JP4450616B2 - メモリ制御装置およびメモリ制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体装置の接続に関するものであり、特に配線が複雑化することを回避可能なメモリ制御装置およびメモリ制御方法に関するものである。
近年の半導体装置においては、携帯機器の小型化により1つのパッケージ内に複数チップを搭載するマルチチップパッケージ(Multi Chip Package)やシステムインパッケージ(System In Package)が急増している。それらパッケージにおいては、1つのパッケージに複数のチップを内蔵する為、それら複数のチップから熱や電源ノイズが発生する。またパッケージ内のチップ間の配線の接続も複雑になってきている。
またパッケージ内のチップ間の配線の接続には、図12に示すインターポーザチップが従来使用されている。図12に3つのチップを同一パッケージ200内に封止した場合の例を示す。チップ201はチップ202との接続が合う様に端子位置が設定されているので、両者を接続する配線は互いに交差することなく接続できている。しかし、チップ202とは異なる端子位置を有するチップ203との接続にはインターポーザチップ204が使用される。インターポーザチップ204において配線の順序を入れ替え、チップ202を介してチップ201と203とを接続している。尚、本出願に係る発明に関連する先行技術は、従来より当業者であれば一般的に採用する技術常識に属するものであり、先行技術調査において抽出された刊行物等、出願人において本出願前に発表した論文等、および出願人において本出願に先立ち出願した先行特許出願等には、本出願において特許を受けようとする発明に関連する先行技術情報は見出されない。よって、本出願において記載すべき先行技術文献情報はない。
従来のパッケージ内でのインターポーザチップを使用しての接続では実装効率が悪く、実装面積が大きくなるおそれがあり問題である。また部品数が増加するため、歩留まりや品質の低下を招くおそれがあり問題である。また部品や工程の増加に伴うコスト上昇のおそれがあり問題である。またチップ201と202に組み合わせるチップが、チップ203以外のものを使用したい場合に、再度インターポーザチップを設計する必要があり、コストが増大するおそれがある。一方、チップ間の配線時にインターポーザチップを使用しない場合には、交差する配線が多くなり配線の複雑化を招き、歩留まりおよび品質の低下を招くおそれや、コスト上昇のおそれがあり問題である。
本発明は前記従来技術の課題の少なくとも1つを解消するためになされたものであり、インターポーザチップ等を使用しない場合においても、交差する配線が多くなり配線が複雑化することを回避し歩留まりおよび品質の低下を防止することが可能なメモリ制御装置およびメモリ制御方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、請求項1に係るメモリ制御装置は、半導体記憶装置の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力または/および出力される複数の制御端子を、複数の半導体記憶装置の各々に備えられる複数のメモリ端子に共通に接続し、選択信号により選択される半導体記憶装置に対して制御を行うメモリ制御装置において、選択信号に応じて、制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の割り当てを、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に合わせて切り替える切替回路を備えることを特徴とする。
また請求項9に係るメモリ制御方法は、半導体記憶装置の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力または/および出力される複数の制御端子を、複数の半導体記憶装置の各々に備えられる複数のメモリ端子に共通に接続し、選択信号により選択される半導体記憶装置に対して制御を行うメモリ制御方法において、選択信号に応じて、制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の割り当てを、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に合わせて切り替える切替ステップを備えることを特徴とする。
制御端子には、半導体記憶装置の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入出力される。選択信号により制御される半導体記憶装置が選択される。切替回路または切替ステップは、選択信号に応じて、制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の割り当てを、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に合わせて切り替える。
これにより、切替回路または切替ステップによって、メモリ制御装置の内部回路等から入出力される制御用信号または選択信号の少なくとも一方を、選択された半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に応じた信号順序に設定することができる。よって従来のようにインターポーザチップを使用することなく、メモリ制御装置と半導体記憶装置とを接続する配線領域や、半導体記憶装置同士を接続する配線領域において、各配線が交差する等の事態を防ぐことができるため、配線の複雑化を防止し、歩留まりや品質の低下を招くおそれや、部品や工程の増加に伴うコスト上昇のおそれを回避できる。
また請求項2に係るメモリ制御装置は、請求項1に記載のメモリ制御装置において、切替回路は、選択信号に応じて制御端子への信号経路を切り替えるスイッチ回路を備えることを特徴とする。
スイッチ回路は、選択信号に応じて制御端子への信号経路を切り替える。これにより、スイッチ回路によってメモリ制御装置の内部回路等から入出力される制御用信号および選択信号を、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に応じた信号順序に設定することができる。
また請求項3に係るメモリ制御装置は、請求項1または2の何れか1項に記載のメモリ制御装置において、制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号の割当情報を選択信号ごとに記憶する割当情報記憶回路と、選択信号ごとに割当情報記憶回路から出力される割当情報により、制御端子に割り当てるべき制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号が設定される第1セレクタ回路とを備えることを特徴とする。
割当情報記憶回路は、選択信号ごとに割当情報を記憶する。第1セレクタ回路では割当情報によって、接続されている複数の半導体記憶装置の各々のメモリ端子の端子配列順序に合わせて、制御端子に割り当てるべき制御用信号または選択信号の少なくとも一方が予め設定される。そして例えば後段のスイッチ回路により選択信号に応じて制御端子へ接続される信号経路が切り替えられる。
これにより、選択される半導体記憶装置が動的に変化する場合にも、各々の半導体記憶装置に適合した信号順序を予め設定しておくことができ、選択される半導体記憶装置の変更に伴うアクセス遅延の増大を抑制することができる。
また請求項4に係るメモリ制御装置は、請求項1に記載のメモリ制御装置において、切替回路は、制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号の割当情報を選択信号ごとに記憶する割当情報記憶回路と、選択信号に応じて割当情報記憶回路から出力される割当情報により、制御端子への信号経路を切り替える第2セレクタ回路とを備えることを特徴とする。
割当情報記憶回路は、選択信号に応じて割当情報を記憶する。第2セレクタ回路では割当情報に応じて、制御端子に割り当てるべき制御用信号または選択信号の少なくとも一方が設定され制御端子への信号経路が形成される。そして選択信号に応じて割当情報が変更されることにより、第2セレクタ回路では制御端子への信号経路の切り替えが行われる。
これによりセレクタ回路の後段にスイッチ回路等を備える必要がなくなる。また接続される半導体記憶装置数ごとにセレクタ回路を備える必要がなく、制御端子ごとにセレクタ回路を備えればよい。よってメモリ制御装置のチップサイズが増大するおそれを防止できる。
また請求項5に係るメモリ制御装置は、請求項3または4の何れか1項に記載のメモリ制御装置において、割当情報記憶回路は、割当情報を記憶しておく不揮発性記憶素子を備えることを特徴とする。
不揮発性記憶素子は割当情報を記憶を記憶する素子である。不揮発性記憶素子としては例えばフューズが挙げられ、フューズを介してハイレベル電圧とローレベル電圧との両者に接続し一方を切断することで割当情報を記憶する方法等が挙げられる。これにより、選択された半導体記憶装置の各々のメモリ端子の端子配列順序に合わせて、制御端子に割り当てるべき制御用信号および選択信号を設定することができる。
また請求項6に係るメモリ制御装置は、請求項3または4の何れか1項に記載のメモリ制御装置において、割当情報記憶回路は、情報ラッチ部を備え、初期化動作時に割当情報を情報ラッチ部にラッチすることを特徴とする。
情報ラッチ部は、初期化動作時に割当情報を情報ラッチ部にラッチする。初期化動作は、例えばメモリ制御装置に電源が投入された場合が挙げられる。これにより、選択された半導体記憶装置の各々のメモリ端子の端子配列順序に合わせて、制御端子に割り当てるべき制御用信号および選択信号を設定することができる。
また請求項7に係るメモリ制御装置は、請求項1に記載のメモリ制御装置において、異なる電源電圧が供給され、制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号を該電源電圧の電圧レベルで出力する複数の出力ドライバと、選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する切替部と、切替信号に応じて、半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電源電圧が供給される出力ドライバを択一に選択するドライバスイッチ部とを備えることを特徴とする。
出力ドライバには異なる電源電圧が供給され、出力ドライバは供給される電源電圧の電圧レベルで制御用信号または選択信号の少なくとも一方を出力する。切替部は、選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する。ドライバスイッチ部は、切替信号に応じて、半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電源電圧が供給される出力ドライバを択一に選択する。
また請求項8に係るメモリ制御装置は、請求項1に記載のメモリ制御装置において、制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号を出力する出力ドライバと、選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する切替部と、切替信号に応じて、選択される半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電圧値を出力ドライバへ供給する電源発生部とを備えることを特徴とする。
出力ドライバは制御用信号または選択信号の少なくとも一方を出力する。切替部は、選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する。電源発生部は、選択される半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電圧値を切替信号に応じて出力ドライバへ供給する。
これによりメモリ制御装置は、選択される半導体記憶装置に供給される電源電圧以上の電圧レベルの制御用信号または選択信号の少なくとも一方を、半導体記憶装置へ出力することができる。よって半導体記憶装置ではハイレベルの信号が確実に入力され、半導体記憶装置に供給される電源電圧より低い中間レベルの電圧の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力されることによる貫通電流が流れてしまうことを防止することができる。
本発明のメモリ制御装置およびメモリ制御方法によれば、メモリ制御装置の内部回路等から出力される制御用信号または選択信号の少なくとも一方を、複数の半導体記憶装置における複数のメモリ端子の端子配列順序に応じた信号順序に設定することができるため、メモリ制御装置と半導体記憶装置とを接続する配線領域や、半導体記憶装置同士を接続する配線領域において、各配線が交差する等の事態を防ぐことができるため、配線の複雑化を防止し、歩留まりや品質の低下を招くおそれや、部品や工程の増加に伴うコスト上昇のおそれを回避できる。また、異なるチップとの組み合わせにおいても、切替情報の変更により容易に接続ができる。
以下、本発明のメモリ制御装置および制御方法について具体化した実施形態を図1乃至図11に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明の原理図を図1に示す。図1においてはメモリ制御装置CC1の制御端子P21乃至P27が、メモリチップCC2のメモリ端子21a乃至27a、およびメモリチップCC3のメモリ端子21b乃至27bに接続される。メモリ制御装置CC1は切替回路27を備え、内部回路40から入出力される制御用信号21乃至25、選択信号S2およびS3が切替回路27を介して制御端子P21乃至P27から入出力される。また切替信号SWS2およびSWS3が内部回路40から出力され、切替回路27に入力される。切替信号SWS2は、メモリチップCC2を活性化するための選択信号S2が、メモリチップCC2の所定のメモリ端子へ入力されるように切替回路27の内部回路を切替える信号である。また切替信号SWS3も同様に、選択信号S3がメモリチップCC3の所定のメモリ端子へ入力されるように切替回路27の内部回路を切替える信号である。なおメモリチップは半導体記憶装置の一例である。
メモリ制御装置CC1によってメモリチップCC2が選択されると、内部回路40から出力される選択信号S2がメモリチップCC2の所定のメモリ端子へ入力されるように、切替信号SWS2によって切替回路27の内部回路が切替えられる。選択信号S2が切替回路27を介してメモリチップCC2における対応した所定のメモリ端子に入力されることで、メモリチップCC2が活性化され制御用信号21乃至25を入出力可能な状態にされる。また制御用信号21乃至25は、切替回路27によってメモリチップCC2のメモリ端子21a乃至27aの端子配列順序に応じた信号順序で切り替えられた上で、制御端子P21乃至P27に割り当てられる。
同様にしてメモリチップCC3が選択されると、内部回路40から出力される選択信号S3がメモリチップCC3の所定のメモリ端子へ入力されるように、切替信号SWS3によって切替回路27の内部回路が切替えられる。選択信号S3が切替回路27を介してメモリチップCC3における対応した所定のメモリ端子に入力されることで、メモリチップCC3が活性化され制御用信号21乃至25を入出力可能な状態にされる。また制御用信号21乃至25は、切替回路27によってメモリチップCC3のメモリ端子21b乃至27bの端子配列順序に応じた信号順序で切り替えられた上で、制御端子P21乃至P27に割り当てられる。
これによりメモリ制御装置CC1が、選択信号S2、S3に応じて択一に選択されるメモリチップCC2、CC3を制御する際において、制御端子P21乃至P27から入出力される制御用信号21乃至25および選択信号S2、S3の割り当てを、切替信号SWS2、SWS3に応じて、メモリチップCC2、CC3のメモリ端子21a乃至27a、21b乃至27bの信号順序に合致させて割り当てることができる。よってメモリ制御装置CC1とメモリチップCC2、CC3とを接続する配線領域WRにおける配線が交差する事態を防ぐことができる。よって配線の複雑化を防止し、歩留まりや品質の低下を招くおそれや、部品や工程の増加に伴うコスト上昇のおそれを回避できる。
本発明に係る第1実施形態を図2を用いて説明する。メモリ制御装置C1は制御端子C1P1乃至C1P5および端子C1SP2、C1SP3を備える。同様にメモリチップC2はメモリ端子C2P1乃至C2P5およびC2SP2、メモリチップC3はメモリ端子C3P1乃至C3P5およびC3SP3を備える。メモリ制御装置C1の制御端子C1P1は、メモリチップC2のメモリ端子C2P1に接続され、更にメモリ端子C2P1を介してメモリチップC3のメモリ端子C3P1に接続される。同様に、メモリ制御装置C1の制御端子C1P2は、メモリ端子C2P2に接続され、更にメモリ端子C2P2を介してメモリ端子C3P2に接続される。またメモリ制御装置C1の制御端子C1P3は、メモリ端子C2P3に接続され、更にメモリ端子C2P3を介してメモリ端子C3P3に接続される。またメモリ制御装置C1の制御端子C1P4は、メモリ端子C2P4に接続され、更にメモリ端子C2P4を介してメモリ端子C3P4に接続される。またメモリ制御装置C1の制御端子C1P5は、メモリ端子C2P5に接続され、更にメモリ端子C2P5を介してメモリ端子C3P5に接続される。またメモリ制御装置C1の端子C1SP2とメモリチップC2のメモリ端子C2SP2とが接続され、メモリ制御装置C1の端子C1SP3とメモリチップC3のメモリ端子C3SP3とが接続される。
またメモリ制御装置C1はスイッチ回路SW1およびSW3乃至SW5を備え、内部回路40から出力される制御用信号ΦS1およびΦS3乃至ΦS5がそれぞれ入力される。そしてスイッチ回路SW1およびSW3乃至SW5によって切替回路27aが構成される。制御用信号ΦS1乃至ΦS5とは、例えばローアドレスストローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/CAS、ライトイネーブル信号/WE、アドレス信号ADD、クロックイネーブル信号CKE等の信号である。制御用信号ΦS1はスイッチ回路SW1のスイッチSW1aおよびスイッチ回路SW5のSW5bへ、制御用信号ΦS3はスイッチ回路SW3のスイッチSW3aおよびスイッチ回路SW1のSW1bへ、制御用信号ΦS4はスイッチ回路SW4のスイッチSW4aおよびスイッチ回路SW3のSW3bへ、制御用信号ΦS5はスイッチ回路SW5のスイッチSW5aおよびスイッチ回路SW4のSW4bへ、それぞれ入力される。またスイッチSW1aおよびSW1bの出力ノードはバッファB1を介して制御端子C1P1へ接続される。同様にスイッチSW3aおよびSW3bの出力ノードはバッファB3を介して制御端子C1P3へ接続され、スイッチSW4aおよびSW4bの出力ノードはバッファB4を介して制御端子C1P4へ接続され、スイッチSW5aおよびSW5bの出力ノードはバッファB5を介して制御端子C1P5へ接続される。また内部回路40から出力される制御用信号ΦS2はスイッチ回路に入力されることなく、バッファB2を介して制御端子C1P2へ入力される。
またメモリ制御装置C1の内部回路40からは、制御対象となるチップを選択する選択信号ΦCS2およびΦCS3が発せられる。選択信号ΦCS2は、SW1aおよびSW3a乃至SW5aに備えられるNMOSトランジスタのゲート、SW1bおよびSW3b乃至SW5bに備えられるPMOSトランジスタのゲートにそれぞれ入力される。同様にして選択信号ΦCS3は、SW1aおよびSW3a乃至SW5aに備えられるPMOSトランジスタのゲート、SW1bおよびSW3b乃至SW5bに備えられるNMOSトランジスタのゲートにそれぞれ入力される。また選択信号ΦCS2はバッファB6を介して端子C1SP2へ、選択信号ΦCS3はバッファB7を介して端子C1SP3へそれぞれ入力される。またメモリチップC2は、メモリ端子C2P1には制御用信号ΦS1、メモリ端子C2P2には制御用信号ΦS2、メモリ端子C2P3には制御用信号ΦS3、メモリ端子C2P4には制御用信号ΦS4、メモリ端子C2P5には制御用信号ΦS5がそれぞれ入力される必要があるメモリチップである。またメモリチップC3は、メモリ端子C3P1には制御用信号ΦS3、メモリ端子C3P2には制御用信号ΦS2、メモリ端子C3P3には制御用信号ΦS4、メモリ端子C3P4には制御用信号ΦS5、メモリ端子C3P5には制御用信号ΦS1がそれぞれ入力される必要があるメモリチップである。
メモリチップC2がメモリ制御装置C1によって制御される場合には、メモリ制御装置C1の内部回路40からハイレベルの選択信号ΦCS2およびローレベルの選択信号ΦCS3が発せられる。ハイレベルの選択信号ΦCS2がバッファB6、端子C1SP2を介してチップC2のメモリ端子C2SP2へ入力されることで、メモリチップC2の内部回路は活性状態とされ各制御用信号を入出力可能な状態にされる。このときチップC3のメモリ端子C3SP3に入力される選択信号ΦCS3はローレベルであるため、メモリチップC3の内部回路は活性状態とされず、各制御用信号の入出力の待機状態である。また同時に、ハイレベルの選択信号ΦCS2およびローレベルの選択信号ΦCS3がスイッチ回路SW1、SW3、SW4、SW5へ入力され、スイッチSW1a、SW3a、SW4a、SW5aが導通状態とされ、スイッチSW1b、SW3b、SW4b、SW5bが非導通状態とされる。よって制御用信号ΦS1はスイッチSW1a、バッファB1、制御端子C1P1を介して、活性状態とされたメモリチップC2のメモリ端子C2P1へ入力される。同様にして制御用信号ΦS3はスイッチSW3a、バッファB3、制御端子C1P3を介してメモリ端子C2P3へ入力され、制御用信号ΦS4はスイッチSW4a、バッファB4、制御端子C1P4を介してメモリ端子C2P4へ入力され、制御用信号ΦS5はスイッチSW5a、バッファB5、制御端子C1P5を介してメモリ端子C2P5へ入力される。また制御用信号ΦS2はスイッチを介さずにバッファB2、制御端子C1P2を介してメモリチップC2のメモリ端子C2P2へ入力される。
一方メモリチップC3がメモリ制御装置C1によって制御される場合には、メモリ制御装置C1の内部回路40からハイレベルの選択信号ΦCS3およびローレベルの選択信号ΦCS2が発せられる。ハイレベルの選択信号ΦCS3がバッファB7、端子C1SP3を介してチップC3のメモリ端子C3SP3へ入力されることで、メモリチップC3の内部回路は活性状態とされ各制御用信号を入出力可能な状態にされる。このときチップC2のメモリ端子C2SP2に入力される選択信号ΦCS2はローレベルであるため、メモリチップC2の内部回路は活性状態とされず、各制御用信号の入出力の待機状態である。また同時に、ハイレベルの選択信号ΦCS3およびローレベルの選択信号ΦCS2がスイッチ回路SW1、SW3、SW4、SW5へ入力され、スイッチSW1a、SW3a、SW4a、SW5aが非導通状態とされ、スイッチSW1b、SW3b、SW4b、SW5bが導通状態とされる。よって制御用信号ΦS1は、スイッチSW5b、バッファB5、制御端子C1P5を介して、活性状態とされたメモリチップC3のメモリ端子C3P5へ入力される。同様にして制御用信号ΦS3はスイッチSW1a、バッファB1、制御端子C1P1を介してメモリ端子C3P1へ入力され、制御用信号ΦS4はスイッチSW3a、バッファB3、制御端子C1P3を介してメモリ端子C3P3へ入力され、制御用信号ΦS5はスイッチSW4a、バッファB4、制御端子C1P4を介してメモリ端子C3P4へ入力される。また制御用信号ΦS2はスイッチを介さずにバッファB2、制御端子C1P2を介してメモリチップC3のメモリ端子C3P2へ入力される。
これにより、メモリ制御装置C1の内部回路40から出力される制御用信号ΦS1乃至ΦS5を、メモリチップC2およびC3のメモリ端子の端子配列順序に応じた信号順序で切り替えることができる。よって従来のようにインターポーザチップを使用することなく、メモリチップC1とメモリチップC2とを接続するための配線領域WR2およびメモリチップC2とメモリチップC3とを接続するための配線領域WR3において、各配線が交差する等の事態を防ぐことができる。よって配線の複雑化を防止し、歩留まりや品質の低下を招くおそれや、部品や工程の増加に伴うコスト上昇のおそれを回避できる。なお第1実施形態においては、制御用信号ΦS1乃至ΦS5がメモリ制御装置C1からメモリチップC2、C3へ出力される場合について例示したが、メモリチップC2およびC3からメモリ制御装置C1へデータ信号等が入力される場合においても同様の効果があることはいうまでもない。また本第1実施形態では、選択信号ΦCS2およびΦCS3は切替回路27aを介さずに直接に端子C1SP2、C1SP3に接続されるとしたが、この形態に限られず、制御用信号ΦS1乃至ΦS5と同様に切替回路27aを介して切り替えられる構成としてもよい。
本発明の第2実施形態を図3乃至図8を用いて説明する。メモリ制御装置C1aはメモリ制御装置C1(図2)に備えられる切替回路27aに代えて、切替回路27bを備える。切替回路27bにはセレクタ部C2S1乃至C2S5およびC3S1乃至C3S5、スイッチ回路SW1乃至SW5、割当情報記憶回路SR1およびSR2が備えられる。スイッチ回路SW1乃至SW5は、スイッチSW1a乃至SW5aおよびスイッチSW1b乃至SW5bを備える。また内部回路40から出力された選択信号ΦCS2が、スイッチSW1a乃至SW5aのNMOSトランジスタのゲートおよびスイッチSW1b乃至SW5bのPMOSトランジスタのゲートに入力される。また選択信号ΦCS3が、スイッチSW1a乃至SW5aのPMOSトランジスタのゲートおよびスイッチSW1b乃至SW5bのNMOSトランジスタのゲートにそれぞれ入力される。そしてセレクタ部C2S1乃至C2S5の出力信号が、スイッチ回路SW1乃至SW5のスイッチSW1a乃至SW5aを介して制御端子C1P1乃至C1P5に入力されるとともに、セレクタ部C3S1乃至C3S5の出力信号が、スイッチ回路SW1乃至SW5のスイッチSW1b乃至SW5bを介して制御端子C1P1乃至C1P5に入力される。また内部回路40から出力された選択信号ΦCS2はバッファB6を介して端子C1SP2へ、選択信号ΦCS3はバッファB7を介して端子C1SP3へそれぞれ入力される。
セレクタ部C2S1にはセレクタスイッチSL1乃至SL5が備えられる。セレクタスイッチSL1乃至SL5には制御用信号ΦS1乃至ΦS5が入力され、セレクタスイッチSL1乃至SL5の出力ノードは共通に接続された上でスイッチ回路SW1のスイッチSW1aへ接続される。またセレクタ部C2S1はノアゲートNR1乃至NR5を備え、割当情報記憶回路SR1から出力される割当情報S1D1乃至S1D3がノアゲートNR1乃至NR5の各々に入力される。ノアゲートNR1乃至NR5の出力はセレクタスイッチSL1乃至SL5のゲートにそれぞれ入力される。
ここでノアゲートNR1はローレベルの割当情報S1D1乃至S1D3が入力された時にハイレベルの信号を出力し、ノアゲートNR2はローレベルの割当情報S1D1およびS1D2とハイレベルの割当情報S1D3とが入力された時にハイレベルの信号を出力し、ノアゲートNR3はハイレベルの割当情報S1D2とローレベルの割当情報S1D1およびS1D3とが入力された時にハイレベルの信号を出力し、ノアゲートNR4はハイレベルの割当情報S1D1とローレベルの割当情報S1D2およびS1D3とが入力された時にハイレベルの信号を出力し、ノアゲートNR5はハイレベルの割当情報S1D1およびS1D3とローレベルの割当情報S1D2とが入力された時にハイレベルの信号を出力する構成を有するノアゲートである。またセレクタ部C2S2乃至C2S5もセレクタ部C2S1と同様の構成を有する。
また切替回路27bには、セレクタ部C2S1乃至C2S5と同様の構成を備えるセレクタ部C3S1乃至C3S5が備えられる。セレクタ部C3S1乃至C3S5には割当情報記憶回路SR2から出力される割当情報が入力される。そしてセレクタ部C3S1乃至C3S5の出力信号がスイッチ回路SW1乃至SW5のスイッチSW1b乃至SW5bを介して制御端子C1P1乃至C1P5に入力される。その他の構成は第1実施形態と同様のためここでは説明を省略する。なおセレクタ部C2S1乃至C2S5、C3S1乃至C3S5は第1セレクタ回路の一例である。
メモリ制御装置C1aによってメモリチップC2が選択され制御される場合には、メモリ制御装置C1aの内部回路40からハイレベルの選択信号ΦCS2およびローレベルの選択信号ΦCS3が発せられる。ハイレベルの選択信号ΦCS2がバッファB6、端子C1SP2を介してメモリチップC2のメモリ端子C2SP2(不図示)へ入力されることで、メモリチップC2はメモリ制御装置C1aから入力される信号を受信可能状態とされる。また同時に、ハイレベルの選択信号ΦCS2およびローレベルの選択信号ΦCS3がスイッチ回路SW1乃至SW5へ入力され、スイッチSW1a乃至SW5aが導通状態、スイッチSW1b乃至SW5bが非導通状態とされることで、セレクタ部C2S1乃至C2S5の出力信号が制御端子C1P1乃至C1P5を介して出力され、受信可能状態とされているメモリチップC2のメモリ端子C2P1乃至C2P5へ入力される。
メモリチップC2のメモリ端子C2P1乃至C2P5へ入力される信号をメモリ端子ごとに選択するセレクタ部C2S1乃至C2S5には、割当情報記憶回路SR1から出力される割当情報S1D1乃至S1D3、S2D1乃至S2D3、S3D1乃至S3D3、S4D1乃至S4D3、S5D1乃至S5D3がセレクタ部C2S1乃至C2S5の各ノアゲートに入力される。割当情報S1D1乃至S1D3、S2D1乃至S2D3、S3D1乃至S3D3、S4D1乃至S4D3、S5D1乃至S5D3は、メモリチップC2のメモリ端子C2P1乃至C2P5に応じて決定されるそれぞれの制御用信号ΦS1乃至ΦS5の信号順序を、メモリ制御装置C1aの制御端子C1P1乃至C1P5に割り当てるように、セレクタ部C2S1乃至C2S5でのセレクタスイッチの選択をして信号順序を設定するために用いられる信号である。
メモリ端子C2P1に入力されるべき信号が制御用信号ΦS1である場合、割当情報記憶回路SR1からはすべてローレベルの割当情報S1D1乃至S1D3が出力される。この時ノアゲートNR1の出力のみがハイレベルとされ、ノアゲートNR2乃至NR5の出力はローレベルが維持される。よってセレクタスイッチSL1のゲートが導通状態とされ、セレクタスイッチSL2乃至SL5のゲートは非導通状態とされる。すなわちセレクタ部C2S1で制御用信号ΦS1が選択され、制御用信号ΦS1がセレクタ部C2S1から出力される。なお本実施形態では5種類の制御用信号ΦS1乃至ΦS5のうちから一つの制御用信号が選択されるため、割当情報は3ビットのビット列で構成される。
以下同様にして、メモリ端子C2P2に入力されるべき信号が制御用信号ΦS2である場合、セレクタ部C2S2にはローレベルの割当情報S1D1およびS1D2とハイレベルの割当情報S1D3とが入力され、セレクタスイッチSL2のゲートが導通状態とされる。またメモリ端子C2P3に入力されるべき信号が制御用信号ΦS3である場合、セレクタ部C2S3にはハイレベルの割当情報S1D2とローレベルの割当情報S1D1およびS1D3とが入力され、セレクタスイッチSL3のゲートが導通状態とされる。またメモリ端子C2P4に入力されるべき信号が制御用信号ΦS4である場合、セレクタ部C2S4にはハイレベルの割当情報S1D1とローレベルの割当情報S1D2およびS1D3とが入力され、セレクタスイッチSL4のゲートが導通状態とされる。またメモリ端子C2P5に入力されるべき信号が制御用信号ΦS5である場合、セレクタ部C2S5にはハイレベルの割当情報S1D1およびS1D3とローレベルの割当情報S1D2とが入力され、セレクタスイッチSL5のゲートが導通状態とされる。このようにしてセレクタ部C2S1乃至C2S5では、メモリチップC2のメモリ端子C2P1乃至C2P5に入力が必要な制御用信号の配列順序に応じた信号順序で、制御用信号ΦS1乃至ΦS5が設定される。
一方メモリ制御装置C1aによってメモリチップC3が選択され制御される場合には、メモリ制御装置C1aの内部回路40からハイレベルの選択信号ΦCS3およびローレベルの選択信号ΦCS2が発せられる。ハイレベルの選択信号ΦCS3がバッファB7、端子C1SP3を介してメモリチップC3のメモリ端子C3SP3(不図示)へ入力されることで、メモリチップC3はメモリ制御装置C1aから入力される信号を受信可能状態とされる。また同時に、ハイレベルの選択信号ΦCS3およびローレベルの選択信号ΦCS2がスイッチ回路SW1乃至SW5へ入力され、スイッチSW1b乃至SW5bが導通状態、スイッチSW1a乃至SW5aが非導通状態とされることで、セレクタ部C3S1乃至C3S5の出力が制御端子C1P1乃至C1P5を介して出力され、受信可能状態とされているメモリチップC3のメモリ端子C3P1乃至C3P5へ入力される。
メモリチップC3へ入力される信号を選択するセレクタ部C3S1乃至C3S5には、割当情報記憶回路SR2から出力される割当情報(不図示)が入力される。また不図示の割当情報に応じて、セレクタ部C2S1乃至C2S5での選択動作と同様にして、セレクタ部C3S1では制御用信号ΦS3が、セレクタ部C3S2では制御用信号ΦS2が、セレクタ部C3S3では制御用信号ΦS4が、セレクタ部C3S4では制御用信号ΦS5が、セレクタ部C3S5では制御用信号ΦS1が、それぞれメモリ制御装置C1aから出力される制御用信号として選択される。
メモリ制御装置C1aでは、制御端子C1P1乃至C1P5に制御用信号を割り当てる際、選択信号ΦCS2、ΦCS3に応じたスイッチ回路SW1乃至SW5による選択に先立ち、セレクタ部C2S1乃至C2S5、及びC3S1乃至C3S5に、選択信号ΦCS2およびΦCS3で選択されるメモリチップC2、C3のメモリ端子順序に応じた信号順序を設定しておくことができる。選択されるメモリチップが動的に変化する場合にも、各々のメモリチップC2、C3に適合した信号順序を予め設定しておくことができ、選択チップの変更に伴うアクセス時間を低減することができる。
割当情報記憶回路SR1、SR2の第1構成例を図4および図5を用いて説明する。図4(A)に示す割当情報記憶回路SRはその内部に記憶部DM1乃至DM15を備える。記憶部の必要な数はメモリ制御装置C1aに備えられる制御端子数および制御端子ごとに選択すべき制御用信号および選択信号の数で定まる値である。本実施形態では5種類の制御用信号から一つが選択されるため割当情報は3ビットのビット列で構成され、またメモリ制御装置C1aに備えられる制御端子が5つであるため、合計15個の記憶部DM1乃至DM15が必要である。図4(B)に示すように各記憶部DMn(n=1乃至15)はインバータ部INVとラッチ部LAから構成される。インバータ部INVはNMOSトランジスタM1およびPMOSトランジスタM2を備え、トランジスタM1のソースには接地電圧が、トランジスタM2のソースにはフューズFnを介して電源電圧VDDが印加される。またラッチ信号ΦLATがトランジスタM1およびM2のゲートに入力される。トランジスタM1およびM2のドレインは互いに接続されてインバータ部INVの出力とされ、ラッチ部LAへ接続される。ラッチ部LAにラッチされた情報は、記憶部DMnから割当情報として出力される。すなわち記憶部DM1乃至DM3の出力は割当情報S1D1乃至S1D3、記憶部DM4乃至DM6の出力は割当情報S2D1乃至S2D3、記憶部DM7乃至DM9の出力は割当情報S3D1乃至S3D3、記憶部DM10乃至DM12の出力は割当情報S4D1乃至S4D3、記憶部DM13乃至DM15の出力は割当情報S5D1乃至S5D3としてそれぞれ出力される。
図5に割当情報記憶回路SRのタイミングチャートを示す。メモリ制御装置C1aに電源電圧VDDが投入されると、不図示の制御回路よりパルス状のラッチ信号ΦLATが記憶部DM1乃至DM15に入力される。記憶部DMnにおいてフューズFn(n=1乃至15)が非切断状態の場合には、ラッチ信号ΦLATのトリガ信号がローレベルにされることに応じてインバータ部INVの出力がハイレベルとなるため、ラッチ部LAで反転されたローレベルの割当情報S1Dnが出力される(矢印Y1)。一方フューズFnが切断状態の場合には、ラッチ信号ΦLATのトリガ信号がローレベルにされてもインバータ部INVの出力はローレベルであるため、ラッチ部LAで反転されたハイレベルの割当情報S1Dnが出力される(矢印Y2)。よって、記憶部DMnに備えられるフューズFnを、メモリ制御装置C1aに制御されるメモリチップの端子配列順序に対応した信号順序に応じて予め切断しておくことにより、メモリ制御装置C1aに電源を投入する度に記憶部DM1乃至DM15から割当情報S1D1乃至S5D3が出力される。
また割当情報記憶回路SRの第2構成例を図6および図7を用いて説明する。図6(A)に示す割当情報記憶回路SRはその内部に情報ラッチ部DMAn(n=1乃至15)を備える。図6(B)に示す情報ラッチ部DMAn(n=1乃至15)は記憶スイッチ部SSとラッチ部LAとインバータINMとが直列に接続され、割当入力信号ΦS1D1乃至S1D3、ΦS2D1乃至S2D3、ΦS3D1乃至S3D3、ΦS4D1乃至S4D3、ΦS5D1乃至S5D3が記憶スイッチ部SSに入力され、ラッチ信号ΦLATに応じてラッチ部LAに取り込まれてラッチされる。ラッチされた信号はそれぞれ割当情報S1D1乃至S1D3、S2D1乃至S2D3、S3D1乃至S3D3、S4D1乃至S4D3、S5D1乃至S5D3としてインバータINMから出力される。
第2構成例の割当情報記憶回路SRのタイミングチャートを図7に示す。メモリ制御装置C1aに電源電圧VDDが投入されると、パルス状のラッチ信号ΦLATが情報ラッチ部DMA1乃至DMA15に入力される。そして割当入力信号ΦS1D1乃至S1D3、ΦS2D1乃至S2D3、ΦS3D1乃至S3D3、ΦS4D1乃至S4D3、ΦS5D1乃至S5D3が、ラッチ部LAに取り込まれてラッチされるまで情報ラッチ部DMA1乃至DMA15に入力される。図6(B)に示す情報ラッチ部DMAn(n=1乃至15)についてみると、ラッチ信号ΦLATがハイレベルの期間中においては記憶スイッチ部SSが導通状態とされる。そしてこの期間中にハイレベルの割当入力信号ΦS1D1乃至S5D3が情報ラッチ部DMAnに入力されると、ハイレベルの割当情報S1D1乃至S5D3がラッチ部LAに取り込まれる(矢印Y3)。またローレベルの割当入力信号ΦS1D1乃至S5D3が情報ラッチ部DMAnに入力されると、ローレベルの割当情報S1D1乃至S5D3がラッチ部LAに取り込まれる(矢印Y4)。
よって、メモリ制御装置C1aに電源が投入された初期状態において割当入力信号ΦS1D1乃至S1D3、ΦS2D1乃至S2D3、ΦS3D1乃至S3D3、ΦS4D1乃至S4D3、ΦS5D1乃至S5D3を情報ラッチ部DMAnのラッチ部LAにラッチさせることにより、以後は情報ラッチ部DMAnから割当情報S1D1乃至S1D3、S2D1乃至S2D3、S3D1乃至S3D3、S4D1乃至S4D3、S5D1乃至S5D3が出力される。
これによりセレクタ部において、メモリ制御装置C1aの内部回路40から出力される制御用信号ΦS1乃至ΦS5を、メモリチップC2のメモリ端子C2P1乃至C2P5、メモリチップC3のメモリ端子C3P1乃至C3P5の端子配列順序に応じた信号順序に設定することができる。よって従来のようにインターポーザチップを使用することなく、メモリ制御装置C1とメモリチップC2とを接続する配線領域WR2、メモリチップC2とC3とを接続する配線領域WR3において、各配線が交差する等の事態を防ぐことができるため、配線の複雑化を防止し、歩留まりや品質の低下を招くおそれや、部品や工程の増加に伴うコスト上昇のおそれを回避できる。
なお図1の原理図で示したように、制御用信号ΦS1乃至ΦS5に加えて、選択信号ΦCS2、ΦCS3も、切替回路を介することでメモリチップの端子配列順序に応じて割り当てることが可能である。例として図3のメモリ制御装置C1aを、図8に示すような切替回路27dを備えるメモリ制御装置C1bのように構成する場合を説明する。メモリ制御装置C1bは制御端子C1P1乃至C1P7を備え、制御用信号ΦS1乃至ΦS5および選択信号ΦCS2、ΦCS3が当該制御端子に割り当てられる。メモリチップC2はメモリ端子C2P1乃至C2P7、メモリチップC3はメモリ端子C3P1乃至C3P7を備え、制御用信号ΦS1乃至ΦS5および選択信号ΦCS2、ΦCS3が入出力される。切替回路27dにはセレクタ部C2S1a乃至C2S7aおよびC3S1a乃至C3S7a、スイッチ回路SW1乃至SW7が備えられる。選択信号ΦCS2、ΦCS3は内部回路40でバッファBB2、BB3を介して出力される。またバッファを介する前の信号がそれぞれ切替信号SWCS2、SWCS3として内部回路40から出力され、スイッチ回路SW1乃至SW7に入力される。セレクタ部C2S1a乃至C2S7aおよびC3S1a乃至C3S7aの出力信号が、スイッチ回路SW1乃至SW7を介して制御端子C1P1乃至C1P7に入力される。セレクタ部C2S1aにはセレクタスイッチSL1乃至SL7が備えられる。セレクタスイッチSL1乃至SL7には制御用信号ΦS1乃至ΦS5に加えて選択信号ΦCS2、ΦCS3が入力される。またセレクタ部C2S1aはノアゲートNR1乃至NR7を備える。セレクタ部C2S1a乃至C2S7aには、割当情報記憶回路SR1から出力される割当情報S1D1乃至S7D3が入力される。その他の構成は図3のメモリ制御装置C1aと同様のためここでは説明を省略する。
メモリ制御装置C1bによってメモリチップC2が選択され制御される場合には、内部回路40からハイレベルの切替信号SWCS2およびローレベルの切替信号SWCS3が発せられスイッチ回路SW1乃至SW7へ入力される。するとセレクタ部C2S1a乃至C2S7aの出力端子が制御端子C1P1乃至C1P7と導通状態とされる。また割当情報記憶回路SR1から出力される割当情報S1D1乃至S7D3によって、制御用信号ΦS1乃至ΦS5および選択信号ΦCS2、ΦCS3の信号順序が、メモリチップC2のメモリ端子C2P1乃至C2P7に応じた信号順序で割り当てられるように、セレクタ部C2S1a乃至C2S7aでのセレクタスイッチの選択が行われる。これにより、制御用信号ΦS1乃至ΦS5に加えて、選択信号ΦCS2およびΦCS3も、選択されるメモリチップC2、C3のメモリ端子順序に応じた信号順序で制御端子C1P1乃至C1P7に割り当てることができる。なお内部回路40でバッファBB2、BB3を介して選択信号ΦCS2、ΦCS3を出力することで、切替回路27dを駆動する駆動能力を高めるとともに、切替信号SWCS2、SWCS3に対して選択信号ΦCS2、ΦCS3の出力タイミングを遅延させることができる。そのため、選択信号ΦCS2、ΦCS3によってセレクタ部C2S1a乃至C2S7aの切り替え動作が終了する前に、スイッチ回路SW1乃至SW7の切り替えを確定させることができる。
本発明に係る第3実施形態を図9を用いて説明する。第3実施形態は、図2のメモリ制御装置C1におけるバッファB1乃至B5に代えて、各制御端子C1P1乃至C1P5に電圧可変ドライバ部VDを備える実施形態である。図9に電圧可変ドライバ部VDの回路図を示す。電圧可変ドライバ部VDは高電圧出力ドライバDH、低電圧出力ドライバDL、ドライバスイッチ部DSW、スイッチドライバSWDを備える。高電圧出力ドライバDHには2.5(V)、低電圧出力ドライバDLには1.8(V)、ドライバスイッチ部DSWのインバータDIVには2.5(V)の電源電圧がそれぞれ供給される。またスイッチドライバSWDには高電圧出力ドライバDHに供給される電源電圧と同等以上の電源電圧が供給される。本実施形態では2.5(V)が供給される。スイッチSWx(x=1乃至5、図2)からの出力信号は、電圧可変ドライバ部VDが備える高電圧出力ドライバDHおよび低電圧出力ドライバDLにそれぞれ入力される。高電圧出力ドライバDHおよび低電圧出力ドライバDLの出力信号はドライバスイッチ部DSWを介してともに制御端子C1Pxに入力される。ドライバスイッチ部DSWにはドライバ切替部28から出力されるドライバ切替信号ΦDSSがスイッチドライバSWDを介して入力される。制御端子C1PxはメモリチップC2およびC3の各メモリ端子に接続される(図2)。
メモリチップC2の電源電圧が2.5(V)、メモリチップC3の電源電圧が1.8(V)の場合の作用を説明する。メモリ制御装置C1(図2)によってメモリチップC2が選択される場合、ハイレベルの選択信号ΦCS2がメモリ制御装置C1の内部回路40からメモリチップC2のメモリ端子C2SP2に入力され、メモリチップC2が活性化され制御用信号を入出力可能な状態にされる。また同時に、ローレベルのドライバ切替信号ΦDSSがドライバ切替部28からドライバスイッチ部DSWに入力され、高電圧出力ドライバDHと制御端子C1Px(x=1乃至5)との経路が導通状態、低電圧出力ドライバDLと制御端子C1Pxとの経路が非導通状態とされることで、SW1乃至SW5(図2)から出力される制御用信号は高電圧出力ドライバDHによってドライブされて制御端子C1P1乃至C1P5からメモリチップC2へ出力される。
一方、メモリ制御装置C1によってメモリチップC3が選択される場合、ハイレベルの選択信号ΦCS3がメモリ制御装置C1の内部回路40からメモリチップC3のメモリ端子C3SP3に入力され、メモリチップC3が活性化され制御用信号を入出力可能な状態にされる。また同時に、ハイレベルのドライバ切替信号ΦDSSがドライバ切替部28からドライバスイッチ部DSWに入力され、高電圧出力ドライバDHと制御端子C1Pxとの経路が非導通状態、低電圧出力ドライバDLと制御端子C1Pxとの経路が導通状態とされることで、SW1乃至SW5(図2)から出力される制御用信号は低電圧出力ドライバDLによってドライブされて制御端子C1P1乃至C1P5からメモリチップC2へ出力される。
本発明に係る第4実施形態を図10を用いて説明する。第4実施形態は第3実施形態の電圧可変ドライバ部VD1に代えて電圧可変ドライバ部VDRを備える構成である。図10(A)において電圧可変ドライバ部VDRはドライバDR、電源発生部29を備える。スイッチSWx(x=1乃至5、図2)の出力はドライバDRを介して制御端子C1Pxに入力される。電源切替部37から出力される電源切替信号ΦSSが電源発生部29へ入力され、電源発生部29からドライバDRへ電源切替信号ΦSSに応じた所定電圧の電源が供給される。また電源発生部29の構成例を図10(B)に示す。なお電源発生部29の構成は図9の電圧可変ドライバ部VDと同様なため説明は省略する。
メモリチップC2の電源電圧が2.5(V)、メモリチップC3の電源電圧が1.8(V)の場合の作用を説明する。メモリ制御装置C1(図2)によってメモリチップC2が選択される場合、ハイレベルの選択信号ΦCS2がメモリ制御装置C1の内部回路40からメモリチップC2のメモリ端子C2SP2に入力され、メモリチップC2が活性化され制御用信号を入出力可能な状態にされる。また同時に、ローレベルの電源切替信号ΦSSが電源切替部37からドライバスイッチ部DSW2に入力され、2.5(V)の電源電圧と制御端子C1Px(x=1乃至5)との経路が導通状態、1.8(V)の電源電圧と制御端子C1Pxとの経路が非導通状態とされることで、SW1乃至SW5(図2)から出力される制御用信号は2.5(V)の電源電圧によってドライブされて制御端子C1P1乃至C1P5からメモリチップC2へ出力される。
一方、メモリ制御装置C1によってメモリチップC3が選択される場合、ハイレベルの選択信号ΦCS3がメモリチップC3のメモリ端子C3SP3に入力され、メモリチップC3が活性化される。また同時に、ハイレベルの電源切替信号ΦSSが電源切替部37からドライバスイッチ部DSW2に入力され、2.5(V)の電源電圧と制御端子C1Pxとの経路が非導通状態、1.8(V)の電源電圧と制御端子C1Pxとの経路が導通状態とされることで、SW1乃至SW5(図2)から出力される制御用信号は1.8(V)の電源電圧によってドライブされて制御端子C1P1乃至C1P5からメモリチップC2へ出力される。
またメモリチップC2とC3とのうちの高い電源電圧と同等以上の電源電圧をドライバに供給することも可能である。すなわち、メモリチップC3は供給される電圧が1.8(V)であるところ、2.5(V)の電圧信号が入力されても故障等が発生しない耐圧を有していれば、メモリ制御装置C1によってメモリチップC2およびC3のどちらが選択されている場合においても、電圧可変ドライバ部VD(図9)では常に高電圧出力ドライバDHが選択されるとしてもよいし、電圧可変ドライバ部VDR(図10)では常に電源発生部29からドライバDRへ2.5(V)の電源電圧が供給されるとしてもよい。
第3、第4実施形態にかかるメモリ制御装置C1によれば、メモリチップC2およびC3に供給される電源電圧以上の電圧レベルを有する制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力されるため、メモリチップC2およびC3はハイレベルを確実に入力することができ、メモリチップに供給される電源電圧より低い中間レベルの電圧の信号が入力されることによる貫通電流が流れてしまうことを防止することができる。
本発明に係る第5実施形態を図11を用いて説明する。図11において、メモリ制御装置CV1は切替回路27cを備え、内部回路40aから入出力される制御用信号31、33、34、選択信号SV2、SV3が切替回路27cを介して制御端子P31、P33、P34、P36、P37から入出力される。制御端子P32には電源電圧VDDを供給する不図示の電源電圧供給部が接続され、また制御端子P35は接地電圧VSSとされる。メモリチップCV3では、内部回路41から入出力される制御用信号および選択信号31c、33c、34c、36c、37cが、メモリ端子31b2、33b1、34b1、36b1、37b1を介して入出力される。またメモリ端子31b1、32b1、35b1は電源電圧VDDの電源線VDD3に接続され、メモリ端子端子32b2、33b2、35b2は接地電圧VSSの電源線VSS3に接続される。メモリ制御装置CV1の制御端子P31乃至P37がメモリチップCV2のメモリ端子31a乃至37aに接続されると共に、メモリ端子31a乃至37aを介して、メモリチップCV3のメモリ端子31b2、32b1、33b1、34b1、35b2、36b1、37b1へそれぞれ接続される。選択信号SV2が制御端子P31乃至P37の何れかの端子を介してメモリチップCV2の対応するメモリ端子に入力されることで、メモリチップCV2は活性化され、信号受付可能状態にされる。同様に、選択信号SV3がメモリチップCV3の対応するメモリ端子に入力されることで、メモリチップCV3は活性化する。
電源電圧供給部VDD1が制御端子P32、メモリ端子32aを介してメモリ端子32b1に接続されることで、電源線VDD3に電源電圧VDDが供給される。また接地電圧供給部VSS1が制御端子P35、メモリ端子35aを介してメモリ端子35b2に接続されることで、電源線VSS3に接地電圧VSSが供給される。このときメモリ端子31b1、32b2、33b2および35b1には接続される端子がない状態である。ここでメモリチップCV2において、メモリ端子32aには電源電圧VDDに替えて接地電圧VSSが供給され、メモリ端子35aには接地電圧VSSに替えて電源電圧VDDが供給される場合を説明する。このときメモリ制御装置CV1において、制御端子P32には不図示の電源電圧供給部に代えて接地電圧が接続され、制御端子P35には接地電圧に替えて不図示の電源電圧供給部が接続される構成とすれば、メモリ制御装置CV1とメモリチップCV2との間で配線が交差することを防止できる。この場合さらに、メモリ端子32aとメモリ端子32b1との接続を、メモリ端子32aとメモリ端子32b2との接続へ変更することにより、接地電圧供給部VSS1を制御端子P32、メモリ端子32a、メモリ端子32b2を介して電源線VSS3へ接続することができる。また同様にしてメモリ端子35aとメモリ端子35b2との接続を、メモリ端子35aとメモリ端子35b1との接続へ変更することにより、電源電圧供給部VDD1を制御端子P35、メモリ端子35a、メモリ端子35b1を介して電源線VDD3へ接続することができる。そして第1および第2実施形態と同様にして、選択信号SV2、SV3に応じて切替回路27cが動作する構成とすると、メモリ制御装置CV1の内部回路40aから出力される制御用信号31、33、34および選択信号SV2、SV3を、メモリチップCV2およびCV3のメモリ端子の端子配列順序に応じた信号順序で切り替えることができる。
これにより、電源電圧VDDおよび接地電圧VSSが供給されるメモリチップCV3の端子の順序を、メモリ制御装置CV1における電源電圧VDDおよび接地電圧VSSを供給する端子配列順序に応じた信号順序で切り替えることができる。さらに付け加えて、メモリ制御装置CV1の内部回路40aから出力される制御用信号31、33、34および選択信号SV2、SV3を、メモリチップCV2およびCV3のメモリ端子の端子配列順序に応じた信号順序で切り替えることができる。よって従来のようにインターポーザチップを使用することなく、メモリチップCV2とメモリチップCV3とを接続するための配線領域WR4において、各配線が交差する等の事態を防ぐことができる。
ここで、電源電圧供給部VDD1および接地電圧供給部VSS1を、メモリ制御装置CV1の切替回路27cを介して切替え動作を行った上でメモリチップCV2、CV3に接続する構成をとる場合には、配線領域WR4において、各配線が交差する等の事態を防ぐことができるものの、切替回路27cに存在する抵抗成分により電圧が影響を受けて変動し、メモリチップが誤動作するおそれがあるため問題である。また切替回路27cの抵抗成分を減少させようとすると、切り替えに用いられるスイッチ素子が大きくなり問題である。しかし図11のような構成をとれば電源電圧供給部VDD1、接地電圧供給部VSS1は切替回路27cを経由せず、また切替回路27cによって切替え動作が行われないため、切替回路27cに存在する抵抗成分により電圧が影響を受けることを回避することができ、上記問題を回避することができる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。本発明に係る第1実施形態(図2)においては、メモリ制御装置C1が制御するチップはメモリチップC2とC3としたが、3つ以上のメモリチップであってもよい。また制御するメモリチップが単数の場合においても、メモリ制御装置C1の内部回路40から出力される制御用信号ΦS1乃至ΦS5をメモリチップのメモリ端子の端子配列順序に応じた信号順序に合わせて制御端子C1P1乃至C1P5に割り当てれば、チップ間の接続の際に配線が交差する等の事態を防ぐことができ、発明の効果が得られることはいうまでもない。
また本発明の第2実施形態(図3)においては、セレクタ部C2S1乃至C2S5およびC3S1乃至C3S5、スイッチ回路SW1乃至SW5、割当情報記憶回路SR1およびSR2によって切替回路27bが構成されるとしたが、この構成に限られない。例えばスイッチ回路を備えず、セレクタ部と割当情報記憶回路とを備えて構成することもできる。メモリチップの選択信号に応じて、割当情報記憶回路から割当情報を出力することにより、セレクタ部にて選択されたメモリチップのメモリ端子の順序に合わせて制御端子への制御信号の割り当てをおこなうこともできる。これによりスイッチ回路がなくなり、また接続されるメモリチップ数に応じた数のセレクタ部を備える必要がなく、制御端子に応じた数を備えれば足りるため、メモリ制御装置C1aのチップサイズが増大するおそれを防止できる。なおこのような回路構成は、第2セレクタ回路の一例として挙げられる。
またさらに、情報ラッチ部DMAnを備える割当情報記憶回路SR(図6)において、メモリ制御装置C1aによって異なるメモリチップが選択されるたびに、その選択されたメモリチップに応じた割当入力信号が割当情報記憶回路SRに入力される構成としてもよい。これにより、接続されるメモリチップ数に応じた数の割当情報記憶回路SRnを備える必要がなく、割当情報記憶回路SRは一つで足りるため、メモリ制御装置C1aのチップサイズが増大するおそれを防止できる。
また本発明の第3実施形態(図9)においては、高電圧出力ドライバDHおよび低電圧出力ドライバDLに供給される電圧とメモリチップC2、C3の電源電圧とが同一である場合を示したが、この場合に限られない。例えば高電圧出力ドライバDHには2.5(V)、低電圧出力ドライバDLには1.8(V)の電圧がそれぞれ供給される場合において、メモリチップC2およびC3のうち高い方の電源電圧が1.8(V)以上2.5(V)以下の範囲内の場合は高電圧出力ドライバDHが選択され、メモリチップC2およびC3のうち高い方の電源電圧が1.8(V)以下の場合は低電圧出力ドライバDLが選択される構成とすることができる。
またメモリ制御装置C1(図2)およびメモリ制御装置C1a(図3)はメモリチップC2およびC3へ制御用信号ΦS1乃至ΦS5を出力するとしたがこの形態に限られず、メモリチップC2およびC3からメモリ制御装置C1およびC1aへデータ信号等が入力される場合においても実施可能であることはいうまでもない。
ここで、本発明の技術思想により、従来技術における課題を解決するための手段を以下に列記する。
(付記1)半導体記憶装置の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力または/および出力される複数の制御端子を、複数の半導体記憶装置の各々に備えられる複数のメモリ端子に共通に接続し、前記選択信号により選択される半導体記憶装置に対して制御を行うメモリ制御装置において、前記選択信号に応じて、前記制御端子への前記制御用信号または前記選択信号の少なくとも一方の割り当てを、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に合わせて切り替える切替回路を備えることを特徴とするメモリ制御装置。
(付記2)前記切替回路は、前記選択信号に応じて前記制御端子への信号経路を切り替えるスイッチ回路を備えることを特徴とする付記1に記載のメモリ制御装置。
(付記3)前記切替回路は、前記制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号の割当情報を前記選択信号ごとに記憶する割当情報記憶回路と、前記選択信号ごとに前記割当情報記憶回路から出力される割当情報により、前記制御端子に割り当てるべき制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号が設定される第1セレクタ回路とを備えることを特徴とする付記1または2の何れか1項に記載のメモリ制御装置。
(付記4)前記切替回路は、前記制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号の割当情報を前記選択信号ごとに記憶する割当情報記憶回路と、前記選択信号に応じて前記割当情報記憶回路から出力される割当情報により、前記制御端子への信号経路を切り替える第2セレクタ回路とを備えることを特徴とする付記1に記載のメモリ制御装置。
(付記5)前記割当情報記憶回路は、割当情報を記憶しておく不揮発性記憶素子を備えることを特徴とする付記3または4の何れか1項に記載のメモリ制御装置。
(付記6)前記割当情報記憶回路は、情報ラッチ部を備え、初期化動作時に割当情報を前記情報ラッチ部にラッチすることを特徴とする付記3または4の何れか1項に記載のメモリ制御装置。
(付記7)異なる電源電圧が供給され、制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号を該電源電圧の電圧レベルで出力する複数の出力ドライバと、選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する切替部と、前記切替信号に応じて、前記半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電源電圧が供給される出力ドライバを択一に選択するドライバスイッチ部とを備えることを特徴とする付記1に記載のメモリ制御装置。
(付記8)前記制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号を出力する出力ドライバと、選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する切替部と、前記切替信号に応じて、選択される半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電圧値を前記出力ドライバへ供給する電源発生部とを備えることを特徴とする付記1に記載のメモリ制御装置。
(付記9)半導体記憶装置の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力または/および出力される複数の制御端子を、複数の半導体記憶装置の各々に備えられる複数のメモリ端子に共通に接続し、前記選択信号により選択される半導体記憶装置に対して制御を行うメモリ制御方法において、前記選択信号に応じて、前記制御端子への前記制御用信号または前記選択信号の少なくとも一方の割り当てを、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に合わせて切り替える切替ステップを備えることを特徴とするメモリ制御方法。
本発明の原理図である。 第1実施形態におけるメモリ制御装置およびメモリチップの概略図である 。 第2実施形態におけるメモリ制御装置の概略図である。 割当情報記憶回路SRの概略図である。 割当情報記憶回路SRのタイミングチャートである。 割当情報記憶回路SRの概略図(第2構成例)である。 割当情報記憶回路SRのタイミングチャート(第2構成例)である。 メモリ制御装置C1aの別の構成例を示す図である。 第3実施形態における電圧可変ドライバ部VDの回路図である。 第4実施形態における電圧可変ドライバ部VDRの回路図である。 第5実施形態におけるメモリ制御装置およびメモリチップの概略図であ る。 従来のチップ間の配線の接続図である。
符号の説明
CC1、C1、C1a メモリ制御装置
CC2、CC3、C2、C3 メモリチップ
27、27a、27b、27c、27d 切替回路
40、40a 内部回路
P21乃至P27 制御端子
21a乃至27a、21b乃至27b メモリ端子
S2、S3 選択信号
PS2、PS3 端子
S2a、S3b メモリ端子
WR、WR2、WR3 配線領域
SW1乃至SW7 スイッチ回路
ΦS1乃至ΦS5 制御用信号
ΦCS2、ΦCS3 選択信号
C1P1乃至C1P5 制御端子
C2S1乃至C2S5、C3S1乃至C3S5 セレクタ部
S1D1乃至S5D3 割当情報
SR1、SR2 割当情報記憶回路
VD、VDR 電圧可変ドライバ部

Claims (9)

  1. 半導体記憶装置の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力または/および出力される複数の制御端子を、複数の半導体記憶装置の各々に備えられる複数のメモリ端子に共通に接続し、前記選択信号により選択される半導体記憶装置に対して制御を行うメモリ制御装置において、
    前記選択信号に応じて、前記制御端子への前記制御用信号または前記選択信号の少なくとも一方の割り当てを、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に合わせて切り替える切替回路を備えることを特徴とするメモリ制御装置。
  2. 前記切替回路は、
    前記選択信号に応じて前記制御端子への信号経路を切り替えるスイッチ回路を備えることを特徴とする請求項1に記載のメモリ制御装置。
  3. 前記切替回路は、
    前記制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号の割当情報を前記選択信号ごとに記憶する割当情報記憶回路と、
    前記選択信号ごとに前記割当情報記憶回路から出力される割当情報により、前記制御端子に割り当てるべき制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号が設定される第1セレクタ回路とを備えることを特徴とする請求項1または2の何れか1項に記載のメモリ制御装置。
  4. 前記切替回路は、
    前記制御端子への制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号の割当情報を前記選択信号ごとに記憶する割当情報記憶回路と、
    前記選択信号に応じて前記割当情報記憶回路から出力される割当情報により、前記制御端子への信号経路を切り替える第2セレクタ回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載のメモリ制御装置。
  5. 前記割当情報記憶回路は、割当情報を記憶しておく不揮発性記憶素子を備えることを特徴とする請求項3または4の何れか1項に記載のメモリ制御装置。
  6. 前記割当情報記憶回路は、情報ラッチ部を備え、
    初期化動作時に割当情報を前記情報ラッチ部にラッチすることを特徴とする請求項3または4の何れか1項に記載のメモリ制御装置。
  7. 異なる電源電圧が供給され、制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号を該電源電圧の電圧レベルで出力する複数の出力ドライバと、
    選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する切替部と、
    前記切替信号に応じて、前記半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電源電圧が供給される出力ドライバを択一に選択するドライバスイッチ部とを備えることを特徴とする請求項1に記載のメモリ制御装置。
  8. 前記制御用信号または選択信号の少なくとも一方の信号を出力する出力ドライバと、
    選択される半導体記憶装置の電源電圧に応じた切替信号を出力する切替部と、
    前記切替信号に応じて、選択される半導体記憶装置の電源電圧と同等以上の電圧値を前記出力ドライバへ供給する電源発生部とを備えることを特徴とする請求項1に記載のメモリ制御装置。
  9. 半導体記憶装置の制御用信号または選択信号の少なくとも一方が入力または/および出力される複数の制御端子を、複数の半導体記憶装置の各々に備えられる複数のメモリ端子に共通に接続し、前記選択信号により選択される半導体記憶装置に対して制御を行うメモリ制御方法において、
    前記選択信号に応じて、前記制御端子への前記制御用信号または前記選択信号の少なくとも一方の割り当てを、選択される半導体記憶装置におけるメモリ端子の端子配列順序に合わせて切り替える切替ステップを備えることを特徴とするメモリ制御方法。

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