JP7407167B2 - メモリの複数のランクを有するシステムのダイナミックランダムアクセスメモリリフレッシュの構成 - Google Patents
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Description
一部の電子デバイスは、ダブルデータレート第4世代(DDR4)同期DRAM等のダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)を含む。例えば、デスクトップコンピュータは、各種の計算処理の情報(すなわち、データ、命令等)を記憶するために使用されるメインメモリとして、数ギガバイトのDDR4 SDRAMを含むことができる。一般に、DRAMは、半導体集積回路チップ上に製造された集積回路要素を用いて情報を記憶する半導体メモリである。例えば、一部のDRAMは、情報のビットを記憶するためにキャパシタを使用し、キャパシタは、論理値1を記憶するために充電され、論理値0を記憶するために放電される。DRAMは、情報を記憶するために使用される回路要素によって時間の経過と共に電荷が消失するという意味で「ダイナミック」である。これは、回路要素が周期的に再充電されない場合、DRAMに記憶された情報が最終的に消失することを意味する。例えば、キャパシタを記憶要素として使用するDRAMの場合、キャパシタの充電状態がリークによって失われる。したがって、記憶された情報を保持するために、キャパシタを再充電、すなわち「リフレッシュ」しなければならない。
以下の説明では、実施形態を説明するために様々な用語が使用される。以下に、これらの用語を簡略化して一般的に説明する。用語は、明確及び簡潔にするために本明細書に記載されていない重要な追加態様を有してもよく、したがって、説明は、用語を限定することを意図していないことに留意されたい。
説明する実施形態は、メモリ機能ブロック及びメモリコントローラ機能ブロックを有する電子デバイスを含む。メモリ機能ブロックは、複数ランクのダイナミックランダムアクセス(DRAM)メモリ回路を含む。メモリ回路は、時間の経過と共に電荷が消失するという点で「ダイナミック」であり、したがって、記憶された情報の消失を回避するために周期的にリフレッシュされなければならない。メモリコントローラ機能ブロックは、リフレッシュ間隔中にメモリの個々のランクに対してリフレッシュ動作をどのように実行するか、及び、そのようなリフレッシュ動作をいつ実行するかを決定するリフレッシュロジックを含む。例えば、メモリコントローラは、指定された基準に基づいて、リフレッシュされるメモリの特定のランク、及び、リフレッシュ間隔中にメモリのランクがリフレッシュされるリフレッシュ順序を決定することができる。
図1は、いくつかの実施形態による、電子デバイス100を示すブロック図である。図1に示すように、電子デバイス100は、処理機能ブロック102と、メモリ機能ブロック110と、を含む。一般に、処理機能ブロック102及びメモリ機能ブロック110は、ハードウェア、すなわち、様々な回路要素及びデバイスを使用して実装される。例えば、処理機能ブロック102及びメモリ機能ブロック110を、機能ブロックの各々について1つ以上の個別の半導体チップを含む1つ以上の半導体チップ上に完全に製造すること、ディスクリート回路要素と組み合わせて半導体チップから形成すること、ディスクリート回路要素単体から製造すること等が可能である。本明細書で説明するように、処理機能ブロック102及びメモリ機能ブロック110は、メモリ機能ブロック110内のダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)のリフレッシュを処理するための動作を実行する。
説明する実施形態では、メモリ機能ブロック内のダイナミックメモリ回路は、「リフレッシュ動作」中に、記憶された情報の消失を回避するためにリフレッシュされる。いくつかの実施形態では、リフレッシュ動作は、メモリのランクの分解能で実行されるため、メモリのランク内の全てのメモリ回路が、単一のリフレッシュ動作中にリフレッシュされる。いくつかの実施形態では、リフレッシュ動作中に、リフレッシュされるメモリのランクが最初に除去されるか、アクティブな使用からブロックされるため、メモリアクセス及びメモリのランクのメモリ回路に記憶された情報を必要とする他の動作は、リフレッシュ動作の期間中、停止、終了又は遅延される。例えば、いくつかの実施形態では、メモリコントローラは、リフレッシュ動作が完了するまで、保留中のメモリアクセス動作を、ランクに関連するバッファ、キュー又は他のメモリ回路に記憶する。次に、メモリのランクがリフレッシュされる。例えば、いくつかの実施形態では、ランク内のメモリ要素のロウのセットについて、リフレッシュ動作中、各ロウがリフレッシュされるまで、メモリコントローラは、メモリ回路の次のロウ内のビットのセットからの値をロウバッファに記憶し、メモリ回路のそのロウのメモリ回路をプリチャージし、記憶された値をロウバッファからメモリ回路のそのロウに書き戻す。リフレッシュ動作が完了すると、すなわち、ランク内のメモリ回路が全てリフレッシュされると、メモリのランクが解放されてアクティブな使用に戻るため、メモリアクセス、及び、バッファリング済みのメモリアクセスを含むメモリ回路に記憶された情報を必要とする他の動作が、正常に実行される。
説明する実施形態では、メモリコントローラ内のリフレッシュロジックは、複数のメモリのランクの中から、メモリのランク内のダイナミックメモリ回路がリフレッシュされる順序を決定する。図2は、いくつかの実施形態による、メモリのランクに対してリフレッシュを実行するために使用されるリフレッシュ順序を選択するためのプロセスを示すフローチャートである。図2に示す動作は、いくつかの実施形態によって実行される動作の一般的な例として示されていることに留意されたい。他の実施形態によって実行される動作は、異なる動作及び/又は異なる順序で実行される動作を含む。図2の例では、電子デバイス100と同様の内部構成を有する電子デバイスが、様々な動作を実行するものとして説明する。しかしながら、いくつかの実施形態では、異なる構成の電子デバイスが、説明する動作を実行する。例えば、異なる数のランク、メモリモジュール等が電子デバイス内に存在してもよい。
本明細書で説明する実施形態、及び、図2~図4の例では、リフレッシュ動作は、ランクレベルで(すなわち、ランクの分解能によって)実行される。しかしながら、ランク毎のバンク及びDRAMチップの特定の数は、電子デバイスの構成、使用中のDRAMメモリ技術又はアーキテクチャ、メモリモジュールの配置等に応じて変化する。例えば、いくつかの実施形態では、ランクは、1つのDRAMチップのみ、1つ以上のバンク等を含む。したがって、「ランク」をリフレッシュする場合、ランク内の1つ以上のバンクをリフレッシュすることができる。いくつかの実施形態では、リフレッシュ動作中にリフレッシュされるバンクの数及び配置は、ランク内の全てのバンクよりも少ないバンク、すなわち、ランク内の一部のバンクのみが、所定のリフレッシュ間隔(又は、サブ間隔)中にリフレッシュされる。例えば、いくつかの実施形態では、複数のバンクのランク内の1つ以上のバンクを個別にリフレッシュすることができる。これらの実施形態では、ランクのリフレッシュについて説明した動作を、ランク内の1つ以上のバンクに適用するように対応させることができる。例えば、リフレッシュ間隔及び/又はリフレッシュ順序は、バンクレベル、並びに/又は、ランク及びバンクレベルで決定することができ、それに応じてリフレッシュを実行することができる。
Claims (21)
- 複数のメモリのランクを含むメモリ機能ブロックと、
前記メモリに接続されたメモリコントローラ機能ブロックと、を備え、
メモリコントローラは、
前記メモリのランク毎のバッファリング済みのメモリアクセスに基づいて、リフレッシュ間隔中にリフレッシュが実行されるメモリの2つ以上のランクを検出することと、
前記メモリの2つ以上のランクに対するバッファリング済みのメモリアクセスの1つ以上の特性に少なくとも部分的に基づいて、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行するためのリフレッシュ順序を決定することと、
前記リフレッシュ順序で、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行することと、
を行うように構成されたリフレッシュロジックを含む、
電子デバイス。 - 前記リフレッシュ順序で、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行する場合に、
前記リフレッシュロジックは、
前記メモリの2つ以上のランクのうち前記リフレッシュ順序の1番目である所定のランクについて、対応するバッファリング済みのメモリアクセスを停止することと、前記リフレッシュ間隔の開始とほぼ同時にメモリの前記所定のランクに対してリフレッシュを実行することと、を行うように構成されている、
請求項1の電子デバイス。 - 前記リフレッシュ順序で、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行する場合に、
前記リフレッシュロジックは、
前記リフレッシュ順序で前記メモリのランクのうち前のランクに対してリフレッシュが実行されている間、前記メモリのランクのうち所定のランクについて対応するバッファリング済みのメモリアクセスを実行することによって、後続のリフレッシュのためにメモリの前記所定のランクを準備することを行うように構成されている、
請求項1の電子デバイス。 - 前記リフレッシュロジックは、
前記リフレッシュ順序で前記メモリのランクのうち前記前のランクに対してリフレッシュが実行されている間、特定のメモリコマンドをメモリの前記所定のランクに送信することを停止することによって、前記後続のリフレッシュのためにメモリの前記所定のランクを準備することを行うように構成されている、
請求項3の電子デバイス。 - 前記リフレッシュロジックは、
前記リフレッシュ間隔中にリフレッシュが実行される前記メモリのランクの数に少なくとも部分的に基づいて、前記リフレッシュ間隔を複数のサブ間隔に分割することであって、各サブ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクのうち異なるランクに対してリフレッシュが実行される、ことを行うように構成されている、
請求項1の電子デバイス。 - 前記バッファリング済みのメモリアクセスの特性は、前記バッファリング済みのメモリアクセスのカウントを含み、
より多くのバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクは、前記リフレッシュ順序において、より少ないバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクよりも後の順序に含まれる、
請求項1の電子デバイス。 - 前記バッファリング済みのメモリアクセスの特性は、前記メモリアクセスの各々のタイプを含み、
より多くの所定のタイプのバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクは、前記リフレッシュ順序において、より少ない前記所定のタイプのバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクよりも先の順序に含まれる、
請求項1の電子デバイス。 - 前記メモリアクセスの各々のタイプは、メモリ読み出し又はメモリ書き込みのうち一方を含む、
請求項7の電子デバイス。 - 前記バッファリング済みのメモリアクセスの特性は、前記メモリアクセスの優先度を含み、
より高い優先度のバッファリング済みのメモリアクセスをより多く有するメモリのランクは、前記リフレッシュ順序において、より高い優先度のバッファリング済みのメモリアクセスをより少なく有するメモリのランクよりも先の順序に含まれる、
請求項1の電子デバイス。 - 前記リフレッシュロジックは、
前記バッファリング済みのメモリアクセスの前記1つ以上の特性に加えて、前記メモリコントローラによって実行された又は実行される動作に基づいて、前記メモリのランクのうち少なくとも1つについてのリフレッシュ間隔中にリフレッシュを実行するためのリフレッシュ順序を決定することを行うように構成されている、
請求項1の電子デバイス。 - 特定の数のメモリアクセスがメモリの所定のランク内にバッファリングされている場合に、前記メモリの所定のランクに対してリフレッシュが実行される、
請求項1の電子デバイス。 - 各ランクは、1つ以上のメモリのバンクを含み、
前記検出することと、前記決定することと、前記実行することと、が前記メモリのランク内のメモリのバンクに対して実行されることによって、メモリの所定のランク内の前記1つ以上のメモリのバンクの一部のみが前記リフレッシュ間隔中にリフレッシュされる、
請求項1の電子デバイス。 - 複数のメモリのランクを含むメモリ機能ブロックと、リフレッシュロジックを含むメモリコントローラ機能ブロックと、を有する電子デバイスを動作させるための方法であって、
前記リフレッシュロジックによって、前記メモリのランク毎のバッファリング済みのメモリアクセスに基づいて、リフレッシュ間隔中にリフレッシュが実行されるメモリの2つ以上のランクを検出することと、
前記メモリの2つ以上のランクに対するバッファリング済みのメモリアクセスの1つ以上の特性に少なくとも部分的に基づいて、前記リフレッシュロジックによって、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行するためのリフレッシュ順序を決定することと、
前記メモリコントローラ機能ブロックによって、前記リフレッシュ順序で、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行することと、を含む、
方法。 - 前記リフレッシュ順序で、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行することは、
前記メモリの2つ以上のランクのうち前記リフレッシュ順序の1番目である所定のランクについて、対応するバッファリング済みのメモリアクセスを停止することと、前記リフレッシュ間隔の開始とほぼ同時にメモリの前記所定のランクに対してリフレッシュを実行することと、を含む、
請求項13の方法。 - 前記リフレッシュ順序で、前記リフレッシュ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクに対してリフレッシュを実行することは、
前記リフレッシュ順序で前記メモリのランクのうち前のランクに対してリフレッシュが実行されている間、前記メモリのランクのうち所定のランクについて対応するバッファリング済みのメモリアクセスを実行することによって、後続のリフレッシュのためにメモリの前記所定のランクを準備することを含む、
請求項13の方法。 - 前記リフレッシュ順序で前記メモリのランクのうち前記前のランクに対してリフレッシュが実行されている間、特定のメモリコマンドをメモリの前記所定のランクに送信することを停止することによって、前記後続のリフレッシュのためにメモリの前記所定のランクを準備することをさらに含む、
請求項15の方法。 - 前記リフレッシュ間隔中にリフレッシュが実行される前記メモリのランクの数に少なくとも部分的に基づいて、前記リフレッシュ間隔を複数のサブ間隔に分割することであって、各サブ間隔中に前記メモリの2つ以上のランクのうち何れかのランクに対してリフレッシュが実行される、ことをさらに含む、
請求項13の方法。 - 前記バッファリング済みのメモリアクセスの特性は、前記バッファリング済みのメモリアクセスのカウントを含み、
より多くのバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクは、前記リフレッシュ順序において、より少ないバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクよりも後の順序に含まれる、
請求項13の方法。 - 前記バッファリング済みのメモリアクセスの特性は、前記メモリアクセスの各々のタイプを含み、
より多くの所定のタイプのバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクは、前記リフレッシュ順序において、より少ない前記所定のタイプのバッファリング済みのメモリアクセスを有するメモリのランクよりも先の順序に含まれる、
請求項13の方法。 - 前記バッファリング済みのメモリアクセスの特性は、前記メモリアクセスの優先度を含み、
より高い優先度のバッファリング済みのメモリアクセスをより多く有するメモリのランクは、前記リフレッシュ順序において、より高い優先度のバッファリング済みのメモリアクセスをより少なく有するメモリのランクよりも先の順序に含まれる、
請求項13の方法。 - 前記リフレッシュロジックは、
前記バッファリング済みのメモリアクセスの前記1つ以上の特性に加えて、前記メモリコントローラによって実行された又は実行される動作に基づいて、前記メモリのランクのうち少なくとも1つについてのリフレッシュ間隔中にリフレッシュを実行するためのリフレッシュ順序を決定することを行うように構成されている、
請求項13の方法。
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