JP5331902B2 - 信号復元回路、レイテンシ調整回路、メモリコントローラ、プロセッサ、コンピュータ、信号復元方法及びレイテンシ調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号を復元する回路に関し、例えば、位相変動のある受信信号から送信側信号の復元、パルス信号のパルス幅の復元等の信号処理に用いられる信号復元回路、レイテンシ調整回路、メモリコントローラ、プロセッサ、コンピュータ、信号復元方法及びレイテンシ調整方法に関する。

位相変動を伴う信号を受信した場合、この受信信号から送信側の信号を復元する際に信号復元回路が用いられる。例えば、ＤＤＲメモリインターフェイス回路がある。ＤＤＲ（Double Data Rate）メモリは、クロック（ＣＫ）信号のポジティブエッジとネガティブエッジの双方でデータの入出力をし、クロック周波数の２倍のデータ転送レートでデータ転送をするメモリである。

このようなメモリでは、メモリコントローラから内部ＣＫ信号をＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module ）に送信する。ＤＩＭＭはそのＣＫ信号からデータストローブ（ＤＱＳ）信号を生成し、このＤＱＳ信号をデータ（ＤＱ）信号とともにメモリコントローラに送出する。メモリコントローラ側では、これらＤＱＳ信号及びＤＱ信号を受信し、ＤＱＳ信号を使ってＤＱ信号をリタイミングし、さらに内部クロックに乗り換える。このとき、受信点のラッチ回路で確実にデータ信号を受信するには、内部ＣＫ信号と受信データ信号のタイミング関係が一定範囲内にあることが必要である。

このメモリコントローラの信号復元に関し、メモリコントローラ内で参照クロックと異なるクロック位相を生成し、データストローブ信号を遅延させることが知られている（特許文献１）。

データストローブ信号を遅延させた第１及び第２のタイミング信号を生成させ、これら２つのタイミング信号を選択的に用いることにより、信号不定状態を回避することが知られている（特許文献２）。

メモリコントローラにおいて、データストローブ信号の変化エッジで読出しデータを取り込むことが知られている（特許文献３）。

データストローブ信号とリードクロックの位相差を測定し、その位相差に従ってクロック信号の遅延時間を加減し、そのクロック信号に同期してデータ信号を取り込むことが知られている（特許文献４）。

メモリからデータを読み出す場合に、データをラッチするクロックの位相をシフトすることが知られている（特許文献５）。

メモリの読出しデータと書き込みデータとを比較し、両者が一致するように読出しクロックの位相を決定すること（特許文献６）、データストローブ信号の位相量を決定すること（特許文献７）、一致するように書き込みタイミングを決定することが知られている（特許文献８）。

データ再生に関し、データの立上りエッジ、立ち下がりエッジの検出パルスからパルス幅を再生する際にＦＩＦＯ（First-in First-out）を用いることが知られている（特許文献９）。

特表２００７−５３６７７３号公報 特開２００６−１０７３５２号公報 特開平１１−２５０２９号公報 特開２００８−７１０１８号公報 特開２００７−１６４６９７号公報 特開２００３−５０７３９号公報 特開２００３−９９３２１号公報 特開平１１−１６７５１５号公報 特開平７−１６９０５８号公報

ところで、信号伝送には温度変化や経路の相違等により、種々の遅延を生じる。このような信号遅延を修復した場合、時期的な修正が原信号と受信信号とを相違させる場合がある。このような信号の相違が動作の信頼性を損なう原因になる場合があり、例えば、メモリから受信したデータが原データと異なる場合には、データ処理の信頼性を損なう場合がある。

そこで、本開示の信号復元回路、レイテンシ調整回路、メモリコントローラ、プロセッサ、コンピュータ、信号復元方法及びレイテンシ調整方法は、信号復元等の信号処理を目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の信号復元回路は、記憶部と、記憶制御部とを備える。前記記憶部は、入力信号を入力順に配列させて記憶し、配列順に前記入力信号の読み出しが可能である。前記記憶制御部は、前記入力信号の遅延情報により、前記記憶部における前記入力信号の入力から出力までの遅延時間を制御する。

上記目的を達成するため、本開示のレイテンシ調整回路又はメモリコントローラは、既述の信号復元回路を備える。本開示のプロセッサは、既述の信号復元回路又はメモリコントローラを備える。また、本開示のコンピュータは、既述の信号復元回路、メモリコントローラ又はプロセッサを備える。

上記目的を達成するため、本開示の信号復元方法は、第１のステップ、第２のステップを含む。前記第１のステップでは、入力信号を入力順に配列させて記憶し、配列順に前記入力信号の読み出しが可能な記憶部に、前記入力信号を前記入力順に記憶する。前記第２のステップでは、前記入力信号の遅延情報により、前記記憶部における前記入力信号の入力から出力までの遅延時間を制御する。

また、上記目的を達成するため、本開示のレイテンシ調整方法は、既述の信号復元方法を含む。

本開示の信号復元回路、レイテンシ調整回路、メモリコントローラ、プロセッサ、コンピュータ、信号復元方法及びレイテンシ調整方法によれば、次のような効果が得られる。

(1) 入力信号に付随する遅延情報に基づき、入力信号を入力順に記憶し、読み出す記憶部における入力から出力までの遅延時間を制御するので、入力信号と遅延情報とを用いて信号復元等の信号処理をすることができる。

(2) 入力信号がデータパルス信号の場合、復元した信号のパルス幅を一定にできる等の信号復元やレイテンシ調整を行える。

そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係る信号復元回路の一例を示す図である。 信号復元動作を表すタイミングチャートである。 信号復元の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る信号復元回路の一例を示す図である。 信号復元処理の一例を示す図である。 第３の実施の形態に係る、信号復元回路を備えるメモリコントローラ及びメモリの一例を示す図である。 第４の実施の形態に係る信号復元回路の一例を示す図である。 信号復元回路の構成例を示す図である。 信号復元処理の一例を示す図である。 信号復元処理の一例を示す図である。 信号復元処理の一例を示す図である。 第５の実施の形態に係るレイテンシ調整回路の一例を示す図である。 ＤＩＭＭインターフェイス部の一例を示す図である。 レイテンシ調整の処理手順の一例を示すフローチャートである。 リードレイテンシ調整前の状態を示す図である。 リードレイテンシ調整後の状態を示す図である。 リードレイテンシ調整前の他の状態を示す図である。 リードレイテンシ調整後の他の状態を示す図である。 リード値と設定値との対応表を示す図である。 リード値と設定値との対応表を示す図である。 第６の実施の形態に係るレイテンシ調整回路の一例を示す図である。 第７の実施の形態に係るレイテンシ調整回路の一例を示す図である。 他の実施の形態に係るプロセッサ及びメモリの一例を示す図である。 他の実施の形態に係るコンピュータの一例を示す図である。 クロックツリー部、信号受信部を含むメモリコントローラ及びＤＩＭＭの比較例を示す図である。 回路の遅延ばらつきの試算例を示す図である。 ＤＩＭＭのクロック配線形態を示す図である。 ＤＩＭＭの他のクロック配線形態を示す図である。

〔第１の実施の形態〕

第１の実施の形態は、本開示の信号復元回路の基本構成である。即ち、この信号復元回路では、基本構成として、記憶部と、記憶制御部とを備える。

この第１の実施の形態について、図１及び図２を参照する。図１は、第１の実施の形態に係る信号復元回路の一例を示す図、図２は、信号復元動作の一例を示すタイミングチャートである。図１に示す構成は一例であって、本発明は斯かる構成に限定されるものではない。

この信号復元回路２Ａは、本開示の信号復元回路の一例であって、位相変動のある信号から原信号のパルス幅等の信号態様を復元する手段である。そこで、この信号復元回路２Ａには、図１に示すように、記憶部４と、記憶制御部６とが備えられる。

記憶部４は、入力信号ＩＮの記憶手段であって、入力信号ＩＮを入力順に配列させて記憶し、配列順に入力信号ＩＮの読み出しが可能である。この記憶部４には、配列された複数の記憶素子４１、４２、４３・・・４Ｎを備え、例えば、最初に入れた信号（データ）を最初に取り出す方式即ち、ＦＩＦＯ（First-in First-out）で構成される。

記憶制御部６は、記憶部４の制御手段であって、入力信号ＩＮの遅延情報Ｄinfoにより、記憶部４における入力信号ＩＮの入力から出力までの遅延時間を制御する。遅延情報Ｄinfoは、入力信号ＩＮに付随する情報であって、入力信号ＩＮの遅延量を定量的に表す情報である。

そして、入力信号ＩＮは、図２のＡに示すように、パルス幅に変動を生じている場合を想定する。遅延情報Ｄinfoは、図２のＢに示すように、各クロックサイクル（図２の破線の時点）での入力信号ＩＮの遅延量を持つ信号である。

このような入力信号ＩＮ及び遅延情報Ｄinfoは記憶制御部６に入力される。入力信号ＩＮは、記憶制御部６によりクロック（ＣＬＫ）信号（図２のＤ）に同期し、記憶部４の記憶素子４１、４２、４３、・・・４Ｎに入力順に書き込まれる。

ＣＬＫ信号に同期した入力信号ＩＮは、同時に取り込まれた遅延情報Ｄinfoに従った遅延時間を経て出力信号ＯＵＴとして出力される。例えば図２において、ＣＬＫ信号の（２）の時点で取り込まれた入力信号Ａ₁ は、遅延情報Ｄinfoの遅延量（Ｄ₁ ）で指定される時間の経過後（この例では３クロック）に出力される。

ＣＬＫ信号の（６）の時点で入力された入力信号Ａ₃ のように、後続信号が早く到達したため、パルス幅が小さくなった場合には、次のＣＬＫ信号の（７）で遅延情報Ｄinfoの値を減少させる。また、ＣＬＫ信号の（１１）の時点のように後続信号が遅れたため、パルス幅が大きくなった場合には、遅延情報Ｄinfoの値を増加させる。

そこで、記憶制御部６では、既述の通りの制御動作として、記憶部４における入力信号ＩＮの入力から出力までの遅延時間Ｔｄを制御する。この場合、入力信号ＩＮの遅延量Ｄが大きい場合には、遅延時間Ｔｄを減少させ、入力信号ＩＮの遅延量Ｄが小さい場合には、遅延時間Ｔｄを増加させる。この結果、図２のＣに示すように、出力信号ＯＵＴが記憶部４から生成され、出力信号ＯＵＴは入力信号ＩＮからの一定の信号幅即ち、パルス幅を持つ原信号に復元されている。

次に、この信号復元処理について、図３を参照する。図３は、信号復元処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

この処理手順は、本開示の信号復元方法の一例である。この処理手順には、書き込み処理（ステップＳ１１）、遅延読み出し処理（ステップＳ１２）、出力処理（ステップＳ１３）が含まれる。

書き込み処理（ステップＳ１１）では、記憶部４に入力信号ＩＮが入力順に配列されて記憶される。即ち、記憶部４は、配列順に入力信号ＩＮの読み出しが可能である。

遅延読み出し処理（ステップＳ１２）では、入力信号ＩＮの遅延情報Ｄinfoにより、記憶部４における入力信号ＩＮの入力から出力までの遅延時間Ｔｄを制御する。

そして、出力処理（ステップＳ１３）では、記憶部４から配列順に入力信号ＩＮが読み出され、順次に読み出された入力信号ＩＮが記憶部４から出力信号ＯＵＴとして生成される。

このような処理手順により、入力信号ＩＮに付随する遅延情報Ｄinfoに基づき、入力信号ＩＮを入力順に記憶し、記憶部４における入力から出力までの遅延時間Ｔｄを制御するので、入力信号ＩＮと遅延情報Ｄinfoとを用いて信号復元をすることができる。

〔第２の実施の形態〕

第２の実施の形態は、記憶部及び記憶制御部を具体化した構成例である。

この第２の実施の形態について、図４及び図５を参照する。図４は、第２の実施の形態に係る信号復元回路の構成例を示す図、図５は、信号復元処理を示す図である。図４において、図１と同一部分には同一符号を付してある。

この信号復元回路２Ｂでは、記憶部４に１６組のフリップフロップ（ＦＦ）４０１、４０２、４０３・・・・・４１６が設置され、記憶制御部６にはセレクタ部８が設置されている。このセレクタ部８には、ＦＦ４０１、４０２、４０３・・・・・４１６に対応し、１５組のセレクタ８０１、８０２、８０３・・・・８１５が設置されている。

この場合、各セレクタ８０１、８０２、８０３・・・８１５の一方の入力には、入力信号ＩＮが加えられ、各セレクタ８０１、８０２、８０３・・・８１５の他方の入力には対応するＦＦ４０１、４０２、４０３・・・・４１６の出力が加えられている。ＦＦ４０１のデータ入力には、この実施の形態の場合、“０”が加えられている。そして、ＦＦ４０２のデータ入力にはセレクタ８０１の出力、ＦＦ４０３のデータ入力にはセレクタ８０２の出力、ＦＦ４０４のデータ入力にはセレクタ８０３の出力が加えられている。ＦＦ４０５のデータ入力にはセレクタ８０４の出力、ＦＦ４０６のデータ入力にはセレクタ８０５の出力、ＦＦ４０７のデータ入力にはセレクタ８０６の出力が加えられている。ＦＦ４０８のデータ入力にはセレクタ８０７の出力、ＦＦ４０９のデータ入力にはセレクタ８０８の出力、ＦＦ４１０のデータ入力にはセレクタ８０９の出力が加えられている。ＦＦ４１１のデータ入力にはセレクタ８１０の出力、ＦＦ４１２のデータ入力にはセレクタ８１１の出力、ＦＦ４１３のデータ入力にはセレクタ８１２の出力が加えられている。同様に、ＦＦ４１４のデータ入力にはセレクタ８１３の出力、ＦＦ４１５のデータ入力にはセレクタ８１４の出力、ＦＦ４１６のデータ入力にはセレクタ８１５の出力が加えられている。

各セレクタ８０１、８０２、８０３・・・８１５の制御入力には、対応する遅延信号Ｄｉが加えられている。各ＦＦ４０１、４０２、４０３・・・４１６のクロック入力部には、共通にクロック（ＣＬＫ）信号が加えられ、ＦＦ動作がＣＬＫ信号により同期している。ＦＦ４１６から出力信号ＯＵＴが取り出される。

この信号復元回路２Ｂについて、各セレクタ８０１、８０２、８０３・・・８１５は、制御が真の場合、入力信号ＩＮを選択する。この選択出力が、記憶部４側のＦＦ４０１、４０２、４０３・・・４１６に入力される。遅延信号Ｄｉが一定値であれば、入力信号ＩＮを入力順に取り込み、その入力信号ＩＮを遅延させ、出力信号ＯＵＴとして出力するＦＩＦＯを構成する。遅延信号Ｄｉに遷移があった場合、入力信号ＩＮを入れる入力位置のＦＦ４０１、４０２、４０３・・・４１６が選択され、その位置を前後させる。この実施の形態では、１６組のＦＦ４０１、４０２、４０３・・・４１６で構成され、入力信号ＩＮ及び出力信号ＯＵＴは１６〔ｂｉｔ〕であり、入力信号ＩＮは隣り合う２〔ｂｉｔ〕のＦＦに入力される。

記憶部４には、処理テーブル１０Ａ（図５）入力信号ＩＮの記憶され、出力信号ＯＵＴが得られる。処理テーブル１０Ａには、図５に示すように、処理番号欄１２、入力信号欄１４、遅延信号欄１６、記憶部４の書き込み位置（ＦＩＦＯ内信号書き込み位置）欄１８、出力信号欄２０が提示されている。処理番号欄１２は、処理順序を示す番号として０ないし４５が例示されている。入力信号欄１４には、入力信号ＩＮ＝Ｘ、Ａ、Ｂ・・・が例示されている。記憶部４の書き込み位置欄１８には、ＦＦ４０１＝−８、ＦＦ４０２＝−７、ＦＦ４０３＝−６、ＦＦ４０４＝−５、ＦＦ４０５＝−４、ＦＦ４０６＝−３、ＦＦ４０７＝−２、ＦＦ４０８＝−１、ＦＦ４０９＝０、ＦＦ４１０＝１、ＦＦ４１１＝２、ＦＦ４１２＝３、ＦＦ４１３＝４、ＦＦ４１４＝５、ＦＦ４１５＝６、ＦＦ４１６＝７の位置が設定されている。各位置には、入力信号ＩＮ＝０、Ｘ、Ａ、Ｂ・・・が格納され、０は入力なしの状態である。そして、出力信号欄２０には、出力信号ＯＵＴ＝Ｘ、Ａ、Ｂ・・・が例示されている。処理テーブル１０Ａにおいて、処理番号０〜４５は時間の経過とともに推移する。

入力信号ＩＮは、処理テーブル１０Ａの各セルの１行毎に１クロック分だけ進む。この場合、記憶部４に対する入力信号ＩＮは、同一信号を２回ずつ繰り返しながら入力される。この同一信号とは、２〔ｂｉｔ〕分の「Ａ，Ａ」、「Ｂ，Ｂ」、「Ｃ，Ｃ」・・・を示している。そこで、入力信号ＩＮが遅れた場合には、入力信号ＩＮが１クロック分だけ伸び、遅延信号Ｄｉの値が３〔ｂｉｔ〕目で１だけ増える（例えば、処理番号１５、１８の場合）。また、入力信号ＩＮが進んだ場合には、入力信号ＩＮが１クロック分だけ縮み、遅延信号Ｄｉの値が次の入力信号で１だけ減じられる（例えば、処理番号２５、２６、３５、４０の場合）。

このような入出力形態では、記憶部４の書き込み及び読み出しにおけるＦＩＦＯ動作では、上段側の入力信号ＩＮを右にシフトし、「遅延信号Ｄｉ」と「遅延信号Ｄｉ−１」の位置に入力信号ＩＮが入力される。図５では、太線で枠囲み部２２のセル部分がその入力信号ＩＮを示し、その位置が遅延信号Ｄｉに応じて変化している。即ち、遅延信号Ｄｉによって入力信号ＩＮの配列の異なる位置に入力され、入力信号ＩＮの配列が変更されている。

そして、この実施の形態では、出力信号ＯＵＴが記憶部４に構成されるＦＩＦＯ７段目のＦＦ４１６から取り出される。従って、遅延信号Ｄｉに応じて時間制御された出力信号ＯＵＴが復元信号として生成されている。

また、入力信号ＩＮをＦＦの隣合う２〔ｂｉｔ〕に同時に入力するので、入力信号ＩＮの幅やデータ幅が狭い場合、例えば、処理番号２５、２８（図５）の場合にも、信号の復元精度が高められる。この場合、１〔ｂｉｔ〕にしか入力されない場合に出力波形が復元できないという不都合は上記処理により確実に解消されることになる。

〔第３の実施の形態〕

第３の実施の形態は、既述の信号復元回路がメモリコントローラに設置された構成例である。

この第３の実施の形態について、図６を参照する。図６は、信号復元回路を備えるメモリコントローラとメモリを示す図である。図６において、図１及び図４と同一部分には同一符号を付してある。

この信号復元回路２Ｃは、本開示の信号復元回路の一例であって、ＤＩＭＭ（Dual Inline Memory Module ）２６のデータ信号を復元する信号復元手段である。この信号復元回路２Ｃはメモリコントローラ２４Ａに設置されている。メモリコントローラ２４Ａは、ＤＩＭＭ２６に対するデータの書き込み、読み出しを制御する手段である。ＤＩＭＭ２６は、データ源であるとともに信号源の一例である。

この信号復元回路２Ｃでは、データ信号の受信機能と信号復元機能を備え、図６に示すように、記憶部４と、記憶制御部６と、信号受信部２８とを備えている。記憶部４及び記憶制御部６は、第１の実施の形態で述べた通りであり、その構成は例えば、第２の実施の形態の通りである。

信号受信部２８は、ＣＬＫ信号からＣＫ信号を生成してＤＩＭＭ２６に送信し、ＤＩＭＭ２６がＣＫ信号から生成した位相基準信号であるデータストローブ（ＤＱＳ）信号やデータ（ＤＱ）信号を受信する。ＤＩＭＭ２６はメモリデバイスの一例である。また、信号受信部２８では、ＤＱＳ信号を使ってＤＱ信号をリタイミングし、さらに内部クロックに乗り換える。そこで、信号受信部２８は、クロック生成部３０と、クロック出力部３２と、位相設定部３４と、第一の位相遅延部３６と、位相検出部３８と、第二の位相遅延部５０と、セレクタ５２と、データ保持部５４とを備える。位相検出部３８で遅延情報の検出及び発生手段が構成され、クロック生成部３０と、第一の位相遅延部３６と、第二の位相遅延部５０とで遅延制御部が構成される。

クロック生成部３０は、ＬＳＩ内部クロック回路部（例えば、図２５のクロックツリー部３０６）で生成されたＣＬＫ信号を分周し、複数相のＣＬＫ信号を生成する。この実施の形態では、例えば、２〔ＧＨｚ〕のＣＬＫ信号を４分周して５００〔ＭＨｚ〕のＣＬＫ信号を得て、０度、９０度、１８０度、２７０度の４相のＣＬＫ信号を生成している。

クロック出力部３２は、クロック生成部３０から２７０度のＣＬＫ信号を受け、ＣＫ信号を生成してＤＩＭＭ２６へ出力する。ＤＩＭＭ２６からデータを読み出す場合、ＤＩＭＭ２６は信号受信部２８から受信したＣＫ信号によりＤＱＳ信号を生成し、このＤＱＳ信号に同期したＤＱ信号を生成する。ＤＱＳ信号及びＤＱ信号は同相である。

位相設定部３４は、ＤＱＳ信号及びＤＱ信号に所定の位相（９０度）の位相シフトを設定する手段である。そこで、この位相設定部３４は、ＤＱＳ信号側に例えば、入力バッファ、遅延回路、インバータ等を備え、ＤＱ信号側に例えば、入力バッファ、遅延回路、ＦＦ等を備える。

第一の位相遅延部３６は、所定位相差を単位とする遅延量として例えば、９０度未満の範囲でＤＱＳ信号の位相を遅延させる手段であるとともに、ＤＱ信号に位相遅延を施す手段である。そこで、この位相遅延部３６は、可変遅延回路を備え、遅延信号（ＤＱＰＨＡＳＥ）を受け、遅延能力の限界値である、９０度未満の遅延量をＤＱＳ信号に設定する。

位相検出部３８は、クロック生成部３０で生成されたＣＬＫ信号と、位相遅延部１６からのＤＱＳ信号とを比較して位相差を検出し、この位相差を表す情報としてＤＱＰＨＡＳＥ信号を出力する。ＤＱＰＨＡＳＥ信号は、ＤＱＳ信号の遅延量を表す情報信号であって、信号受信部２８から遅延情報として出力されるとともに、位相遅延部３６及びクロック生成部３０に加えられる。クロック生成部３０では、ＤＱＰＨＡＳＥ信号がＣＬＫ信号の選択情報である。

第二の位相遅延部５０は、所定位相差を単位とする遅延量として例えば、９０度を単位としてＤＱＳ信号の位相を遅延させる手段である。そこで、この位相遅延部５０は、クロック生成部３０からＣＬＫ信号を受け、所定位相差を単位とする遅延量で位相が遅延したＤＱ信号が得られる。

セレクタ５２は、位相遅延部５０の複数出力を選択する手段である。このセレクタ５２は、クロック生成部３０で生成されたＣＬＫ信号を受け、これを選択情報に用いてＤＱ信号と、反転ＤＱ信号とを交互に選択する。

データ保持部５４は、セレクタ５２で選択されたＤＱ信号又は反転ＤＱ信号の保持手段であるとともに、クロック乗換手段である。そこで、このデータ保持部５４には、ＬＳＩ内部クロック回路部から加えられた基準ＣＬＫ信号がクロック生成部３０の入力側から加えられる。データ保持部５４では、この基準ＣＬＫ信号に同期してＤＱ信号又は反転ＤＱ信号を保持し、クロックを基準ＣＬＫ信号に乗り換え、ＤＱ信号又は反転ＤＱ信号（以下、単に「ＤＱ信号」と称する）を出力する。

そして、データ保持部５４からのＤＱ信号は記憶制御部６に加えられ、記憶部４の入力信号ＩＮとなる。また、位相検出部３８で得られたＤＱＰＨＡＳＥ信号が記憶制御情報として記憶制御部６に加えられている。

そこで、このような信号復元回路２ＣによるＤＱ信号から受信データパルス幅の再生は次の通りである。

ＤＱ信号における受信データの位相は、電源電圧、装置温度等の環境要因により変動している。このため、内部クロックに乗り換えた後、受信データも同様に変動する。信号受信部２８では、内部クロック信号でＤＱ信号が正規化されたようにみえる。しかし、内部クロック位相に乗り換えた受信データは、その取り込みクロックをタイムリーに進めたり遅らせたりしており、この影響でパルス幅はクロックを切り換えたと同時に１クロック幅分（＝ｔＣＫ／４＝４相クロックの相間遅延差分）だけ狭くなったり、広くなったりしている。

そこで、この信号復元回路２Ｃでは、記憶部４及び記憶制御部６でＤＱ信号（入力信号ＩＮ）の遅延制御部を構成し、データのパルス幅を再生する処理を実現している。記憶部４は、データの遅延ばらつきを吸収するに十分なＦＩＦＯ機能を備え、ＤＱＰＨＡＳＥ信号が持つ遅延量に応じ、記憶部４で構成されるＦＩＦＯを通過する遅延時間を増加又は減少させる。これにより、信号受信部２８から出力される受信信号即ち、ＤＱ信号の遅延を一定に保つとともに、データパルス幅を再生している。

この信号復元処理について、より具体的に述べる。ＤＱＰＨＡＳＥ信号が持つ遅延量が大きくなった場合（＝クロック乗り換えのための遅延が大きい場合）には、その分だけＦＩＦＯを早く通過するようにすればよい。また、ＤＱＰＨＡＳＥ信号が持つ遅延量が小さくなれば、ＦＩＦＯを遅く通過するようにすればよい。このような遅延の増加又は減少により、出力データ位相が一定に保たれる。

また、パルス幅の再生は以下の通りである。データのパルス幅が狭くなる場合とは、受信データの位相が早くなった場合であり、これをＦＩＦＯを構成する記憶部４では、通過する遅延時間を増加させる必要がある。また、データのパルス幅が広くなる場合とは、受信データの位相が遅くなった場合であり、ＦＩＦＯを構成する記憶部４では、通過する遅延時間を減少させる必要がある。

そして、狭くなったデータのパルス幅を広げることに対応するには、ＦＩＦＯへのデータの入力方法について、第１及び第２の実施の形態に詳細に述べた通りである。即ち、隣り合う２〔ｂｉｔ〕のラッチ手段即ち、ＦＦ（図４、図５）に対し、同時に入力信号ＩＮを入力すればよく、これにより、ＦＩＦＯの段数を変更した場合のデータ不定（データ消失）を無くすことができる。

斯かる実施の形態によれば、データパルス幅が常に一定になり、信号復元回路２Ｃの出力信号ＯＵＴが生成され、これが安定した受信信号となる。即ち、原データ信号を忠実に復元することができる。

〔第４の実施の形態〕

第４の実施の形態は、遅延情報にオフセット情報を付加して記憶制御を行う構成、即ち、第１、第２又は第３の実施の形態にオフセット情報を付加して制御する構成である。

この第４の実施の形態について、図７、図８、図９、図１０及び図１１を参照する。図７は、第４の実施の形態に係る信号復元回路の一例を示す図、図８は、その具体例である信号復元回路を示す図、図９、図１０及び図１１はオフセット信号が付加された場合の信号復元処理を示す図である。図７、図８において、図１、図４又は図６と同一部分には同一符号を付してある。

この信号復元回路２Ｄでは、図７に示すように、記憶制御部６に加算器５６が設置されている。この加算器５６は、既述の遅延信号ＤＱＰＨＡＳＥにオフセット信号Ｏｆｆｓｅｔを加算する演算手段の一例である。この実施の形態では、セレクタ部８には、オフセット信号Ｏｆｆｓｅｔが加算されたオフセット付き遅延信号（ＤＱＰＨＡＳＥ＋Ｏｆｆｓｅｔ）が遅延情報として加えられる。その他の構成は、第１の実施の形態（図１）と同様である。

そこで、この信号復元回路２Ｄは、図８に示すように構成され、加算器５６の各出力はセレクタ部８の各セレクタ８０１、８０２、８０３・・・８１５の選択入力となっている。また、記憶部４のＦＦ４０１、４０２、４０３・・・４１６によるＦＩＦＯの構成は、第２の実施の形態と同様である（図４）。

この信号復元回路２Ｄにおいて、加算器５６は、遅延信号ＤＱＰＨＡＳＥとオフセット信号Ｏｆｆｓｅｔの和を出力する。これにより、入力信号ＤＱがＦＩＦＯを通過するのにかかる時間（クロック数）を増加又は減少させることができる。

この入力信号ＤＱの遅延制御について、オフセットがＯｆｆｓｅｔ＝０（処理テーブル１０Ｂ：図９）、Ｏｆｆｓｅｔ＝１（処理テーブル１０Ｃ：図１０）及びＯｆｆｓｅｔ＝５（処理テーブル１０Ｄ：図１１）を例示する。図９、図１０、図１１の各テーブルにおいて、処理番号は時間の推移を示している。

各処理テーブル１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄにおいては、処理番号欄１２、入力信号欄１４、遅延信号欄１６、記憶部４の書き込み位置（ＦＩＦＯ内信号書き込み位置）欄１８、出力信号欄２０が提示されている。各処理テーブル１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄにおいて、処理テーブル１０Ａ（図５）と異なるのは、オフセット信号欄５８、オフセット付き遅延信号欄６０を備えていることである。

処理番号欄１２は、処理順序を示す番号として０ないし４５が例示されている。入力信号欄１４には、既述の入力信号ＤＱ＝Ｘ、Ａ、Ｂ・・・が格納されている。この場合、遅延信号欄１６には、既述した信号受信部２８（図６）からの遅延信号DQPHASE が格納される。

記憶部４の書き込み位置欄１８には、ＦＦ４０１＝−８・・・ＦＦ４１６＝７の位置が設定され、信号の遷移を示している。各位置には、入力信号ＤＱ＝Ｘ、Ａ、Ｂ・・・、出力信号欄２０には、出力信号ＯＵＴ＝Ｘ、Ａ、Ｂ・・・が例示されていることは既述の通りである。

そして、オフセット信号欄５８には、遅延信号ＤＱＰＨＡＳＥに加算するためのオフセット情報としてオフセット信号Ｏｆｆｓｅｔが格納される。また、オフセット付き遅延信号欄６０には、遅延信号欄１６にある遅延信号ＤＱＰＨＡＳＥと、オフセット信号欄５８にあるオフセット信号Ｏｆｆｓｅｔとの加算値であるオフセット付き遅延信号（ＤＱＰＨＡＳＥ＋Ｏｆｆｓｅｔ）が格納される。

各場合について、既述の通り、ＦＩＦＯでは、上段側の入力信号ＤＱを右にシフトするとともに、入力信号ＤＱを「遅延信号」と「遅延信号−１」の位置に入力し、出力信号ＯＵＴをＦＦ４１６から取り出している。また、図９、図１０及び図１１のセル１行毎に回路の１クロック進むものとする。また、入力信号ＤＱの入力では、同一信号が２回ずつ繰り返しながら入力され、入力信号ＤＱが遅れた場合には、入力信号が１クロック分だけ伸び、オフセット付き遅延信号（ＤＱＰＨＡＳＥ＋Ｏｆｆｓｅｔ）の値が３〔ｂｉｔ〕ビット目で１だけ増える（例えば、処理番号１５、１８）。入力信号ＤＱが進んだ場合には、入力信号が１クロック分だけ縮み、オフセット付き遅延信号（ＤＱＰＨＡＳＥ＋Ｏｆｆｓｅｔ）の値が次の信号で１だけ減じられる（例えば、処理番号２５、２６）。

そこで、Ｏｆｆｓｅｔ＝０では、図９に示すように、既述した遅延制御（図５）と同様である。また、Ｏｆｆｓｅｔ＝１では、図１０に示すように、Ｏｆｆｓｅｔ＝０の場合に比較し、出力信号ＯＵＴが１クロック分だけ早く出力される。また、Ｏｆｆｓｅｔ＝５では、図１１に示すように、Ｏｆｆｓｅｔ＝０の場合に比較し、出力信号ＯＵＴが５クロック分だけ早く出力され、Ｏｆｆｓｅｔ＝１の場合に比較し、出力信号ＯＵＴが４クロック分だけ早く出力される。

〔第５の実施の形態〕

第５の実施の形態は、ＤＩＭＭのメモリコントローラに既述の信号復元回路と、オフセット信号設定部とを備えることにより、受信信号のレイテンシ（Latency ）調整回路を構成している。

この第５の実施の形態について、図１２を参照する。図１２は、第５の実施の形態に係るレイテンシ調整回路の一例を示す図である。図１２において、図６及び図７と同一部分には同一符号を付してある。

このレイテンシ調整回路６４は、本開示の信号復元回路及びレイテンシ調整回路の一例であって、ＤＩＭＭ２６のデータ信号を復元する信号復元手段、受信データのレイテンシを調整する手段である。ＤＩＭＭ２６は、既述の通り、データ源であるとともに信号源の一例である。

そこで、レイテンシ調整回路６４は、信号受信部２８の受信信号のレイテンシを調整する手段の一例であって、図１２に示すように、信号復元回路２Ｅにある記憶部４と、記憶制御部６と、メモリコントローラ２４Ｂ側にオフセット設定部６２Ａとを備えている。この場合、信号復元回路２Ｅは、メモリコントローラ２４Ｂのインターフェイス部を構成している。記憶部４、記憶制御部６、信号受信部２８及びメモリコントローラ２４Ｂは、既述の通りであるから、その説明を省略する。

オフセット設定部６２Ａは、記憶制御部６に設定する既述のオフセット信号Offsetを生成し、このオフセット信号によりオフセットを設定する手段の一例である。このオフセット設定部６２Ａは、コントロールレジスタ６６と、データ格納用レジスタ６８と、演算装置７０とを備える。

コントロールレジスタ６６は、ＤＩＭＭ２６にデータの書き込みタイミングやデータの取り込みタイミングを設定する手段の一例であって、メモリコントローラ２４Ｂに備えられ、演算装置７０によって制御される。

データ格納用レジスタ６８は、レイテンシ制御のための各種データの格納手段の一例であって、メモリコントローラ２４Ｂに備えられ、オフセットデータを保持する手段を兼用している。即ち、このデータ格納用レジスタ６８はＦＩＦＯの設定レジスタを兼ねており、記憶部４からＤＱ信号を受け、オフセット信号Offsetを出力し、このオフセット信号Offsetを記憶制御部６の加算器５６に加える。

演算装置７０は、遅延情報検出手段の一例であり、この実施の形態では、メモリコントローラ２４Ｂの外側に設置されたプロセッサの一例であって、演算処理部７２と、記憶部７４とを備える。演算処理部７２は、記憶部７４にあるファームウェアプログラムを実行する手段の一例である。記憶部７４は、ファームウェアプログラムの格納手段であるとともに、データ格納手段を構成する。この記憶部７４には、ファームウェアプログラム部７５、データテーブル７６（図１９）、データテーブル７８（図２０）が格納されている。この実施の形態では、記憶部７４が演算装置７０の内部に設置されているが、演算装置７０の外部に設置されてもよい。

このようなレイテンシ調整の必要性について、図１３を参照する。図１３は、ＤＩＭＭ及びメモリコントローラを備える回路を示す図である。

この実施の形態のＤＩＭＭ２６には、図１３に示すように、複数のメモリデバイスの一例としてＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）・・・ＤＲＡＭ（８）及びレジスタＲが備えられ、メモリコントローラ２４Ｂには、既述の信号受信部２８である複数の信号受信部２８０、２８１、２８２・・・２８８が備えられている。

各信号受信部２８０、２８１、２８２・・・２８８では、既述のＦＩＦＯの役割が果たされるので、ＤＱＳグループについて、ＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）・・・ＤＲＡＭ（８）から各信号復元回路２Ｅを通して得られるメモリコントローラ２４Ｂの受信信号の遅延が一定に保たれ、データパルス幅の復元が可能となっている。

ところが、各信号受信部２８０、２８１、２８２・・・２８８の信号受信が、ＤＲＡＭ（０）〜ＤＲＡＭ（８）毎に個別に行われる結果、インターフェイスの回路構成等により区々となる。これらを均一化するために、レイテンシ制御が必要である。そこで、この実施の形態のメモリコントローラ２４Ｂでは、各信号受信部２８０〜２８８をＤＱＳグループ間でのクロックサイクル単位でのデータのずれを解消する。

この実施の形態では、ＦＩＦＯにメモリコントローラ２４Ｂからオフセット情報を送信するインターフェイスとしてオフセット設定部６２Ａを持ち、ＦＩＦＯを構成する記憶部４をオフセット付き遅延情報を記憶制御部６で実現している。即ち、メモリコントローラ２４Ｂ側から遅延信号にオフセットを付加することを可能にしている。

そこで、異なるＤＱＳグループの複数のＤＲＡＭ（０）〜ＤＲＡＭ（８）のデータ同士のレイテンシを合わせるため、演算装置７０（図１２）の指示により、ＤＩＭＭ２６の所定の連続アドレスに所定の連続データを書き込み、各連続アドレスからデータを連続して読み込む。演算装置７０は、連続して読み込んだデータ内容からオフセット値を決定し、このオフセット値を遅延信号に加える。

演算装置７０では、連続して読み込んだデータの内容から、読込み時のレイテンシ即ち、読込みコマンドの発行から読込みデータの受信までの時間（遅延時間）が判る。この遅延時間により、所定のレイテンシに合わせることが可能である。更に、レイテンシのばらつき範囲が限定できれば、ＦＩＦＯを構成する記憶部４で費やされる無駄なレイテンシ分を省くことができる。

そこで、このレイテンシ調整のため、メモリコントローラ２４ＢではＦＩＦＯのデータ格納用レジスタ６８に設定されるオフセット値を決定する（図１４）。

このレイテンシ調整の処理手順について、図１４を参照する。図１４はレイテンシ調整の処理手順の一例を示すフローチャートである。

このレイテンシ調整の処理手順は、本開示のレイテンシ調整方法の一例であって、コンピュータによって実行されるプログラムで構成され、レイテンシの検出機能と、レイテンシ検出に基づくレイテンシの調整機能を包含している。

そこで、この処理手順では、図１４に示すように、ファームウェアを実行する演算装置７０の指示により、メモリコントローラ２４Ｂは、ＤＩＭＭ２６にデータを書き込む（ステップＳ２１）。この場合、書き込むデータは０ないしｆ（図１５）の値が連続したデータである。

演算装置７０はコントロールレジスタ６６に対してデータの取り込みタイミング（図１５、図１６中のＧｅｔのタイミング）を指定する（ステップＳ２２）。周波数が異なる場合の２回目のデータ取り込みでは、１回目のデータ取り込みよりＧｅｔのタイミング（図１７、図１８中のＧｅｔのタイミング）をクロックの１サイクルだけ遅らせる。

演算装置７０はデータ格納用レジスタ６８に“０”を書き込む（ステップＳ２３）。データ格納用レジスタ６８は、記憶部４で構成されるＦＩＦＯの設定レジスタを兼ねているのは既述の通りである。

演算装置７０は読込み指示を発し、メモリコントローラ２４Ｂは演算装置７０がステップＳ２２で指示したタイミングでデータ格納用レジスタ６８に値を取り込む（ステップＳ２４）。

演算装置７０はデータ格納用レジスタ６８からデータを読み込む（ステップＳ２５）。

そして、演算装置７０は、データ格納用レジスタ６８から読み込んだ値より、記憶部７４のデータテーブル７６（図１９）、７８（図２０）を参照してＦＩＦＯの値を決定し、データ格納用レジスタ６８にＦＩＦＯのオフセット値（遅延値）を設定する（ステップＳ２６）。この処理は、周波数が違う場合には、２回目のデータ取り込みで行う。

このレイテンシ調整について、図１５、図１６、図１７及び図１８を参照する。図１５及び図１７は、レイテンシ調整前のデータを示す図、図１６及び図１８は、レイテンシ調整後のデータを示す図である。図１５〜図１８おいて、縦線８０はシステムクロックのエッジである。

システムクロックとＤＩＭＭ２６のデータの周波数の関係が、図１５に示すように、１：１であれば、既述のフローチャート（図１４）を１回だけ実行する。システムクロックとＤＩＭＭ２６のデータの周波数の関係が、図１７に示すように、１：２であれば、既述のフローチャート（図１４）を２回実行する。また、システムクロックの周波数とＤＩＭＭ２６の周波数の関係が１：Ｎであれば、既述のフローチャート（図１４）をＮ回実行することにより、レイテンシを揃えることができる（図１６、図１８）。

(1) レイテンシ調整前のデータ

システムクロックとＤＩＭＭ２６のデータの周波数の関係が１：１であれば、例えば、ＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）、ＤＲＡＭ（３）の読み出しデータは、図１５に示すように、連続して取り出される。各データについて、取得タイミングをＧｅｔ位置とすると、各データは、ＤＲＡＭ（０）＝９、ＤＲＡＭ（１）＝８、ＤＲＡＭ（２）＝８、ＤＲＡＭ（３）＝７となる。レイテンシ調整前では、ＤＲＡＭ（１）＝ＤＲＡＭ（２）＝８であるのに対し、ＤＲＡＭ（０）＝９、ＤＲＡＭ（３）＝７となり、データが不揃いとなっている。

また、システムクロックとＤＩＭＭ２６のデータの周波数の関係が１：２であれば、例えば、ＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）、ＤＲＡＭ（３）の読み出しデータは、図１７に示すように、連続して取り出されるが、データが不揃いになっている。

(2) レイテンシ調整後のデータ

システムクロックとＤＩＭＭ２６のデータの周波数の関係が１：１であれば、既述のＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）、ＤＲＡＭ（３）の読み出しデータは、レイテンシ調整後では、図１６に示すように、ＤＲＡＭ（０）＝ＤＲＡＭ（１）＝ＤＲＡＭ（２）＝ＤＲＡＭ（３）＝５となり、レイテンシ調整後、各データが揃っている。

また、システムクロックとＤＩＭＭ２６のデータの周波数の関係が１：２であれば、既述のＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）、ＤＲＡＭ（３）の読み出しデータは、レイテンシ調整後では、図１８に示すように、連続して取り出されるが、データが揃っている。この場合、取得タイミングはＧｅｔ１、Ｇｅｔ２の各位置である。

既述のデータテーブル７６、７８について、図１９及び図２０を参照する。図１９及び図２０は、データテーブルの一例を示す図である。

データテーブル７６は、図１９に示すように、リード値８２が設定されるとともに、このリード値８２に対応する設定値８４が設定されている。リード値８２は、ＤＩＭＭ２６のＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）・・・から一定のタイミングで読み出されたデータ値である。また、設定値８４は、例えば、データ値を所定値「５」に合わせる際に、各ＤＲＡＭ（０）、ＤＲＡＭ（１）、ＤＲＡＭ（２）・・・毎にリード値の取り込み（Ｇｅｔ）タイミングを設定する値である。例えば、ＤＲＡＭ（０）では、図１５に示すように、Ｇｅｔタイミングで“９”が得られている。そこで、データテーブル７６（図１９）のリード値８２の“９”から設定値８４の“４”が選択される。これにより、４クロックだけＤＲＡＭ（０）のＧｅｔタイミングをずらすことが判る。この処理は、一例であって、基準となるリード値が異なれば、別の設定値が用いられる。

リード値８２は、ファームウェアプログラムによって記憶部７４に格納され、そのリード値８２に対応する設定値８４が格納される。この場合、システムクロックとＤＩＭＭ２６のクロックが同一の場合である。

また、データテーブル７８では、図２０に示すように、１回目のリード値８６、２回目のリード値８８に対応する設定値９０が設定されている。

そこで、コントロールレジスタ６６に指定する値即ち、既述のＧｅｔタイミング（図１５、図１６）を演算装置７０が変更すれば、データ合わせのタイミングを変更することができる。この場合、データテーブル７６（図１９）のリード値８２に対する設定値８４を用いれば、図１６に示すように、Ｇｅｔタイミングをデータ値“５”に揃えることができる。また、データテーブル７８（図２０）のリード値８６に対する設定値９０を用いれば、図１８に示すように、Ｇｅｔ１のタイミングがデータ値“２”の後半になる。

そして、信号受信部２８側でエラーを生じた場合には、このエラー情報をメモリコントローラ２４Ｂに送る。この信号がメモリコントローラ２４Ｂに受信されると、メモリコントローラ２４Ｂがエラー情報に従って、データの再読込み（リード・リトライ）をする。これにより、オフセット値の精度が高められる。

以上の実施の形態において、特徴事項や利点等を列挙する。

(1) メモリコントローラ２４Ｂのインターフェイスに信号受信部２８とともにＦＩＦＯのオフセット情報を持たせることにより、メモリコントローラ２４Ｂにレイテンシ調整のための遅延素子の設置を省略できる。システムクロック単位のデータのずれを揃えることができる。また、レイテンシ調整とともにオフセット値を知ることができる。

(2) 上記実施の形態では、信号復元回路として受信データと基準信号（ＤＱＳ）を受信し、内部基準クロックに対する相対遅延量（ＤＱＰＨＡＳＥ）と取り込みデータを出力する受信回路を構成している。受信回路から内部基準クロックに対する相対遅延量（ＤＱＰＨＡＳＥ）と取り込みデータを入力し、相対遅延量に応じて内部遅延量を可変するレイテンシ制御を行うことができる。

(3) 内部基準クロックに対する相対遅延量（ＤＱＰＨＡＳＥ）はディジタル量で扱うことができる。

(4) レイテンシ調整をＦＩＦＯで構成できる。

(5) ＦＩＦＯを構成する連続した２つのＦＦに同一データを入力し、データの防護を図っている。

(6) データ転送レートが１〔Ｇｂｐｓ〕を超えるＤＩＭＭでは、データ伝送に関する遅延ばらつきがデータ幅を超える場合がある。また、ＤＩＭＭでは、内部レジスタから各ＤＲＡＭまでの配線が等長でないFly-byトポロジが採用され、ＤＱＳグループ間で遅延時間が不一致となり、クロック遅延のばらつきは１０００〔ｐｓ〕にもなる。斯かるクロックのサイクルを超えるようなばらつきを吸収する仕組みとして、信号受信部２８を構成すればよい。この信号受信部２８を用いれば、斯かるばらつきを吸収し、安定したデータ読込み動作が行える。

(7) ＤＩＭＭ２６のＤＱＳグループ間のデータをパラレルで使用する場合には、信号受信部２８の通過後に、ＤＱＳグループ間のデータをシステムクロック単位で揃えることが必要となる。これを実現するには、信号受信部２８の外側回路内で遅延調整をするためのデータ待ち合わせ用シフトレジスタ等の遅延素子が必要となる。また、システムとしてのレイテンシの悪化が避けられない。遅延素子を設置すれば、その分だけ物量が増加することになる。斯かる課題に加え、受信したデータ間の遅延ばらつきはデータ処理の性能低下を来たし、また、信号受信部２８でのリードエラーを生じた場合には、リトライ動作が必要であり、その処理は容易でない。このような課題は上記実施の形態の構成により、解決されている。

(8) 上記実施の形態では、信号受信部２８を使用する場合である。ＤＱＳグループ間のデータのずれを揃える必要があるシステムでは、信号受信部２８の出力段にＦＩＦＯの段数を制御する信号を有し、メモリコントローラ２４Ｂのインターフェイス内でデータのずれを揃えている。

(9) メモリコントローラ２４Ｂは、信号受信部２８でエラーが発生したことを示す信号を有することにより、エラー発生時にリードをリトライする機能を有するので、レイテンシ調整の信頼性が高められる。

(10) 信号受信部２８を使用するデータ伝送装置を構成できる。このデータ伝送装置において、メモリコントローラ２４ＢのインターフェイスにＦＩＦＯの段数を制御する信号（オフセット値）を有する。

(11) データ伝送装置において、ＤＩＭＭに降順又は昇順の連続するデータを書き込み、そのデータを読み出して、読み出すことができた値のパターンによってメモリコントローラ２４ＢがＦＩＦＯの段数を制御している。

(12) データ伝送装置において、メモリコントローラ２４Ｂのインターフェイス部に信号受信部２８のエラー情報を伝達する信号を備えてもよい。

(13) 信号受信部２８からのエラー情報をメモリコントローラ２４Ｂで受信することにより、メモリコントローラ２４ＢがＤＩＭＭアクセス情報を格納するレジスタを参照してリードのリトライを要求する機構を備えてもよい。

〔第６の実施の形態〕

第６の実施の形態は、信号復元回路とメモリコントローラとを別個に構成したものである。

この第６の実施の形態について、図２１を参照する。図２１は、メモリコントローラ、演算装置、信号復元回路及びＤＩＭＭを示す回路図である。

この実施の形態では、信号復元回路２Ｅとメモリコントローラ２４Ｃとを別個に構成したものであり、メモリコントローラ２４Ｃには、既述のオフセット設定部６２Ａが備えられている。斯かる構成によっても、第５の実施の形態と同様の機能や効果が得られる。図２１において、図１２と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。

〔第７の実施の形態〕

第７の実施の形態は、メモリコントローラに既述のレイテンシ調整のために遅延量計測部を備えた構成である。

この第７の実施の形態について、図２２を参照する。図２２は、第７の実施の形態に係るレイテンシ調整回路の一例を示す回路図である。図２２において、図１２と同一部分には同一符号を付してある。

この実施の形態では、図２２に示すように、ＤＩＭＭ２６とともにメモリコントローラ２４Ｄを備え、このメモリコントローラ２４Ｄに演算装置７０が併設されている。

この実施の形態のメモリコントローラ２４Ｄには、既述のコントロールレジスタ６６、データ格納用レジスタ６８とともに、遅延量計測部９４が備えられている。

この遅延量計測部９４はオフセット遅延量を計測するための手段の一例であって、ＤＩＭＭ２６に遅延計測信号を送信し、該遅延量計測信号とＤＩＭＭ２６からの受信信号とを比較し、遅延計測信号の送信時点から受信信号の受信時点までの遅延時間を計測する手段である。この遅延時間が遅延量であり、この遅延量がオフセット遅延量であって、既述のオフセット信号Offsetでもある。

そこで、この遅延量計測部９４には、遅延計測信号生成部９６と、比較部９８とが備えられている。遅延計測信号生成部９６は、既述の遅延計測信号の生成手段の一例であって、ＤＩＭＭ２６に遅延計測信号を送信するとともに、比較部９８に転送する。比較部９８は、遅延計測信号の送信時点から受信信号の受信時点までの遅延時間を計測する手段の一例であり、遅延計測信号とＤＩＭＭ２６からの受信信号とを比較し、遅延計測信号の送信時点から受信信号の受信時点までの時間を遅延時間とし計測する。この遅延時間は、演算装置７０に取り込まれ、遅延情報としてデータ格納用レジスタ６８に格納される。

そして、演算装置７０は、記憶部７４のファームウェアプログラム部７５にあるファームウェアプログラムを実行し、遅延量計測部９４に遅延量計測を行わせる。

斯かる構成によってオフセット信号を生成させ、オフセット値を既述の加算器５６（図７）に加えることにより、オフセット付き遅延信号を生成し、受信信号のレイテンシ調整を行ってもよい。

この実施の形態では、遅延量計測部９４をメモリコントローラ２４Ｄに設置しているが、信号復元回路２Ａ（又は２Ｂ〜２Ｅ）に設置してもよく、既述のレイテンシ調整を行うことができる。記憶部７４は、演算装置７０の外部に設置してもよい。

〔他の実施の形態〕

(1) 第１の実施の形態では、図３に示すフローチャートに処理手順の一例を記載しているが、信号復元方法又は信号復元プログラムとして、例えば、前記時間を制御するステップ（又は機能）が、入力信号を入力順に記憶し、前記入力信号の遅延情報を受け、該入力信号を入力配列順に読み出しが可能な記憶部から前記入力信号を遅延情報に従って配列順に読み出すステップ（又は機能）と、前記遅延情報が一定の場合には前記入力信号を前記入力順に記憶させ、前記遅延情報が遷移した場合にはその遷移に応じて前記配列中の位置を選択し、該位置に前記入力信号を記憶させるステップ（又は機能）とを含んでもよい。

(2) 上記信号復元処理の処理手順として、更に、入力信号と基準クロック信号とを比較し、前記基準クロック信号に対する前記受信信号の遅延情報を検出するステップ（又は機能）を含んでもよい。

(3) 上記信号復元処理の処理手順として、更に、送信した遅延計測信号に対する受信信号のオフセット遅延量を計測するステップ（又は機能）と、前記オフセット遅延量と、前記遅延量検出部で検出された遅延量とから前記遅延情報を生成し、該遅延情報に応じて前記記憶配列の位置を変更するステップ（又は機能）とを含んでもよい。

(4) 上記実施の形態では、信号復元回路として、メモリコントローラ２４に設置される信号復元回路２Ｅ（図１２）又はメモリコントローラ２４外に設置される信号復元回路２Ｅ（図２１）を例示したが、本開示の信号復元回路は上記実施の形態に限定されない。例えば、本開示の信号復元回路は、メモリコントローラ２４等のメモリインターフェイス回路以外に使用し、信号復元に用いられる。

(5) 上記実施の形態では、メモリコントローラ２４について述べたが、本開示のメモリコントローラは上記実施の形態に限定されない。例えば、本開示のメモリコントローラを用いてプロセッサ１００（図２３）を構成してもよいし、コンピュータ２００（図２４）を構成してもよい。

(6) プロセッサ１００は例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）や、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）に構成される。図２３に示すように、このプロセッサ１００には、ＤＩＭＭ２６のデータ転送を制御するメモリコントローラ２４と、ファームウェアプログラム部７５の実行手段や、演算処理等を実行する手段として演算処理装置７０とを併設してもよい。この場合、メモリコントローラ２４には、信号復元回路２Ａ（又は２Ｂ〜２Ｅ）を構成してもよい。斯かる構成によっても、上記実施の形態における効果が得られ、信号（データ）復元、データ転送の高速化や、信頼性を向上させることができる。

(7) コンピュータ２００は、図２４に示すように、ＣＰＵ２０２と、ＤＩＭＭ２６との間に設置されるチップセット２０４の内部にメモリコントローラ２４を備えてもよい。この場合、メモリコントローラ２４には、信号復元回路２Ａ（又は２Ｂ〜２Ｅ）を構成してもよい。斯かる構成によっても、上記実施の形態における効果が得られ、信号（データ）復元、データ転送の高速化や、信頼性を向上させることができる。

(8) ＣＰＵ２０２の内部にメモリコントローラ２４を備え、このメモリコントローラ２４の内部に既述の信号復元回路２Ａ（又は２Ｂ〜２Ｅ）を構成してもよい。斯かる構成によっても、上記実施の形態における効果が得られ、信号（データ）復元、データ転送の高速化や、信頼性を向上させることができる。

(9) 上記実施の形態において、基準となる内部クロック信号には例えば、周波数を２〔ＧＨｚ〕に設定してもよいが、これに限定されない。設定するクロック信号の周波数は任意であり、上記実施の形態に記載した数値は一例にすぎない。

(10 ) 上記実施の形態では、信号復元回路やレイテンシ調整回路等を例示したが、本発明はこれらに限定されない。情報処理装置において、複数のメモリデバイスからのリードデータをパラレルに使用する場合、各メモリデバイスからのレイテンシを各種装置のクロックを基準に同一レイテンシに揃えることができ、複数のメモリデバイスを用いる装置や処理に利用できる。

〔比較例〕

比較例は、位相変動を伴う信号の信号受信回路であって、メモリコントローラの信号受信部の一例である。

この比較例について、図２５、図２６、図２７及び図２８を参照する。図２５は、メモリコントローラの比較例を示す図、図２６は、回路の遅延ばらつきの試算例を示す図、図２７は、ＤＩＭＭ上のクロック配線形態を示す図、図２８は、ＤＩＭＭ上の他のクロック配線形態を示す図である。

ＤＩＭＭからＤＤＲ信号を最も単純に受信するには、図２５に示すように、メモリコントローラ３００を構成すればよい。メモリコントローラ３００には、ＤＩＭＭ３０２から信号を受信する手段として信号受信部３０４が設置され、この信号受信部３０４にクロック信号を付与する手段としてクロックツリー部３０６が設置されている。クロックツリー部３０６及び信号受信部３０４はＬＳＩで構成されている。する。

この場合、信号受信部３０４は、入力データの位相が変動する信号を受信し、ＤＤＲメモリインターフェイス回路の信号受信回路を構成する。この信号受信部３０４には、ＦＦ回路３０８、３１０、３１２、３１４、３１６、ＤＬ３１８、３２０、出力バッファ３２２、入力バッファ３２４、３２６が備えられている。クロックツリー部３０６は、クロックツリー部３０６はＬＳＩ内部クロック回路部を構成し、インバータ３２８、３３０、３３２、３３４、３３６、３３８、３４０を備えている。ＤＩＭＭ３０２には入力バッファ３４２、出力バッファ３４４が備えられている。

そこで、信号受信部３０４は、クロックツリー部３０６で生成されたＣＬＫ信号を受け、ＣＫ信号ＣＫ０を生成してＤＩＭＭ３０２に送信する。ＤＩＭＭ３０２は、ＣＫ信号からＤＱＳ信号を生成し、ＤＱ信号とともに信号受信部３０４に送り返す。信号受信部３０４では、ＤＱＳ信号を使ってＤＱ信号をリタイミングし、さらに内部クロックに乗り換える。このとき、受信点のラッチで確実にデータを受信するためには、内部クロックと受信データとのタイミング関係が一定の範囲内であることが要求される。

信号受信部３０４で考えられる遅延ばらつきの要因には、図２６に示すように、種々のものが含まれる。これらの要因を全て考慮した場合を想定する。この場合、信号受信点は、ＤＬ３１８の出力側にあるＦＦ３１０の入力部を想定している（図２５）。伝送路長が０〔ｍｍ〕であったとしても、信号受信部３０４を構成するＬＳＩ内の受信点ラッチのクロック基準で見れば、受信データは９８２〔ｐｓ〕〜４，１５６〔ｐｓ〕の遅延ばらつきを持つことになる。この幅（３，１７４〔ｐｓ〕）は、クロック周期よりも長く、さらにデータ幅よりも長い（１〔ＧＴ／ｓ〕伝送の場合、データ幅は１，０００〔ｐｓ〕）。遅延ばらつきは製造要因のみではなく、環境要因（電源電圧や装置温度）を含むため、稼働中にも受信データ位相はふらつく（＝ジッタ）ことである。

ところで、ＤＤＲインターフェイスでは、図２７に示すように、ＤＩＭＭ３０２を構成するＤＲＡＭ３５１、３５２、３５３、３５４に対して等長スター配線によりＣＫ信号が付与されてきた。これに対し、ＤＤＲ３インターフェイスでは、新たにFly by配線（図２８）というクロック配線手法が採用された。このFly by配線は、図２８に示すように、ＤＩＭＭ３０２のＤＲＡＭ３５１、３５２、３５３、３５４に対して順次にＣＫ信号を付与している。このFly by配線では、信号の波形品質という面では改善が図られたことになる。しかしながら、データ送受信タイミングがＤＱＳグループ間で一致しない。Fly by配線によるクロック遅延のばらつきは、最大で１０００〔ｐｓ〕程度が見込まれ、この遅延は、信号伝送速度と比較し、無視できない大きさである。

データ送信時のＣＫ信号とＤＱＳ信号とのタイミング不一致に関し、ＪＥＤＥＣ（Joint Electron Devices Engineering Council）規格にはWrite Levelingとして、そのばらつき吸収手段が規定されている。しかし、信号受信時のタイミング不一致に関する規定はない。

本開示の信号復元回路、メモリコントローラ、プロセッサ、コンピュータ又は信号復元方法は、ＤＤＲ３インターフェイス等の既述の遅延ばらつきを吸収とともにＤＲＡＭ間のデータレイテンシの調整により、データタイミングを一致させる仕組みを提案している。上記実施の形態では、既述した課題を解決している。

以上述べたように、本開示の信号復元回路、レイテンシ調整回路、メモリコントローラ、プロセッサ、コンピュータ、信号復元方法及びレイテンシ調整方法は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

本開示の信号復元回路、レイテンシ調整回路、メモリコントローラ、プロセッサ、コンピュータ、信号復元方法及びレイテンシ調整方法は、信号受信に関し、回路上の遅延ばらつきを抑制し、受信データのレイテンシを揃えることができ、実用性の高いメモリコントローラ等を提供するものであり、有用である。

２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ 信号復元回路
４ 記憶部
６ 記憶制御部
２８ 信号受信部
６４ レイテンシ調整回路
７０ 演算装置

Claims (11)

1. 入力信号を入力順に配列させて記憶し、配列順に前記入力信号の読み出しが可能な記憶部と、
   前記入力信号の遅延情報により、前記記憶部における前記入力信号の入力から出力までの遅延時間を制御する記憶制御部と、
   を備えることを特徴とする信号復元回路。
2. 前記記憶制御部は、前記入力信号の遅延量が大きい場合には、前記遅延時間を減少させ、前記入力信号の遅延量が小さい場合には、前記遅延時間を増加させることを特徴とする、請求項１に記載の信号復元回路。
3. 前記記憶制御部は、前記入力信号の遅延情報を受け、前記記憶部から前記遅延情報に従って前記入力信号を配列順に読み出すとともに、該遅延情報が一定の場合には前記入力信号を前記入力順に記憶させ、前記遅延情報が遷移した場合にはその遷移に応じて前記配列中の位置を選択し、該位置に前記入力信号を記憶させることを特徴とする、請求項１に記載の信号復元回路。
4. 前記記憶部は、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）が可能な回路であって、該回路が２以上のフリップフロップで構成し、隣り合う２つのフリップフロップに同一データを入力することを特徴とする、請求項１に記載の信号復元回路。
5. 請求項１ないし請求項４の何れかの請求項に記載の信号復元回路をメモリデバイス毎に備え、各メモリデバイスリードデータのレイテンシを前記信号復元回路を用いてレイテンシを調整することを特徴とするレイテンシ調整回路。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれかの請求項に記載の信号復元回路又は請求項５に記載のレイテンシ調整回路を備えることを特徴とするメモリコントローラ。
7. 請求項１ないし請求項４のいずれかの請求項に記載の信号復元回路、請求項５に記載のレイテンシ調整回路又は請求項６に記載のメモリコントローラを備えることを特徴とするプロセッサ。
8. 請求項１ないし請求項４のいずれかの請求項に記載の信号復元回路、請求項５に記載のレイテンシ調整回路、請求項６に記載のメモリコントローラ又は請求項７に記載のプロセッサを備えることを特徴とするコンピュータ。
9. 入力信号を入力順に配列させて記憶し、配列順に前記入力信号の読み出しが可能な記憶部に、前記入力信号を前記入力順に記憶するステップと、
   前記入力信号の遅延情報により、前記記憶部における前記入力信号の入力から出力までの遅延時間を制御するステップと、
   を含むことを特徴とする信号復元方法。
10. 前記入力信号の前記遅延情報を受け、前記記憶部から前記入力信号を前記遅延情報に従って配列順に読み出すステップと、
    前記遅延情報が一定の場合には前記入力信号を前記入力順に記憶させ、前記遅延情報が遷移した場合にはその遷移に応じて前記配列中の位置を選択し、該位置に前記入力信号を記憶させるステップと、
    を含むことを特徴とする、請求項９に記載の信号復元方法。
11. 請求項９又は１０に記載の信号復元方法を含み、各メモリデバイスリードデータのレイテンシを調整することを特徴とするレイテンシ調整方法。
    

Images