predecoder
US5493524A (en) * 1993-11-30 1996-02-20 Texas Instruments Incorporated Three input arithmetic logic unit employing carry propagate logic
US5530822A (en) * 1994-04-04 1996-06-25 Motorola, Inc. Address translator and method of operation

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