JP5112391B2 - 多様に配置されたメモリ・コンポーネントからメモリ・オペレーションを調整するメモリコントローラ - Google Patents

多様に配置されたメモリ・コンポーネントからメモリ・オペレーションを調整するメモリコントローラ Download PDF

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Description

本発明は、全般的には情報の蓄積および検索に関し、具体的には、メモリ・コンポーネントの調整に関する。
コンピュータおよびデータ処理機器の能力が高まるにつれて、ユーザは、それらの機器に対するますます高まる要求を課す応用例を開発してきた。したがって、所与の時間の間により多くの情報を処理することに対する、継続的に高まる要求がある。所与の時間の間により多くの情報を処理する方法の１つが、情報の各要素をより短い時間で処理することである。時間が短縮されるにつれて、電子信号の通信を支配する物理的な速度の限界に近づく。遅延なしで情報の電子表現を移動できることが理想的であるが、そのような遅延は回避不能である。実際、遅延が回避不能であるばかりではなく、遅延の量が距離の関数なので、遅延は、通信する装置の相対的な位置に従って変動する。
単一の電子デバイスの能力に限界があるので、メモリ・コンポーネントなどのデバイスを多数組み合わせて、システムの総合性能を高めるために一緒に機能させることが望ましいことがしばしばである。しかし、デバイスは、空間内の同一の位置にすべてが同時に存在することができないので、ある面積にわたって異なる位置に配置されたデバイスを有するシステムの動作に対する考慮が必要である。
従来は、デバイスの動作のタイミングが、デバイスの位置の変動がその動作にとって問題になる点まで加速されていなかった。しかし、性能の要求が高まったので、従来のタイミング・パラダイムが、進歩に対する障害になった。
既存のメモリ・システムの一例では、ＤＤＲ（ｄｏｕｂｌｅ ｄａｔａ ｒａｔｅ）メモリ・コンポーネントが使用される。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラとメモリ・モジュールが含まれる。伝搬遅延が、メモリ・コントローラとメモリ・モジュールの間のアドレス・バスに沿って発生する。もう１つの伝搬遅延が、メモリ・コントローラとメモリ・モジュールの間のデータ・バスに沿って発生する。
メモリ・モジュール内の制御信号および制御クロック信号の分配が、厳密な制約を受ける。通常、制御線は、各メモリ・コンポーネントへの長さが等しくなるようにルーティングされる。「スター」トポロジまたは「２進木」トポロジが、通常は使用され、この場合に、スターの各スポークまたは２進木の各枝が、同一の長さを有する。その意図は、メモリ・モジュールの異なるメモリ・コンポーネントの間の制御信号および制御クロック信号のタイミングの変動を除去することであるが、各メモリ・コンポーネントへのワイヤの長さの平衡化は、システム性能を損なう（一部のパスが、必要以上に長くなる）。さらに、等しい長さをもたらすようにワイヤをルーティングする必要によって、メモリ・コンポーネントの数が制限され、メモリ・コンポーネントの接続が複雑になる。
そのようなＤＤＲシステムでは、データ・ストローブ信号が、データ読取動作とデータ書込動作の両方のタイミングを制御するのに使用される。データ・ストローブ信号は、周期的なタイミング信号ではなく、データが転送される時に限ってアサートされる。制御信号のタイミング信号は、周期的なクロックである。書込データのデータ・ストローブ信号は、制御信号のクロックに整列される。読取データのストローブは、アドレス・バスに沿った伝搬遅延とデータ・バスに沿った伝搬遅延の合計に等しい、制御クロックに対する相対的な遅延だけ遅延される。読取転送の後に書込転送が続く時には、シグナリングの一時停止を設けて、使用されるさまざまな信号線に沿った干渉を防がなければならない。そのような一時停止は、システム性能を低下させる。
そのようなシステムは、複数の形で制約を受ける。第１に、制御ワイヤが、スター・トポロジまたは２進木ルーティングを有するので、スタブ（スポークまたは枝の終点）で反射が発生する。反射は、信号の整定時間を増やし、制御ワイヤの転送帯域幅を制限する。その結果、制御ワイヤ上で１つの情報が駆動されるタイム・インターバルが、信号波面が制御ワイヤの一端から他端まで伝搬するのに要する時間より長くなる。さらに、より多くのモジュールがシステムに追加される時に、より多くのワイヤ・スタブが、データ・バスの各導体に追加され、これによって、スタブからの反射が増える。これによって、信号の整定時間が増加し、データ・バスの転送帯域幅がさらに制限される。
また、このシステム内のアドレス・バスに沿った伝搬遅延とデータ・バスに沿った伝搬遅延の間の関係に対する制約があるので、メモリ・コンポーネントのタイミング・パラメータに違反せずに動作周波数を高めることは困難である。クロック信号が、別のクロック信号と独立である場合に、これらのクロック信号およびそれに関係するコンポーネントは、異なるクロック・ドメインであるとみなされる。メモリ・コンポーネント内で、書込データ・レシーバは、メモリ・コンポーネントのロジックの残りと異なるクロック・ドメインで動作しており、ドメイン・クロッシング回路は、これらの２つのドメインの間の限られた量のスキューだけに対処する。データのシグナリング・レートを高めると、このスキュー・パラメータ（時間単位で測定された時の）が減り、基板上のデータ・ワイヤと制御ワイヤの間のルーティング不一致がタイミング違反を引き起こす機会が増える。
また、ほとんどのＤＤＲシステムは、アドレス・バスおよびデータ・バスの伝搬遅延の長さ（時間単位）に対する厳密な制限を有する。これは、通常、コントローラの読取データ・レシーバ・クロック・ドメインからコントローラの残りの部分が使用するクロック・ドメインへのクロッシングのために含まれるロジックと、メモリ・コントローラとによって課せられる制限である。通常は、これらの伝搬遅延の合計の長さに対する制限（クロック・サイクル単位で表される）もある。マザーボード・レイアウトのためにこの合計が大きくなりすぎる（時間単位で測定された時に）場合に、システムの信号レートを下げなければならない場合があるが、これによって性能が低下する。
既存のメモリ・システムのもう１つの例では、制御ワイヤおよびデータ・バスが、メモリ・コントローラに接続され、各メモリ・モジュール上のメモリ・コンポーネントを通って一緒にルーティングされる。１つのクロックが、書込データ信号と制御信号のタイミングを制御するのに使用され、もう１つのクロックが、読取データのタイミングを制御するのに使用される。これらの２つのクロックは、メモリ・コントローラで整列される。前の従来技術の例と異なって、これらの２つのタイミング信号は、別々のワイヤで搬送される。
そのような代替システムでは、複数の組の制御ワイヤと１つのデータ・バスを使用して、メモリ・コントローラを１つまたは複数のメモリ・コンポーネントに相互結合することができる。別の組の制御ワイヤが必要なので、追加のコストと複雑さが導入されるが、これは、望ましくない。また、大容量メモリ・システムが必要な場合に、各データ・バス上のメモリ・コンポーネントの数が、相対的に多くなる。これは、データ・バス上の最大信号レートを制限する傾向を有し、これによって性能が制限される。
既存のメモリ・システムのもう１つの例が、ハンセン（Ｈａｎｓｅｎ）他に１９９８年７月７日に発行された米国特許第５７７８４１９号に見られる。ハンセン他の特許は、パケットおよびアービトレーションを使用する高帯域幅インターフェースを有するダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ）に関するが、そのようなＤＲＡＭは、その有用性を制限するいくつかの不利益をこうむる。
したがって、さまざまな位置に配置されたメモリ・コンポーネントの間でメモリ動作を調整する技法が必要である。
本発明は、メモリ・コントローラ・コンポーネントと、スライスを含むメモリ・コンポーネントのランクと、該メモリ・コントローラ・コンポーネントをメモリ・コンポーネントの該ランクに結合し、該メモリ・コントローラ・コンポーネントをメモリ・コンポーネントの該ランクの該スライスに結合する導体であって、導体のうちで、アドレス信号、書込データ信号、および読取データ信号からなる群から選択された信号を搬送する１つの伝搬遅延が、該信号によって表される情報の要素が該導体に印加される時間の量より長く、該導体が、該メモリ・コントローラ・コンポーネントを該ランクの該スライスのそれぞれに連続して接続する共通アドレス・バスと、該メモリ・コントローラ・コンポーネントを該ランクの該スライスのそれぞれに接続する別のデータ・バスとを含むことを特徴とするメモリ・システムである。
本発明の実施形態を実施することができる、メモリ・コンポーネントの単一のランクを有するメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムのメモリ・コンポーネントのランクの１スライスのクロッキングの詳細を示すブロック図である。 他の図のタイミング図で使用されるアドレス・タイミングおよび制御タイミングの表記を示すタイミング図である。 他の図のタイミング図で使用されるデータ・タイミングの表記を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、アドレスおよび制御バス（Ａｄｄｒ／ＣｔｒｌまたはＡＣS,M）上で通信される信号のタイミングを示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、データ・バス（ＤＱS,M）上で通信される信号のタイミングを示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、メモリ・コントローラ・コンポーネントでのシステム・タイミングを示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、ランク１のスライス１のメモリ・コンポーネントでのクロックＡＣｌｋS1,M1、ＷＣｌｋS1,M1、およびＲＣｌｋS1,M1の整列を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、ランク１のスライスＮSのメモリ・コンポーネントでのクロックＡＣｌｋSNs、M1、ＷＣｌｋSNs、M1、およびＲＣｌｋSNs、M1の整列を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムのメモリ・コンポーネントのランクの１スライスのさらなる詳細を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムのメモリ・コンポーネントのランクの１スライスのクロッキング要素を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムのメモリ・コントローラ・コンポーネントの詳細を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムのメモリ・コントローラ・コンポーネントのクロッキング要素を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、図１２に示されたものなどのメモリ・コントローラ・コンポーネントのＣｌｋＣ８ブロックの詳細を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、図１２に示されたものなどのメモリ・コントローラ・コンポーネントの送出ブロックおよび受取ブロックでＣｌｋＣ８［Ｎ：１］信号がどのように使用されるかを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、ＣｌｋＣ８Ａクロックに基づいてＣｌｋＣ８ＢクロックおよびＣｌｋＣ１Ｂクロックを作る回路を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、ＰｈＳｈＣブロックの詳細を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、メモリ・コントローラ・コンポーネントの受取ブロックのコントローラ・スライス内のスキップ・ロジックのロジックの詳細を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、メモリ・コントローラ・コンポーネントの受取ブロックのコントローラ・スライス内のスキップ・ロジックのタイミングの詳細を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、メモリ・コントローラ・コンポーネントの送出ブロックのコントローラ・スライス内のスキップ・ロジックのロジックの詳細を示すブロック図である。 本発明の実施形態による、メモリ・コントローラ・コンポーネントの送出ブロックのコントローラ・スライス内のスキップ・ロジックのタイミングの詳細を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、データ・クロッキング配置の例を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、データ・クロッキング配置の例を示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、図２３に示されたデータ・クロッキング配置の例のメモリ・コントローラ・コンポーネントでのタイミングを示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、図２３に示されたデータ・クロッキング配置の例のメモリ・コンポーネントの１ランクの第１スライスでのタイミングを示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、図２３に示されたデータ・クロッキング配置の例のメモリ・コンポーネントの１ランクの最終スライスでのタイミングを示すタイミング図である。 本発明の実施形態による、複数のランクのメモリ・コンポーネントおよび複数のメモリ・モジュールを含めることができるメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、複数のランクのメモリ・コンポーネントおよび複数のメモリ・モジュールを含めることができるメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、複数のランクのメモリ・コンポーネントおよび複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、メモリ・モジュールごとの専用の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、メモリ・モジュールの間で共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、すべてのメモリ・モジュールによって共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、メモリ・モジュールごとの専用のスライスされた制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、すべてのメモリ・モジュールによって共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。 本発明の実施形態による、すべてのメモリ・モジュールによって共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。
さまざまな位置に配置されたメモリ・コンポーネントの間でメモリ動作を調整する方法および装置を説明する。本発明の実施形態によれば、ウェーブ・パイプライン化が、複数のメモリ・コンポーネントに結合されたアドレス・バスに対して実施される。複数のメモリ・コンポーネントは、アドレス・バス伝搬遅延およびデータ・バス伝搬遅延に関する調整に従って構成される。アドレス信号および／または制御信号に関連する、これらの信号の伝搬遅延を複製するタイミング信号を使用して、メモリ動作を調整する。アドレス・バス伝搬遅延または共通アドレス・バス伝搬遅延は、メモリ・コントローラ・コンポーネントとメモリ・コンポーネントの間でアドレス・バスに沿って進む信号の遅延を指す。データ・バス伝搬遅延は、メモリ・コントローラ・コンポーネントとメモリ・コンポーネントの間でデータ・バスに沿って進む信号の遅延を指す。
本発明の一実施形態によれば、メモリ・システムに、メモリ・コンポーネントの複数のランクおよび複数のスライスを提供する複数のメモリ・モジュールが含まれる。そのようなシステムは、図２７に関して理解することができる。図２７のメモリ・システムには、メモリ・モジュール２７０３およびメモリ・モジュール２７３０が含まれる。メモリ・モジュール２７０３には、メモリ・コンポーネント２７１６から２６１８を含むランクと、メモリ・コンポーネント２７４４から２７４６を含むもう１つのランクが含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。図２７のメモリ・システムには、メモリ・コントローラ２７０２の一部と、メモリ・コンポーネント２７１６および２７４４を含むメモリ・モジュール２７０３の一部と、メモリ・コンポーネント２７３１および２７３４を含むメモリ・モジュール２７３０の一部とを含むスライス２７１３が含まれる。図２７のメモリ・システムには、メモリ・コントローラ２７０２のもう１つの部分と、メモリ・コンポーネント２７１７およびメモリ・コンポーネント２７４５を含むメモリ・モジュール２７０３のもう１つの部分と、メモリ・コンポーネント２７３２および２７３５を含むメモリ・モジュール２７３０のもう１つの部分とを含むもう１つのスライス２７１４が含まれる。図２７のメモリ・システムには、さらに、メモリ・コントローラ２７０２のもう１つの部分と、メモリ・コンポーネント２７１８および２７４６を含むメモリ・モジュール２７０３のもう１つの部分と、メモリ・コンポーネント２７３３および２７３６を含むメモリ・モジュール２７３０のもう１つの部分とを含むもう１つのスライス２７１５が含まれる。
複数のモジュールを使用して実施することができる複数のスライスおよびランクを使用することによって、データ・バスまたはアドレス・バスがそれへの多数の接続を有する時に発生する可能性がある性能低下を回避すると同時に、メモリ・コントローラおよび複数のメモリ・コンポーネントの効率的な相互接続が可能になる。スライスごとに別々のデータ・バスを設けると、各データ・バスへの接続の数を、適度な数にすることができる。別々のデータ・バスは、互いに独立に異なる信号を搬送することができる。スライスに、１モジュールごとに１つまたは複数のメモリ・コンポーネントを含めることができる。たとえば、１つのスライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントを含めることができる。用語スライスが、スライスのうちでメモリ・コントローラを除く部分を指すのに使用される場合があることに留意されたい。この形で、メモリ・コントローラを、スライスに結合されているものとみなすことができる。複数のモジュールを使用することによって、メモリ・コンポーネントを、メモリ・コントローラへのパス長に従って編成できる。そのようなパス長のわずかな相違であっても、メモリ・コンポーネントのランクへの編成に従って管理することができる。ランクおよびモジュールに従ってメモリ・コンポーネントを編成することによって、アドレス信号および制御信号を、たとえばランクまたはモジュール内のアドレス・バスの共有を介して、効率的に分配できる。
一実施形態では、スライスに、データ・バスに結合された複数の要素が含まれると理解することができる。一例として、これらの要素には、メモリ・コントローラ・コンポーネントの一部、１モジュール上の１つまたは複数のメモリ・コンポーネント、および、任意選択として、別のモジュール上の１つまたは複数のメモリ・コンポーネントを含めることができる。一実施形態では、ランクに、共通アドレス・バスによって結合された複数のメモリ・コンポーネントが含まれると理解することができる。共通アドレス・バスを、任意選択として、１つまたは複数のモジュール上の複数のランクに結合することができる。共通アドレス・バスは、メモリ・コントローラ・コンポーネントを、１ランク内のスライスのそれぞれに連続して接続することができ、これによって、共通アドレス・バスを、ランクの第１スライスからランクの第２スライスへ、およびランクの第２スライスからランクの第３スライスへとルーティングすることが可能になる。そのような構成によって、共通アドレス・バスのルーティングを単純にすることができる。
説明のために、ある概念を例示するために、単純化された形のメモリ・システムをまず説明し、その後で、複数のモジュールおよびランクを含むより複雑なメモリ・システムを、本明細書で説明する。
図１は、本発明の実施形態を実施することができる、メモリ・コンポーネントの単一のランクを有するメモリ・システムを示すブロック図である。メモリ・システム１０１には、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２およびメモリ・モジュール１０３が含まれる。アドレス・バス１０７に沿って伝搬するアドレス信号および制御信号に関連するタイミング信号として働くアドレス・クロック信号がアドレス・クロック１０４によって供給される。アドレス・クロック１０４は、アドレス・クロック導体１０９に沿ってそのアドレス・クロック信号を供給する。アドレス・クロック導体１０９は、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２およびメモリ・モジュール１０３に結合される。アドレス信号および制御信号を、時々、単にアドレス信号またはアドレス・バスと称する。しかし、制御信号は、アドレス信号と共通のトポロジに従ってルーティングすることができるので、これらの単語は、使用される時に、アドレス信号または制御信号もしくはその両方を含むものとして理解されなければならない。
書込クロック１０５は、書込動作中にデータ・バス１０８に沿って伝搬するデータ信号に関連するタイミング信号として働く書込クロック信号を供給する。書込クロック１０５は、書込クロック導体１１０に沿ってその書込クロック信号を供給し、書込クロック導体１１０は、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２およびメモリ・モジュール１０３に結合される。読取クロック１０６は、読取動作中にデータ・バス１０８に沿って伝搬するデータ信号に関連するタイミング信号として働く読取クロック信号を供給する。読取クロック１０６は、読取クロック導体１１１に沿ってその読取クロック信号を供給し、読取クロック導体１１１は、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２およびメモリ・モジュール１０３に結合される。
終端コンポーネント１２０が、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２の近くでデータ・バス１０８に結合される。一例として、終端コンポーネント１２０を、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２に組み込むことができる。終端コンポーネント１２１が、メモリ・モジュール１０３の近くでデータ・バス１０８に結合される。終端コンポーネント１２１は、メモリ・モジュール１０３に組み込まれることが好ましい。終端コンポーネント１２３が、メモリ・モジュール１０３のメモリ・コンポーネント１１６の近くで書込クロック導体１１０に結合される。終端コンポーネント１２３は、メモリ・モジュール１０３に組み込まれることが好ましい。終端コンポーネント１２４が、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２の近くで読取クロック導体１１１に結合される。一例として、終端コンポーネント１２４を、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２に組み込むことができる。終端コンポーネント１２５が、メモリ・モジュール１０３のメモリ・コンポーネント１１６の近くで読取クロック導体１１１に結合される。終端コンポーネント１２５は、メモリ・モジュール１０３に組み込まれることが好ましい。終端コンポーネントでは、能動デバイス（たとえばトランジスタまたは他の半導体デバイス）または受動デバイス（たとえば抵抗、コンデンサ、インダクタ）を使用することができる。終端コンポーネントに、オープン接続を使用することができる。終端コンポーネントを、１つまたは複数のメモリ・コントローラ・コンポーネントもしくは１つまたは複数のメモリ・コンポーネントに組み込むことができ、また、モジュール上またはメイン回路基板上の別のコンポーネントとすることができる。
メモリ・モジュール１０３には、メモリ・コンポーネント１１６、１１７、および１１８のランク１１２が含まれる。メモリ・モジュール１０３は、各メモリ・コンポーネントが１つのスライスに対応するように編成される。メモリ・コンポーネント１１６は、スライス１１３に対応し、メモリ・コンポーネント１１７は、スライス１１４に対応し、メモリ・コンポーネント１１８は、スライス１１５に対応する。図１には示されていないが、スライス１１３に関して図示されている、データ・バスと、書込クロックおよび関連する導体と、読取クロックおよび関連する導体とに関連する特定の回路が、他のスライス１１４および１１５のそれぞれについて複製される。したがって、そのような回路は、図を簡単にするために図１に図示されていないが、そのようなスライス単位の専用の回路が、図示のメモリ・システムに含まれることが好ましいことを理解されたい。
メモリ・モジュール１０３内で、アドレス・バス１０７が、メモリ・コンポーネント１１６、１１７、および１１８のそれぞれに結合される。アドレス・クロック導体１０９が、メモリ・コンポーネント１１６、１１７、および１１８のそれぞれに結合される。メモリ・モジュール１０３内のアドレス・バス１０７の末端で、終端コンポーネント１１９が、アドレス・バス１０７に結合される。アドレス・クロック導体１０９の末端で、終端コンポーネント１２２が、アドレス・クロック導体１０９に結合される。
図１のメモリ・システムでは、各データ信号導体が、１つのコントローラ・データ・バス・ノードを１つのメモリ・デバイス・データ・バス・ノードに接続する。しかし、制御信号導体およびアドレス信号導体のそれぞれが、１つのコントローラ・アドレス／制御バス・ノードを、メモリ・ランクの各メモリ・コンポーネント上のアドレス／制御バス・ノードに接続することが可能である。これは、複数の理由から可能になる。第１に、制御信号導体およびアドレス信号導体には、単一方向信号が流れる（信号波面が、コントローラからメモリ・デバイスに伝搬する）。両方向信号導体（データ信号導体など）上よりも、単一方向信号導体上の方が、よい信号完全性を維持するのが簡単である。第２に、アドレス信号と制御信号に、すべてのメモリ・デバイスについて同一の情報が含まれる。データ信号は、すべてのメモリ・デバイスについて異なる。各メモリ・デバイスについて異なる、いくつかの制御信号（書き込みイネーブル信号など）がある可能性があることに留意されたい。これらの信号は、単一方向データ信号として扱われ、この説明においてはデータ・バスの一部とみなされる。たとえば、いくつかの場合に、データ・バスに、多数のビットに対応するデータ信号線が含まれる場合があるが、いくつかの応用例で、データ・バスによって搬送されるビットの一部だけが、特定のメモリ動作についてメモリに書き込まれる場合がある。たとえば、１６ビット・データ・バスに２バイトのデータが含まれるが、特定のメモリ動作中に、２バイトのうちの１バイトだけが、特定のメモリ・デバイスに書き込まれる場合がある。そのような例では、追加の制御信号を、データ信号がたどるものに類似するパスに沿って設けることができ、データ・ビット線上のデータを書き込むか否かを制御する制御信号が、データの遅延に全般的に一致する遅延を伴うパスに沿ってシステムをトラバースし、データの書込を制御する際の制御信号の使用が適当なタイミングを与えられるようにする。第３に、アドレス信号および制御信号のすべてのメモリ・デバイスへのルーティングによって、コントローラおよびメモリ・モジュールのインターフェースのピンが節約される。
その結果、制御信号およびアドレス信号が、データ信号の伝搬に使用されるワイヤより長いワイヤで伝搬されるようになる。これによって、いくつかの場合に、データ信号で、制御信号およびアドレス信号より高いシグナリング・レートを使用することが可能になる。
メモリ・システムの性能を損なわないようにするために、アドレス信号および制御信号を、本発明の実施形態に従って、ウェーブ・パイプライン化することができる。メモリ・システムは、ウェーブ・パイプライン化の助けになる複数の条件を満たすように構成される。第１に、複数のメモリ・コンポーネントが、ランクとして編成される。第２に、アドレス信号および制御信号の一部またはすべてが、ランクのすべてのメモリ・コンポーネントに共通する。第３に、共通のアドレス信号および制御信号が、低ひずみで（たとえばインピーダンスを制御されて）伝搬する。第４に、共通のアドレス信号および制御信号が、低シンボル間干渉で（たとえば単一終端または二重終端）伝搬する。
ウェーブ・パイプライン化は、Ｔｂｉｔ＜Ｔｗｉｒｅの時に発生し、ここで、タイミング・パラメータＴｗｉｒｅは、コントローラで作られる波面が、信号を搬送するワイヤの端の終端コンポーネントに伝搬する時間遅延として定義され、タイミング・パラメータＴｂｉｔは、ワイヤ上の連続する情報（ビット）の間のタイム・インターバルとして定義される。そのような情報は、個々のビットまたは、同時伝送用にエンコードされた複数のビットを表すことができる。ワイヤ上のウェーブ・パイプライン化された信号は、ワイヤに接続されたレシーバによってサンプリングされる入射波である。これは、一般に、波面が伝送線（たとえばワイヤ）の端から反射される前にサンプリングが行われることを意味する。
本発明の適用可能性を、複数の形でメモリ・コンポーネントの単一のランクから複数のランクに拡張することが可能である。第１に、メモリ・コンポーネントの複数のランクを、１つのメモリ・モジュールに実装することができる。第２に、複数のメモリ・モジュールを、１つのメモリ・システム内に実装することができる。第３に、データ信号導体を、各モジュールの専用、共有、または「チェインされる」ものとすることができる。チェイン化には、バスが１つのモジュールを通過できるようにすることと、そのモジュール上の適当な回路に接続することが含まれるが、その特定のモジュールから出た時に、別のモジュールに入るか終端に達することができるようにすることが含まれる。導体のそのようなチェイン化の例を、図２９、３２、および３５と下に示し、さらに詳細に説明する。第４に、共通の制御信号導体およびアドレス信号導体を、各モジュールの専用、共有、またはチェインされるものとすることができる。第５に、データ信号導体を、各モジュール上で終端される伝送線または終端されるスタブとすることができる。この議論について、伝送線は、その伝送線を介する正しい信号伝送を保証するために反射および他の伝送線特性を考慮しなければならない、十分な長さを有する信号線を表すものと理解される。対照的に、終端されるスタブは、そのようなスタブに関連する寄生反射および他の伝送線特性を一般に無視することができる限られた長さを有すると理解される。第６に、共通の制御信号導体およびアドレス信号導体を、各モジュール上で終端される伝送線または終端されるスタブとすることができる。共有されるアドレス信号および制御信号をウェーブ・パイプライン化できるようにすることによって、それらのシグナリング・レートを高めることができ、これによってメモリ・システムの性能が向上する。
図２は、本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムのメモリ・コンポーネントのランクの１スライスのクロッキングの詳細を示すブロック図である。メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２に、アドレス送出ブロック２０１が含まれ、アドレス送出ブロック２０１は、アドレス・バス１０７およびアドレス・クロック導体１０９に結合される。メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２には、スライスごとに、データ送出ブロック２０２およびデータ受取ブロック２０３が含まれ、これらはデータ・バス１０８に結合される。データ送出ブロック２０２は、書込クロック導体１１０に結合され、データ受取ブロック２０３は、読取クロック導体１１１に結合される。
メモリ・コンポーネント１１６などの各メモリ・コンポーネント内に、アドレス受取ブロック２０４、データ受取ブロック２０５、およびデータ送出ブロック２０６が設けられる。アドレス受取ブロック２０４は、アドレス・バス１０７およびアドレス・クロック導体１０９に結合される。データ受取ブロック２０５は、データ・バス１０８および書込クロック導体１１０に結合される。データ送出ブロック２０６は、データ・バス１０８および読取クロック導体１１１に結合される。
ｔPD0と表される伝搬遅延２０７が、アドレス・バス１０７に沿って、メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２とメモリ・モジュール１０３の間に存在する。ｔPD1と表される伝搬遅延２０８が、アドレス・バス１０７に沿って、メモリ・モジュール１０３内に存在する。
図２に表された基本トポロジは、複数の属性を有する。このトポロジには、メモリ・コントローラが含まれる。このトポロジには、単一のメモリ・モジュールが含まれる。このトポロジには、メモリ・コンポーネントの単一のランクが含まれる。このトポロジには、スライスされたデータ・バス（ＤＱ）が含まれ、ワイヤの各スライスが、コントローラをメモリ・コンポーネントに接続する。このトポロジには、コントローラをすべてのメモリ・コンポーネントに接続する共通のアドレスおよび制御バス（Ａｄｄｒ／ＣｔｒｌまたはＡＣ）が含まれる。ソース同期式クロック信号が、データ信号、制御信号、およびアドレス信号と共に流れる。制御信号およびアドレス信号は、単一方向であり、コントローラからメモリ・コンポーネントへ流れる。データ信号は、両方向であり、コントローラからメモリ・コンポーネントへ流れることができ（書込動作）、メモリ・コンポーネントからコントローラへ流れることができる（読取動作）。データ信号と同一のトポロジを有する制御信号がいくつかある場合があるが、それらの制御信号は、コントローラからメモリ・コンポーネントへ流れるのみである。そのような信号は、たとえば書込動作で書込データをマスクするのに使用することができる。これらは、この議論においては単一方向データ信号として扱うことができる。データ・ワイヤ、アドレス・ワイヤ、制御ワイヤ、およびクロック・ワイヤは、低ひずみで（たとえばインピーダンスを制御された導体に沿って）伝搬する。データ・ワイヤ、アドレス・ワイヤ、制御ワイヤ、およびクロック・ワイヤは、低シンボル間干渉で（たとえば単一方向信号の単一終端および両方向信号の二重終端がある）伝搬する。これらの属性は、明瞭さを保つためにリストされたものである。本発明が、これらの属性を用いて実践されることに制限されず、他のシステム・トポロジを含むように実践することができることを理解されたい。
図２には、データ・バスおよびメモリ・コンポーネントのスライス番号（Ｓ＝｛０、１、…、ＮS｝）およびモジュール番号（Ｍ＝｛０、１｝）、に基づく２次元座標系がある。ここで、スライス番号「０」およびモジュール番号「０」が、コントローラを参照する。この座標系を用いると、ワイヤ上の異なる位置で信号に命名することができる。この座標系を用いると、複数のメモリ・ランクまたはメモリ・モジュールを有するトポロジへの拡張も可能になる。
図２には、３つのクロック・ソース（ＡＣｌｋ信号を生成するアドレス・クロック１０４、ＷＣｌｋ信号を生成する書込クロック１０５、およびＲＣｌｋ信号を生成する読取クロック１０６）も示されており、これらが、３種類の情報転送のためのクロッキング基準信号を生成する。これらのクロック・ソースのそれぞれが、それに関連する信号バスと並列のクロック・ワイヤを駆動する。システム内のクロック・ソースの位置は、クロック・ソースが対応するクロック信号を駆動する、クロック線上の物理的位置が、バス線の関係する駆動点に隣接し、特定のバスのクロックの伝搬が、一般に、関連するバス上の関係する情報の伝搬を追跡するようになっていることが好ましい。たとえば、アドレス・クロック（ＡＣｌｋクロック１０４）の位置決めは、アドレス信号がアドレス・バス１０７へ駆動される物理位置に近いことが好ましい。そのような構成では、アドレス・クロックが、回路全体を通じて伝搬する時に、アドレス・クロック信号線と全般的に同一のルートをたどるバスに沿って伝搬するアドレス信号が経験する遅延に類似する遅延を経験する。
各バスのクロック信号は、関連するバスの信号の最大ビット・レートに関係する。この関係は、通常は、整数または整数比である。たとえば、最大データ・レートを、データ・クロック信号の周波数の２倍とすることができる。クロック・ソースの１つまたは２つを「仮想」クロック・ソースとすることも可能であり、この場合に、３つのクロック・ソースが、互いに整数分数比（Ｎ／Ｍ）関係になり、それらのいずれをも、フェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）技法を使用して周波数および位相をセットすることによって、他の２つのいずれかから合成することができる。仮想クロック・ソースは、回路内の実際のクロック・ソースの数を最小にすることができる手段を表す。たとえば、ＷＣｌｋクロックを、メモリ・デバイスが受け取るアドレス・クロック（ＡＣｌｋ）から導出し、メモリ・デバイスが、外部ソースから実際にＷＣｌｋクロックを受け取る必要をなくすことができる。したがって、メモリ・デバイスは、実際には独自の個別に生成されたＷＣｌｋクロックを受け取らないが、ＡＣｌｋクロックから生成されたＷＣｌｋクロックは、機能的に同等である。合成されたクロック信号の位相は、図示の位置のクロック・ソースによって生成された場合と同一になるように調整される。
図示のクロック信号のいずれでも、代替案では、情報が関連するバス上に存在する時に限ってアサートされる非周期的信号（たとえばストローブ制御信号）とすることができる。クロック・ソースに関して上で説明したように、非周期的信号ソースは、物理的な意味で、非周期的信号に関連する伝搬遅延がそれが対応するバス上の信号の伝搬遅延と全般的に一致するように、それが対応する適当なバスに隣接して位置決めされることが好ましい。
図３は、他の図のタイミング図で使用されるアドレス・タイミングおよび制御タイミングの表記を示すタイミング図である。図３では、ＡＣｌｋ信号３０１の立ち上がりエッジ３０２が、アドレス情報ＡＣａ ３０５の送出中の時刻３０７に発生する。ＡＣｌｋ信号の立ち上がりエッジ３０３が、アドレス情報ＡＣｂ３０６の送出中の時刻３０８に発生する。時刻３０８は、ＡＣｌｋ信号３０１の次の立ち上がりエッジ３０４の時刻３０９より時間ｔCCだけ前に発生する。時間ｔCCは、メモリ・コントローラ・コンポーネントのクロック回路のサイクル・タイムを表す。タイミング図の破線は、信号のうちで、時間的にアドレス情報またはデータ情報と同時の部分を示すのに使用される。たとえば、ＡＣｌｋ信号３０１には、アドレス情報ＡＣａ ３０５の存在に対応する時間的部分と、アドレス情報ＡＣｂ ３０６の存在に対応するもう１つの時間的部分が含まれる。アドレス情報は、アドレス信号としてアドレス・バスを介して送出することができる。
１ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、アドレス・ビット３１１が、サイクル３１０中に送出される。２ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、アドレス・ビット３１３および３１４が、サイクル３１２中に送出される。４ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、アドレス・ビット３１６、３１７、３１８、および３１９が、サイクル３１５中に送出される。８ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、アドレス・ビット３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６、３２７、および３２８が、サイクル３２０中に送出される。各ビット・ウィンドウの駆動点およびサンプル点を、使用されるドライバおよびサンプラの回路技法に応じて、オフセット（１ビット時間すなわちｔCC／ＮACまで）だけ遅らせるか進めることができることに留意されたい。パラメータＮACおよびＮDQは、それぞれアドレス／制御ワイヤおよびデータ・ワイヤのｔCCごとのビット数を表す。一実施形態では、固定オフセットを使用する。駆動／サンプル点とビット・ウィンドウの間のオフセットは、駆動コンポーネントとサンプリング・コンポーネントの間で一貫性を有しなければならない。特定のシステムで、バスの駆動ポイントに関連するオフセットのいずれもが、システム全体を通じて一貫性を有することが好ましい。同様に、バスに関して理解されるサンプリング・オフセットも、一貫性を有しなければならない。たとえば、データが、あるデータ・バス線の関係するクロック信号の立ち上がりエッジに全般的に対応する点で駆動されることが期待される場合に、その理解されるオフセット（またはその不在）が、すべてのデータ線について一貫した形で使用されることが好ましい。バスへのデータの駆動に関連するオフセットを、そのバスによって搬送されるデータのサンプリングに関連するオフセットと完全に異なるものにすることができることに留意されたい。したがって、上の例を継続すると、全般的に立ち上がりエッジと同時に駆動されるデータのサンプル点は、立ち上がりエッジに対して１８０°位相はずれとし、データの有効ウィンドウがサンプリング点によってよりよくターゲティングされるようにすることができる。
図４は、他の図のタイミング図で使用されるデータ・タイミングの表記を示すタイミング図である。図４では、ＷＣｌｋ信号４０１の立ち上がりエッジ４０２が、書込データ情報Ｄａ ４０５の送出中の時刻４０７に発生する。ＷＣｌｋ信号４０１の立ち上がりエッジ４０３が、時刻４０８に発生する。ＷＣｌｋ信号４０１の立ち上がりエッジ４０４が、読取データ情報Ｑｂ ４０６の送出中の時刻４０９に発生する。時刻４０７は、時刻４０８から時間ｔCCだけ離れており、時刻４０８は、時刻４０９から時間ｔCCだけ離れている。時間ｔCCは、クロック・サイクルの持続時間を表す。ＲＣｌｋ信号４１０に、立ち上がりエッジ４１１および立ち上がりエッジ４１２が含まれる。これらの立ち上がりエッジを、ＲＣｌｋ信号４１０のクロック・サイクルに対する基準として使用することができる。たとえば、書込データ情報Ｄａ ４０５の送出は、ＲＣｌｋ信号４１０の、立ち上がりエッジ４１１を含むクロック・サイクル中に発生し、読取データ情報Ｑｂ４０６の送出は、ＲＣｌｋ信号４１０の、立ち上がりエッジ４１２を含むクロック・サイクル中に発生する。当業者に明白であるように、アドレス・クロックに関連するクロック・サイクル・タイムは、読取クロックまたは書込クロックに関連するクロック・サイクル・タイムと異なるものとすることができる。
書込データ情報は、書き込まれる情報の要素であり、データ・バス上で書込データ信号として送出することができる。読取データ情報は、読み取られる情報の要素であり、データ・バス上で読取データ信号として送出することができる。表記Ｄｘは、書込データ情報ｘを表すのに使用され、表記Ｑｙは、読取データ情報ｙを表すのに使用される。信号は、アドレス信号、書込データ信号、読取データ信号、または他の信号のいずれであっても、要素タイム・インターバルと称する時間の間、導体またはバスに印加することができる。そのような要素タイム・インターバルを、タイミング信号を搬送する導体またはバス上で発生するイベントと関連付けることができ、そのようなイベントを、タイミング信号イベントと称する場合がある。そのようなタイミング信号の例には、クロック信号、別の信号または情報の要素から導出されるタイミング信号、および、タイミングをそこから導出することができる他の信号が含まれる。メモリ・アクセス動作では、アドレス信号がアドレス・バスに印加され始める時からそのアドレス信号に対応するデータ信号がデータ・バスに印加され始める時までの時間を、アクセス・タイム・インターバルと称することができる。
１ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４１５が、サイクル４１４中に送出される。２ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４１７および４１８が、サイクル４１６中に送出される。４ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４２０、４２１、４２２、および４２３が、サイクル４１９中に送出される。８ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４２５、４２６、４２７、４２８、４２９、４３０、４３１、および４３２が、サイクル４２４中に送出される。各ビット・ウィンドウの駆動点およびサンプル点を、使用されるドライバおよびサンプラの回路技法に応じて、オフセット（１ビット時間すなわちｔCC／ＮDQまで）だけ遅らせるか進めることができることに留意されたい。一実施形態では、固定オフセットを使用する。駆動／サンプル点とビット・ウィンドウの間のオフセットは、駆動コンポーネントとサンプリング・コンポーネントの間で一貫性を有しなければならない。たとえば、データがコントローラ側の適当なクロック信号の立ち上がりエッジにサンプリングされるように、データ・ウィンドウが位置決めされると仮定すると、有効なデータも回路内のその位置での対応するクロックの立ち上がりエッジに存在すると仮定されるように、類似する規約をメモリ・デバイスで使用しなければならない。
１ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４３４が、サイクル４３３中に送出される。２ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４３６および４３７が、サイクル４３５中に送出される。４ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４３９、４４０、４４１、および４４２が、サイクル４３８中に送出される。８ビット／ワイヤがｔCCごとに発生する場合には、データ・ビット４４４、４４５、４４６、４４７、４４８、４４９、４５０、および４５１が、サイクル４４３中に送出される。各ビット・ウィンドウの駆動点およびサンプル点を、使用されるドライバおよびサンプラの回路技法に応じて、オフセット（１ビット時間すなわちｔCC／ＮDQまで）だけ遅らせるか進めることができることに留意されたい。一実施形態では、固定オフセットを使用する。駆動／サンプル点とビット・ウィンドウの間のオフセットは、駆動コンポーネントとサンプリング・コンポーネントの間で一貫性を有しなければならない。上で述べたように、特定のシステムで、あるバスの駆動点またはサンプリング点に関連するオフセットは、システム全体を通じて一貫性を有することが好ましい。
メモリ・コンポーネントのカラム・サイクル・タイムは、連続するカラム・アクセス動作（読取または書込）を実行するのに必要なタイム・インターバルを表す。図示の例では、ＡＣｌｋクロック信号、ＲＣｌｋクロック信号、およびＷＣｌｋクロック信号が、カラム・サイクル・タイムに等しいサイクル・タイムを有するものとして図示されている。当業者に明白であるように、システムで使用されるクロック信号のサイクル・タイムは、他の実施形態では、カラム・サイクル・タイムと異なるものとすることができる。
その代わりに、クロックのすべてが、カラム・サイクル・タイムと異なるサイクル・タイムを有することができる。バス上での信号の送出または受取に適当な速度のクロックは、分配されるクロックと合成されたクロックの間に整数比または整数分数比がある限り、必ず、分配されるクロックから合成することができる。前に述べたように、必要なクロックのいずれであっても、他のバスからの分配されるクロックのいずれかから合成することができる。
この説明では、タイミング図をできる限り単純にするために、各ｔCCインターバル中に各ワイヤ上で単一のビットがサンプリングされるか駆動されると仮定する。しかし、各ｔCCインターバル中に各信号ワイヤ上で送出されるビット数を、変更することができる。パラメータＮACおよびＮDQは、それぞれアドレス／制御ワイヤおよびデータ・ワイヤの、ｔCCごとのビット数を表す。分配されるクロックまたは合成されるクロックは、ｔCCごとに複数のビットを駆動し、サンプリングするのに適当なクロック・エッジを作るために逓倍される。各ビット・ウィンドウの駆動点およびサンプル点を、使用されるドライバおよびサンプラの回路技法に応じて、オフセット（１ビット時間すなわちｔCC／ＮACまたはｔCC／ＮDQまで）だけ遅らせるか進めることができることに留意されたい。一実施形態では、固定オフセットを使用する。駆動／サンプル点とビット・ウィンドウの間のオフセットは、駆動コンポーネントとサンプリング・コンポーネントの間で一貫性を有しなければならない。やはり、上で述べたように、特定のシステムで、あるバスの駆動点またはサンプリング点に関連するオフセットは、システム全体を通じて一貫性を有することが好ましい。
図５は、本発明の実施形態による、アドレスおよび制御バス（Ａｄｄｒ／ＣｔｒｌまたはＡＣS、M）上で通信される信号のタイミングを示すタイミング図である。このバスには、このバスと本質的に同一のワイヤ・パスを見るクロック信号ＡＣｌｋS、Mが付随する。添字（Ｓ、Ｍ）は、特定のモジュールＭまたは特定のスライスＳでのバスまたはクロック信号を示す。コントローラは、スライス０になるように定義される。
ＡＣｌｋクロック信号５０１の波形に、メモリ・コントローラ・コンポーネントでのＡＣｌｋクロック信号のタイミングが示されている。ＡＣｌｋクロック信号５０１の立ち上がりエッジ５０２が、時刻５１０に発生し、アドレス情報ＡＣａ ５１８の送出に関連する。ＡＣｌｋクロック信号５０１の立ち上がりエッジ５０３が、時刻５１１に発生し、アドレス情報ＡＣｂ ５１９の送出に関連する。
ＡＣｌｋクロック信号５２０の波形に、スライス１に配置されたメモリ・コンポーネントでのＡＣｌｋクロック信号のタイミングが示されている。ＡＣｌｋクロック信号５２０は、信号５０１からｔPD0の遅延だけ遅れている。たとえば、信号５２０の立ち上がりエッジ５２３は、信号５０１のエッジ５０２からｔPD0の遅延だけ遅れている。アドレス情報ＡＣａ ５３７が、信号５２０の立ち上がりエッジ５２３に関連する。アドレス情報ＡＣｂ ５３８が、信号５２０の立ち上がりエッジ５２５に関連する。
ＡＣｌｋクロック信号５３９の波形に、スライスＮSに配置されたメモリ・コンポーネントでのＡＣｌｋクロック信号のタイミングが示されている。ＡＣｌｋクロック信号５３９は、信号５２０からｔPD1の遅延だけ遅れている。たとえば、信号５３９の立ち上がりエッジ５４１は、信号５２０のエッジ５２３からｔPD1の遅延だけ遅れている。アドレス情報ＡＣａ ５４８が、信号５３９の立ち上がりエッジ５４１に関連する。アドレス情報ＡＣｂ ５４９が、信号５３９の立ち上がりエッジ５４２に関連する。
クロック信号ＡＣｌｋは、カラム・サイクル・タイムに対応するサイクル・タイムを有するものとして図示されている。前に述べたように、この信号は、コントローラおよびメモリ・コンポーネントがバス上の情報をサンプリングし、駆動するのに必要なタイミング点を生成できるように周波数および位相が制約される限り、より短いサイクル・タイムを有することもできる。同様に、バスは、ｔCCインターバルごとに送出される単一ビット／ワイヤを有するものとして図示されている。前に述べたように、コントローラおよびメモリ・コンポーネントが、バス上の情報をサンプリングし、駆動するのに必要なタイミング点を生成できるので、各ｔCCインターバルに複数のビットを転送することができる。バスの実際の駆動点（データ信号、アドレス信号、または制御信号もしくはこれらの組合せがバスに印加される点）が、示されたものからのオフセット（クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジに対して）を有することができ、これが、コントローラおよびメモリ・コンポーネント内の送出回路および受取回路の設計に依存することに留意されたい。一実施形態では、固定オフセットを使用する。駆動／サンプル点とビット・ウィンドウの間のオフセットは、駆動コンポーネントとサンプリング・コンポーネントの間で一貫性を有しなければならない。上で繰り返したように、特定のシステムで、あるバスの駆動点またはサンプリング点に関連するオフセットは、システム全体を通じて一貫性を有することが好ましい。
図５で、クロックＡＣｌｋS、MおよびバスＡＣS、Mが、コントローラから第１スライスに伝搬する際に、ｔPD0の遅延があることに留意されたい。図示されているように、ＡＣｌｋ信号５２０は、時間および空間においてＡＣｌｋ信号５０１からシフトされている。また、クロックＡＣｌｋS、MおよびバスＡＣS、Mが、第１スライスから最後のスライスＮSに伝搬する際に、第２の遅延ｔPD1があることに留意されたい。クロックおよびバスが、各スライスの間を進む際に、ｔPD1／（ＮS−１）の遅延がある。この計算では、スライスの間の全般的に等しい間隔が仮定され、そのような物理的特性がシステムに存在しない場合には、遅延がこの式に従わないことに留意されたい。したがって、図示されているように、ＡＣｌｋ信号５３９は、時間および空間においてＡＣｌｋ信号５２０からシフトされている。その結果、ＮS個のメモリ・コンポーネントのそれぞれが、時間的にわずかに異なる点で、アドレスおよび制御バスをサンプリングする。
図６は、本発明の実施形態による、データ・バス（ＤＱS、M）上で通信される信号のタイミングを示すタイミング図である。このバスには、本質的にこのバスと同一のワイヤ・パスを見る２つのクロック信号ＲＣｌｋS、MおよびＷＣｌｋS、Mが付随する。添字（Ｓ、Ｍ）は、特定のモジュールＭまたは特定のスライスＳでのバスまたはクロック信号を示す。コントローラは、モジュール０になるように定義される。２つのクロックは、反対方向に進む。ＷＣｌｋS、Mには、コントローラによって送出され、メモリ・コンポーネントによって受け取られる書込データが付随する。ＲＣｌｋS、Mには、メモリ・コンポーネントによって送出され、コントローラによって受け取られる読取データが付随する。説明する例では、読取データ（「Ｑ」によって表される）および書込データ（「Ｄ」によって表される）が、データ・バスを同時に占有しない。他の実施形態では、同一の導体上で搬送される複数の波形を区別でき、分解できるようにする加法的シグナリングを可能にする追加回路が設けられる場合に、こうでない場合があることに留意されたい。
ＷＣｌｋクロック信号６０１の波形に、メモリ・コントローラ・コンポーネントでのＷＣｌｋクロック信号のタイミングが示されている。立ち上がりエッジ６０２が、時刻６１０に発生し、モジュール０のスライス１に存在する書込データ情報Ｄａ ６１８に関連する。立ち上がりエッジ６０７が、時刻６１５に発生し、モジュール０のスライス１に存在する書込データ情報Ｄｄ ６２１に関連する。立ち上がりエッジ６０８が、時刻６１６に発生し、モジュール０のスライス１に存在する書込データＤｅ６２２に関連する。
ＲＣｌｋクロック信号６２３の波形に、メモリ・コントローラ・コンポーネント（モジュール０）でのＲＣｌｋクロック信号のタイミングが示されている。立ち上がりエッジ６２６が、メモリ・コントローラ・コンポーネント（モジュール０のスライス１）に存在する読取データ情報Ｑｂ ６１９に関連する。立ち上がりエッジが、メモリ・コントローラ・コンポーネント（モジュール０のスライス１）に存在する読取データ情報Ｑｃ ６２０に関連する。
ＷＣｌｋクロック信号６３２の波形に、モジュール１のスライス１にあるメモリ・コンポーネントでのＷＣｌｋクロック信号のタイミングが示されている。立ち上がりエッジ６３５が、モジュール１のスライス１に存在する書込データ情報Ｄａ ６４９に関連する。立ち上がりエッジ６４５が、モジュール１のスライス１に存在する書込データ情報Ｄｄ ６５２に関連する。立ち上がりエッジ６４７が、モジュール１のスライス１に存在する書込データ情報Ｄｅ ６５３に関連する。
ＲＣｌｋクロック信号６５４の波形に、モジュール１のスライス１のメモリ・コンポーネントでのＲＣｌｋクロック信号のタイミングが示されている。立ち上がりエッジ６５８が、モジュール１のスライス１に存在する読取データ情報Ｑｂ６５０に関連する。立ち上がりエッジ６６０が、モジュール１のスライス１に存在する読取データ情報Ｑｃ ６５１に関連する。
クロック信号は、ｔCCに対応するサイクル・タイムを有するものとして図示されている。前に述べたように、クロック信号は、コントローラおよびメモリ・コンポーネントがバス上の情報をサンプリングし、駆動するのに必要なタイミング点を生成できるように周波数および位相が制約される限り、より短いサイクル・タイムを有することもできる。同様に、バスは、単一ビット／ワイヤを有するものとして図示されている。前に述べたように、コントローラおよびメモリ・コンポーネントが、バス上の情報をサンプリングし、駆動するのに必要なタイミング点を生成できるので、各ｔCCインターバルに複数のビットを転送することができる。バスの実際の駆動点が、示されたものからのオフセット（クロックの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジに対して）を有することができ、これが、コントローラおよびメモリ・コンポーネント内の送出回路および受取回路の設計に依存することに留意されたい。一実施形態では、固定オフセットを使用する。駆動／サンプル点とビット・ウィンドウの間のオフセットは、駆動コンポーネントとサンプリング・コンポーネントの間で一貫性を有しなければならない。
図６では、クロックＷＣｌｋS、MおよびバスＤＱS、M（書込データを有する）が、コントローラから第１モジュールのスライスまで伝搬する際に、遅延ｔPD2があることに留意されたい。したがって、ＷＣｌｋクロック信号６３２は、時間および空間においてＷＣｌｋクロック信号６０１からシフトされている。また、クロックＲＣｌｋS、MおよびバスＤＱS、M（読取データを有する）が、第１モジュールのスライスからコントローラまで伝搬する際に、ほぼ等しい遅延ｔPD2があることに留意されたい。したがって、ＲＣｌｋクロック信号６２３は、時間および空間においてＲＣｌｋクロック信号６５４からシフトされている。
その結果、コントローラおよびメモリ・コンポーネントは、書込データと読取データを同時に駆動することを試みなくなるように、その送出ロジックを調整されなければならない。図６の例には、書込−読取−読取−書込−書込転送があるシーケンスが示されている。読取−読取転送および書込−書込転送は、連続するｔCCインターバールに行うことができることがわかる。というのは、両方のインターバルでデータが同一方向に進むからである。しかし、書込−読取転送および読取−書込転送では、ギャップ（バブル）を挿入し、その結果、ドライバが、前のインターバールに駆動されたデータがもはやバス上にない（バス・ワイヤのいずれかの端の終端コンポーネントによって吸収された）時に限ってターン・オンするようにする。
図６では、読取クロックＲＣｌｋS、Mおよび書込クロックＷＣｌｋS、Mが、各メモリ・コンポーネントで同相である（しかし、各メモリ・コンポーネントでのこれらのクロックの相対位相は、他のメモリ・コンポーネントと異なる。これは、後で、システム全体のタイミングを述べる時に示す）。この位相一致の選択が、使用することができた複数の可能な代替案の１つであることに留意されたい。他の代替案のいくつかを、後で説明する。
各メモリ・コンポーネント（スライス）で読取クロックと書込クロックを一致させた結果として、メモリ・コンポーネントで（図６の最下部）、読取データＱｂ ６５０を有するｔCCインターバルが、書込データＤａ ６４９を有するｔCCインターバルの直後に続くように見えるが、コントローラでは（図６の最上部）、読取データ・インターバルＱｂ ６１９と書込データ・インターバルＤａ ６１８の間に２×ｔPD2のギャップがある。コントローラでは、読取データＱｃ６２０と書込データＤｄ ６２１の間に、（２×ｔCC−２×ｔPD2）の第２のギャップがある。読取データＱｃ ６５１と書込データＤｄ ６２１の間に、（２×ｔCC）のギャップがある。メモリ・コンポーネントとコントローラでのギャップの合計が、２×ｔCCになることに留意されたい。
次に、システム全体のタイミングを説明する。例のシステムでは、各メモリ・コンポーネントでＡＣｌｋS、Mクロック、ＲＣｌｋS、Mクロック、およびＷＣｌｋS、Mクロックの位相を整列させる（スライス番号は、１からＮSまで変化し、モジュール番号は、１に固定される）。これは、各メモリ・コンポーネントが、単一のクロック・ドメイン内で動作でき、ドメイン・クロッシングの問題が回避されるという利益を有する。アドレスおよび制御クロックＡＣｌｋS、Mが、各メモリ・コンポーネントを通って流れるので、各メモリ・スライスのクロック・ドメインは、隣接するスライスからわずかにオフセットする。この位相設定決定のコストは、コントローラが、各スライスの読取クロックおよび書込クロックを異なる位相値に調整しなければならないことである。これは、コントローラ内に１＋（２×ＮS）個のクロック・ドメインがあり、これらのドメインの間のクロッシングが、効率的に非常に重要になることを意味する。他の位相制約が、可能であり、後で説明する。
図７は、本発明の実施形態による、メモリ・コントローラ・コンポーネントでのシステム・タイミングを示すタイミング図である。前と同様に、コントローラは、制御およびアドレス・バスＡＣｌｋS0、M1上で、動作の書込−読取−読取−書込シーケンスを送る。Ｄａ書込データ情報が、ＷＣｌｋS1、M0バスおよびＷＣｌｋSNs、M0バス上で送られ、その結果、Ｄａ書込データ情報が、アドレスおよび制御情報ＡＣａの１サイクル後に各スライスのメモリ・コンポーネントに達することが好ましい。これは、ＷＣｌｋS1、M0クロックの位相を、ＡＣｌｋS0、M1クロックの位相に対して全般的に（ｔPD0−ｔPD2）と同等にする（正は遅れ、負は進みを意味する）ことによって行われる。これによって、これらが、第１モジュールの第１スライスのメモリ・コンポーネントで同相になる。同様に、ＷＣｌｋSNs、M0クロックの位相は、ＡＣｌｋS0、M1クロックの位相に対して全般的に（ｔPD0＋ｔPD1−ｔPD2）と同等になるように調整される。伝搬遅延を近似するためのクロックの位相調節を、所望の調整からわずかに異なるものとしながら、成功裡のシステム動作を可能にするように、ある許容範囲がシステムに組み込まれることが好ましいことに留意されたい。
類似する形で、ＲＣｌｋS1、M0クロックの位相を、ＡＣｌｋS0、M1クロックの位相に対して、全般的に（ｔPD0＋ｔPD2）と同等になるように調整する。これによって、これらのクロックが、第１モジュールの最終スライスのメモリ・コンポーネントで同相になる。同様に、ＲＣｌｋSNs、M0クロックの位相を、ＡＣｌｋS0、M1クロックの位相に対して式（ｔPD0＋ｔPD1＋ｔPD2）に従って調整して、ＲＣｌｋSNs、M0クロックおよびＡＣｌｋS0、M1クロックが、第１モジュールの最終スライスのメモリ・コンポーネントで同相になるようにする。
ＡＣｌｋクロック信号７０１の波形に、スライス０にあるものと示されたメモリ・コントローラ・コンポーネントでのＡＣｌｋクロック信号が示されている。立ち上がりエッジ７０２が、時刻７１０に発生し、スライス０に存在するアドレス情報ＡＣａ ７１８に関連する。立ち上がりエッジ７０３が、時刻７１１に発生し、スライス０に存在するアドレス情報ＡＣｂ ７１９に関連する。立ち上がりエッジ７０４が、時刻７１２に発生し、スライス０に存在するアドレス情報ＡＣｃ ７２０に関連する。立ち上がりエッジ７０７が、時刻７１５に発生し、スライス０に存在するアドレス情報ＡＣｄ ７２１に関連する。
ＷＣｌｋクロック信号７２２の波形に、ＷＣｌｋクロック信号がモジュール０のメモリ・コントローラ・コンポーネントに存在する時のスライス１のメモリ・コンポーネントのＷＣｌｋクロック信号が示されている。立ち上がりエッジ７２４が、時刻７１１に発生し、存在する書込データ情報Ｄａ ７３０に関連する。立ち上がりエッジ７２９が、時刻７１６に発生し、存在する書込データ情報Ｄｄ７３３に関連する。
ＲＣｌｋクロック信号７３４の波形に、ＲＣｌｋクロック信号がモジュール０のメモリ・コントローラ・コンポーネントに存在する時のスライス１のメモリ・コンポーネントのＲＣｌｋクロック信号が示されている。立ち上がりエッジ７３７が、存在する読取データ情報Ｑｂ ７３１に関連する。立ち上がりエッジ７３８が、存在する読取データ情報Ｑｃ ７３２に関連する。
ＷＣｌｋクロック信号７４１の波形に、ＷＣｌｋクロック信号がモジュール０のメモリ・コントローラ・コンポーネントに存在する時のスライスＮSのメモリ・コンポーネントのＷＣｌｋクロック信号が示されている。書込データ情報Ｄａ７５６が、信号７４１のエッジ７４４に関連する。書込データ情報Ｄｄ ７５９が、信号７４１のエッジ７５４に関連する。
ＲＣｌｋクロック信号７６０の波形に、ＲＣｌｋクロック信号がモジュール０のメモリ・コントローラ・コンポーネントに存在する時のスライスＮSのメモリ・コンポーネントのＲＣｌｋクロック信号が示されている。読取データ情報Ｑｂ７５７が、信号７６０のエッジ７６４に関連する。読取データ情報Ｑｃ ７５８が、信号７６０のエッジ７６６に関連する。
図８は、本発明の実施形態による、ランク１のスライス１のメモリ・コンポーネントでのクロックＡＣｌｋS1、M1、ＷＣｌｋS1、M1、およびＲＣｌｋS1、M1の整列を示すタイミング図である。３つのクロックのすべてが、コントローラで作られるＡＣｌｋS0、M1クロックに対してｔPD0だけ遅れている。
ＡＣｌｋクロック信号８０１の波形に、モジュール１のスライス１にあるメモリ・コンポーネントのＡＣｌｋクロック信号が示されている。アドレス情報ＡＣａ ８２２が、信号８０１のエッジ８０２に関連する。アドレス情報ＡＣｂ ８２３が、信号８０１のエッジ８０４に関連する。アドレス情報ＡＣｃ ８２４が、信号８０１のエッジ８０６に関連する。アドレス情報ＡＣｄ ８２５が、信号８０１のエッジ８１２に関連する。
ＷＣｌｋクロック信号８２６の波形に、モジュール１のスライス１にあるメモリ・コンポーネントのＷＣｌｋクロック信号が示されている。書込データ情報Ｄａ ８４１が、信号８２６のエッジ８２９に関連する。書込データ情報Ｄｄ ８４４が、信号８２６のエッジ８３９に関連する。
ＲＣｌｋクロック信号８４５の波形に、モジュール１のスライス１にあるメモリ・コンポーネントのＲＣｌｋクロック信号が示されている。読取データ情報Ｑｂ ８４２が、信号８４５のエッジ８５０に関連する。読取データ情報Ｑｃ ８４３が、信号８４５のエッジ８５２に関連する。
図９は、本発明の実施形態による、モジュール１のランク１のスライスＮSのメモリ・コンポーネントでのクロックＡＣｌｋSNs、M1、ＷＣｌｋSNs、M1、およびＲＣｌｋSNs、M1の整列を示すタイミング図である。３つのクロックのすべてが、コントローラで作られるＡＣｌｋS0、M1クロックに対して（ｔPD0＋ｔPD1）だけ遅れている。
ＡＣｌｋクロック信号９０１の波形に、モジュール１のスライスＮSにあるメモリ・コンポーネントのＡＣｌｋクロック信号が示されている。信号９０１の立ち上がりエッジ９０２が、アドレス情報ＡＣａ ９１７に関連する。信号９０１の立ち上がりエッジ９０３が、アドレス情報ＡＣｂに関連する。信号９０１の立ち上がりエッジ９０４が、アドレス情報ＡＣｃ ９１９に関連する。信号９０１の立ち上がりエッジ９０７が、アドレス情報ＡＣｄ ９２０に関連する。
ＷＣｌｋクロック信号９２１の波形に、モジュール１のスライスＮSにあるメモリ・コンポーネントのＷＣｌｋクロック信号が示されている。信号９２１の立ち上がりエッジ９２３が、書込データ情報Ｄａ ９３７に関連する。信号９２１の立ち上がりエッジ９２８が、書込データ情報Ｄｄ ９４０に関連する。
ＲＣｌｋクロック信号９２９の波形に、モジュール１のスライスＮSにあるメモリ・コンポーネントのＲＣｌｋクロック信号が示されている。信号９２９の立ち上がりエッジ９３２が、読取データ情報Ｑｂ ９３８に関連する。信号９２９の立ち上がりエッジ９３３が、読取データ情報Ｑｃ ９３９に関連する。
図８および９の両方で、各メモリ・コンポーネントから見た時の、アドレス／制御情報（たとえば図９のＡＣａ ９１７）とそれに付随する読取情報または書込情報（この例では図９のＤａ ９３７）との間に１つのｔCCサイクル遅延があることに留意されたい。これは、他のトポロジの場合に異なる可能性がある、すなわち、より長いアクセス遅延がある可能性がある。一般に、メモリ・コンポーネントでの書込動作のアクセス遅延は、データ・バスの使用率を最大にするために、読取動作に関するアクセス遅延と等しいか、ほぼ等しくしなければならない。
図１０から１８に、図５から９に示されたものとほとんど同一のアドレスおよびデータのタイミング関係を使用する例示的システムの詳細を示す。具体的に言うと、３つのクロックのすべてが、各メモリ・コンポーネントで同相である。しかし、この例のシステムは、前の説明に対する複数の相違を有する。第１に、２ビット／ワイヤが、ｔCCインターバルごとにＡＣバス（アドレス／制御バスまたは単にアドレス・バス）に印加される。第２に、８ビット／ワイヤが、ｔCCインターバルごとにＤＱバスに印加される。第３に、クロック信号は、ＡＣバスに付随するが、ＤＱバスの読取クロックおよび書込クロックは、ＡＣバスのクロックから合成される。
図１０は、本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムの１つのメモリ・ランク（メモリ・コンポーネントの１つまたは複数のスライス）のさらなる詳細を示すブロック図である。このランクを構成するメモリ・コンポーネントの内部ブロックは、外部のＡＣバスまたはＤＱバスに接続される。これらの外部バス上の直列化されたデータは、内部バス上の並列形式との間で変換され、内部バスは、メモリ・コア（システムの情報を保持するのに使用されるストレージ・セルのアレイ）に接続される。図１０に、メモリ・ランクに接続されたすべてで３２ビットのＤＱバスが示されていることに留意されたい。これらの３２ビットは、複数の等しいサイズのスライスに分割され、バスの各スライスが、１つのメモリ・コンポーネントにルーティングされる。したがって、スライスは、ＤＱバスのうちで別々のメモリ・コンポーネントにルーティングされる部分に基づいて定義される。図１０に示された例では、特定の例のシステムの３２データ・ビットの組全体をサポートするメモリ・コンポーネントまたはメモリ・デバイスが示されている。他の実施形態では、そのようなシステムに、２つのメモリ・デバイスを含めることができ、各メモリ・デバイスが、３２データ・ビットの半分をサポートする。したがって、これらのメモリ・デバイスのそれぞれに、データ・バス全体のうちでそのデバイスが責任を負う部分を各デバイスが個別にサポートできるようにする、適当なデータ送出ブロック、データ受取ブロック、およびメモリ・コアの分配が含まれる。データ・ビットの数は、３２である必要はなく、変更できることに留意されたい。
ＡＣｌｋ信号は、ＡＣバスに付随するクロックである。これは、受け取られ、メモリ・コンポーネントによって生成されるすべてのクロック信号の周波数および位相の基準として使用される。他のクロックは、ＣｌｋＭ２、ＣｌｋＭ８、およびＣｌｋＭである。これらは、それぞれ、ＡＣｌｋの周波数の２倍、８倍、および１倍である。すべてのクロックの立ち上がりエッジが、整列される（位相オフセットなし）。周波数および位相の調整は、通常は、あるタイプのフェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）回路を用いて行われるが、他の技法を使用することもできる。さまざまな異なる適当なＰＬＬ回路が、当技術分野で周知である。フィードバック・ループに、さまざまなクロックを受取ブロックおよび送出ブロックならびにメモリ・コアに分配するのに必要なクロック・ドライバのスキューが含まれる。メモリ・コアはＣｌｋＭドメインで動作すると仮定する。
メモリ・コンポーネント１１６に、メモリ・コア１００１、ＰＬＬ １００２、ＰＬＬ １００３、およびＰＬＬ １００４が含まれる。ＡＣｌｋクロック信号１０９が、バッファ１０１５によって受け取られ、バッファ１０１５は、クロック信号１０１９をＰＬＬ １００２、１００３、および１００４に供給する。さまざまなＰＬＬ設計が、当技術分野で周知であるが、本明細書に記載の例の実施形態で実施されるいくつかのＰＬＬは、所望の特定の機能性を可能にするために、多少のカスタマイズを必要とする。したがって、本明細書で説明するいくつかの実施形態では、ＰＬＬ内のさまざまなブロックの特定の動作を、さらに詳細に説明する。したがって、本明細書で説明する例の実施形態に含まれるＰＬＬ構造のいくつかが、極端に詳細には説明されないが、そのようなＰＬＬによって達成される全般的な目的が、当業者に周知のさまざまな回路を介して容易に認識可能であることは、当業者に明白である。ＰＬＬ １００２には、位相比較器および電圧制御発振器（ＶＣＯ）１００５が含まれる。ＰＬＬ １００２は、クロック信号ＣｌｋＭ １０２４を、メモリ・コア１００１、アドレス／制御受取ブロック２０４、データ受取ブロック２０５、およびデータ送出ブロック２０６に供給する。
ＰＬＬ １００３には、プリスケーラ１００９、位相比較器およびＶＣＯ １０１０、および分周器１０１１が含まれる。プリスケーラ１００９は、周波数分周器（分周器１０１１を実装するのに使用されるものなど）として実装することができ、周波数分周の必要がない補償用遅延を供給する。プリスケーラ１００９は、信号１０２１を位相比較器およびＶＣＯ １０１０に供給する。ＶＣＯ １０１０内の位相比較器は、２つの入力と１つの出力を有する三角形として表されている。位相比較器１０１０の機能性は、その入力の１つであるフィードバック信号１０２３の位相が基準信号１０２１に対して全般的に位相整列されることを保証する出力信号を作るように構成されることが好ましい。この規約は、本明細書で説明する他のＰＬＬに含まれる類似する構造に適用可能であることが好ましい。分周器１０１１は、フィードバック信号１０２３を位相比較器およびＶＣＯ１０１０に供給する。ＰＬＬ １００３は、クロック信号ＣｌｋＭ２ １０２５をアドレス／制御受取ブロック２０４に供給する。
ＰＬＬ １００４には、プリスケーラ１００６、位相比較器およびＶＣＯ １００７、および分周器１００８が含まれる。プリスケーラ１００６は、周波数分周器（分周器１０１１を実装するのに使用されるものなど）として実装することができ、周波数分周の必要がない補償用遅延を供給する。プリスケーラ１００６は、信号１０２０を位相比較器およびＶＣＯ １００７に供給する。分周器１００８は、フィードバック信号１０２２を位相比較器およびＶＣＯ １００７に供給する。ＰＬＬ １００４は、クロック信号ＣｌｋＭ８ １０２６をデータ受取ブロック２０５およびデータ送出ブロック２０６に供給する。
アドレス・バス１０７は、バッファ１０１２を介して、結合１０１６を介してアドレス／制御受取ブロック２０４に結合される。データ送出ブロック２０６のデータ出力１０１８は、バッファ１０１４を介してデータ・バス１０８に結合される。データ・バス１０８は、バッファ１０１３を介してデータ受取ブロック２０５のデータ入力１０１７に結合される。
アドレス／制御受取ブロック２０４は、内部アドレス・バス１０２７を介してメモリ・コア１００１にアドレス情報を供給する。データ受取ブロック２０５は、内部書込データ・バス１０２８を介してメモリ・コア１００１に書込データを供給する。メモリ・コア１００１は、内部読取データ・バス１０２９を介してデータ送出ブロック２０６に読取データを供給する。
図１１は、本発明の実施形態による、図１０の受取ブロックおよび送出ブロックで使用されるロジックを示すブロック図である。この図では、わかりやすくするために、各バスの１ビットだけに関する要素が図示されている。そのような要素が、バスのビットごとに複製される場合があることを理解されたい。
アドレス／制御受取ブロック２０４に、レジスタ１１０１、１１０２、および１１０３が含まれる。アドレス・バス導体１０１６が、レジスタ１１０１および１１０２に結合され、レジスタ１１０１および１１０２は、一緒にシフト・レジスタを形成し、ＣｌｋＭ２クロック信号１０２５によってクロッキングされ、それぞれ結合１１０４および１１０５を介してレジスタ１１０３に結合される。レジスタ１１０３は、ＣｌｋＭクロック信号１０２４によってクロッキングされ、内部アドレス・バス１０２７にアドレス／制御情報を供給する。図１１のレジスタ１１０１および１１０２の表現は、これらがシフト・レジスタを形成し、１サイクル中にレジスタ１１０１に入るデータが、後続サイクル中にレジスタ１１０１に新しいデータが入る時にレジスタ１１０２に転送されることを意味すると理解されることが好ましい。図１１に示された特定の実施形態では、データの移動が、クロック信号ＣｌｋＭ２ １０２５によって制御される。クロックＣｌｋＭ２ １０２５が、クロックＣｌｋＭ １０２４の周波数の２倍で動作する場合に、受取ブロック２０４は、一般に、直列−並列シフト・レジスタとして動作し、２つの連続する直列ビットが、信号線ＲＡＣ １０２７に出力される前に、一緒に２ビット並列フォーマットにグループ化される。したがって、図で、複数のレジスタが類似する構成で一緒にグループ化される他の類似する表現は、レジスタによって形成されるパスに沿って直列にデータをシフトできるようにするのに必要な相互接続を含むと理解されることが好ましい。例には、送出ブロック２０６に含まれるレジスタ１１２３から１１３０と、受取ブロック２０５に含まれるレジスタ１１０６から１１１３が含まれる。その結果、入力１０１６の直列情報が、出力１０２７で並列形式に変換される。
データ受取ブロック２０５に、レジスタ１１０６、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０、１１１１、１１１２、１１１３、および１１１４が含まれる。データ入力１０１７は、レジスタ１１０６、１１０７、１１０８、１１０９、１１１０、１１１１、１１１２、および１１１３に結合され、これらのレジスタは、ＣｌｋＭ８クロック信号１０２６によってクロッキングされ、それぞれ結合１１１５、１１１６、１１１７、１１１８、１１１９、１１２０、１１２１、および１１２２を介してレジスタ１１１４に結合される。レジスタ１１１４は、ＣｌｋＭクロック信号１０２４によってクロッキングされ、書込データを内部書込データ・バス１０２８に供給する。その結果、入力１０１７の直列情報が、出力１０２８の並列形式に変換される。
データ送出ブロック２０６に、レジスタ１１２３、１１２４、１１２５、１１２６、１１２７、１１２８、１１２９、１１３０、および１１３１が含まれる。内部読取データ・バス１０２９からの読取データが、レジスタ１１３１に供給され、レジスタ１１３１は、ＣｌｋＭクロック１０２４によってクロッキングされ、結合１１３２、１１３３、１１３４、１１３５、１１３６、１１３７、１１３８、および１１３９を介してレジスタ１１２３、１１２４、１１２５、１１２６、１１２７、１１２８、１１２９、および１１３０に結合される。レジスタ１１２３、１１２４、１１２５、１１２６、１１２７、１１２８、１１２９、および１１３０は、ＣｌｋＭ８クロック１０２６によってクロッキングされ、データ出力１０１８を供給する。その結果、入力１０２９の並列情報が、出力１０１８の直列形式に変換される。
図示されているのは、アドレス／制御データおよび書込データをサンプリングし、読取データを駆動するのに必要なレジスタ要素である。この例では、各ｔCCインターバルにアドレス／制御（ＡＣ［ｉ］）ワイヤごとに２ビットが転送されることと、各ｔCCインターバルに読取データ（Ｑ［ｉ］）ワイヤまたは書込データ（Ｄ［ｉ］）ワイヤごとに８ビットが転送されることが仮定されている。プライマリ・クロックＣｌｋＭ（ｔCCのサイクル・タイムを有する）のほかに、生成される２つの他の整列されるクロックがある。ＣｌｋＭ２（ｔCC／２のサイクル・タイムを有する）と、ＣｌｋＭ８（ｔCC／８のサイクル・タイムを有する）がある。これらのより高周波数のクロックによって、情報が、メモリ・コンポーネントへシフト・インされるか、メモリ・コンポーネントからシフト・アウトされる。各ｔCCインターバルに１回、直列データが、ＣｌｋＭによってクロッキングされる並列レジスタとの間で転送される。
ＣｌｋＭ２クロックおよびＣｌｋＭ８クロックが、ＣｌｋＭクロックに対して周波数および位相をロックされることに留意されたい。この２つのより高周波数のクロックの正確な位相整列は、ドライバ・ロジックおよびサンプラ・ロジックの回路実施形態に依存する。ドライバ遅延またはサンプラ遅延を考慮に入れるためにわずかなオフセットがある場合がある。ＣｌｋＭクロックに対するＡＣバスおよびＤＱバスのビット有効ウィンドウの正確な位置を考慮に入れるためにわずかなオフセットがある場合もある。
メモリ・コンポーネント内で、ＣｌｋＭ２クロックまたはＣｌｋＭ８クロックを、それぞれｔCCのサイクル・タイムを有するが、ｔCCインターバル全体にまたがって等しい増分の位相のオフセットを有する２クロックまたは８クロックに置換できることにも留意されたい。送出ブロック２０４内のレジスタ１１０１から１１０２、送出ブロック２０６内のレジスタ１１２３から１１３０、受取ブロック２０５内のレジスタ１１０６から１１１３を含む直列レジスタが、２個または８個のレジスタのブロックによって置換され、各レジスタに、異なるクロック信号がロードされ、その結果、ＡＣバスおよびＤＱバスのビット・ウィンドウが、正しくサンプリングされるか駆動されるようになる。たとえば、送出ブロック２０４では、２つの個別のレジスタが含まれ、一方のレジスタが、特定の位相を有する第１クロック信号によってクロッキングされ、第２のレジスタが、異なる位相を有する異なるクロック信号によってクロッキングされ、この２つのクロック信号の間の位相関係は、上で詳細に説明したものと同等の直列−並列変換を達成できるものであると理解される。もう１つの可能性は、エッジ・センシティブ・ストレージ要素（レジスタ）ではなくレベル・センシティブ・ストレージ要素（ラッチ）を使用し、その結果、クロック信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが、異なるストレージ要素のロードを引き起こすようにすることである。
直列化を実施する方法に無関係に、各ワイヤ上でｔCCインターバルごとに複数のビット・ウィンドウがあり、これらのビット・ウィンドウを正しく駆動し、サンプリングするために、ｔCCインターバルごとに複数のクロック・エッジが、メモリ・コンポーネント内で作成される。
図１２は、本発明の実施形態による、図１に示されたものなどのメモリ・システムのメモリ・コントローラ・コンポーネントの詳細を示すブロック図である。メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２に、ＰＬＬ １２０２、１２０３、１２０４、および１２０５と、アドレス／制御送出ブロック２０１と、データ送出ブロック２０２と、データ受取ブロック２０３と、コントローラ・ロジック・コア１２３４が含まれる。ＰＬＬ １２０２に、位相比較器およびＶＣＯ １２０６が含まれる。ＰＬＬ １２０２は、ＣｌｋＩｎクロック信号１２０１を受け取り、コントローラ・ロジック・コア１２３４およびバッファ１２２４にＣｌｋＣクロック信号１２１５を供給し、バッファ１２２４は、ＡＣｌｋクロック信号１０９を出力する。
ＰＬＬ １２０３に、プリスケーラ１２０７、位相比較器およびＶＣＯ １２０８、および分周器１２０９が含まれる。プリスケーラ１２０７は、周波数分周器として実装することができ、周波数分周の必要がない補償用遅延を供給する。プリスケーラ１２０７は、ＣｌｋＩｎクロック信号１２０１を受け取り、位相比較器およびＶＣＯ １２０８に信号１２１６を供給する。分周器１２０９は、フィードバック信号１２１８を位相比較器およびＶＣＯ １２０８に供給し、位相比較器およびＶＣＯ １２０８は、ＣｌｋＣ２クロック出力１２１７をアドレス／制御送出ブロック２０１に供給する。
ＰＬＬ １２０４に、位相比較器およびＶＣＯ １２１０、ダミー位相オフセット・セレクタ１２１２、および分周器１２１１が含まれる。ダミー位相オフセット・セレクタ１２１２は、ある量の遅延を挿入して、位相オフセット・セレクタに固有の遅延を模倣し、信号１２２０を分周器１２１１に供給し、分周器１２１１は、フィードバック信号１２２１を位相比較器およびＶＣＯ １２１０に供給する。位相比較器およびＶＣＯ １２１０は、ＣｌｋＩｎクロック入力１２０１を受け取り、データ送出ブロック２０２およびデータ受取ブロック２０３にＣｌｋＣ８クロック出力１２１９を供給する。
ＰＬＬ １２０５に、位相シフト回路１２１４と位相比較器およびＶＣＯ １２１３が含まれる。位相シフト回路１２１４は、位相比較器およびＶＣＯ １２１３にフィードバック信号１２２３を供給する。位相比較器およびＶＣＯ １２１３は、ＣｌｋＩｎクロック信号１２０１を受け取り、データ送出ブロック２０２およびデータ受取ブロック２０３にＣｌｋＣＤクロック信号１２２２を供給する。
コントローラ・ロジック・コア１２３４は、データ送出ブロック２０２にＴＰｈＳｈＢ信号１２３５およびＴＰｈＳｈＡ信号１２３６を供給する。コントローラ・ロジック・コア１２３４は、データ受取ブロック２０３にＲＰｈＳｈＢ信号１２３７およびＲＰｈＳｈＡ信号１２３８を供給する。コントローラ・ロジック・コア１２３４は、データ送出ブロック２０２およびデータ受取ブロック２０３に、ＬｏａｄＳｋｉｐ信号１２３９を供給する。コントローラ・ロジック・コア１２３４に、ＰｈＳｈＣブロック１２４０が含まれる。コントローラ・ロジック・コア１２３４の機能性は、図１７に関して下でさらに詳細に説明する。
コントローラ・ロジック・コア１２３４は、内部アドレス・バス１２３１を介してアドレス／制御送出ブロック２０１にアドレス／制御情報を供給する。コントローラ・ロジック・コア１２３４は、内部書込データ・バス１２３２を介してデータ送出ブロック２０２に書込データを供給する。コントローラ・ロジック・コア１２３４は、内部読取データ・バス１２３３を介してデータ受取ブロック２０３から読取データを受け取る。
アドレス／制御送出ブロック２０１は、出力１２２８を介してバッファ１２２５に結合され、バッファ１２２５は、ＡＣバス１０７を駆動する。データ送出ブロック２０２は、バッファ１２２６に出力１２２９を供給し、バッファ１２２６は、ＤＱバス１０８を駆動する。バッファ１２２７は、ＤＱバス１０８を、データ受取ブロック２０３の入力１２３０に結合する。
アドレス／制御送出ブロック２０１のそれぞれが、ＡＣバスに接続され、ブロック２０２および２０３のそれぞれが、ＤＱバスに接続される。これらの外部バス上の直列化されたデータは、コントローラ・ロジックの残りに接続される並列形式の内部バスの間で変換される。コントローラの残りはＣｌｋＣクロック・ドメインで動作すると仮定する。
図示の実施形態では、ＣｌｋＩｎ信号が、メモリ・サブシステム全体のマスタ・クロックである。これは、受け取られ、コントローラによって使用されるすべてのクロック信号の周波数および位相の基準として使用される。他のクロックは、ＣｌｋＣ２、ＣｌｋＣ８、ＣｌｋＣ、およびＣｌｋＣＤである。これらは、それぞれＣｌｋＩｎの周波数の２倍、８倍、１倍、および１倍である。ＣｌｋＣは、ＣｌｋＩｎに対する位相オフセットがなく、ＣｌｋＣＤは、９０°遅れている。ＣｌｋＣ２は、１つおきの立ち上がりエッジを、ＣｌｋＩｎの立ち上がりエッジに整列される。
８つおきのＣｌｋＣ８立ち上がりエッジが、周波数分周器と送出ブロックおよび受取ブロックの位相オフセット・セレクタとの遅延を補償するオフセットを除いて、ＣｌｋＩｎの立ち上がりエッジに整列される。ＣｌｋＣ８信号に対して位相シフトされる「Ｎ」個の追加のＣｌｋＣ８信号（ＣｌｋＣ８［Ｎ：１］）がある。これらの他のＣｌｋＣ８位相は、メモリ・コンポーネントとの通信に必要な送出クロック・ドメインおよび受取クロック・ドメインを合成するのに使用される。
周波数および位相の調整は、通常は、あるタイプのフェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）回路を用いて行われるが、他の技法を使用することもできる。ＰＬＬ回路のフィードバック・ループに、さまざまなクロックを受取ブロックおよび送出ブロックならびにコントローラ・ロジックの残りに分配するのに必要なクロック・ドライバのスキューが含まれる。
図１３は、本発明の実施形態による、図１２の受取ブロックおよび送出ブロックで使用されるロジックを示すブロック図である。メモリ・コントローラ・コンポーネント１０２に、アドレス／制御送出ブロック２０１、データ送出ブロック２０２、およびデータ受取ブロック２０３が含まれる。わかりやすくするために、１ビットだけに関する要素が図示されている。そのような要素が、バスのビットごとに複製される場合があることを理解されたい。
アドレス／制御送出ブロック２０１に、レジスタ１３０１と、レジスタ１３０２および１３０３が含まれる。内部アドレス・バス１２３１が、レジスタ１３０１に結合され、レジスタ１３０１は、ＣｌｋＣクロック１２１５によってクロッキングされ、それぞれ結合１３０４および１３０５を介してレジスタ１３０２および１３０３に出力を供給する。レジスタ１３０２および１３０３は、ＣｌｋＣ２クロック１２１７によってクロッキングされ、ＡＣバスに出力１３２８を供給する。その結果、内部アドレス・バス１２３１上の並列情報が、出力１２２８の直列形式に変換される。アドレス／制御送出ブロック２０１の追加の機能の詳細を、下で図１３に関して提供する。
一般に、図１３に示されたデータ送出ブロック２０２およびデータ受取ブロック２０３は、データの直列−並列変換または並列−直列変換を実行する機能をサービスする（変換のタイプは、データ・フローの方向に依存する）。そのようなブロックは、メモリ・デバイス内に存在するブロックに類似するが、この特定のシステムのコントローラに含まれる送出ブロックおよび受取ブロックの場合には、これらの直列−並列変換および並列−直列変換を実行するのに必要な適当なクロッキング信号を得るために、追加回路が必要である。この例のメモリ・デバイスでは、クロックが、メモリ・デバイス内で位相を整列されると理解されるので、そのようなクロック調整回路は不要である。しかし、メモリ・デバイス内の位相整列が、コントローラに関するメモリ・デバイスの物理的な位置決めに起因してシステムの他の部分での位相不一致を引き起こすというシステム内での前提に起因して、コントローラ内ではそのような位相整列を保証することができない。したがって、コントローラから第１の距離に位置決めされたメモリ・デバイスは、コントローラと通信される信号に関する、第２の位置に位置決めされた第２のメモリ・デバイスとは異なる特性遅延の組を有する。したがって、コントローラが、メモリ・デバイスのそれぞれによって供給される読取データを正しく取り込むことを保証されるようにし、メモリ・デバイスのそれぞれによって受け取られることを意図された書込データをコントローラが正しく駆動できるようにするために、個々のクロック調整回路が、そのようなメモリ・デバイスに関してコントローラ内で必要になる。
送出ブロック２０２内で、送出用のデータが、ＴＤバス１２３２を介して並列形式で受け取られる。このデータは、クロックＣｌｋＣ信号１２１５に基づいてレジスタ１３１０にロードされる。レジスタ１３１０にロードされた後に、このデータは、マルチプレクサ１３１２を介してレジスタ１３１３に直接に渡されるか、ＣｌｋＣ信号の立ち下がりエッジによってクロッキングされるレジスタ１３１１を含むマルチプレクサ１３１２を介するパスをトラバースすることによって１／２クロック・サイクルだけ遅延されるかのいずれかになる。そのような回路によって、ＣｌｋＣクロック・ドメインに含まれるＴＤバス上のデータを、その送出に必要なクロック・ドメインに成功裡に転送できる。このクロック・ドメインは、ＴＣｌｋＣ１Ｂクロック・ドメインであり、これは、ＣｌｋＣクロックと同一の周波数を有するが、必ずしもＣｌｋＣクロック信号に位相を整列されてはいない。類似する回路を受取ブロック２０３内に含めて、ＲＣｌｋＣ１Ｂクロック・ドメインで受け取られたデータを、ＣｌｋＣクロック・ドメインで動作するＲＱバスに成功裡に転送することができる。
データ送出ブロック２０２に、ＰｈＳｈＡブロック１３０６と、クロック・ドライバ回路１３０７と、レジスタ１３０８、１３０９、１３１０、１３１１、および１３１３と、マルチプレクサ１３１２と、シフト・レジスタ１３１４が含まれる。ＴＰｈＳｈＡ信号１２３６およびＣｌｋＣ８クロック信号１２１９が、ＰｈＳｈＡブロック１３０６に供給される。ＰｈＳｈＡブロック１３０６に関する追加の詳細を、下で図１５に関して提供する。クロック分周器回路１３０７に、１／１分周器回路１３２４と、１／８分周器回路１３２５が含まれる。ＴＰｈＳｈＢ信号１２３５が、１／８分周器回路１３２５に供給される。ＰｈＳｈＡブロック１３０６の出力が、１／１分周器回路１３２４および１／８分周器回路１３２５の入力に供給される。１／１分周器回路１３２４の出力が、シフト・レジスタ１３１４をクロッキングするために供給される。１／８分周器回路１３２５の出力が、レジスタ１３１３をクロッキングするために供給され、入力としてレジスタ１３０８に供給される。
レジスタ１３０８は、ＣｌｋＣＤクロック信号１２２２によってクロッキングされ、レジスタ１３０９に出力を供給する。レジスタ１３０９は、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、ＬｏａｄＳｋｉｐ信号１２３８を受け取って、マルチプレクサ１３１２への出力と、レジスタ１３１０および１３１１をクロッキングするための出力を供給する。レジスタ１３１０は、書込データ・バス１２３２から書込データを受け取り、レジスタ１３１１およびマルチプレクサ１３１２に出力を供給する。レジスタ１３１１は、マルチプレクサ１３１２に出力を供給する。マルチプレクサ１３１２は、レジスタ１３１３に出力を供給する。レジスタ１３１３は、並列出力をシフト・レジスタ１３１４に供給する。シフト・レジスタ１３１４は、出力１２２９を供給する。その結果、入力１２３２の並列情報が、出力１２２９の直列形式に変換される。
データ受取ブロック２０３に、ＰｈＳｈＡブロック１３１５と、クロック分周回路１３１６と、レジスタ１３１７、１３１８、１３２０、１３２１、および１３２３と、シフト・レジスタ１３１９と、マルチプレクサ１３２２が含まれる。クロック分周回路１３１６には、１／１分周器回路１３２６と１／８分周器回路１３２７が含まれる。ＲＰｈＳｈＡ信号１２３８およびＣｌｋＣ８クロック信号１２１９が、ＰｈＳｈＡブロック１３１５に供給され、ＰｈＳｈＡブロック１３１５は、１／１分周器回路１３２６および１／８分周器回路１３２７に出力を供給する。ＲＰｈＳｈＢ信号１２３７が、１／８分周器回路１３２７の入力に供給される。１／１分周器回路１３２６は、シフト・レジスタ１３１９のクロッキングに使用される出力を供給する。１／８分周器回路１３２７は、レジスタ１３２０のクロッキングに使用され、レジスタ１３１７への入力として使用される出力を供給する。レジスタ１３１７は、ＣｌｋＣＤクロック信号１２２２によってクロッキングされ、レジスタ１３１８に出力を供給する。レジスタ１３１８は、ＬｏａｄＳｋｉｐ信号１２３８を受け取り、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、マルチプレクサ１３２２への出力と、レジスタ１３２１および１３２３のクロッキングに使用される出力を供給する。
シフト・レジスタ１３１９は、入力１２３０を受け取り、レジスタ１３２０に並列出力を供給する。レジスタ１３２０は、レジスタ１３２１とマルチプレクサ１３２２に出力を供給する。レジスタ１３２１は、マルチプレクサ１３２２に出力を供給する。マルチプレクサ１３２２は、レジスタ１３２３に出力を供給する。レジスタ１３２３は、内部読取データ・バス１２３３に出力を供給する。その結果、入力１２３０の直列情報が、出力１２３３の並列形式に変換される。
図示されているのは、アドレス／制御データおよび書込データを駆動し、読取データをサンプリングするのに必要なレジスタおよびゲーティング要素である。この例では、各ｔCCインターバルにアドレス／制御（ＡＣ［ｉ］）ワイヤごとに２ビットが転送されることと、各ｔCCインターバルに、読取データ（Ｑ［ｉ］）ワイヤまたは書込データ（Ｄ［ｉ］）ワイヤごとに８ビットが転送されることが仮定されている。プライマリ・クロックＣｌｋＣ（ｔCCのサイクル・タイムを有する）のほかに、生成される２つの他の整列されるクロックがある。ＣｌｋＣ２（ｔCC／２のサイクル・タイムを有する）とＣｌｋＣ８（ｔCC／８のサイクル・タイムを有する）がある。これらのより高周波数のクロックによって、情報が、コントローラへシフト・インされるか、コントローラからシフト・アウトされる。各ｔCCインターバルに１回、直列データが、ＣｌｋＣによってクロッキングされる並列レジスタとの間で転送される。
コントローラ内で、ＣｌｋＣ２クロックまたはＣｌｋＣ８クロックを、それぞれｔCCのサイクル・タイムを有するが、ｔCCインターバル全体にまたがって等しい増分の位相のオフセットを有する２クロックまたは８クロックに置換できることに留意されたい。そのような実施形態では、直列レジスタが、２つまたは８つのレジスタのブロックに置換され、各レジスタに、異なるクロック信号がロードされ、その結果、ＡＣバスおよびＤＱバスのビット・ウィンドウが、正しくサンプリングまたは駆動されるようになる。もう１つの可能性は、エッジ・センシティブ・ストレージ要素（レジスタ）ではなくレベル・センシティブ・ストレージ要素（ラッチ）を使用し、その結果、クロック信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが、異なるストレージ要素のロードを引き起こすようにすることである。
直列化を実施する方法に無関係に、各ワイヤ上でｔCCインターバルごとに複数のビット・ウィンドウがあり、多くの実施形態で、これらのビット・ウィンドウを正しく駆動し、サンプリングするために、コントローラ内でｔCCインターバルごとに複数のクロック・エッジが使用される。
図１３には、各スライスに受け取られ、送出される読取データおよび書込データが、異なるクロック・ドメイン内にあるという事実をコントローラがどのように扱うかも示されている。スライスは、単一ビットまで狭くすることができるので、コントローラ内に、３２個の読取クロック・ドメインと３２個の書込クロック・ドメインが同時に存在することができる（この例では、３２ビットのＤＱバス幅を仮定する）。この例で、読取データおよび書込データと共にクロックが転送されず、そのようなクロックが、周波数ソースから合成されることが好ましいことを想起されたい。複数クロック・ドメインの問題は、クロックが読取データおよび書込データと共に転送された場合であっても存在する。これは、メモリ・コンポーネントが、システム内で、すべてのローカル・クロックが同相であることが好ましい点であるからである。他のシステム・クロッキング・トポロジを、本明細書で後程説明する。
図１３のアドレス／制御バス（ＡＣ）の送出ブロックでは、ＣｌｋＣ２クロックおよびＣｌｋＣクロックを使用して、２対１直列化を実行する。ＣｌｋＣ２クロックによって、直列レジスタ１３０２および１３０３が、ＡＣワイヤ１３２８にシフトされる。ＣｌｋＣ２クロックの正確な位相整列が、ドライバ・ロジックの回路実施形態に依存することに留意されたい。ドライバ遅延を考慮に入れるためにわずかなオフセットがある場合がある。ＣｌｋＣクロックに対するＡＣバス上のビット駆動ウィンドウの正確な位置を考慮に入れるために、わずかなオフセットがある場合もある。たとえば、出力ドライバが、既知の遅延を有する場合に、出力回路の一部が、データが実際に外部信号線に駆動される時よりわずかに前に出力ドライバにデータを供給し始めるように、ＣｌｋＣ２クロック信号の位相を調整することができる。したがって、ＣｌｋＣ２クロック信号の位相のシフトを使用して、出力ドライバに固有の遅延を考慮に入れることができ、データが、所望の時刻に外部データ線に実際に提示されるようになる。同様に、ＣｌｋＣ２クロック信号の位相の調整を使用して、ＣｌｋＣ２クロック信号に基づいて駆動されるデータの有効データ・ウィンドウの位置が最適に配置されることを保証することもできる。
類似する形で、図１３の書込データ・バス（Ｄ）の送出ブロックで、位相を遅らされたＣｌｋＣ８クロックを使用して、８対１直列化を実行することができる。位相を遅らされたＣｌｋＣ８クロックによって、直列レジスタ１３１４がＤＱワイヤにシフトされる。位相を遅らされたＣｌｋＣ８クロックの正確な整列が、ドライバ・ロジックの回路実施形態に依存することに留意されたい。ドライバ遅延を考慮に入れるために、わずかなオフセットがある場合がある。ＤＱバス上のビット駆動ウィンドウの正確な位置を考慮に入れるために、わずかなオフセットがある場合もある。
ＴＰｈＳｈＡ［ｉ］［ｎ：０］制御信号１２３６によって、入力基準ベクトルＣｌｋＣ８［Ｎ：１］に対する適当な位相オフセットが選択される。位相オフセット・セレクタは、単純なマルチプレクサ、より精巧な位相補間器、または他の位相オフセット選択技法を使用して実施することができる。位相補間器の一例では、所望より小さい位相オフセットの第１基準ベクトルと、所望より大きい位相オフセットの第２基準ベクトルが選択される。重みづけ値を適用して、第１基準ベクトルの一部と第２基準ベクトルの一部を組み合わせて、ＴＣｌｋＣ８Ａクロックの所望の出力位相オフセットを得る。したがって、ＴＣｌｋＣ８Ａクロックの所望の出力位相オフセットは、第１基準ベクトルと第２基準ベクトルから効果的に補間される。位相マルチプレクサの一例では、ＴＰｈＳｈＡ［ｉ］［ｎ：０］制御信号１２３６を使用して、ＣｌｋＣ８［Ｎ：１］クロック信号１２１９の１つを選択して、ＴＣｌｋＣ８Ａクロックにパス・スルーする（２n+1＝Ｎであることに留意されたい）。使用される位相は、一般に、コントローラ上の送出スライスごとに異なる。コントローラ上のスライスごとの位相は、初期化中の較正処理中に選択されることが好ましい。この処理を、本明細書で後程詳細に説明する。
ＴＣｌｋＣ８Ａクロックは、並列レジスタ１３１３および直列レジスタ１３１４をクロッキングする前に、１／８周波数分周器１３２５および１／１周波数分周器１３２４を通過する。分配されるＣｌｋＣ８［Ｎ：１］信号が、位相オフセット選択ブロック（ＰｈＳｈＡ）１３０６と周波数分周器ブロック１３２４および１３２５の遅延を補償するために、小さい位相オフセットを有することに留意されたい。このオフセットは、フェーズ・ロック・ループ回路によって生成され、供給電圧および温度の変動に追随する。
送出位相シフト値を正しくセットされた（その結果、Ｄバス１２２９上のビット・ウィンドウが正しく駆動される）状態であっても、並列レジスタ１３１３に使用されるＴＣｌｋＣ１Ｂクロックの位相が、整列されない可能性がある（位相の可能な組合せが８つある）。この問題を扱う方法は複数ある。図示の実施形態で使用される方式では、入力ＴＰｈＳｈＢ１２３５を設け、この入力にパルスが与えられる時に、ＴＣｌｋＣ１Ｂの位相が、サイクルの１／８（４５°）だけシフトされるようにする。初期化ソフトウェアによって、並列レジスタに正しい時に直列レジスタがロードされるようになるまで、このクロックの位相を調整する。この初期化処理は、本明細書で後程詳細に説明する。
その代わりに、送出ブロック２０２へのロードのためにＴＤバス１２３２を準備する時に、ＣｌｋＣドメイン内で位相調整を実行することも可能である。それを行うために、マルチプレクサおよびレジスタを使用して、ＣｌｋＣサイクル境界にまたがって書込データを回転することができる。初期化で較正処理を提供して、送出ブロック２０２のパワー・アップ中にＴＣｌｋＣ１Ｂクロックの位相に対処することができる。
位相シフト制御を正しく調整した後に、書込データを、並列レジスタ１３１３からＤバスに送出することができる。しかし、書込データは、ＣｌｋＣ１２１５ドメイン内のＴＤバス１２３２から、ＴＣｌｋＣ１Ｂドメイン内の並列レジスタ１３１３に転送される必要がある。これは、スキップ・マルチプレクサ１３１２を用いて達成される。このマルチプレクサは、ＣｌｋＣの立ち上がりエッジでクロッキングされるレジスタ１３１０とＣｌｋＣの立ち下がりエッジでクロッキングされるレジスタ１３１１の間で選択を行う。ＳｋｉｐＴ値によって、どのマルチプレクサ・パスが選択されるかが決定される。ＳｋｉｐＴ値は、ＣｌｋＣＤクロック１２２２によってＴＣｌｋＣ１Ｂクロックをサンプリングすることによって決定される。結果の値が、初期化ルーチン中に、ＬｏａｄＳｋｉｐ信号１２３８によってレジスタ１３０９にロードされる。この回路は、本明細書で後程詳細に説明する。
読取データＱの受取ブロック２０３が、図１３の下部に示されている。受取ブロックは、本質的に、上で説明した送出ブロックと同一の要素を有するが、データの流れが逆転していることが異なる。しかし、クロック・ドメイン・クロッシングの問題は、本質的に類似する。
ＲＰｈＳｈＡ［ｉ］［ｎ：０］制御信号１２３８によって、ＣｌｋＣ８［Ｎ：１］クロック信号１２１９の１つが選択されて、ＲＣｌｋＣ８クロックにパス・スルーされる。使用される位相は、一般に、コントローラ上の受取スライスごとに異なる。位相は、初期化中の較正処理中に選択される。この処理を、本明細書で後程詳細に説明する。
ＲＣｌｋＣ８Ａクロックは、並列レジスタ１３２０および直列レジスタ１３１９をクロッキングする前に、１／８周波数分周器１３２７および１／１周波数分周器１３２６を通過する。分配されるＣｌｋＣ８［Ｎ：１］信号１２１９が、位相オフセット選択ブロック（ＰｈＳｈＡ）１３１５および周波数分周器ブロック１３２６および１３２７の遅延を補償するために小さい位相オフセットを有することに留意されたい。このオフセットは、フェーズ・ロック・ループ回路によって生成され、供給電圧および温度の変動に追随する。
受取位相シフト値を正しくセットされた（その結果、Ｑバス上のビット・ウィンドウが正しくサンプリングされる）状態であっても、並列レジスタ１３２０に使用されるＲＣｌｋＣ１Ｂクロックの位相が、不一致になる可能性がある（位相の可能な組合せが８つある）。この問題を扱う方法は複数ある。図示の実施形態で使用される方式では、入力ＲＰｈＳｈＢ１２３７を設け、この入力にパルスが与えられる時に、ＲＣｌｋＣ１Ｂクロックの位相が、サイクルの１／８（４５°）だけシフトされるようにする。初期化ソフトウェアによって、並列レジスタ１３２０に正しい時に直列レジスタ１３１９がロードされるようになるまで、このクロックの位相を調整する。この初期化処理は、本明細書で後程詳細に説明する。
送出回路について説明したものに類似するスキップ・マルチプレクサを使用して、ＲＣｌｋＣ１Ｂクロック・ドメインとＣｌｋＣクロック・ドメインの間を移動する。位相シフト制御を正しく調整した後に、読取データを、Ｑバス１２３０から受け取り、並列レジスタ１３２０にロードすることができる。しかし、読取データは、ＲＣｌｋＣ１Ｂドメイン内の並列レジスタ１３２０から、ＣｌｋＣ１２１５ドメイン内のレジスタ１３２３に転送される必要がある。これは、スキップ・マルチプレクサ１３２２を用いて達成される。このマルチプレクサによって、ＣｌｋＣの負エッジでクロッキングされるレジスタ１３２１を、ＲＣｌｋＣ１Ｂの立ち上がりエッジでクロッキングされるレジスタ１３２０とＣｌｋＣの立ち上がりエッジでクロッキングされるレジスタ１３２３の間に挿入するか否かを決定することができる。ＳｋｉｐＲ値によって、どのマルチプレクサ・パスが選択されるかが決定される。ＳｋｉｐＲ値は、ＣｌｋＣＤクロック１２２２によってＲＣｌｋＣ１Ｂクロックをサンプリングすることによって決定される。結果の値が、初期化ルーチン中に、ＬｏａｄＳｋｉｐ信号１２３８によってレジスタ１３１８にロードされる。この回路は、本明細書で後程詳細に説明する。
図１４は、本発明の実施形態による、図１２に示されたものなどのＣｌｋＣ８信号の生成に使用されるＰＬＬの詳細を示すロジック図である。ＰＬＬ １２０４に、ＰＬＬ回路１４０１、調整可能整合遅延１４０２、整合バッファ１４０３および位相比較器１４０４が含まれる。ＰＬＬ回路１４０１に、ＶＣＯ １４０５、ダミー位相オフセット・セレクタ１４０６、周波数分周器１４０７、および位相比較器１４０８が含まれる。ＣｌｋＩｎクロック信号１２０１が、ＶＣＯ１４０５および位相比較器１４０８に供給される。ＶＣＯ １４０５は、調整可能整合遅延１４０２および整合バッファ１４０３に出力を供給する。調整可能整合遅延１４０２は、整合バッファ１４０３に複数の増分式に遅延される出力を供給する。
ＰＬＬ回路１４０１は、入力クロック信号ＣｌｋＩｎ １２０１の周波数の８倍のクロック信号を生成し、生成された信号は、図１４の回路によって作られるクロック信号のパスに存在すると予定される遅延を考慮に入れるために位相シフトされる。したがって、予定される遅延は、クロック生成処理中に補償され、実際に使用される点に現れるクロック信号が、正しく位相を調整される。ブロック１２０４のうちで、ＰＬＬ回路１４０１の外部の残りの部分は、ＰＬＬ回路１４０１によって作られたクロックの等しい位相間隔を設けられた版を生成するのに使用される。これは、周知のＤＬＬ（ｄｅｌａｙ ｌｏｃｋｅｄ ｌｏｏｐ）技法を介して達成され、このＤＬＬは、等間隔のクロック信号を生成する機構を提供する。図１４のブロック１２０４の結果として作られるクロック信号は、図１５に関して下で説明する位相シフト・ロジックに供給される。図１４および１５の回路によって実行されるクロック生成の結果は、上で図１３で説明した直列−並列変換または並列−直列変換の実行に使用される。
整合バッファ１４０３の出力１４０９は、調整可能整合遅延１４０２によって遅延されておらず、ダミー位相オフセット・セレクタ１４０６の入力および位相比較器１４０４の入力に供給され、ＣｌｋＣ８クロック信号を供給する。遅延された出力１４１０が、ＣｌｋＣ８1クロック信号を供給する。遅延された出力１４１１が、ＣｌｋＣ８2クロック信号を供給する。遅延された出力１４１２が、ＣｌｋＣ８3クロック信号を供給する。遅延された出力１４１３が、ＣｌｋＣ８N-1クロック信号を供給する。遅延された出力１４１４が、ＣｌｋＣ８Nクロック信号を供給し、これが、位相比較器１４０４の入力に供給される。位相比較器１４０４は、調整可能整合遅延１４０２にフィードバック信号を供給し、これによって、ＤＬＬが形成される。整合バッファ１４０３のそれぞれは、実質的に類似する伝搬遅延を有し、これによって、出力１４０９と遅延された出力１４１０から１４１４の間に意図されないタイミング・スキューを導入せずに、バッファリングされた出力を供給する。
ＣｌｋＩｎ基準クロック１２０１が、ＰＬＬ １２０４によって受け取られ、８倍だけ周波数を逓倍される。整合バッファ１４０３によって導入されるバッファ遅延、ダミー位相オフセット・セレクタ１４０６によって導入されるダミー位相オフセット選択遅延、および周波数分周器１４０７によって導入される周波数分周器遅延を含む複数の遅延が、ＰＬＬ １２０４のＰＬＬフィードバック・ループに含まれる。これらの遅延をフィードバック・ループに含めることによって、ＤＱのビットのサンプリングおよび駆動に使用されるクロックを、ＣｌｋＩｎ基準に一致させ、温度および供給電圧の低速のドリフトによって引き起こされる遅延変動を追跡する。
ＰＬＬ回路１４０１の出力を、Ｎタップを有する遅延線１４０２に通す。各要素の遅延は、同一であり、適当な範囲にわたって調整可能であり、その結果、Ｎ個の要素の総遅延を、１つのＣｌｋＣ８サイクル（ｔCC／８）と等しくすることができる。遅延されないＣｌｋＣ８の位相を最大遅延のＣｌｋＣ８［Ｎ］を有するクロックと比較するフィードバック・ループ１４０４がある。遅延要素は、これらの信号の位相が整合される（遅延線全体にわたってｔCC／８の遅延が存在することを意味する）まで調整される。
ＣｌｋＣ８［Ｎ：１］信号は、同一のバッファ１４０３を通過し、それが接続される送出スライスおよび受取スライスから同一の負荷を見る。ＣｌｋＣ８基準信号１４０９も、バッファと、遅延を模倣する整合ダミー負荷を有する。
図１５は、本発明の実施形態による、図１３に示されたものなどのメモリ・コントローラ・コンポーネントの送出ブロックおよび受取ブロックでＣｌｋＣ８［Ｎ：１］信号がどのように使用されるかを示すブロック図である。ＰｈＳｈＡロジック・ブロック１５０１に、位相オフセット選択回路１５０２が含まれ、位相オフセット選択回路１５０２に、位相オフセット・セレクタ１５０３が含まれる。位相オフセット・セレクタ１５０３は、ＣｌｋＣ８1クロック信号１４１０、ＣｌｋＣ８2クロック信号１４１１、ＣｌｋＣ８3クロック信号１４１２、ＣｌｋＣ８N-1クロック信号１４１３、およびＣｌｋＣ８Nクロック信号１４１４（すなわち、ＣｌｋＣ８クロック信号のＮ個の変形）を受け取り、ＣｌｋＣ８Ａクロック信号１５０４を選択し、供給する。これは、制御信号ＰｈＳｈＡ［ｉ］［ｎ：０］（ただしＮ＝２n+1）の設定に応じて信号の１つを選択するＮ対１マルチプレクサ１５０３を使用して達成される。これによって、スライス［ｉ］のＣｌｋＣ８Ａ出力クロックの位相を、ｔCC／８Ｎの増分で１つのＣｌｋＣ８サイクル（ｔCC／８）にわたって変更できる。
初期化時に、ソフトウェアまたはハードウェアもしくはその両方を用いて較正手順を実行し、制御信号ＰｈＳｈＡ［ｉ］［ｎ：０］の各組合せの下でテスト・ビットをサンプリングし、駆動する。最良のマージンをもたらす組合せが、スライスごとに選択される。この静的な値によって、コントローラとメモリ・コンポーネントの間のＤＱ信号およびＡＣ信号の飛行時間が補償される。この飛行時間は、主にプリント配線基板上のトレース長および伝搬速度の要因であり、システム動作中に大きくは変動しない。供給電圧および温度に起因する他の遅延変動は、システム内のＰＬＬのフィードバック・ループによって自動的に追跡される。
図１６は、図１３のＰｈＳｈＢ回路１３０７および１３１６を示すブロック図である。図１６のクロック変換回路１６０１は、図１３の１／１分周器回路１３２４および１／１分周器回路１３２６に対応することが好ましい。同様に、図１６のクロック変換回路１６０２は、図１３の１／８分周器回路１３２５および１／８分周器回路１３２７に対応することが好ましい。この回路は、本発明の好ましい実施形態に従って、ＣｌｋＣ８Ａクロックに基づいてＣｌｋＣ８ＢクロックおよびＣｌｋＣ１Ｂクロックを作る。クロック変換回路１６０１には、マルチプレクサ１６０３が含まれ、マルチプレクサ１６０３が、ＣｌｋＣ８Ａ信号１５０４を受け取り、ＣｌｋＣ８Ｂ信号１６０４を作る。クロック変換回路１６０２には、レジスタ１６０５、１６０６、１６０７、および１６１２と、論理ゲート１６０８と、マルチプレクサ１６１１と、増分回路１６０９および１６１０が含まれる。ＰｈＳｈＢ信号１６１４が、レジスタ１６０５に印加され、ＣｌｋＣ８Ａクロック信号１５０４が、レジスタ１６０５をクロッキングするのに使用される。レジスタ１６０５の出力は、入力およびクロック入力としてレジスタ１６０６に印加される。レジスタ１６０６の１つの出力は、レジスタ１６０７および論理ゲート１６０８への入力として印加される。レジスタ１６０６の１つの出力は、レジスタ１６０７のクロッキングに使用される。レジスタ１６０７の１つの出力は、論理ゲート１６０８に印加される。レジスタ１６０７の１つの出力は、レジスタ１６１２のクロッキングに使用される。論理ゲート１６０８の出力が、マルチプレクサ１６１１に印加される。
増分回路１６０９は、入力の３ビット値を２つ増分する。増分回路１６１０は、入力の３ビット値を、１１１から０００へラップするように２進式に１つ増分する。マルチプレクサ１６１１は、増分回路１６０９および１６１０の３ビット出力のどちらかを選択し、３ビット出力をレジスタ１６１２に供給する。レジスタ１６１２は、増分回路１６０９および１６１０の入力３ビット値として使用される３ビット出力を供給する。この３ビット出力の最上位ビット（ＭＳＢ）を使用して、ＣｌｋＣ１Ｂクロック信号１６１３を供給する。
図１６では、ＰｈＳｈＡ（図１３の１３０６および１３１５）ブロックによって作られるＣｌｋＣ８Ａクロックが、同一周波数のＣｌｋＣ８Ｂクロックと、１／８周波数のＣｌｋＣ１Ｂクロックを作るのに使用される。これらの２つのクロックは、互いに位相を整列される（ＣｌｋＣ１Ｂの各立ち上がりエッジが、ＣｌｋＣ８Ｂの立ち下がりエッジに整列される)。
ＣｌｋＣ１Ｂ １６１３は、それを１／８カウンタ１６０２に通すことによって作られる。ＣｌｋＣ８Ａは、各クロック・エッジで増分する３ビット・レジスタ１６１２をクロッキングする。最上位ビットが、ＣｌｋＣ１Ｂになるが、これは、ＣｌｋＣ８Ａの１／８の周波数である。ＣｌｋＣ８Ｂ １６０４クロックは、３ビット・レジスタのクロック−出力遅延を模倣するマルチプレクサによってつくられ、その結果、ＣｌｋＣ１ＢとＣｌｋＣ８Ｂが整列される。当業者に明白であるように、他の遅延手段を、ブロック１６０１に図示されたマルチプレクサの代わりに使用して、１／８カウンタを介する遅延を整合させる作業を達成することができる。
図１３に関して説明したように、ＣｌｋＣ１Ｂ １６１３の位相を調整し、その結果、並列レジスタが、適当な時に送出ブロックおよび受取ブロック内の直列レジスタからロードされるか、これにロードするようにする必要がある。初期化時に、較正手順で、テスト・ビットを送出し、受け取って、ＣｌｋＣ１Ｂクロックの適当な位相設定を判定する。この手順では、ＰｈＳｈＢ制御入力１６１４を使用する。この入力が立ち上がりエッジを有する時に、３ビット・カウンタが、それに続くＣｌｋＣ８Ａエッジの１つ（同期化後）に、＋１ではなく＋２だけ増分される。ＣｌｋＣ１Ｂクロックの位相が、サイクルの１／８だけ進む方にシフトされる。較正手順を継続して、ＣｌｋＣ１Ｂクロックの位相を進め、ＴＤ［ｉ］［７：０］バスおよびＲＱ［ｉ］［７：０］バスのテスト・ビットの位置を検査する。テスト・ビットが正しい位置にある時に、ＣｌｋＣ１Ｂの位相を凍結する。
図１７は、本発明の実施形態による、ＰｈＳｈＣブロック（図１２の１２４０）の詳細を示すブロック図である。ＰｈＳｈＣブロック１２４０に、ブロック１７０１から１７０４が含まれる。ブロック１７０１に、レジスタ１７０５とマルチプレクサ１７０６が含まれる。書込データ入力１７１４が、レジスタ１７０５およびマルチプレクサ１７０６に供給される。レジスタ１７０５は、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、マルチプレクサ１７０６に出力を供給する。マルチプレクサ１７０６は、ＴＰｈＳｈＣ［０］選択入力１７１３を受け取り、書込データ出力１７１５を供給する。ブロック１７０２に、レジスタ１７０７とマルチプレクサ１７０８が含まれる。読取データ入力１７１７が、レジスタ１７０７およびマルチプレクサ１７０８に供給される。レジスタ１７０７は、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、マルチプレクサ１７０８に出力を供給する。マルチプレクサ１７０８は、ＲＰｈＳｈＣ［０］選択入力１７１６を受け取り、読取データ出力１７１８を供給する。ブロック１７０３に、レジスタ１７０９とマルチプレクサ１７１０が含まれる。書込データ入力１７２０が、レジスタ１７０９およびマルチプレクサ１７１０に供給される。レジスタ１７０９は、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、マルチプレクサ１７１０に出力を供給する。マルチプレクサ１７１０は、ＴＰｈＳｈＣ［３１］選択入力１７１９を受け取り、書込データ出力１７２１を供給する。ブロック１７０４に、レジスタ１７１１とマルチプレクサ１７１２が含まれる。読取データ入力１７２３が、レジスタ１７１１およびマルチプレクサ１７１２に供給される。レジスタ１７１１は、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、マルチプレクサ１７１２に出力を供給する。マルチプレクサ１７１２は、ＲＰｈＳｈＣ［３１］選択入力１７２２を受け取り、読取データ出力１７２４を供給する。書込データに関するブロックの２つのインスタンスと読取データに関するブロックの２つのインスタンスだけが図示されているが、これらのブロックが、書込データの各ビットおよび読取データの各ビットについて複製される可能性があることを理解されたい。
ＰｈＳｈＣブロック１２４０は、３２×８読取データ・ビットおよび３２×８書込データ・ビットの遅延を調整し、その結果、すべてがコントローラ・ロジック・ブロック内の同一のＣｌｋＣクロック・エッジで駆動またはサンプリングされるようにするのに使用される、最後のロジック・ブロックである。これは、スライスごとに読取データおよび書込データのパスに挿入することができる８ビット・レジスタを用いて達成される。遅延の挿入は、２つの制御バスＴＰｈＳｈＣ［３１：０］およびＲＰｈＳｈＣ［３１：０］によって決定される。読取データおよび書込データの伝搬遅延が、いずれかのメモリ・スライス位置でＣｌｋＣ境界をまたぐ可能性があるので、スライスごとに１つの制御ビットがある。メモリ・スライスにまたがる読取データおよび書込データにより大きいスキューを有する一部のシステムでは、１ＣｌｋＣを超える調整が必要になる可能性がある。図示のＰｈＳｈＣセルは、より多くのレジスタおよびより多くのマルチプレクサ入力を追加することによって、追加の遅延を提供するように簡単に拡張することができる。
２つの制御バスＴＰｈＳｈＣ［３１：０］およびＲＰｈＳｈＣ［３１：０］は、初期化中に較正手順を用いて構成される。他の位相調整ステップと同様に、テスト・ビットが、各メモリ・スライスから読み取られ、書き込まれ、図示の例では、コントローラ・ロジックが、２５６個のすべての読取データ・ビットを１ＣｌｋＣサイクルでサンプリングでき、２５６個のすべての書込データ・ビットを１ＣｌｋＣサイクルで駆動できる値が、制御ビットにセットされる。
図１８は、本発明の実施形態による、メモリ・コントローラ・コンポーネントの受取ブロック２０３（図１３）からのスキップ・ロジックのロジックの詳細を示すブロック図である。スキップ・ロジックに、レジスタ１８０１、１８０２、１８０３、１８０４、および１８０６と、マルチプレクサ１８０５が含まれる。ＲＣｌｋＣ１Ｂクロック入力１８０７が、レジスタ１８０１に供給され、レジスタ１８０３のクロッキングに使用される。ＣｌｋＣＤクロック入力１２２２が、レジスタ１８０１のクロッキングに使用され、レジスタ１８０１は、レジスタ１８０２に出力を供給する。レジスタ１８０２は、ＬｏａｄＳｋｉｐ信号１２３８を受け取り、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、マルチプレクサ１８０５に出力を供給し、レジスタ１８０４および１８０６のクロッキングに使用される出力を供給する。レジスタ１８０３は、入力１８０８でドメインＲＣｌｋＣ１Ｂのデータを受け取り、レジスタ１８０４およびマルチプレクサ１８０５に出力を供給する。レジスタ１８０４は、マルチプレクサ１８０５に出力を供給する。マルチプレクサ１８０５は、レジスタ１８０６に出力を供給する。レジスタ１８０６は、出力１８０９でドメインＣｌｋＣのデータを供給する。
この回路は、ＲＣｌｋＣ１Ｂクロック・ドメインのデータをＣｌｋＣドメインに転送する。これらの２つのクロックは、同一の周波数を有するが、どのような位相整列でも有することができる。解決策は、ＣｌｋＣＤと称するＣｌｋＣの遅延された版（遅延の限界は、システムが判定することができるが、一実施形態では、公称遅延がＣｌｋＣサイクルの１／４である）を用いてＲＣｌｋＣ１Ｂをサンプリングすることである。このサンプリングされた値を、ＳｋｉｐＲと呼び、これによって、ＲＣｌｋＣ１Ｂレジスタ内のデータをＣｌｋＣレジスタに直接に転送することができるか、データをまず負エッジ・トリガされるＣｌｋＣレジスタに通さなければならないかが判定される。
図１８に関して、下記のワースト・ケース・セットアップ制約を仮定することができる。
ケースＢ０
ＴD,MAX＋ｔH1,MIN＋ｔCL,MIN＋ｔV,MAX＋ｔM,MAX＋ｔS,MIN≦ｔCYCLE
または
ｔD,MAX≦ｔCH、MIN−ｔH1,MIN−ｔV,MAX−ｔM,MAX−ｔS,MIN ＊＊ 制約Ｓ ＊＊
ケースＤ１
ｔD,MAX＋ｔH1,MIN＋ｔCYCLE＋ｔV,MAX＋ｔS,MIN≦ｔCYCLE＋ｔCL,MIN
または
ｔD,MAX≦ｔCL,MIN−ｔH1,MIN−ｔV,MAX−ｔS,MIN
下記のワースト・ケース・ホールド制約を仮定することができる。
ケースＡ１
ｔD,MIN−ｔS1,MIN＋ｔV,MIN≧ｔH,MIN
または
ｔD,MIN≧ｔH,MIN＋ｔS1,MIN−ｔV,MIN ＊＊ 制約Ｈ ＊＊
ケースＣ０
ｔD,MIN−ｔS1,MIN＋ｔV,MIN＋ｔM,MIN≧ｔH,MIN
または
ｔD,MIN≧ｔH,MIN＋ｔS1,MIN−ｔV,MIN−ｔM,MIN
上で使用されたタイミング・パラメータは、次のように定義される。
ｔS1 クロック・サンプラのセットアップ時間
ｔH1 クロック・サンプラのホールド時間
ｔS データ・レジスタのセットアップ時間
ｔH データ・レジスタのホールド時間
ｔV データ・レジスタの有効遅延（クロック−出力）
ｔM データ・マルチプレクサの伝搬遅延
ｔCYCLE クロック・サイクル・タイム（ＲＣｌｋＣ１Ｂ、ＣｌｋＣ、ＣｌｋＣＤ）
ｔCH クロック・ハイ時間（ＲＣｌｋＣ１Ｂ、ＣｌｋＣ、ＣｌｋＣＤ）
ｔCL クロック・ロウ時間（ＲＣｌｋＣ１Ｂ、ＣｌｋＣ、ＣｌｋＣＤ）
ｔD ＣｌｋＣとＣｌｋＣＤの間のオフセット（ＣｌｋＣＤが後）
注意：
ｔD,NOM〜ｔCYCLE／４
ｔCH,NOM〜ｔCYCLE／２
ｔCL,NOM〜ｔCYCLE／２
図１９は、本発明の実施形態による、受取ブロック２０３（図１３に図示）のスキップ・ロジックのタイミングの詳細を示すタイミング図である。図１９には、ＣｌｋＣＤクロック信号１９０１、ＣｌｋＣクロック信号１９０２、ＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＡ０）クロック信号１９０３、ＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＡ１）クロック信号１９０４、ＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＢ０）クロック信号１９０５、ＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＢ１）クロック信号１９０６、ＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＣ０）クロック信号１９０７、ＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＣ１）クロック信号１９０８、ＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＤ０）クロック信号１９０９、およびＲＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＤ１）クロック信号１９１０の波形が示されている。１クロック・サイクルのインターバルの時刻１９１１、１９１２、１９１３、１９１４、１９１５、１９１６、１９１７、および１９１８が、クロック信号の間のタイミングの差を示すために図示されている。
図１９には、Ａ０からＤ１というラベルを付けられた８つのケースとして、ＲＣｌｋＣ１ＢとＣｌｋＣの可能な位相整列が全般的に要約されている。これらのケースは、ＲＣｌｋＣ１ＢをサンプリングしてＳｋｉｐＲ値を決定するＣｌｋＣＤの立ち上がりエッジのセット／ホールド・ウィンドウに対するＲＣｌｋＣ１Ｂの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの位置によって区別される。明らかに、ＲＣｌｋＣ１Ｂの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジがこのウィンドウの外にある場合に、これが正しくサンプリングされる。このエッジが、ウィンドウの縁またはウィンドウ内にある場合には、０または１のいずれかとしてサンプリングされる可能性がある（すなわち、サンプルの有効性を保証できない）。スキップ・ロジックは、どちらの場合でも正しく機能するように設計され、このスキップ・ロジックが、ＣｌｋＣＤクロックの遅延ｔDに対する限界を判定する。
受取ブロックの場合、ケースＢ０ １９０５が、ワースト・ケース・セットアップ制約であり、ケースＡ１ １９０４が、ワースト・ケース・ホールド制約である。
ｔD,MAX≦ｔCH,MIN−ｔH1,MIN−ｔV,MAX−ｔM,MAX−ｔS,MIN ＊＊ 制約Ｓ＊＊
ｔD,MIN≧ｔH,MIN＋ｔS1,MIN−ｔV,MIN ＊＊ 制約Ｈ ＊＊
前に述べたように、ｔD（ＣｌｋＣに対するＣｌｋＣＤの遅延）の公称値は、ＣｌｋＣサイクルの１／４になると期待される。ｔDの値は、上で示したｔD,MAX値まで上に、または上で示したｔD,MIN値まで下に変動する可能性がある。セットアップ時間（たとえば、ｔS1、ｔS）、ホールド時間（たとえば、ｔH1、ｔH）、マルチプレクサ伝搬遅延時間（たとえば、ｔM）、および有効時間（たとえば、ｔV）のすべてが０になる場合には、ｔDの値は、上にｔCH,MIN（ＣｌｋＣの最小ハイ時間）、下に０まで変動する可能性がある。しかし、レジスタの有限のセット／ホールド・ウィンドウ、有限のクロック−出力（有効時間）遅延およびマルチプレクサ遅延が組み合わされて、ｔD値の許容可能な変動が減らされる。
スキップ・ロジックの基本機能を変更せずに、スキップ・ロジックの要素の一部を変更できることに留意されたい。たとえば、より遅いものではなくより早いサンプリング・クロックＣｌｋＣＤを使用することができる（制約の式が変更されるが、さまざまなセット、ホールド、および有効時間パラメータに対するＣｌｋＣからＣｌｋＣＤまでのタイミング・スキュー範囲の類似する依存性がある）。他の実施形態では、ドメイン・クロッシング・パスへのＣｌｋＣレジスタの代わりに、負エッジでトリガされるＲＣｌｋＣ１Ｂレジスタを使用する（やはり、制約の式が変更されるが、さまざまなセット、ホールド、および有効時間パラメータに対するＣｌｋＣからＣｌｋＣＤまでのタイミング・スキュー範囲の類似する依存性がある）。
最後に、使用されるスキップ値が、初期化中に１回生成され、その後、レジスタにロードされる（ＬｏａｄＳｋｉｐ制御信号を用いて）ことが好ましいことに留意されたい。そのような静的値は、すべてのＣｌｋＣＤエッジでサンプリングされる値より好ましい。というのは、ＲＣｌｋＣ１Ｂの整列が、ＲＣｌｋＣ１ＢがＣｌｋＣＤサンプリング・レジスタのセット／ホールド・ウィンドウ内での遷移を有するようになるものである場合に、サンプリングされるたびに異なるスキップ値が生成される可能性があるからである。これは、クロック・ドメイン・クロッシングの信頼性には影響しない（ＲＣｌｋＣ１ＢデータがＣｌｋＣレジスタに正しく転送される）が、コントローラ内でＣｌｋＣサイクル単位で測定される読取データの明白な待ち時間に影響する。すなわち、時々、読取データが、他の時間より１ＣｌｋＣサイクルだけ長い時間を要する。スキップ値をサンプリングし、それをすべてのドメイン・クロッシングに使用することによって、この問題が解決される。また、較正中に、ＲＣｌｋＣ１Ｂの位相が調節されるたびに、スキップ値が変化する場合にＬｏａｄＳｋｉｐ制御のパルスが生成されることに留意されたい。
図２０は、本発明の実施形態による、図１３の送出ブロック２０２のスキップ・ロジックのロジックの詳細を示すブロック図である。このスキップ・ロジックには、レジスタ２００１、２００２、２００３、２００４、および２００６と、マルチプレクサ２００５が含まれる。ＴＣｌｋＣ１Ｂクロック入力２００７が、レジスタ２００１に供給され、レジスタ２００６のクロッキングに使用される。ＣｌｋＣＤクロック入力１２２２が、レジスタ２００１のクロッキングに使用され、レジスタ２００１は、レジスタ２００２に出力を供給する。レジスタ２００２は、ＬｏａｄＳｋｉｐ信号１２３８を受け取り、ＣｌｋＣクロック信号１２１５によってクロッキングされ、マルチプレクサ２００５に出力を供給し、レジスタ２００３および２００４のクロッキングに使用される出力を供給する。レジスタ２００３は、入力２００８でドメインＣｌｋＣのデータを受け取り、レジスタ２００４およびマルチプレクサ２００５に出力を供給する。レジスタ２００４は、マルチプレクサ２００５に出力を供給する。マルチプレクサ２００５は、レジスタ２００６に出力を供給する。レジスタ２００６は、出力２００９でドメインＴＣｌｋＣ１Ｂのデータを供給する。
図２０の回路は、ＴＣｌｋＣ１ＢドメインへのＣｌｋＣクロック・ドメインのデータの転送に使用される。２つのクロックＣｌｋＣおよびＴＣｌｋＣ１Ｂは、同一の周波数を有するが、位相が不一致である可能性がある。このクロック・ドメイン・クロッシングに使用することができる技法の１つが、ＣｌｋＣＤと称するＣｌｋＣの遅延された版（遅延の限界は、変更することができるが、一実施形態では、選択される遅延が、ＣｌｋＣサイクルの１／４である）を用いてＴＣｌｋＣ１Ｂをサンプリングすることである。このサンプリングされた値ＳｋｉｐＴによって、ＣｌｋＣレジスタ内のデータをＴＣｌｋＣ１Ｂレジスタに直接に転送するか、データをまず負エッジ・トリガされるＣｌｋＣレジスタに通すかが判定される。
図２０に関して、下記のワースト・ケース・セットアップ制約を仮定することができる。
ケースＣ０
ｔD,MIN−ｔS1,MIN≧ｔV,MAX＋ｔM,MAX＋ｔS,MIN
または
ｔD,MIN≧ｔS1,MIN＋ｔV,MAX＋ｔM,MAX＋ｔS,MIN ＊＊ 制約Ｓ ＊＊
ケースＡ１
ｔD,MIN−ｔS1,MIN≧ｔV,MAX＋ｔS,MIN
または
ｔD,MIN≧ｔS1,MIN＋ｔV,MAX＋ｔS,MIN
下記のワースト・ケース・ホールド制約を仮定することができる。
ケースＤ１
ｔH,MIN≦ｔCH,MIN−ｔD,MAX−ｔH1,MIN−ｔV,MIN
または
ｔD,MAX≦ｔCH,MIN−ｔH1,MIN−ｔV,MIN−ｔH,MIN
または
ｔD,MAX≦ｔCL,MIN−ｔH1,MIN−ｔV,MIN−ｔM,MIN−ｔH,MIN
ケースＢ０
ｔH,MIN≦ｔCL,MIN−ｔD,MAX−ｔH1,MIN−ｔV,MIN−ｔM,MIN
または
ｔD,MAX≦ｔCL,MIN−ｔH1,MIN−ｔV,MIN−ｔM,MIN−ｔH,MIN ＊＊ 制約Ｈ＊＊
上で使用されたタイミング・パラメータの定義は、上の図１８の説明にある。
図２１は、本発明の実施形態による、図１３の送出ブロック２０２のスキップ・ロジックのタイミングの詳細を示すタイミング図である。図２１には、ＣｌｋＣＤクロック信号２１０１、ＣｌｋＣクロック信号２１０２、ＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＡ０）クロック信号２１０３、ＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＡ１）クロック信号２１０４、ＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＢ０）クロック信号２１０５、ＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＢ１）クロック信号２１０６、ＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＣ０）クロック信号２１０７、ＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＣ１）クロック信号２１０８、ＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＤ０）クロック信号２１０９、およびＴＣｌｋＣ１Ｂ（ケースＤ１）クロック信号２１１０の波形が示されている。１クロック・サイクルのインターバルの時刻２１１１、２１１２、２１１３、２１１４、２１１５、２１１６、２１１７、および２１１８が、クロック信号の間のタイミングの差を示すために図示されている。
図２１には、Ａ０からＤ１というラベルを付けられた８つのケースとして、ＴＣｌｋＣ１ＢとＣｌｋＣの可能な位相整列が全般的に要約されている。これらのケースは、ＴＣｌｋＣ１ＢをサンプリングしてＳｋｉｐＴ値を決定するＣｌｋＣＤの立ち上がりエッジのセット／ホールド・ウィンドウに対するＴＣｌｋＣ１Ｂの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジの位置によって区別される。明らかに、ＴＣｌｋＣ１Ｂの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジがこのウィンドウの外にある場合に、これが正しくサンプリングされる。このエッジが、ウィンドウの縁またはウィンドウ内にある場合には、０または１のいずれかとしてサンプリングされる可能性がある（すなわち、サンプルの有効性を保証できない）。スキップ・ロジックは、どちらの場合でも正しく機能するように設計され、このスキップ・ロジックが、ＣｌｋＣＤクロックの遅延ｔDに対する限界を判定する。
送出ブロックについて、ケースＣ０ ２１０７が、ワースト・ケース・セットアップ制約を有し、ケースＢ０ ２１０５が、ワースト・ケース・ホールド制約を有する。
ｔD,MIN≧ｔS1,MIN＋ｔV,MAX＋ｔM,MAX＋ｔS,MIN ＊＊ 制約Ｓ ＊＊
ｔD,MAX≦ｔCL,MIN−ｔH1,MIN−ｔV,MIN−ｔM,MIN−ｔH,MIN ＊＊ 制約Ｈ＊＊
前に述べたように、ｔD（ＣｌｋＣに対するＣｌｋＣＤの遅延）の公称値は、ＣｌｋＣサイクルの１／４になると期待される。この値は、上で示したｔD,MAX値まで上に、またはｔD,MIN値まで下に変動する可能性がある。セット時間、ホールド時間、ｍｕｘ（すなわちマルチプレクサ）時間、および有効時間のすべてが０になる場合には、ｔDの値は、上にｔCH,MIN（ＣｌｋＣの最小ハイ時間）、下に０まで変動する可能性がある。しかし、レジスタの有限のセット／ホールド・ウィンドウ、有限のクロック−出力（有効時間）遅延およびマルチプレクサ遅延が組み合わされて、ｔD値の許容可能な変動が減らされる。
上で図１９に関して説明したように、スキップ・ロジックのいくつかの要素を、その全般的な機能性を保ちながら異なる実施形態のために変更することができる。同様に、図１９のスキップ・ロジックに関して説明したように、使用されるスキップ値が、初期化中に生成され、その後、レジスタにロードされる（ＬｏａｄＳｋｉｐ制御信号を用いて）ことが好ましい。
図２２は、本発明の実施形態による、データ・クロッキング配置の例を示すタイミング図である。しかし、この例では、メモリ・コントローラおよびメモリ・コンポーネントのクロック位相が、図５から２１に示された例の値と異なる値の組に調整されている。ＷＣｌｋS1,M0クロック信号２２０１およびＲＣｌｋS1,M0クロック信号２２０２の波形が、スライス０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からのスライス１のデータ・タイミングを示すために図示されている。ＷＣｌｋS1,M0クロック信号２２０１のシーケンシャル・サイクルの立ち上がりエッジは、それぞれ、時刻２２０５、２２０６、２２０７、２２０８、２２０９、２２１０、２２１１、および２２１２に発生する。書込データ情報Ｄａ２２１３が、時刻２２０５にコントローラのデータ線に存在する。読取データ情報Ｑｂ ２２１４が、時刻２２０８に存在する。読取データ情報Ｑｃ ２２１５が、時刻２２０９に存在する。書込データ情報Ｄｄ ２２１６が、時刻２２１０に存在する。書込データ情報Ｄｅ ２２１７が、時刻２２１１に存在する。
ＷＣｌｋS1,M1クロック信号２２０３およびＲＣｌｋS1,M1クロック信号２２０４の波形が、スライス１のメモリ・コンポーネントの展望からのスライス１のデータ・タイミングを示すために図示されている。書込データ情報Ｄａ ２２１８が、時刻２２０６にメモリ・コンポーネントのデータ線に存在する。読取データ情報Ｑｂ ２２１９が、時刻２２０７に存在する。読取データ情報Ｑｃ ２２２０が、時刻２２０８に存在する。書込データ情報Ｄｄ ２２２１が、時刻２２１１に存在する。書込データ情報Ｄｅ ２２２２が、時刻２２１２に存在する。
図５から２１に示された例示的システムでは、読取データおよび書込データのクロックが、各メモリ・コンポーネントで同相であることが仮定されていた。図２２では、スライスごとに、各メモリ・コンポーネントの読取クロックが、コントローラでの書込クロックと同相であり（ＲＣｌｋSi,M0＝ＷＣｌｋSi,M1）、伝搬遅延ｔPD2が各方向で同一なので、各メモリ・コンポーネントの書込クロックが、コントローラでの読取クロックと同相である（ＷＣｌｋSi,M0＝ＲＣｌｋSi,M1）と仮定される。この位相の関係によって、読取データおよび書込データのタイミング・スロットが、図６に対してシフトされるが、書込−読取−読取−書込シーケンス中に２つのアイドル・サイクルが挿入されるという事実は変化しない。この位相の関係によって、システム内でドメイン・クロッシングが発生する位置が変更される（一部のドメイン・クロッシング・ロジックが、コントローラからメモリ・コンポーネントに移動される）。
図２３から２６は、本発明の実施形態による、データ・クロッキング配置の例を示すタイミング図である。しかし、この例では、メモリ・コントローラ内のクロック位相とメモリ・コンポーネント内のクロック位相が、図５から２１に示された例の値と異なる値の組に調整されている。図２３から２６の例では、図２２の例と異なるクロック位相値の組も使用される。
図２３は、本発明の実施形態による、データ・クロッキング配置の例を示すタイミング図である。ＷＣｌｋSi,M0クロック信号２３０１およびＲＣｌｋS1,M0クロック信号２３０２の波形が、スライス０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からのスライス１のデータ・タイミングを示すために図示されている。ＷＣｌｋSi,M0クロック信号２３０１のシーケンシャル・サイクルの立ち上がりエッジが、それぞれ、時刻２３０５、２３０６、２３０７、および２３０８に発生する。書込データ情報Ｄａ ２３０９が、ＷＣｌｋSi,M0クロック信号２３０１の第１サイクル中にコントローラのデータ・バスに存在する。読取データ情報Ｑｂ ２３１０が、ＷＣｌｋSi,M0クロック信号２３０１の第４サイクルに存在する。読取データ情報Ｑｃ ２３１１が、時刻２３０５に存在する。書込データ情報Ｄｄ ２３１２が、時刻２３０６に存在する。書込データ情報Ｄｅ ２３１３が、時刻２３０７に存在する。
ＷＣｌｋS1,M1クロック信号２３０３およびＲＣｌｋS1,M1クロック信号２３０４の波形が、スライス１のメモリ・コンポーネントの展望からのスライス１のデータ・タイミングを示すために図示されている。書込データ情報Ｄａ ２３１４が、スライス０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からの位置に対して１クロック・サイクル進んでいる。言い換えると、書込データは、コントローラのデータ・バスに現れる時より約１クロック・サイクル後にメモリ・デバイスのデータ・バスに現れる。読取データ情報Ｑｂ ２３１５は、スライス０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からの位置に対して１クロック・サイクル遅れている。読取データ情報Ｑｃ ２３１６も、スライス０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からの位置に対して１クロック・サイクル遅れている。書込データ情報Ｄｄ ２３１７は、時刻２３０７に存在する。書込データ情報Ｄｅ ２３１８は、時刻２３０８に存在する。
この例のシステムでは、読取データおよび書込データのクロックが、各メモリ・コンポーネントで同相であると仮定されている。図２３では、各スライスについて、読取クロックおよび書込クロックが、コントローラで同相であり（ＲＣｌｋSi,M0＝ＷＣｌｋSi,M0）、また、各スライスが、コントローラ側の他のすべてのスライスと同相である（ＷＣｌｋSi,M0＝ＷＣｌｋSj、M0）と仮定されている。これによって、読取データおよび書込データのタイミング・スロットが、図６および図２２に対してシフトされるが、書込−読取−読取−書込シーケンス中に２つのアイドル・サイクルが使用されるという事実は変化しない。この位相の関係によって、システム内でドメイン・クロッシングが発生する位置が変更される（すべてのドメイン・クロッシング・ロジックが、コントローラからメモリ・コンポーネントに移動される）。
図６は、３つのすべてのクロック位相（アドレス、読取データ、および書込データ）が、各メモリ・コンポーネントで同一にされるケースを表し、図２３は、３つのすべてのクロック位相（アドレス、読取データ、および書込データ）が、メモリ・コントローラで同一にされるケースを表し、図２２は、１つの可能な中間のケースを表す。このケースの範囲は、本発明のさまざまな実施形態をさまざまな位相設定で実施できることを強調するために示されたものである。メモリ・コントローラおよびメモリ・コンポーネントは、クロック位相設定のあらゆる組合せをサポートするように簡単に構成することができる。
３つのすべてのクロック位相（アドレス、読取データ、および書込データ）が各メモリ・コンポーネントで同一にされる１つの極端のケース（図５から２１に図示）は、各メモリ・コンポーネント内に単一のクロック・ドメインがあるので重要である。３つのすべてのクロック位相（アドレス、読取データ、および書込データ）がメモリ・コントローラで同一にされるもう一方の極端のケース（図２３）も、コントローラ内に単一のクロック・ドメインがあるので重要である。図２４から２６に、このケースをさらに示す。
図２４は、本発明の実施形態による、図２３に示されたデータ・クロッキング配置の例のメモリ・コントローラ・コンポーネントでのタイミングを示すタイミング図である。ＡＣｌｋS0、M1クロック信号２４０１が、スライス０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からのメモリ・モジュール１のアドレス／制御タイミングを示すために図示されている。ＡＣｌｋS0、M1クロック信号２４０１のシーケンシャル・サイクルの立ち上がりエッジは、それぞれ、時刻２４０６、２４０７、２４０８、２４０９、２４１０、２４１１、２４１２、および２４１３に発生する。アドレス情報ＡＣａ ２４１４が、時刻２４０６にコントローラのアドレス信号線に存在する。アドレス情報ＡＣｂ ２４１５が、時刻２４０７に存在する。アドレス情報ＡＣｃ ２４１６が、時刻２４０８に存在する。アドレス情報ＡＣｄ ２４１７が、時刻２４１２に存在する。
ＷＣｌｋS1,M0クロック信号２４０２およびＲＣｌｋS1,M0クロック信号２４０３の波形が、モジュール０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からのスライス１のデータ・タイミングを示すために図示されている。書込データ情報Ｄａ ２４１８が、時刻２４０７にコントローラのデータ線に存在する。読取データ情報Ｑｂ ２４１９が、時刻２４１１に存在する。読取データ情報Ｑｃ２４２０が、時刻２４１２に存在する。書込データ情報Ｄｄ ２４２１が、時刻２４１３に存在する。
ＷＣｌｋSNs、M0クロック信号２４０４およびＲＣｌｋSNs、M0クロック信号２４０５の波形が、モジュール０のメモリ・コントローラ・コンポーネントの展望からのスライスＮSのデータ・タイミングを示すために図示されている。書込データ情報Ｄａ ２４２２が、時刻２４０７にコントローラのデータ線に存在する。読取データ情報Ｑｂ ２４２３が、時刻２４１１に存在する。読取データ情報Ｑｃ ２４２４が、時刻２４１２に存在する。書込データ情報Ｄｄ ２４２５が、時刻２４１３に存在する。
図２４から２６は、すべてのクロック位相がコントローラで整列されるケースの総合システム・タイミングを示す図である。図２４は、コントローラでのタイミングであり、クロックのすべてが、各メモリ・スライスではなくコントローラで共通であるという事実を除いて、図７に類似する。その結果、クロックは、図２４ではすべてが整列され、コントローラが書込−読取−読取−書込シーケンスに挿入する２サイクルのギャップが、アドレス・パケットＡＣｃとＡＣｄの間で明白である。
図２５は、本発明の実施形態による、図２３に示されたデータ・クロッキング配置の例のメモリ・コンポーネントの１ランクの第１スライスでのタイミングを示すタイミング図である。ＡＣｌｋS1,M1クロック信号２５０１の波形が、スライス１のメモリ・コンポーネントの展望からのメモリ・モジュール１のアドレス／制御タイミングを示すために図示されている。時刻２５０４、２５０５、２５０６、２５０７、２５０８、２５０９、２５１０、および２５１１が、それぞれ図２４の時刻２４０６、２４０７、２４０８、２４０９、２４１０、２４１１、２４１２、および２４１３に対応する。信号ＡＣｌｋS1,M1 ２５０１は、図２４の信号ＡＣｌｋS0、M1 ２４０１に対してｔPD0の遅延だけ遅れている。言い換えると、ＡＣｌｋ信号は、コントローラからメモリ・コンポーネントに伝搬するのに時間ｔPD0を要する。アドレス情報ＡＣａ ２５１２が、信号２５０１のエッジ２５３０に関連する。アドレス情報ＡＣｂ ２５１３が、信号２５０１のエッジ２５３１に関連する。アドレス情報ＡＣｃ ２５１４が、信号２５０１のエッジ２５３２に関連する。アドレス情報ＡＣｄ ２５１５が、信号２５０１のエッジ２５３３に関連する。
ＷＣｌｋS1,M1クロック信号２５０２およびＲＣｌｋS1,M1クロック信号２５０３の波形が、モジュール１のメモリ・コンポーネントの展望からのスライス１のデータ・タイミングを示すために図示されている。図２５には、第１メモリ・コンポーネント（スライス１）のタイミングが示されており、クロックは、伝搬遅延ｔPD2およびｔPD0のゆえに不整列になっている。信号ＷＣｌｋS1,M1 ２５０２は、図２４の信号ＷＣｌｋS1,M0 ２４０２に対してｔPD2の遅延だけ遅れている。書込データ情報Ｄａ ２５１６が、信号２５０２のエッジ２５３４に関連する。書込データ情報Ｄｄ ２５１９が、信号２５０２のエッジ２５３７に関連する。信号ＲＣｌｋS1,M1 ２５０３は、図２４の信号ＲＣｌｋS1,M0 ２４０３よりｔPD2だけ進んでいる。読取データ情報Ｑｂ ２５１７が、信号２５０３のエッジ２５３５に関連する。読取データ情報Ｑｃ ２５１８が、信号２５０３のエッジ２５３６に関連する。
図２６は、本発明の実施形態による、図２３に示されたデータ・クロッキング配置の例のメモリ・コンポーネントの１ランクの最終スライスでのタイミングを示すタイミング図である。ＡＣｌｋSNs、M1クロック信号２６０１の波形が、スライスＮSのメモリ・コンポーネントの展望からのメモリ・モジュール１のアドレス／制御タイミングを示すために図示されている。時刻２６０４、２６０５、２６０６、２６０７、２６０８、２６０９、２６１０、および２６１１は、それぞれ、図２４の時刻２４０６、２４０７、２４０８、２４０９、２４１０、２４１１、２４１２、および２４１３に対応する。信号ＡＣｌｋSNs、M1 ２６０１は、図２４の信号ＡＣｌｋS0、M1 ２４０１に対してｔPD0＋ｔPD1の遅延だけ遅れている。言い換えると、アドレス情報ＡＣａ ２６１２は、信号２６０１のエッジ２６３０に関連する。アドレス情報ＡＣｂ ２６１３は、信号２６０１のエッジ２６３１に関連する。アドレス情報ＡＣｃ ２６１４は、信号２６０１のエッジ２６３２に関連する。アドレス情報ＡＣｄ ２６１５は、信号２６０１のエッジ２６３３に関連する。
ＷＣｌｋSNs、M1クロック信号２６０２およびＲＣｌｋSNs、M1クロック信号２６０３の波形が、モジュール１のメモリ・コンポーネントの展望からのスライスＮSのデータ・タイミングを示すために図示されている。信号ＷＣｌｋSNs、M1 ２６０２は、図２４の信号ＷＣｌｋS1,M0 ２４０２に対してｔPD2の遅延だけ遅れている。書込データ情報Ｄａ ２６１６は、信号２６０２のエッジ２６３４に関連する（たとえば、書込データ情報Ｄａ ２６１６は、信号２６０２のエッジ２６３４がメモリ・コンポーネントのＡＣｌｋクロック導体に存在する時に、メモリ・コンポーネントのデータ・バスに存在する）。書込データ情報Ｄｄ ２６１９は、信号２６０２のエッジ２６３７に関連する。信号ＲＣｌｋSNs、M1 ２６０３は、図２４の信号ＲＣｌｋS1,M0 ２４０３よりｔPD2だけ進んでいる。読取データ情報Ｑｂ ２６１７は、信号２６０３のエッジ２６３５に関連する。読取データ情報Ｑｃ ２６１８は、信号２６０３のエッジ２６３６に関連する。
図２６は、最後のメモリ・コンポーネント（スライスＮS）のタイミングを示す図であり、クロックは、伝搬遅延ｔPD1のゆえにさらに不整列になっている。その結果、各メモリ・コンポーネントは、図１２から２１に関して説明したように、コントローラ内にあるものに類似するドメイン・クロッシング・ハードウェアを有する。
メモとして、図２の示された例のシステムに、単一のメモリ・モジュール、そのモジュール上のメモリ・コンポーネントの単一のランク、共通のアドレスおよび制御バス（その結果、各コントローラ・ピンが複数のメモリ・コンポーネントのそれぞれのピンに接続される）、およびスライスされたデータ・バス（各コントローラ・ピンが正確に１つのメモリ・コンポーネントのピンに接続される）が含まれる。これらの特性は、詳細の説明を単純にするために、この構成が例示的な特殊なケースであるがゆえに、例の実施形態のために選択されたものである。しかし、説明したクロッキング方法を、広範囲のシステム・トポロジに拡張することができる。したがって、本発明の実施形態を、図２の例のシステムの特徴と異なる特徴を有するシステムを用いて実践できることを理解されたい。
この議論の残りでは、複数のメモリ・モジュールまたはモジュールごとに複数のメモリ・ランク（またはその両方）を有するシステムに焦点を合わせる。これらのシステムでは、各データ・バス・ワイヤが、１つのコントローラ・ピンと、複数のメモリ・コンポーネントのそれぞれの１つのピンとに接続される。コントローラとメモリ・コンポーネントのそれぞれの間のｔPD2伝搬遅延が異なるので、コントローラ内のクロック・ドメイン・クロッシングの問題が、複雑になる。各メモリ・コンポーネントですべてのクロックを整合させるという選択が行われる場合には、コントローラが、スライス内のメモリ・コンポーネントのランクまたはモジュールごとに１組のドメイン・クロッシング・ハードウェアを必要とする。これは、大量のコントローラ面積を必要とし、クリティカルなタイミング・パスに悪影響するという点で、短所を持つ。したがって、複数モジュールまたは複数ランクのシステムでは、クロックのすべてをコントローラで整列させ、ドメイン・クロッシング・ロジックをメモリ・コンポーネント内に配置することが望ましい可能性がある。
図２７は、本発明の実施形態による、複数のランクのメモリ・コンポーネントおよび複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２、メモリ・モジュール２７０３、メモリ・モジュール２７３０、書込クロック２７０５、読取クロック２７０６、書込クロック２７２６、読取クロック２７２７、スプリッティング・コンポーネント２７４２、スプリッティング・コンポーネント２７４３、終端コンポーネント２７２０、終端コンポーネント２７２４、終端コンポーネント２７３７、および終端コンポーネント２７４０が含まれる。図示の例のシステムに、スライスごとに少なくとも１つの書込クロックがあることを理解されたい。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール２７０３の第１ランクには、メモリ・コンポーネント２７１６、２７１７、および２７１８が含まれる。メモリ・モジュール２７０３の第２ランクには、メモリ・コンポーネント２７４４、２７４５、および２７４６が含まれる。メモリ・モジュール２７３０の第１ランクには、メモリ・コンポーネント２７３１、２７３２、および２７３３が含まれる。メモリ・モジュール２７３０の第２ランクには、メモリ・コンポーネント２７３４、２７３５、および２７３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス２７１３、スライス２７１４、およびスライス２７１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、各メモリ・モジュール内の各スライスに、それ自体のデータ・バス２７０８、書込クロック導体２７１０、および読取クロック導体２７１１が設けられる。データ・バス２７０８は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２、メモリ・コンポーネント２７１６、およびメモリ・コンポーネント２７４４に結合される。終端コンポーネント２７２０が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２の近くでデータ・バス２７０８に結合され、終端コンポーネント２７２０を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２に組み込むことができる。終端コンポーネント２７２１が、データ・バス２７０８の反対の末端の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール２７０３内に設けられる。書込クロック２７０５が、書込クロック導体２７１０に結合され、書込クロック導体２７１０は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２とメモリ・コンポーネント２７１６および２７４４に結合される。終端コンポーネント２７２３が、書込クロック導体２７１０の、メモリ・コンポーネント２７１６および２７４４に近い末端の近くに、好ましくはメモリ・モジュール２７０３内で結合される。読取クロック２７０６が、読取クロック導体２７１１に結合され、読取クロック導体２７１１は、スプリッティング・コンポーネント２７４２を介してメモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２とメモリ・コンポーネント２７１６および２７４４に結合される。スプリッティング・コンポーネントは、下でさらに詳細に説明する。終端コンポーネント２７２４が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２の近くで結合され、終端コンポーネント２７２４を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２に組み込むことができる。終端コンポーネント２７２５が、メモリ・コンポーネント２７１６および２７４４に近い読取クロック導体２７１１の末端の近くに、好ましくはメモリ・モジュール２７０３内で結合される。
メモリ・モジュール２７３０のスライス２７１３に、データ・バス２７４７、書込クロック導体２７２８、読取クロック導体２７２９が設けられる。データ・バス２７４７は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２、メモリ・コンポーネント２７３１、およびメモリ・コンポーネント２７３４に結合される。終端コンポーネント２７３７が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２の近くでデータ・バス２７４７に結合され、終端コンポーネント２７３７を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２に組み込むことができる。終端コンポーネント２７３８が、データ・バス２７４７の反対の末端の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール２７３０内に設けられる。書込クロック２７２６が、書込クロック導体２７２８に結合され、書込クロック導体２７２８は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２とメモリ・コンポーネント２７３１および２７３４に結合される。終端コンポーネント２７３９が、メモリ・コンポーネント２７３１および２７３４の近くの書込クロック導体２７２８の末端に、好ましくはメモリ・モジュール２７３０内で結合される。読取クロック２７２７が、読取クロック導体２７２９に結合され、読取クロック導体２７２９は、スプリッティング・コンポーネント２７４３を介してメモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２とメモリ・コンポーネント２７３１および２７３４に結合される。終端コンポーネント２７４０が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２の近くに結合され、終端コンポーネント２７４０を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２７０２に組み込むことができる。終端コンポーネント２７４１が、メモリ・コンポーネント２７３１および２７３４の近くの読取クロック導体２７２９の末端の近くに、好ましくはメモリ・モジュール２７３０内で結合される。
スライスされたデータ・バスを、メモリ・システム内のメモリ・コンポーネントの複数のランクおよび複数のメモリ・コンポーネントに拡張することができる。この例では、各モジュールのスライスごとに専用のデータ・バスがある。各データ・バスは、各モジュール上のメモリ・デバイスのランクによって共有される。ワイヤがメイン・プリント配線基板からモジュールに移行する時にワイヤのインピーダンスを整合させ、その結果、性能を損なう範囲まで異ならないようにすることが好ましい。いくつかの実施形態では、終端コンポーネントが、各モジュール上にある。データと共に移動する専用の読取クロックおよび書込クロックが、データ・バスごとに図示されているが、これらを仮想クロックとみなすことができる。すなわち、読取クロックおよび書込クロックを、既に説明した例示的システムのようにアドレス／制御クロックから合成することができる。
図２８は、本発明の実施形態による、複数のランクのメモリ・コンポーネントおよび複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２、メモリ・モジュール２８０３、メモリ・モジュール２８３０、書込クロック２８０５、読取クロック２８０６、スプリッティング・コンポーネント２８４２、スプリッティング・コンポーネント２８４３、スプリッティング・コンポーネント２８４８、スプリッティング・コンポーネント２８４９、スプリッティング・コンポーネント２８５０、スプリッティング・コンポーネント２８５１、終端コンポーネント２８２０、終端コンポーネント２８２４、終端コンポーネント２８８０、および終端コンポーネント２８８１が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール２８０３の第１ランクには、メモリ・コンポーネント２８１６、２８１７、および２８１８が含まれる。メモリ・モジュール２８０３の第２ランクには、メモリ・コンポーネント２８４４、２８４５、および２８４６が含まれる。メモリ・モジュール２８３０の第１ランクには、メモリ・コンポーネント２８３１、２８３２、および２８３３が含まれる。メモリ・モジュール２８３０の第２ランクには、メモリ・コンポーネント２８３４、２８３５、および２８３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス２８１３、スライス２８１４、およびスライス２８１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、複数のメモリ・モジュールにまたがる各スライスに、データ・バス２８０８、書込クロック導体２８１０、および読取クロック導体２８１１が設けられる。データ・バス２８０８は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２に結合され、スプリッタ２８４８を介してメモリ・コンポーネント２８１６および２８４４に結合され、スプリッタ２８４９を介してメモリ・コンポーネント２８３１および２８３４に結合される。終端コンポーネント２８２０が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２の近くでデータ・バス２８０８に結合され、終端コンポーネント２８２０を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２に組み込むことができる。終端コンポーネント２８８０が、データ・バス２８０８の反対の末端の近くで、スプリッタ２８４９の近くに結合される。終端コンポーネント２８２１が、メモリ・コンポーネント２８１６および２８４４の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール２８０３内に設けられる。終端モジュール２８３８が、メモリ・コンポーネント２８３１および２８３４の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール２８３０内に設けられる。
書込クロック２８０５は、書込クロック導体２８１０に結合され、書込クロック導体２８１０は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２に結合され、スプリッタ２８５０を介してメモリ・コンポーネント２８１６および２８４４に結合され、スプリッタ２８５１を介してメモリ・コンポーネント２８３１および２８３４に結合される。終端コンポーネント２８８１が、書込クロック導体２８１０の末端の近くで、スプリッタ２８５１の近くに結合される。終端コンポーネント２８２３が、メモリ・コンポーネント２８１６および２８４４の近くに、好ましくはメモリ・モジュール２８０３内で結合される。終端コンポーネント２８３９が、メモリ・コンポーネント２８３１および２８３４の近くに、好ましくはメモリ・モジュール２８３０内で結合される。
読取クロック２８０６が、読取クロック導体２８１１に結合され、読取クロック導体２８１１は、スプリッティング・コンポーネント２８４３を介してメモリ・コンポーネント２８３１および２８３４に結合され、スプリッティング・コンポーネント２８４２を介してメモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２とメモリ・コンポーネント２８１６および２８４４に結合される。終端コンポーネント２８２４が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２の近くに結合され、終端コンポーネント２８２４を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２８０２に組み込むことができる。終端コンポーネント２８２５が、読取クロック導体２８１１の末端の近くでメモリ・コンポーネント２８１６および２８４４の近くに、好ましくはメモリ・モジュール２８０３内で結合される。終端コンポーネント２８４１が、読取クロック導体２８１１の末端の近くでメモリ・コンポーネント２８３１および２８３４の近くに、好ましくはメモリ・モジュール２８３０内で結合される。
図からわかるように、この例では、図２８に示されているようにすべてのメモリ・モジュールによって共有されるデータ・スライスごとに１つのデータ・バスが使用される。この例では、各データ・ワイヤが、ある形のスプリッティング・コンポーネントＳを使用してタッピングされる。このスプリッタは、受動インピーダンス・マッチャ（デルタ構成またはｙ構成の３つの抵抗）もしくはなんらかの形の能動バッファまたはスイッチ要素とすることができる。どちらの場合でも、各ワイヤの電気インピーダンスが、その長さに沿って維持され（製造限度内で）、その結果、信号の完全性が高く保たれる。前の構成と同様に、スプリットされたデータ・バスのそれぞれが、メモリ・モジュール上で、スライス内のすべてのメモリ・コンポーネントを通り、終端コンポーネントへルーティングされる。
図２９は、本発明の実施形態による、複数のランクのメモリ・コンポーネントおよび複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２、メモリ・モジュール２９０３、メモリ・モジュール２９３０、書込クロック２９０５、読取クロック２９０６、終端コンポーネント２９２０、終端コンポーネント２９２１、終端コンポーネント２９２３、および終端コンポーネント２９２４が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール２９０３の第１ランクに、メモリ・コンポーネント２９１６、２９１７、および２９１８が含まれる。メモリ・モジュール２９０３の第２ランクに、メモリ・コンポーネント２９４４、２９４５、および２９４６が含まれる。メモリ・モジュール２９３０の第１ランクに、メモリ・コンポーネント２９３１、２９３２、および２９３３が含まれる。メモリ・モジュール２９３０の第２ランクに、メモリ・コンポーネント２９３４、２９３５、および２９３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス２９１３、スライス２９１４、およびスライス２９１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、メモリ・モジュールにまたがる各スライスが、共通のデイジー・チェイン接続されたデータ・バス２９０８、共通のデイジー・チェイン接続された書込クロック導体２９１０、および共通のデイジー・チェイン接続された読取クロック導体２９１１を共有する。データ・バス２９０８は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２、メモリ・コンポーネント２９１６、メモリ・コンポーネント２９４４、メモリ・コンポーネント２９３１、およびメモリ・コンポーネント２９３４に結合される。終端コンポーネント２９２０が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２の近くでデータ・バス２９０８に結合され、終端コンポーネント２９２０を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２に組み込むことができる。終端コンポーネント２９２１が、データ・バス２９０８の反対の末端の近くに結合される。
書込クロック２９０５が、書込クロック導体２９１０に結合され、書込クロック導体２９１０は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２と、メモリ・コンポーネント２９１６、２９４４、２９３１、および２９３４に結合される。終端コンポーネント２９２３が、書込クロック導体２９１０の末端の近くに結合される。読取クロック２９０６が、読取クロック導体２９１１に結合され、読取クロック導体２９１１は、メモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２と、メモリ・コンポーネント２９１６、２９４４、２９３１、および２９３４に結合される。終端コンポーネント２９２４が、メモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２の近くに結合され、終端コンポーネント２９２４を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント２９０２に組み込むことができる。
この実施形態では、データ・スライスごとに単一のデータ・バスがあるが、スプリッティング・コンポーネントを使用するのではなく、各データ・ワイヤが、メモリ・モジュール上で、スライスのすべてのメモリ・コンポーネントを通り、モジュールから出てメイン・ボードにルーティングされて、別のメモリ・モジュールを「チェイン」するか、終端コンポーネントに入る。上でデータ・バスに関して説明した同一の３つの構成代替案は、複数モジュール、複数ランク・メモリ・システム内の共通制御／アドレス・バスにも適用可能である。
図３０は、本発明の実施形態による、メモリ・モジュールごとの専用の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント３００２、メモリ・モジュール３００３、メモリ・モジュール３０３０、アドレス／制御クロック３００４、アドレス／制御クロック３０５３、終端コンポーネント３０５２、および終端コンポーネント３０５６が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール３００３の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３０１６、３０１７、および３０１８が含まれる。メモリ・モジュール３００３の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３０４４、３０４５、および３０４６が含まれる。メモリ・モジュール３０３０の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３０３１、３０３２、および３０３３が含まれる。メモリ・モジュール３０３０の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３０３４、３０３５、および３０３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス３０１３、スライス３０１４、およびスライス３０１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、各メモリ・モジュールに、それ自体のアドレス・バス３００７およびアドレス／制御クロック導体３０１０が設けられる。アドレス・バス３００７は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３００２と、メモリ・コンポーネント３０１６、３０１７、３０１８、３０４４、３０４５、および３０４６に結合される。終端コンポーネント３０５２が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３００２の近くでアドレス・バス３００７に結合され、終端コンポーネント３０５２を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３００２に組み込むことができる。終端コンポーネント３０１９が、アドレス・バス３００７の反対の末端の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール３００３内に設けられる。アドレス／制御クロック３００４が、アドレス／制御クロック導体３００９に結合され、アドレス／制御クロック導体３００９は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３００２と、メモリ・コンポーネント３０１６、３０１７、３０１８、３０４４、３０４５、および３０４６に結合される。終端コンポーネント３０２２が、アドレス／制御クロック導体３００９の末端の近くに、好ましくはメモリ・モジュール３００３内で結合される。
メモリ・モジュール３０３０に、アドレス・バス３０５４とアドレス／制御クロック導体３０５５が設けられる。アドレス・バス３０５４は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３００２と、メモリ・コンポーネント３０３１、３０３２、３０３３、３０３４、３０３５、および３０３６に結合される。終端コンポーネント３０５６が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３００２の近くでアドレス・バス３０５４に結合され、終端コンポーネント３０５６を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３００２に組み込むことができる。終端コンポーネント３０５７が、アドレス・バス３０５４の反対の末端の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール３０３０内に設けられる。アドレス／制御クロック３０５３が、アドレス／制御クロック導体３０５５に結合され、アドレス／制御クロック導体３０５５は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３００２と、メモリ・コンポーネント３０３１、３０３２、３０３３、３０３４、３０３５、および３０３６に結合される。終端コンポーネント３０５８が、アドレス／制御クロック導体３０５５の末端の近くに、好ましくはメモリ・モジュール３０３０内で結合される。
各制御／アドレス・ワイヤは、メモリ・モジュール上で、すべてのメモリ・コンポーネントを通り、終端コンポーネントへルーティングされる。ワイヤ・ルーティングは、モジュール上のランクの方向で図示されているが、スライスの方向にルーティングすることもできる。
図３１は、本発明の実施形態による、メモリ・モジュールの間で共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント３１０２、メモリ・モジュール３１０３、メモリ・モジュール３１３０、アドレス／制御クロック３１０４、スプリッティング・コンポーネント３１５９、スプリッティング・コンポーネント３１６０、スプリッティング・コンポーネント３１６１、スプリッティング・コンポーネント３１６２、終端コンポーネント３１６３、および終端コンポーネント３１６４が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール３１０３の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３１１６、３１１７、および３１１８が含まれる。メモリ・モジュール３１０３の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３１４４、３１４５、および３１４６が含まれる。メモリ・モジュール３１３０の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３１３１、３１３２、および３１３３が含まれる。メモリ・モジュール３１３０の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３１３４、３１３５、および３１３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス３１１３、スライス３１１４、およびスライス３１１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、アドレス・バス３１０７およびアドレス／制御クロック導体３１０９が、複数のメモリ・モジュールの間で各メモリ・コンポーネントに結合される。アドレス・バス３１０７が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３１０２に結合され、スプリッタ３１５９を介してメモリ・コンポーネント３１１６、３１１７、３１１８、３１４４、３１４５、および３１４６に結合され、スプリッタ３１６１を介してメモリ・コンポーネント３１３１、３１３２、３１３３、３１３４、３１３５、および３１３６に結合される。終端コンポーネント３１５２が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３１０２の近くでアドレス・バス３１０７に結合され、終端コンポーネント３１５２を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３１０２に組み込むことができる。終端コンポーネント３１６３が、アドレス・バス３１０７の反対の末端の近くで、スプリッタ３１６１の近くに結合される。終端コンポーネント３１１９が、アドレス・バス３１０７に、好ましくはメモリ・モジュール３１０３内で結合される。終端コンポーネント３１５７が、アドレス・バス３１０７に、好ましくはメモリ・モジュール３１３０内で結合される。
アドレス／制御クロック３１０４が、アドレス／制御クロック導体３１０９に結合され、アドレス／制御クロック導体３１０９は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３１０２に結合され、スプリッタ３１６０を介してメモリ・コンポーネント３１１６、３１１７、３１１８、３１４４、３１４５、および３１４６に結合され、スプリッタ３１６２を介してメモリ・コンポーネント３１３１、３１３２、３１３３、３１３４、３１３５、および３１３６に結合される。終端コンポーネント３１６４が、アドレス／制御クロック導体３１０９の末端の近くで、スプリッタ３１６２の近くに結合される。終端コンポーネント３１２２が、アドレス／制御クロック導体３１０９に、好ましくはメモリ・モジュール３１０３内で結合される。終端コンポーネント３１５８が、アドレス／制御クロック導体３１０９に、好ましくはメモリ・モジュール３１３０内で結合される。
この例では、各制御／アドレス・ワイヤが、ある形のスプリッティング・コンポーネントＳを使用してタッピングされる。このスプリッタは、受動インピーダンス・マッチャ（デルタ構成またはｙ構成の３つの抵抗）もしくはなんらかの形の能動バッファまたはスイッチ要素とすることができる。どちらの場合でも、各ワイヤの電気インピーダンスが、その長さに沿って維持され（製造限度内で）、その結果、信号の完全性が高く保たれる。前の構成と同様に、スプリットされた制御／アドレス・バスのそれぞれが、メモリ・モジュール上で、すべてのメモリ・コンポーネントを通り、終端コンポーネントへルーティングされる。
図３２は、本発明の実施形態による、すべてのメモリ・モジュールによって共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント３２０２、メモリ・モジュール３２０３、メモリ・モジュール３２３０、アドレス／制御クロック３２０４、終端コンポーネント３２１９、および終端コンポーネント３２２２が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール３２０３の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３２１６、３２１７、および３２１８が含まれる。メモリ・モジュール３２０３の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３２４４、３２４５、および３２４６が含まれる。メモリ・モジュール３２３０の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３２３１、３２３２、および３２３３が含まれる。メモリ・モジュール３２３０の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３２３４、３２３５、および３２３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス３２１３、スライス３２１４、およびスライス３２１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、メモリ・モジュールのメモリ・コンポーネントが、共通のデイジー・チェイン接続されたアドレス・バス３２０７および共通のデイジー・チェイン接続されたアドレス／制御クロック導体３２０９を共有する。アドレス・バス３２０７は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３２０２と、メモリ・コンポーネント３２１６、３２１７、３２１８、３２４４、３２４５、３２４６、３２３１、３２３２、３２３３、３２３４、３２３５、および３２３６に結合される。終端コンポーネント３２５２が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３２０２の近くでアドレス・バス３２０７に結合され、終端コンポーネント３２５２を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３２０２に組み込むことができる。終端コンポーネント３２１９が、アドレス・バス３２０７の反対の末端の近くに結合される。
アドレス／制御クロック３２０４が、アドレス／制御クロック導体３２０９に結合され、アドレス／制御クロック導体３２０９は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３２０２と、メモリ・コンポーネント３２１６、３２１７、３２１８、３２４４、３２４５、３２４６、３２３１、３２３２、３２３３、３２３４、３２３５、および３２３６に結合される。終端コンポーネント３２２２が、アドレス／制御クロック導体３２０９の末端の近くに結合される。
図３１のメモリ・システムと異なって、ある種のスプリッティング・コンポーネントを使用するのではなく、各制御／アドレス・ワイヤが、メモリ・モジュール上で、すべてのメモリ・コンポーネントを通って、モジュールから出てメイン・ボードにルーティングされて、別のメモリ・モジュールをチェインするか、終端コンポーネントに入る。
同一の３つの構成の代替案が、複数モジュール複数ランク・メモリ・システム内のスライスされた制御／アドレス・バスについて可能である。これは、ここまでで説明したシステムからの逸脱を表す。すなわち、前のシステムのすべてが、制御／アドレス・バスを有したが、この制御／アドレス・バスは、メモリ・スライスにまたがって共通であった。そのかわりに、スライスごとにアドレス／制御バスを設けることも可能である。各バスは、スライスごとのデータ・バスに沿ってルーティングされることが好ましく、書込動作だけを実行するデータ・バスと同一のトポロジ特性を有することが好ましい。
図３３は、本発明の実施形態による、メモリ・モジュールごとの専用のスライスされた制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２、メモリ・モジュール３３０３、メモリ・モジュール３３３０、アドレス／制御クロック３３０４、アドレス／制御クロック３３５３、終端コンポーネント３３５２、および終端コンポーネント３３５６が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール３３０３の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３３１６、３３１７、および３３１８が含まれる。メモリ・モジュール３３０３の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３３４４、３３４５、および３３４６が含まれる。メモリ・モジュール３３３０の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３３３１、３３３２、および３３３３が含まれる。メモリ・モジュール３３３０の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３３３４、３３３５、および３３３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス３３１３、スライス３３１４、およびスライス３３１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、各メモリ・モジュール内の各スライスに、それ自体のアドレス・バス３３０７とアドレス／制御クロック導体３３１０が設けられる。アドレス・バス３３０７は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２と、メモリ・コンポーネント３３１６および３３４４に結合される。終端コンポーネント３３５２が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２の近くでアドレス・バス３３０７に結合され、終端コンポーネント３３５２を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２に組み込むことができる。終端コンポーネント３３１９が、アドレス・バス３３０７の反対の末端の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール３３０３内に設けられる。アドレス／制御クロック３３０４が、アドレス／制御クロック導体３３０９に結合され、アドレス／制御クロック導体３３０９は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２と、メモリ・コンポーネント３３１６および３３４４に結合される。終端コンポーネント３３２２が、アドレス／制御クロック導体３３０９の末端の近くに、好ましくはメモリ・モジュール３３０３内で結合される。
メモリ・モジュール３３３０に、アドレス・バス３３５４およびアドレス／制御クロック導体３３５５が設けられる。アドレス・バス３３５４は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２と、メモリ・コンポーネント３３３１および３３３４に結合される。終端コンポーネント３３５６が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２の近くでアドレス・バス３３５４に結合され、終端コンポーネント３３５６を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２に組み込むことができる。終端コンポーネント３３５７が、アドレス・バス３３５４の反対の末端の近くに結合され、好ましくはメモリ・モジュール３３３０内に設けられる。アドレス／制御クロック３３５３が、アドレス／制御クロック導体３３５５に結合され、アドレス／制御クロック導体３３５５は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３３０２と、メモリ・コンポーネント３３３１および３３３４に結合される。終端コンポーネント３３５８が、アドレス／制御クロック導体３３５５の末端の近くに、好ましくはメモリ・モジュール３３３０内で結合される。各制御／アドレス・ワイヤは、メモリ・モジュール上で、スライス内のすべてのメモリ・コンポーネントを通り、終端コンポーネントへルーティングされる。
図３４は、本発明の実施形態による、すべてのメモリ・モジュールによって共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント３４０２、メモリ・モジュール３４０３、メモリ・モジュール３４３０、アドレス／制御クロック３４０４、スプリッティング・コンポーネント３４５９、スプリッティング・コンポーネント３４６０、スプリッティング・コンポーネント３４６１、スプリッティング・コンポーネント３４６２、終端コンポーネント３４６３、および終端コンポーネント３４６４が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール３４０３の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３４１６、３４１７、および３４１８が含まれる。メモリ・モジュール３４０３の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３４４４、３４４５、および３４４６が含まれる。メモリ・モジュール３４３０の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３４３１、３４３２、および３４３３が含まれる。メモリ・モジュール３４３０の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３４３４、３４３５、および３４３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス３４１３、スライス３４１４、およびスライス３４１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、アドレス・バス３４０７およびアドレス／制御クロック導体３４０９が、複数のメモリ・モジュールの間の１スライスの各メモリ・コンポーネントに結合される。アドレス・バス３４０７は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３４０２に結合され、スプリッタ３４５９を介してメモリ・コンポーネント３４１６および３４４４に結合され、スプリッタ３４６１を介してメモリ・コンポーネント３４３１および３４３４に結合される。終端コンポーネント３４５２が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３４０２の近くでアドレス・バス３４０７に結合され、終端コンポーネント３４５２を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３４０２に組み込むことができる。終端コンポーネント３４６３が、アドレス・バス３４０７の反対の末端の近くで、スプリッタ３４６１の近くに結合される。終端コンポーネント３４１９が、アドレス・バス３４０７に、好ましくはメモリ・モジュール３４０３内で結合される。終端コンポーネント３４５７が、アドレス・バス３４０７に、好ましくはメモリ・モジュール３４３０内で結合される。
アドレス／制御クロック３４０４が、アドレス／制御クロック導体３４０９に結合され、アドレス／制御クロック導体３４０９は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３４０２に結合され、スプリッタ３４６０を介してメモリ・コンポーネント３４１６および３４４４に結合され、スプリッタ３４６２を介してメモリ・コンポーネント３４３１および３４３４に結合される。終端コンポーネント３４６４が、アドレス／制御クロック導体３４０９の末端の近くで、スプリッタ３４６２の近くに結合される。終端コンポーネント３４２２が、アドレス／制御クロック導体３４０９に、好ましくはメモリ・モジュール３４０３内で結合される。終端コンポーネント３４５８が、アドレス／制御クロック導体３４０９に、好ましくはメモリ・モジュール３４３０内で結合される。
この例では、各制御／アドレス・ワイヤが、ある形のスプリッティング・コンポーネントＳを使用してタッピングされる。このスプリッタは、受動インピーダンス・マッチャ（デルタ構成またはｙ構成の３つの抵抗）もしくはなんらかの形の能動バッファまたはスイッチ要素とすることができる。どちらの場合でも、各ワイヤの電気インピーダンスが、その長さに沿って維持され（製造限度内で）、その結果、信号の完全性が高く保たれる。前の構成と同様に、スプリットされた制御／アドレス・バスのそれぞれが、メモリ・モジュール上で、すべてのメモリ・コンポーネントを通り、終端コンポーネントへルーティングされる。
図３５は、本発明の実施形態による、すべてのメモリ・モジュールによって共有される単一の制御／アドレス・バスを有する複数のランクのメモリ・コンポーネントと複数のメモリ・モジュールを含むメモリ・システムを示すブロック図である。このメモリ・システムには、メモリ・コントローラ・コンポーネント３５０２、メモリ・モジュール３５０３、メモリ・モジュール３５３０、アドレス／制御クロック３５０４、終端コンポーネント３５１９、および終端コンポーネント３５２２が含まれる。
各メモリ・モジュール内で、メモリ・コンポーネントがランクに編成される。メモリ・モジュール３５０３の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３５１６、３５１７、および３５１８が含まれる。メモリ・モジュール３５０３の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３５４４、３５４５、および３５４６が含まれる。メモリ・モジュール３５３０の第１ランクに、メモリ・コンポーネント３５３１、３５３２、および３５３３が含まれる。メモリ・モジュール３５３０の第２ランクに、メモリ・コンポーネント３５３４、３５３５、および３５３６が含まれる。
このメモリ・システムは、メモリ・コントローラ・コンポーネントおよびメモリ・モジュールにまたがるスライスに編成される。このスライスの例に、スライス３５１３、スライス３５１４、およびスライス３５１５が含まれる。各スライスに、各ランクの１つのメモリ・コンポーネントが含まれる。この実施形態では、メモリ・モジュールにまたがる各スライスが、共通のデイジー・チェイン接続されたアドレス・バス３５０７および共通のデイジー・チェイン接続されたアドレス／制御クロック導体３５０９を共有する。アドレス・バス３５０７は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３５０２と、メモリ・コンポーネント３５１６、３５４４、３５３１、および３５３４に結合される。終端コンポーネント３５５２が、メモリ・コントローラ・コンポーネント３５０２の近くでアドレス・バス３５０７に結合され、終端コンポーネント３５５２を、たとえばメモリ・コントローラ・コンポーネント３５０２に組み込むことができる。終端コンポーネント３５１９が、アドレス・バス３５０７の反対の末端の近くに結合される。
アドレス／制御クロック３５０４が、アドレス／制御クロック導体３５０９に結合され、アドレス／制御クロック導体３５０９は、メモリ・コントローラ・コンポーネント３５０２と、メモリ・コンポーネント３５１６、３５４４、３５３１、および３５３４に結合される。終端コンポーネント３５２２が、アドレス／制御クロック導体３５０９の末端の近くに結合される。
図３４のメモリ・システムと異なって、ある種のスプリッティング・コンポーネントを使用するのではなく、各制御／アドレス・ワイヤが、メモリ・モジュール上で、すべてのメモリ・コンポーネントを通って、モジュールから出てメイン・ボードにルーティングされて、別のメモリ・モジュールをチェインするか、終端コンポーネントに入る。
上で説明した図面を参照するとわかるように、本発明の実施形態を用いると、メモリ・システム、メモリ・コンポーネント、またはメモリ・コントローラ・コンポーネントもしくはこれらの組合せの実施が可能になる。これらの実施形態で、スキューを、ビット時間に従ってまたはタイミング信号に従ってもしくはその両方で測定することができる。いくつかの実施形態では、メモリ・コントローラ・コンポーネント内のロジックが、スキューに対処し、他の実施形態では、メモリ・コンポーネント内のロジックが、スキューに対処する。スキューは、ビット時間またはサイクル・タイムより大きいものとすることができる。
本発明の一実施形態は、第１信号を搬送する第１ワイヤを有するメモリ・モジュールを提供する。第１ワイヤは、第１モジュール接点ピンに接続される。第１ワイヤは、第１メモリ・コンポーネントの第１ピンに接続される。第１ワイヤは、第１終端デバイスに接続される。第１ワイヤは、メモリ・モジュール上のその全長に沿ってほぼ一定の第１インピーダンス値を維持する。終端コンポーネントは、この第１インピーダンス値にほぼ一致する。任意選択として、第１ワイヤが接続されない第２メモリ・コンポーネントがある。任意選択として、第１信号が、主に、通常動作中の制御情報、アドレス情報、およびデータ情報から選択される情報を搬送する。任意選択として、終端デバイスが、メモリ・モジュール上の、第１メモリ・コンポーネントと別のコンポーネントである。任意選択として、終端デバイスが、メモリ・モジュール上で第１メモリ・コンポーネントに一体化される。そのようなメモリ・モジュールを、メモリ・コントローラ・コンポーネントに接続することができ、メモリ・システム内で使用することができる。
本発明の一実施形態は、第１信号を搬送する第１ワイヤおよび第２信号を搬送する第２ワイヤを有するメモリ・モジュールを提供する。第１ワイヤは、第１モジュール接点ピンに接続される。第２ワイヤは、第２モジュール接点ピンに接続される。第１ワイヤは、第１メモリ・コンポーネントの第１ピンに接続される。第２ワイヤは、第１メモリ・コンポーネントの第２ピンに接続される。第１ワイヤは、第２メモリ・コンポーネントの第３ピンに接続される。第２ワイヤは、第２メモリ・コンポーネントのピンに接続されない。第１ワイヤは、第１終端デバイスに接続される。第２ワイヤは、第２終端デバイスに接続される。第１ワイヤは、メモリ・モジュール上でその全長に沿ってほぼ一定の第１インピーダンス値を維持する。第２ワイヤは、メモリ・モジュール上でその全長に沿ってほぼ一定の第２インピーダンス値を維持する。第１終端コンポーネントは、第１インピーダンス値にほぼ一致する。第２終端コンポーネントは、第２インピーダンス値にほぼ一致する。任意選択として、第１または第２の終端デバイスは、メモリ・モジュール上で第１メモリ・コンポーネントと別のコンポーネントである。任意選択として、第１または第２の終端デバイスが、メモリ・モジュール上で第１メモリ・コンポーネントに一体化される。任意選択として、第１信号が、アドレス情報を搬送し、第２信号が、データ情報を搬送する。そのようなメモリ・モジュールを、メモリ・コントローラ・コンポーネントに接続することができ、メモリ・システム内で使用することができる。
本発明の一実施形態は、メモリ・システムでメモリ動作を行う方法を提供する。メモリ・システムに、メモリ・コントローラ・コンポーネントとメモリ・コンポーネントのランクとが含まれる。メモリ・コンポーネントに、スライスが含まれる。スライスに、第１スライスと第２スライスが含まれる。メモリ・コントローラ・コンポーネントは、導体に結合され、この導体には、メモリ・コントローラ・コンポーネントを第１スライスおよび第２スライスに接続する共通アドレス・バスと、メモリ・コントローラ・コンポーネントを第１スライスに接続する第１データ・バスと、メモリ・コントローラ・コンポーネントを第２スライスに接続する第２データ・バスとが含まれる。第１データ・バスは、第２データ・バスと別である。この方法には、導体の１つに信号を供給するステップが含まれる。信号は、アドレス信号、書込データ信号、または読取データ信号とすることができる。導体の１つの伝搬遅延は、信号によって表される情報の要素がその導体に印加される時間より長い。任意選択として、この方法に、第１データ信号を第１データ・バスに供給し、第２データ信号を第２データ・バスに供給するステップを含めることができる。第１データ信号は、特に第１スライスに関係し、第２データ信号は、特に第２スライスに関係する。一例では、第１データ信号が、第１スライスとの間でデータを搬送し、第２データ信号が、第２スライスとの間でデータを搬送する。
本発明の一実施形態は、第１メモリ・コンポーネントと第２メモリ・コンポーネントの間でメモリ動作を調整する方法を提供する。この方法には、第１タイム・インターバルに、共通アドレス・バスに第１メモリ・コンポーネントに関する第１アドレス信号を印加するステップが含まれる。共通アドレス・バスは、第１メモリ・コンポーネントおよび第２メモリ・コンポーネントに結合される。この方法には、第２タイム・インターバールに、共通アドレス・バスに第２メモリ・コンポーネントに関する第２アドレス信号を印加するステップも含まれる。第１タイム・インターバルは、共通アドレス・バスの伝搬遅延より短く、第２タイム・インターバルは、共通アドレス・バスの共通アドレス・バス伝搬遅延より短い。この方法には、第１メモリ・コンポーネント・タイミング信号を使用して、第１メモリ・コンポーネントの第１メモリ動作を制御するステップも含まれる。第１メモリ・コンポーネント・タイミング信号は、共通アドレス・バス伝搬遅延と、第１メモリ・コンポーネントに結合された第１データ・バスの第１データ・バス伝搬遅延との間の第１関係に依存する。この方法には、第２メモリ・コンポーネント・タイミング信号を使用して、第２メモリ・コンポーネントの第２メモリ動作を制御するステップも含まれる。第２メモリ・コンポーネント・タイミング信号は、共通アドレス・バス伝搬遅延と、第２メモリ・コンポーネントに結合された第２データ・バスの第２データ・バス伝搬遅延との間の第２関係に依存する。
本発明の一実施形態（説明Ｂと称する）は、メモリ・コントローラ・コンポーネントと、単一メモリ・モジュール上のメモリ・コンポーネントの単一ランクと、ランクの連続するすべてのメモリ・コンポーネントにコントローラを接続する共通アドレス・バスと、ランクの各メモリ・コンポーネント（スライス）にコントローラを接続する別のデータ・バスと、コントローラから連続する各メモリ・コンポーネントを通って制御信号およびアドレス信号を搬送するアドレス・バスと、ランクの各メモリ・コンポーネント（スライス）からコントローラに読取データ信号を搬送するデータ・バスと、コントローラからランクの各メモリ・コンポーネント（スライス）に書込データ信号を搬送するデータ・バスと、コントローラからランクの各メモリ・コンポーネント（スライス）に書込マスク信号を搬送するデータ・バスと（各スライスの読取データ信号および書込データ信号が同一のデータ・バス・ワイヤを共有し（両方向）、バスが、ワイヤ上で伝送される連続する情報が干渉しないように設計される）、制御信号およびアドレス信号を伴い、情報を送出するためにコントローラによって使用され、情報を受け取るためにメモリ・コンポーネントによって使用される周期的なクロック信号と、書込データ信号および任意選択の書込マスク信号の各スライスを伴い、情報を送出するためにコントローラによって使用され、情報を受け取るためにメモリ・コンポーネントによって使用される周期的なクロック信号と、読取データ信号の各スライスを伴い、情報を送出するためにメモリ・コンポーネントによって使用され、情報を受け取るためにコントローラによって使用される周期的なクロック信号とを有するメモリ・システムが提供される。
本発明の一実施形態（説明Ａと称する）は、上の説明（説明Ｂ）の特徴を有すると共に、制御信号およびアドレス信号に関連し、これらの信号の伝搬遅延を複製し、情報を送出するためにコントローラによって使用され、情報を受け取るためにメモリ・コンポーネントによって使用されるタイミング信号と、書込データ信号および任意選択の書込マスク信号の各スライスに関連し、これらの信号の伝搬遅延を複製し、情報を送出するためにコントローラによって使用され、情報を受け取るためにメモリ・コンポーネントによって使用されるタイミング信号と、読取データ信号の各スライスに関連し、これらの信号の伝搬遅延を複製し、情報を送出するためにメモリ・コンポーネントによって使用され、情報を受け取るためにコントローラによって使用されるタイミング信号とを有し、コントローラから最後のメモリ・コンポーネントへ制御信号およびアドレス信号を搬送するワイヤの伝搬遅延が、１つの情報がコントローラによってそのワイヤ上で送出される時間より長い、メモリ・システムを提供する。
本発明の一実施形態は、上の説明（説明Ａ）の特徴を有し、コントローラからメモリ・コンポーネントへ書込データ信号および任意選択の書込マスク信号を搬送するワイヤの伝搬遅延が、１つの情報がコントローラによってそのワイヤ上で送出される時間より長い、メモリ・システムを提供する。
本発明の一実施形態は、上の説明（説明Ａ）の特徴を有し、メモリ・コンポーネントからコントローラへ読取データ信号を搬送するワイヤの伝搬遅延が、１つの情報がメモリ・コンポーネントによってそのワイヤ上で送出される時間より長い、メモリ・システムを提供する。
本発明の一実施形態は、上の説明（説明Ａ）の特徴を有し、コントローラの書込データ・トランスミッタ・スライスのタイミング信号の整列が、ランク内のスライスの数に無関係にほぼ同一に調整され、コントローラの読取データ・レシーバ・スライスのタイミング信号の整列が、ランク内のスライスの数に無関係にほぼ同一に調整され、コントローラの読取データ・レシーバ・スライスのタイミング信号の整列が、書込データ・トランスミッタ・スライスのタイミング信号とほぼ同一に調整される、メモリ・システムを提供する。
本発明の一実施形態は、上の説明（説明Ａ）の特徴を有し、コントローラの書込データ・トランスミッタ・スライスのタイミング信号の整列が、ほとんど互いに異なるように調整される、メモリ・システムを提供する。
本発明の一実施形態は、上の説明（説明Ａ）の特徴を有し、コントローラの読取データ・レシーバ・スライスのタイミング信号の整列が、ほとんど互いに異なるように調整される、メモリ・システムを提供する。
本発明の一実施形態は、上の説明（説明Ａ）の特徴を有し、各メモリ・コンポーネントの読取データ・トランスミッタのタイミング信号の整列が、同一のメモリ・コンポーネント内の書込データ・レシーバのタイミング信号とほぼ同一に調整され、タイミング信号の整列が、ランク内のメモリ・コンポーネント・スライスごとに異なる、メモリ・システムを提供する。
本発明の一実施形態は、上の説明（説明Ａ）の特徴を有し、各メモリ・コンポーネントの書込データ・トランスミッタのタイミング信号の整列が、同一のメモリ・コンポーネント内の読取データ・レシーバのタイミング信号と異なるように調整される、メモリ・システムを提供する。
本明細書に記載の実施形態に対する多数の変形形態が、本明細書に記載の請求項の範囲から逸脱せずに可能である。これらの変形形態の例を、下で説明する。これらの例は、制御およびアドレス信号、読取データ信号、書込データ信号、および任意選択として書込マスク信号に適用することができる。たとえば、信号に関連するタイミング信号を、外部クロック・コンポーネントまたはコントローラ・コンポーネントによって生成することができる。そのタイミング信号は、そのような信号を搬送するワイヤと本質的に同一のトポロジを有するワイヤを進むことができる。そのタイミング信号は、そのような信号を搬送するワイヤに含まれる情報から、またはそのような信号のいずれかに関連するタイミング信号から、生成することができる。そのタイミング信号を、情報のそれぞれがそのような信号を搬送するワイヤ上に存在するインターバル中に絶対必要な回数だけアサートすることができる。もう１つの変形形態として、絶対必要な数の情報を、そのような信号に関連するタイミング信号がアサートされるたびに、そのような信号を搬送するワイヤ上でアサートすることができる。もう１つの変形形態として、絶対必要な数の情報を、そのような信号に関連するタイミング信号が絶対必要な回数だけアサートされるたびに、そのような信号を搬送するワイヤ上でアサートすることができる。そのような信号に関連するタイミング信号がアサートされる時点は、情報のそれぞれがそのような信号を搬送するワイヤに存在するタイム・インターバルに対するオフセットを有することができる。
他の変形形態の例として、信号の一部の終端コンポーネントを、メイン・プリント配線基板、メモリ・モジュール基板、メモリ・コンポーネント、またはコントローラ・コンポーネントのいずれかの上に置くことができる。また、複数のランクのメモリ・コンポーネントを、メモリ・モジュール上に設け、一部の制御およびアドレス信号をすべてのメモリ・コンポーネントに接続し、一部の制御およびアドレス信号をメモリ・コンポーネントの一部に接続することができる。メモリ・コンポーネントの複数のモジュールが、メモリ・システム内に存在し、一部の制御およびアドレス信号をすべてのメモリ・コンポーネントに接続し、一部の制御およびアドレス信号をメモリ・コンポーネントの一部に接続することも可能である。
したがって、さまざまな位置に配置されたメモリ・コンポーネントの間でメモリ動作を調整する方法および装置を説明した。さまざまな態様における本発明の他の変形形態および修正形態の実施が、当業者に明白であり、本発明が、説明した特定の実施形態に制限されないことを理解されたい。したがって、本明細書に開示され請求される基本の基礎となる原理の趣旨および範囲に含まれるすべての修正形態、変形形態、および同等物が、本発明に含まれることが企図されている。
１０１ バッファ
１０２ メモリ・コントローラ・コンポーネント
１０３ メモリ・モジュール
１０４ アドレス・クロック
１０５ 書込みクロック
１０６ 読取クロック導体
１０７ アドレス・バス
１０８ データ・バス
１０９ アドレス・クロック導体
１１０ 書込クロック導体
１１１ 読取クロック導体
１１２ ランク
１１３、１１４、１１５ スライス
１１６、１１７、１１８ メモリ・コンポーネント
１１９、１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５ 終端コンポーネント

Claims (13)

  1. タイミング信号の第１の遷移に対して同期して第１の制御情報を、及び前記タイミング信号の第２の遷移に対して同期して第２の制御情報を出力するトランスミッタであって、前記第１の制御情報は、当該第１の制御情報に応答して第１データを出力する第１のメモリデバイスへの第１の読込動作を示し、前記第２の制御情報は、当該第２の制御情報に応答して第２データを出力する第２のメモリデバイスへの第２の読込動作を示す、トランスミッタと、
    前記第１の制御情報が前記トランスミッタから前記第１のメモリデバイスへと伝搬するのに要する第１の時間に基づく第１のタイミングオフセットを用いて、前記第１のメモリデバイスによって出力された前記第１データをサンプリングするための第１のレシーバと、
    前記第２の制御情報が前記トランスミッタから前記第２のメモリデバイスへと伝搬するのに要する第２の時間に基づく第２のタイミングオフセットを用いて、前記第２のメモリデバイスによって出力された前記第２データをサンプリングするための第２のレシーバであって、前記第２の時間が前記第１の時間とは異なる、第２のレシーバと
    を備え、
    前記第１のレシーバは、前記第１のタイミングオフセットに基づいて遅延され又は位相制御される第１のクロック信号を使用することによって前記第１データをサンプリングするように構成され、前記第１のクロック信号は前記第１データを出力するために使用される、メモリコントローラ。
  2. 前記第１のレシーバに結合された第１の終端と、前記第２のレシーバに結合された第２の終端とをさらに備える、請求項１に記載のメモリコントローラ。
  3. 所定の位相量だけ時間間隔があいているクロック信号を生成するクロック生成回路と、
    前記第１のタイミングオフセットに基づいて前記クロック信号の前記第１のクロック信号を選択するマルチプレクサであって、当該第１のクロック信号が前記第１データのビットを出力するために使用される、マルチプレクサと
    をさらに備える、請求項１に記載のメモリコントローラ。
  4. 前記クロック生成回路が、
    基準クロック信号とフィードバッククロック信号とを比較するための位相比較器と、
    前記基準クロック信号と前記フィードバッククロック信号との比較に基づいて、前記クロック信号と前記フィードバッククロック信号とを生成する電圧制御発振器と
    を含む、請求項３に記載のメモリコントローラ。
  5. 前記第１のクロック信号の周波数が、前記基準クロック信号の周波数に関して逓倍される、請求項４に記載のメモリコントローラ。
  6. 前記第１のタイミングオフセットが第１の制御値で表され、前記第２のタイミングオフセットが第２の制御値で表される、請求項１に記載のメモリコントローラ。
  7. 前記第１の制御値及び前記第２の制御値が、較正シーケンスを用いて生成される、請求項６に記載のメモリコントローラ。
  8. 前記タイミング信号を生成するためのフェーズ・ロック・ループ回路をさらに備える、請求項１に記載のメモリコントローラ。
  9. 前記第１の制御情報の連続する２ビットが、前記タイミング信号の第１のサイクルの間に出力される、請求項８に記載のメモリコントローラ。
  10. 前記第１データをサンプリングするために使用されるクロック信号を生成するためのフェーズ・ロック・ループ回路をさらに含む、請求項１に記載のメモリコントローラ。
  11. 前記第１データの連続する８ビットが、前記クロック信号のクロック周期の間にサンプリングされる、請求項１０に記載のメモリコントローラ。
  12. 前記フェーズ・ロック・ループ回路は、基準クロック信号を受信し、かつ前記第１データをサンプリングするために使用される前記クロック信号を生成するための分周器を含み、前記第１データをサンプリングするために使用される前記クロック信号の周波数が、前記基準クロック信号の周波数に関して逓倍される、請求項１１に記載のメモリコントローラ。
  13. 第１のクロック信号を受信し、かつ前記第１の制御情報の少なくとも２ビットが、前記第１のクロック信号のクロックサイクルの間に、前記第１のトランスミッタのドライバから出力されるように、前記第１の制御情報を出力するために使用される信号を生成する、第１のロックループ回路と、
    第２のクロック信号を受信し、かつ前記第１データの少なくとも２ビットが、前記第２のクロック信号のクロックサイクルの間に、前記第１のメモリデバイスから出力されるように、前記第１データを出力するために使用される信号を生成する、第２のロックループ回路と
    をさらに備える、請求項１に記載のメモリコントローラ。
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