JP4738397B2 - メモリーアクセス制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、メモリーアクセス制御方法に関し、特に、巡回冗長検査(cyclic redundancy check=CRC)を介してエラー検査能力(error check coverage)を改善するメモリーアクセス制御方法に関する。
通信システムまたはコンピューターシステムにおいて、巡回冗長検査(cyclic redundancy check=CRC)を用いてエラー検査能力を改善することができる。CRCは、データが伝送または格納された後、データ伝送される間にエラーが発生しているか否かをモニタリングすることができる。データ伝送の過程において、データ受信側およびデータ発信側の両方にCRC計算の実行が要求され、双方のうち一方がそれぞれ計算されたCRC結果を比較し、受信データが誤りである場合に検出する。
図1は、コンピューターシステム中のメモリーアクセス制御にCRC−16を適用した従来技術の説明図である。800−MHzシステムクロック、8ビットデータバスDQ<7:0>および2ビットCRCバスCRC<1:0>の状態において、下記に説明を行う。CRC−16が適用される時、16ビットのCRC結果が得られる。
図1において、主制御回路(例えば、CPU)は、メモリーに読み取り命令R−A,R−Bを発行する。数サイクル後、メモリー中の内部データD−A,D−Bが読み取り命令R−A,R−Bに応じて読み出される。ここでは、"内部データ"は、データバスDQ<7:0>に置かれなかったデータを意味する。データD−Aは、8バイトのA0〜A7を含み、データD−Bは、8バイトのB0〜B7を含む。内部データD−A,D−Bに基づいて、CRC計算CRC−ABがメモリーコントローラーにより算出(carried out)される。
データD−A,D−Bがメモリーにより出力されることになっている時、数バイト(例えば、A3およびB3)がCRCバスCRC<1:0>に置かれ、その他のバイトがデータバスDQ<7:0>に置かれる。留意すべきことは、A0およびA1間の空間は、図1に示されるように、データバスDQ<7:0>上のデータ非伝送を表すことである。
データがデータバスDQ<7:0>を経由して出力される時、CRC計算CRC−ABが開始される。図1において、CRC計算CRC−ABが完了した後、CRC計算CRC−ABの結果がCRCバスCR<1:0>を経由して伝送される。
このようにして、データD−A,D−Bがメモリーから読み取られ、CRC結果が主制御回路に出力される。
しがしながら、従来技術は、以下の欠点を有する。(1)複雑なハードウェア構造、大きな回路設計(layout)および高電力消費;(2)CAS(Column Address Strobe)からCASまでの遅延待ち時間(tCCD−L)が短く、例えば、1.25nsであり、設計(design)が困難になる;(3)読み取り命令の発行からメモリーよりデータを出力するまでの時間遅延が長い;(4)CRC計算中のキャッシュ内のデータA,Bの保存が設計をより困難にする;(5)極めて短い時間経過内(図1では1.25ns内として例示)ではCRC計算の完成が困難である。
したがって、前記の従来技術の欠点を克服できるメモリーアクセス制御方法の提供が望まれている。
[発明の目的]
本発明は、メモリーからデータを読み取る過程において、巡回冗長検査(cyclic redundancy check=CRC)計算の結果がデータバスを経由して出力され、メモリーからデータを読み出す過程において、読み取りデータの一部がCRCバスを経由して出力され、メモリーにデータを書き込む過程において、データがデータバスを経由して受信され、対応したCRC結果がCRCバスを経由して出力されるメモリーアクセス制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、更に、CRC計算が進行中である時、2つまたはそれ以上のデータを同時に保留する必要はなく、CRC計算の下でデータを維持すればよいメモリーアクセス制御方法を提供することを目的とする。
本発明の一例は、メモリーに第1読み取り命令を発行することと、第1読み取り命令に応じてメモリーから第1読み取りデータを読み出すことと、第1読み取りデータにCRC計算を実行して第1CRC結果を得ることと、データバスを経由して第1読み取りデータの一部を伝送するとともに、CRCバスを経由して第1読み取りデータの他の部分を伝送することと、データバスを経由して第1CRC結果を伝送することとを含むメモリーアクセス制御方法を提供する。
本発明は、更に、メモリーに第1読み取り命令および第2読み取り命令を発行することと、第1読み取り命令に応じてメモリーから第1読み取りデータを読み出すことと、第1読み取りデータにCRC計算を実行して第1CRC結果を得ることと、第2読み取り命令に応じてメモリーから第2読み取りデータを読み出すことと、第2読み取りデータにCRC計算を実行して第2CRC結果を得ることと、データバスを経由して第1読み取りデータの一部を伝送するとともに、CRCバスを経由して第1読み取りデータの他の部分を伝送することと、データバスを経由して第1CRC結果を伝送することと、データバスを経由して第2読み取りデータの一部を伝送することおよびCRCバスを経由して第2読み取りデータの他の部分を伝送することと、データバスを経由して第2CRC結果を伝送することとを含むメモリーアクセス制御方法を提供する。
本発明のもう1つの例は、更に、メモリーに第1書き込み命令および第1読み取り命令を発行することと、データバスを経由してメモリーに第1書き込み命令に関連する第1書き込みデータを伝送することと、第1書き込みデータにCRC計算を実行して第1CRC結果を得ることと、CRCバスを経由して第1CRC結果を伝送することと、第1読み取り命令に応じてメモリーから第1読み取りデータを読み出すことと、第1読み取りデータにCRC計算を実行して第2CRC結果を得ることと、データバスを経由して第1読み取りデータの一部を伝送するとともに、CRCバスを経由して第1読み取りデータの他の部分を伝送することと、データバスを経由して第2CRC結果を伝送することとを含むメモリーアクセス制御方法を提供する。
本発明の実施形態は、次の長所によって特徴付けられる。(1)複雑でないハードウェア構造、減少された回路設計、低い電力消費;(2)ゆったりしたCAS(Column Address Strobe)からCASまでの遅延待ち時間(tCCD−L)、例えば、2.5nsであり、設計が簡単になる;(3)CRC計算中のキャッシュ内の幾つかのデータの保存が不要である;(4)十分な時間経過内(図2では1.875ns内として例示)でCRC計算が完成できる;(5)高いエラー検査率。
本発明中、メモリーからデータを読み取る過程において、CRC結果がデータバスを経由して出力され、一部の読み取りデータがCRCバスを経由して出力される。メモリーにデータを書き込む過程において、データがデータバスを経由して受信され、CRC結果がCRCバスを経由して出力される。更に、CRC計算が実行されている時、2つまたはより多くのデータを同時に保持する必要はなく、CRC計算下のデータを維持するだけでよい。
〈第1実施形態:読み取りから読み取り(read to read)〉
図2は、本発明の一実施形態に係るメモリーアクセスの配列を示すタイミング説明図である。800−MHzシステムクロック、8ビットデータバスDQ<7:0>および2ビットCRCバスCRC<1:0>の状態において、下記に説明を行う。CRC計算は、CRC−16を例として(即ち、16ビットのCRC結果が得られる)説明する。確かであることは、本発明が前記状態に限定されないことである。例えば、CRC−32等の他のCRC技術も本発明に適用することができ、更にエラー検査能力を改善することができる。
図2において、主制御回路(例えば、CPU)が読み取り命令R−A,R−Bをメモリーに発行する。数サイクル後、メモリー中の内部データD−A,D−Bが読み取り命令R−A,R−Bに応じて読み出される。ここでは、"内部データ"は、データバスDQ<7:0>に置かれなかったデータを意味する。データD−Aは、8バイトのA0〜A7を含み、データD−Bは、8バイトのB0〜B7を含む。
データD−Aが読み出される時、図2中のCRC−Aに示す通り、CRC計算がデータD−Aに即座に行われる。同様に、図2中のCRC−Bに示す通り、データD−Bが読み出され、CRC計算がデータD−Bに即座に行われる。
データD−Aが出力されることになっている時、数バイト(例えば、A2およびA3)がCRCバスCRC<1:0>に置かれ、その他のバイト(例えばA0〜A1およびA4〜A7)がデータバスDQ<7:0>に置かれる。留意すべきことは、データD−AのCRC計算CRC−Aの結果がCRCバスCRC<1:0>の代わりにデータバスDQ<7:0>に置かれることである。
同様に、データD−Bが出力されることになっている時、数バイト(例えば、B2およびB3)がCRCバスCRC<1:0>に置かれ、その他のバイト(例えばB0〜B1およびB4〜B7)がデータバスDQ<7:0>に置かれる。データD−BのCRC計算CRC−Bの結果がCRCバスCRC<1:0>の代わりにデータバスDQ<7:0>に置かれる。
このように、データD−A,D−Bがメモリーから読み取られ、CRC結果が主制御回路に伝送される。
たとえ第1実施形態中の命令が読み取り-読み取り(read-read)の順序であっても、読み取り-読み取り-読み取り(read-read-read)の順序のように、類似する方法中、第1実施形態を修正した命令にどのように適用するかは、当業者であれば、上記説明から分かることである。
〈第2実施形態:読み取りから書き込み(read to write)〉
図3は、本発明の第2実施形態に係る読み取り書き込みメモリーアクセスの配列を示すタイミング説明図である。800−MHzシステムクロック、8ビットデータバスDQ<7:0>および2ビットCRCバスCRC<1:0>の状態において、下記に説明を行う。CRC計算は、CRC−16を例として(即ち、16ビットのCRC結果が得られる)説明する。確かであることは、本発明が前記状態に限定されないことである。例えば、CRC−32等の他のCRC技術も本発明に適用することができ、エラー検査能力を更に改善することができる。
図3において、主制御回路(例えば、CPU)が読み取り命令R−Aおよび書き込み命令W−B,W−Cをメモリーに発行する。数サイクルが完了した後、メモリー中の内部データD−Aが読み取り命令R−Aに応じて読み出される。8バイトのA0〜A7がデータD−Aに含まれる。
データD−Aが読み出される時、図3中のCRC−Aに示すように、CRC計算がデータD−Aに即座に行われる。
データD−Aが出力されることになっている時、数バイト(例えば、A2およびA3)がCRCバスCRC<1:0>に置かれ、その他のバイト(例えばA0〜A1およびA4〜A7)がデータバスDQ<7:0>に置かれる。留意すべきことは、データD−AのCRC計算CRC−Aの結果がCRCバスCRC<1:0>の代わりにデータバスDQ<7:0>に置かれることである。
書き込み命令W−Bの発行から数サイクル後、データB0〜B7が主制御回路によりデータバスDQ<7:0>を経由してメモリーに伝送される。データB0〜B7が完全に受信された後、書き込み命令W−Bが実行されてメモリーにデータD−B(8バイトのB0〜B7を含む)が書き込まれる。
本実施形態中、データB0〜B7が全て受信された後は、CRC計算を開始する必要がない。これに対して、図3中のCRC−Bに示すように、データB0〜B7の一部が受信された後は、CRC計算が開始されることができる。CRC計算CRC−Bが終了した後、CRC計算CRC−Bの結果がCRCバスCRC<1:0>を経由して主制御回路に戻され、エラー検査を実行する。
同様に、書き込み命令W−Cの発行から数サイクル後、データC0〜C7が主制御回路によりデータバスDQ<7:0>を経由してメモリーに伝送される。データC0〜C7が完全に受信された後、書き込み命令W−Cが実行されてメモリーにデータD−C(8バイトのC0〜C7を含む)が書き込まれる。
同様に、データC0〜C7が全て受信された後は、CRC計算を開始する必要がない。これに対して、図3中のCRC−Cに示すように、データC0〜C7の一部が受信された後は、CRC計算が開始されることができる。CRC計算CRC−Cが終了した後、CRC計算CRC−Cの結果がCRCバスCRC<1:0>を経由して主制御回路に戻され、エラー検査を実行する。
このように、データD−Aがメモリーから完全に読み取られ、データD−B,D−Cがメモリーに書き込まれ、CRC結果CRC−A,CRC−B,CRC−Cが主制御回路に戻される。
たとえ第2実施形態中の命令が、読み取り書き込み-書き込み(read- write - write)の順序であっても、読み取り-書き込み-読み取り(read-write-read)の順序ように、類似する方法中、第2実施形態を修正した命令にどのように適用するかは、当業者であれば、上記説明から分かることである。
〈第3実施形態:書き込みから読み取り(write to read)〉
図4は、本発明の第3実施形態に係る書き込み-読み取りメモリーアクセスの配列を示すタイミング説明図である。800−MHzシステムクロック、8ビットデータバスDQ<7:0>および2ビットCRCバスCRC<1:0>の状態において、下記に説明を行う。CRC計算は、CRC−16を例として(即ち、16ビットのCRC結果が得られる)説明する。確かであることは、本発明が前記状態に限定されないことである。例えば、CRC−32等の他のCRC技術も本発明に適用することができ、エラー検査能力を更に改善することができる。
図4において、主制御回路(例えば、CPU)が書き込み命令W−A,W−Bおよび読み取り命令R−Cをメモリーに発行する。
書き込み命令W−Aの発行から数サイクル後、データA0〜A7が主制御回路によりデータバスDQ<7:0>を経由してメモリーに伝送される。データA0〜A7が完全に受信された後、書き込み命令W−Aが実行されてメモリーにデータD−A(8バイトのA0〜A7を含む)が書き込まれる。
本実施形態中、データA0〜A7が全て受信された後は、CRC計算を開始する必要がない。これに対して、図4中のCRC−Aに示すように、データA0〜A7の一部が受信された後は、CRC計算が開始されることができる。CRC計算CRC−Aが終了した後、CRC計算CRC−Aの結果がCRCバスCRC<1:0>を経由して主制御回路に戻され、エラー検査を実行する。
同様に、書き込み命令W−Bの発行から数サイクル後、データB0〜B7が主制御回路によりデータバスDQ<7:0>を経由してメモリーに伝送される。データB0〜B7が完全に受信された後、書き込み命令W−Bが実行されてメモリーにデータD−B(8バイトのB0〜B7を含む)が書き込まれる。
同様に、本実施形態中、データB0〜B7が全て受信された後は、CRC計算を開始する必要がない。これに対して、図4中のCRC−Bに示すように、データB0〜B7の一部が受信された後は、CRC計算が開始されることができる。CRC計算CRC−Bが終了した後、CRC計算CRC−Bの結果がCRCバスCRC<1:0>を経由して主制御回路に戻され、エラー検査を実行する。
数サイクル後、メモリー中の内部データD−Cが読み取り命令R−Cに応じて読み出される。8バイトのC0〜C7は、データD−Cに含まれる。
内部データD−Cが読み出される時、図4中のCRC−Cに示すように、CRC計算がデータD−Cに即座に実行される。
データD−Cが出力されることになっている時、数バイト(例えば、C2およびC3)がCRCバスCRC<1:0>に置かれ、その他のバイト(例えばC0〜C1およびC4〜C7)がデータバスDQ<7:0>に置かれる。留意すべきことは、データD−CのCRC計算CRC−Cの結果がCRCバスCRC<1:0>の代わりにデータバスDQ<7:0>に置かれることである。
このように、データD−A,D−Bがメモリーに完全に書き込まれ、データD−Cがメモリーから読み取られ、CRC結果CRC−A,CRC−B,CRC−Cが主制御回路に戻される。
たとえ第3実施形態中の命令が書き込み-書き込み-読み取り(write-write-read)命令の順序であっても、書き込み-読み取り-書き込み(write-read-write)の順序のように、類似する方法中、第3実施形態を修正した命令にどのように適用するかは、当業者であれば、上記説明から分かることである。
本発明の実施形態は、高速かつ大容量の複数のメモリー(例えば、DDR4)に適用し、快速かつ重要なデータ伝送の要求に合わせることができる。
以上のごとく、この発明を最良の実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
従来技術に係るメモリーアクセスの配列を示すタイミング説明図である。 本発明の実施形態に係るメモリーアクセスの配列を示すタイミング説明図である。 本発明の第2実施形態に係る読み書きメモリーアクセスの配列を示すタイミング説明図である。 本発明の第3実施形態に係る読み書きメモリーアクセスの配列を示すタイミング説明図である。
符号の説明
R−A,R−B,R−C 読み取り命令
D−A,A0〜A7,D−B,B0〜B7,D−C,C0〜C7 データ
CRC−AB,CRC−A,CRC−B,CRC−C CRC計算
W−A,W−B,W−C 書き込み命令

Claims (13)

  1. メモリーに第1読み取り命令を発行することと;
    前記第1読み取り命令に応じて前記メモリーから第1読み取りデータを読み出すことと;
    前記第1読み取りデータにエラー検査計算を実行して第1エラー検査結果を得ることと;
    前記第1読み取りデータの一部をデータバスを経由して伝送するとともに、前記第1読み取りデータの他の部分をエラー検査バスを経由して伝送することと;
    前記第1エラー検査結果を前記データバスを経由して伝送することと
    を含むメモリーアクセス制御方法。
  2. 更に:
    前記第1読み取り命令が発行された後、前記メモリーに第2読み取り命令を発行することと;
    前記第2読み取り命令に応じて前記メモリーから第2読み取りデータを読み出すことと;
    前記第2読み取りデータにエラー検査計算を実行して第2エラー検査結果を得ることと;
    前記第2読み取りデータの一部を前記データバスを経由して伝送するとともに、前記第2読み取りデータの他の部分を前記エラー検査バスを経由して伝送することと;
    前記第2エラー検査結果を前記データバスを経由して伝送することと
    を含む請求項1記載の方法。
  3. 更に:
    前記第1読み取り命令が発行された後、前記メモリーに第1書き込み命令を発行することと;
    前記データバスを経由して前記メモリーに前記第1書き込み命令に関連する第1書き込みデータを伝送することと;
    前記第1書き込みデータにエラー検査計算を実行して第2エラー検査結果を得ることと;
    前記エラー検査バスを経由して前記第2エラー検査結果を伝送することと
    を含む請求項1記載の方法。
  4. 更に:
    前記第1書き込み命令が発行された後、前記メモリーに第2書き込み命令を発行することと;
    前記データバスを経由して前記メモリーに前記第2書き込み命令に関連する第2書き込みデータを伝送することと;
    前記第2書き込みデータにエラー検査計算を実行して第3エラー検査結果を得ることと;
    前記エラー検査バスを経由して前記第3エラー検査結果を伝送することと
    を含む請求項3記載の方法。
  5. 前記エラー検査計算が巡回冗長検査(CRC)である請求項1記載の方法。
  6. 前記エラー検査計算がCRCである請求項2記載の方法。
  7. 前記エラー検査計算がCRCである請求項3記載の方法。
  8. 前記エラー検査計算がCRCである請求項4記載の方法。
  9. メモリーに第1読み取り命令および第2読み取り命令を発行することと;
    前記第1読み取り命令に応じて前記メモリーから第1読み取りデータを読み出すことと;
    前記第1読み取りデータに巡回冗長検査(CRC)を実行して第1CRC結果を得ることと;
    前記第2読み取り命令に応じて前記メモリーから第2読み取りデータを読み出すことと;
    前記第2読み取りデータにCRCを実行して第2CRC結果を得ることと;
    データバスを経由して前記第1読み取りデータの一部を伝送するとともに、CRCバスを経由して前記第1読み取りデータのその他の部分を伝送することと;
    前記データバスを経由して前記第1CRC結果を伝送することと;
    データバスを経由して前記第2読み取りデータの一部を伝送するとともに、CRCバスを経由して前記第2読み取りデータのその他の部分を伝送することと;
    前記データバスを経由して前記第2CRC結果を伝送することと
    を含むメモリーアクセス制御方法。
  10. メモリーに第1書き込み命令および第1読み取り命令を発行することと;
    データバスを経由し前記メモリーに前記第1書き込み命令に関連する第1書き込みデータを伝送することと;
    前記第1書き込みデータにエラー検査計算を実行して第1エラー検査結果を得ることと;
    エラー検査バスを経由して前記第1エラー検査結果を伝送することと;
    前記第1読み取り命令に応じて前記メモリーから読み取りデータを読み出すことと;
    前記第1読み取りデータにエラー検査計算を実行して第2エラー検査結果を得ることと;
    前記データバスを経由して前記第1読み取りデータの一部を伝送するとともに、前記エラー検査バスを経由して前記第1読み取りデータのその他の部分を伝送することと;
    前記データバスを経由して前記第2エラー検査結果を伝送することと
    を含むメモリーアクセス制御方法。
  11. 更に:
    第2書き込み命令を前記メモリーに発行することと;
    前記データバスを経由し前記メモリーに前記第2書き込み命令に関連する第2書き込みデータを伝送することと;
    前記第2書き込みデータにエラー検査計算を実行して第3エラー検査結果を得ることと;
    前記エラー検査バスを経由して前記第3エラー検査結果を伝送することと
    を含む請求項10記載の方法。
  12. 前記エラー検査計算がCRCである請求項10記載の方法。
  13. 前記エラー検査計算がCRCである請求項11記載の方法。
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