JPH03147152A - メモリ・システム - Google Patents
メモリ・システムInfo
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- JPH03147152A JPH03147152A JP2248978A JP24897890A JPH03147152A JP H03147152 A JPH03147152 A JP H03147152A JP 2248978 A JP2248978 A JP 2248978A JP 24897890 A JP24897890 A JP 24897890A JP H03147152 A JPH03147152 A JP H03147152A
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- 230000015654 memory Effects 0.000 title claims abstract description 116
- 238000013500 data storage Methods 0.000 title claims description 10
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 210000000352 storage cell Anatomy 0.000 claims 39
- 230000004044 response Effects 0.000 claims 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007334 memory performance Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
- G06F12/0888—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches using selective caching, e.g. bypass
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
- G06F12/0844—Multiple simultaneous or quasi-simultaneous cache accessing
- G06F12/0853—Cache with multiport tag or data arrays
-
- G—PHYSICS
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- G06F12/0844—Multiple simultaneous or quasi-simultaneous cache accessing
- G06F12/0855—Overlapped cache accessing, e.g. pipeline
- G06F12/0859—Overlapped cache accessing, e.g. pipeline with reload from main memory
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
- G06F9/38—Concurrent instruction execution, e.g. pipeline or look ahead
- G06F9/3824—Operand accessing
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/10—Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
- G11C7/1006—Data managing, e.g. manipulating data before writing or reading out, data bus switches or control circuits therefor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
- Memory System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明はデータ処理の分野、より詳細に言えば、データ
処理システムに使用するための短期間のサイクル時間を
持つキャッシュ・メモリに関する。
処理システムに使用するための短期間のサイクル時間を
持つキャッシュ・メモリに関する。
B、従来の技術
]ンピュータ・システムのデータ処理速度は中央処理装
置(CPU)の設計及び製造の技術革新によって益々高
速化している。処理速度が高くなると、処理されるデー
タの量もまた増加する。従って、データは、コンピュー
タ・システム内の大容量で、より複雑なメモリ・システ
ムにストアされることが必要である。メモリが大型にな
るにつれて、データがメモリからCPUに転送されるに
必要な速度は増加する。然しながら、メモリが大容量に
なると、速度は遅くならざるを得す、従って、CPUが
動作することの出来る速度に限度が生じる。この問題を
軽減するための代表的な方法は階層的なメモリ・システ
ムを使用することである。このタイプのメモリ・システ
ムにおいて、高速で、低レベルの小容量のメモリと、低
速度で高レベルの大容量のメモリとがある。小容量のメ
モリはCPrJから、またはCPLJヘデータを非常に
高速度で転送する。高レベルのメモリは、CPUから、
またはCPUへ低速度でデータを転送するが、このメモ
リはCPUの動作のために必要な低いレベルのメモリ中
の正しいデータを保持する。
置(CPU)の設計及び製造の技術革新によって益々高
速化している。処理速度が高くなると、処理されるデー
タの量もまた増加する。従って、データは、コンピュー
タ・システム内の大容量で、より複雑なメモリ・システ
ムにストアされることが必要である。メモリが大型にな
るにつれて、データがメモリからCPUに転送されるに
必要な速度は増加する。然しながら、メモリが大容量に
なると、速度は遅くならざるを得す、従って、CPUが
動作することの出来る速度に限度が生じる。この問題を
軽減するための代表的な方法は階層的なメモリ・システ
ムを使用することである。このタイプのメモリ・システ
ムにおいて、高速で、低レベルの小容量のメモリと、低
速度で高レベルの大容量のメモリとがある。小容量のメ
モリはCPrJから、またはCPLJヘデータを非常に
高速度で転送する。高レベルのメモリは、CPUから、
またはCPUへ低速度でデータを転送するが、このメモ
リはCPUの動作のために必要な低いレベルのメモリ中
の正しいデータを保持する。
通常、CPUは同じデータを何度も求めるから、高レベ
ルのメモリは、低レベル・メモリはど高速度に動作する
必要はない。低レベル及び高レベル・メモリの組合せは
、最近のコンピュータ・システムに必要とされるストレ
ージ容量と高速度データ転送とを与える。
ルのメモリは、低レベル・メモリはど高速度に動作する
必要はない。低レベル及び高レベル・メモリの組合せは
、最近のコンピュータ・システムに必要とされるストレ
ージ容量と高速度データ転送とを与える。
通常、キャッシュ・メモリと呼ばれる低レベルのメモリ
は、高速度でCPUにデータを転送するよう要求される
と同時に、高レベルのメモリへ、または高レベルのメモ
リからデータの転送を行なう。キャッシュ・メモリは、
キャッシュ・メモリのメモリ・セルの呼び出しが、1ア
クセス・サイクルの間で書込み、または読取りが出来る
ように設計されたキャッシュ・メモリ用の論理回路を持
たせることによって上述の要求を満足させている。
は、高速度でCPUにデータを転送するよう要求される
と同時に、高レベルのメモリへ、または高レベルのメモ
リからデータの転送を行なう。キャッシュ・メモリは、
キャッシュ・メモリのメモリ・セルの呼び出しが、1ア
クセス・サイクルの間で書込み、または読取りが出来る
ように設計されたキャッシュ・メモリ用の論理回路を持
たせることによって上述の要求を満足させている。
つまり、CPUが特定のデータ・アドレスのロケーショ
ンを1度だけキャッシュ・メモリに送ると、CPUは、
キャッシュ・メモリに2度目のアドレスを送ることなく
、そのロケーションへの書込み及びそのロケーションか
らの読取りの両方が出来ると言うことである。CPUは
、それ自身の高い速度でメモリをアクセスすることが出
来るのに反して、メモリは、CPUの最低速度動作で動
作することが出来るだけだから、読取り中の書込(Wr
ite Through Read −W T R)動
作として知られているWTR動作は、性能に関するクリ
チカル・バスに影響することによりシステム全体の性能
に影響を与える。キャッシュ・メモリのアクセス・サイ
クル時間は一定であり、そして、この最低速度の動作を
達成するのに充分に長くなければならない、WTR動作
は、同じアドレスに対して行なわれる読取り動作と、そ
れに続けられる読込み動作との直列の組合せ動作だから
、WTR動作はキャッシュ・メモリの最も低い動作速度
を持っている。WTR動作に起因する低い速度のキャッ
シュ・メモリのアクセス・サイクルにより、与えられた
時間内でCPUによって遂行されるインストラクション
の数が減少し、その結果、コンピュータ・システムの性
能が低下することになる。
ンを1度だけキャッシュ・メモリに送ると、CPUは、
キャッシュ・メモリに2度目のアドレスを送ることなく
、そのロケーションへの書込み及びそのロケーションか
らの読取りの両方が出来ると言うことである。CPUは
、それ自身の高い速度でメモリをアクセスすることが出
来るのに反して、メモリは、CPUの最低速度動作で動
作することが出来るだけだから、読取り中の書込(Wr
ite Through Read −W T R)動
作として知られているWTR動作は、性能に関するクリ
チカル・バスに影響することによりシステム全体の性能
に影響を与える。キャッシュ・メモリのアクセス・サイ
クル時間は一定であり、そして、この最低速度の動作を
達成するのに充分に長くなければならない、WTR動作
は、同じアドレスに対して行なわれる読取り動作と、そ
れに続けられる読込み動作との直列の組合せ動作だから
、WTR動作はキャッシュ・メモリの最も低い動作速度
を持っている。WTR動作に起因する低い速度のキャッ
シュ・メモリのアクセス・サイクルにより、与えられた
時間内でCPUによって遂行されるインストラクション
の数が減少し、その結果、コンピュータ・システムの性
能が低下することになる。
キャッシュ・メモリのアクセス時間は、キャッシュ・メ
モリに関連した論理回路を通してcPUのサイクル時間
にリンクされる。この論理回路はCPUとキャッシュ・
メモリとの間のタイミングを維持する。CPUは、マシ
ン・サイクル期間の決められた時間の間、有効なアドレ
スをキャッシュ・メモリに送るだけである。マシン・サ
イクルは、コンピュータ・システムの部分の間でデータ
を転送することが出来る間の時間間隔を決める位相クロ
ックから取り出される。1つ、またはそれ以上の位相ク
ロックがあるけれども、通常、2つの位相クロックがあ
り、各位相回路は、夫々のクロックの状態に従ってデー
タを出力する。このことは、第1のクロックが第1の状
態(高位状態、または低位状態)にある時、第1のクロ
ックによってデータが出力されるような1つの論理回路
を必要とすることを意味する。第2のクロックは、第1
のクロックに対して直接に位相外れにあり(即ち、第2
のクロックが高位にある時、第1のクロックは低位にあ
り、第2のクロックが低位にある時、第1のクロックは
高位にある)、そして、第2のクロックと関連した論理
回路は、第2のクロックが第1の状態(高位、または低
位)にある時、データを出力する。従って、データが第
2のグループの論理回路から第1のグループの論理回路
へデータがシフトされない時にだけ、第1の論理回路グ
ループからのデータが、第2の論理回路のグループ(第
2のクロックに関連した)にシフトされる。この転送の
タイミングは、CPLIのすべての論理回路によって受
は取られたデータが、その論理回路により受は取られる
ことを意味するデータであることを保証する。
モリに関連した論理回路を通してcPUのサイクル時間
にリンクされる。この論理回路はCPUとキャッシュ・
メモリとの間のタイミングを維持する。CPUは、マシ
ン・サイクル期間の決められた時間の間、有効なアドレ
スをキャッシュ・メモリに送るだけである。マシン・サ
イクルは、コンピュータ・システムの部分の間でデータ
を転送することが出来る間の時間間隔を決める位相クロ
ックから取り出される。1つ、またはそれ以上の位相ク
ロックがあるけれども、通常、2つの位相クロックがあ
り、各位相回路は、夫々のクロックの状態に従ってデー
タを出力する。このことは、第1のクロックが第1の状
態(高位状態、または低位状態)にある時、第1のクロ
ックによってデータが出力されるような1つの論理回路
を必要とすることを意味する。第2のクロックは、第1
のクロックに対して直接に位相外れにあり(即ち、第2
のクロックが高位にある時、第1のクロックは低位にあ
り、第2のクロックが低位にある時、第1のクロックは
高位にある)、そして、第2のクロックと関連した論理
回路は、第2のクロックが第1の状態(高位、または低
位)にある時、データを出力する。従って、データが第
2のグループの論理回路から第1のグループの論理回路
へデータがシフトされない時にだけ、第1の論理回路グ
ループからのデータが、第2の論理回路のグループ(第
2のクロックに関連した)にシフトされる。この転送の
タイミングは、CPLIのすべての論理回路によって受
は取られたデータが、その論理回路により受は取られる
ことを意味するデータであることを保証する。
キャッシュ・メモリの論理回路は一方のクロックの第2
位相の間で、エンコードされたアドレス・ビットを受取
り且つ保持(ラッチ)する。受取り論理回路は、そのク
ロックの第1の位相の間でデータを8カするから、デー
タは、第2位相の間でラッチされる。一方のクロック(
第1クロツク)の第2位相が終了した時、第1クロツク
の第1位相が開始し、そして、エンコードされたアドレ
ス・ビットをデコード回路に送る。デコード回路の結果
はキャッシュ・メモリのメモリ・セルをアドレスするの
に用いられる。第1クロツクも第2位相の間で、データ
がラッチされるのを待つ時間は、無駄な時間である。こ
の無駄な時間は、書込み動作に比較した場合、読取り動
作の間のCPLIの性能に特に悪影響を与える。これは
、読取り動作がデータ・フローの丁度開始点にあること
が原因である。データがメモリ・セルから読取られた後
は、そのデータがCPLIで使用可能になる前に、デー
タは幾つかの動作くパリティ・チエツク、テーブル・ル
ックアップ等)を経て送られねばならない。
位相の間で、エンコードされたアドレス・ビットを受取
り且つ保持(ラッチ)する。受取り論理回路は、そのク
ロックの第1の位相の間でデータを8カするから、デー
タは、第2位相の間でラッチされる。一方のクロック(
第1クロツク)の第2位相が終了した時、第1クロツク
の第1位相が開始し、そして、エンコードされたアドレ
ス・ビットをデコード回路に送る。デコード回路の結果
はキャッシュ・メモリのメモリ・セルをアドレスするの
に用いられる。第1クロツクも第2位相の間で、データ
がラッチされるのを待つ時間は、無駄な時間である。こ
の無駄な時間は、書込み動作に比較した場合、読取り動
作の間のCPLIの性能に特に悪影響を与える。これは
、読取り動作がデータ・フローの丁度開始点にあること
が原因である。データがメモリ・セルから読取られた後
は、そのデータがCPLIで使用可能になる前に、デー
タは幾つかの動作くパリティ・チエツク、テーブル・ル
ックアップ等)を経て送られねばならない。
これらのすべての動作は時間を必要とし、そして、第1
クロツクの第2位相が終了する前に完了されなければな
らない。このことは、第1クロツクの第2位相が終了さ
れる前に、データを単に書込まねばならない書込み動作
の場合と比較される。デコード動作は、データが書込ま
れる前に必要とされる最後の動作なので、書込み動作を
完了するサイクル内に充分な時間が残されている。従っ
て、読取り時間を減少することは、CPUの性能を工場
させるのに重要な要素である。
クロツクの第2位相が終了する前に完了されなければな
らない。このことは、第1クロツクの第2位相が終了さ
れる前に、データを単に書込まねばならない書込み動作
の場合と比較される。デコード動作は、データが書込ま
れる前に必要とされる最後の動作なので、書込み動作を
完了するサイクル内に充分な時間が残されている。従っ
て、読取り時間を減少することは、CPUの性能を工場
させるのに重要な要素である。
読取り動作における無駄な時間を除去することによって
、キャッシュ・メモリのアクセス時間中の読取り時間を
減少させることは、WTR動作が直列的に行なわれるの
で、WTR動作時間を減少する。読取り時間を減少する
ことは、非オーバーラツプ読取り及び書込み動作を行な
う動作時間を減少する。然しながら、WTR動作は、キ
ャッシュ・メモリのアクセスに開運して依然として長い
動作時間であり、従って、キャッシュ・メモリのアクセ
ス時間を限定する。直列的に行なわれる動作の性質は、
キャッシュ・メモリのアクセス全体の時間に関して読取
り及び書込み動作の改善の効果を制限する。
、キャッシュ・メモリのアクセス時間中の読取り時間を
減少させることは、WTR動作が直列的に行なわれるの
で、WTR動作時間を減少する。読取り時間を減少する
ことは、非オーバーラツプ読取り及び書込み動作を行な
う動作時間を減少する。然しながら、WTR動作は、キ
ャッシュ・メモリのアクセスに開運して依然として長い
動作時間であり、従って、キャッシュ・メモリのアクセ
ス時間を限定する。直列的に行なわれる動作の性質は、
キャッシュ・メモリのアクセス全体の時間に関して読取
り及び書込み動作の改善の効果を制限する。
C0発明が解決しようとする課題
本発明の目的はキャッシュ・メモリのアクセス・システ
ムを改良することにある。
ムを改良することにある。
本発明の他の目的は、マシン・サイクル時間が減少され
るように、キャッシュ・メモリのアクセス・システムを
改良することにある。
るように、キャッシュ・メモリのアクセス・システムを
改良することにある。
本発明の他の目的は、読取り動作を遂行する時間が減少
されるように、キャッシュ・メモリのアクセス・システ
ムを改良することにある。
されるように、キャッシュ・メモリのアクセス・システ
ムを改良することにある。
本発明の他の目的は、読取り中に書込みを遂行する時間
が減少されるように、キャッシュ・メモリのアクセス・
システムを改良することにある。
が減少されるように、キャッシュ・メモリのアクセス・
システムを改良することにある。
本発明の他の目的は、書込み動作中の読取り動作がグリ
ッチしないように、キャッシュ・メモリのアクセス・シ
ステムを改良することにある。
ッチしないように、キャッシュ・メモリのアクセス・シ
ステムを改良することにある。
06課題を解決するための手段
本発明は読取り中の書込み(WTR)動作の間に書込み
及び読取り動作を並列的に行なわせるバイパス回路を使
用する。このバイパス回路は、WTR動作が生じた時、
キャッシュ・メモリの読取り及び書込みのデコードの計
画中に送られるエンコードされたアドレスを比較するこ
とによって感知する。また、バイパス回路はキャッシュ
・メモリの出力に直接にデータを送り、新しく送られる
データがメモリ・セル中にストアされ、そしてメモリ・
セルから読取りが出来るまで待つ必要をなくす。データ
がストアされたセルから読取られなくとも、セルは読取
リアドレス回路を通してアドレスされる。これは、バイ
パス回路が減勢された時に、キャッシュ・メモリの8力
にグリッチが発生するのを回避するのに必要である。バ
イパス回路の使用は2つの点でキャッシュ・メモリのア
クセス時間を改良する。第1の点として、WTR動作に
対して必要な時間を減少することである。第2の点とし
て、WTRの時間が減少されるので、読取り動作がより
効率的になることである。
及び読取り動作を並列的に行なわせるバイパス回路を使
用する。このバイパス回路は、WTR動作が生じた時、
キャッシュ・メモリの読取り及び書込みのデコードの計
画中に送られるエンコードされたアドレスを比較するこ
とによって感知する。また、バイパス回路はキャッシュ
・メモリの出力に直接にデータを送り、新しく送られる
データがメモリ・セル中にストアされ、そしてメモリ・
セルから読取りが出来るまで待つ必要をなくす。データ
がストアされたセルから読取られなくとも、セルは読取
リアドレス回路を通してアドレスされる。これは、バイ
パス回路が減勢された時に、キャッシュ・メモリの8力
にグリッチが発生するのを回避するのに必要である。バ
イパス回路の使用は2つの点でキャッシュ・メモリのア
クセス時間を改良する。第1の点として、WTR動作に
対して必要な時間を減少することである。第2の点とし
て、WTRの時間が減少されるので、読取り動作がより
効率的になることである。
E、実施例
ストレージにアクセスを必要とする中央処理装置(CP
U)は、コンピュータ・メモリ中のデータ・ストレージ
のアドレス・ロケーションを発生することによってその
アクセスが得られる。メモリは種々の容量のものでよく
、本発明に従った速度を持ち、CPUにデータを与える
が、またはCPUにデータをストアさせるかの何れかの
キャッシュ・メモリか、あるいは、その両方でもよいキ
ャッシュ・メモリである。第1図は本発明を適用するこ
との出来るコンピュータ・システムを示す。
U)は、コンピュータ・メモリ中のデータ・ストレージ
のアドレス・ロケーションを発生することによってその
アクセスが得られる。メモリは種々の容量のものでよく
、本発明に従った速度を持ち、CPUにデータを与える
が、またはCPUにデータをストアさせるかの何れかの
キャッシュ・メモリか、あるいは、その両方でもよいキ
ャッシュ・メモリである。第1図は本発明を適用するこ
との出来るコンピュータ・システムを示す。
CPU200は必要なキャッシュ・メモリ・アドレスを
発生し、論理回路400はアドレス要求と、キャッシュ
・メモリ300にアクセスするアドレスとの間のタイミ
ングを与える。論理回路400は、CPU200、キャ
ッシュ・メモリ300の一部か、または図示されたよう
な独立した装置の一部であってよい。CPU200は、
アドレスを発生し、そのアドレスを論理回路400に転
送する。アドレスが読取られる場合には、そのアドレス
はキャッシュ・メモリ300に直接に送られ、アドレス
は読取られ、そしてデータはキャッシュ・メモリ300
から論理回路400に送られ、続いてCPU200に送
り返される。アドレスが書き込まれる場合には、アドレ
ス及びデータは論理回路400に送られ、論理回路40
0はアドレス及びデータの両方をキャッシュ・メモリ3
00に送り、そして、データは書込まれる。最後に、キ
ャッシュ・メモリによって遂行される動作がWTR動作
の場合には、アドレスは論理回路400に送られる。デ
ータ及びアドレスは書込まれるべきキャッシュ・メモリ
300に送られる。キャッシュ・メモリから読取られる
べきデータは、書込みのためにキャッシュ・メモリに送
られるデータと同じデータである。次に、このデータは
論理回路400からCPU200に送られ、そしてキャ
ッシュ・メモリ300をバイパスする。
発生し、論理回路400はアドレス要求と、キャッシュ
・メモリ300にアクセスするアドレスとの間のタイミ
ングを与える。論理回路400は、CPU200、キャ
ッシュ・メモリ300の一部か、または図示されたよう
な独立した装置の一部であってよい。CPU200は、
アドレスを発生し、そのアドレスを論理回路400に転
送する。アドレスが読取られる場合には、そのアドレス
はキャッシュ・メモリ300に直接に送られ、アドレス
は読取られ、そしてデータはキャッシュ・メモリ300
から論理回路400に送られ、続いてCPU200に送
り返される。アドレスが書き込まれる場合には、アドレ
ス及びデータは論理回路400に送られ、論理回路40
0はアドレス及びデータの両方をキャッシュ・メモリ3
00に送り、そして、データは書込まれる。最後に、キ
ャッシュ・メモリによって遂行される動作がWTR動作
の場合には、アドレスは論理回路400に送られる。デ
ータ及びアドレスは書込まれるべきキャッシュ・メモリ
300に送られる。キャッシュ・メモリから読取られる
べきデータは、書込みのためにキャッシュ・メモリに送
られるデータと同じデータである。次に、このデータは
論理回路400からCPU200に送られ、そしてキャ
ッシュ・メモリ300をバイパスする。
キャッシュ・メモリ300は、1ワードがM個のビット
でN個のワードとして組織されている、即ち、この実施
例においては、Nは16であり、Mは32であるように
組織されている。第2図は、キャッシュ・メモリ中の各
ワードがMピット毎に繰り返される0ビツトの読取り及
び書込みアクセス・システムを示している。キャッシュ
・メモリ300のベース・セル310中に書込むために
、書込み選択ライン(WS)が、ビット0の特定のワー
ドに対して補正されなければならない。キャッシュ・メ
モリ300のベース・セル310に書込むために、書込
みライン(WS )はビットOの特定のワードに対して
付勢されなければならない。
でN個のワードとして組織されている、即ち、この実施
例においては、Nは16であり、Mは32であるように
組織されている。第2図は、キャッシュ・メモリ中の各
ワードがMピット毎に繰り返される0ビツトの読取り及
び書込みアクセス・システムを示している。キャッシュ
・メモリ300のベース・セル310中に書込むために
、書込み選択ライン(WS)が、ビット0の特定のワー
ドに対して補正されなければならない。キャッシュ・メ
モリ300のベース・セル310に書込むために、書込
みライン(WS )はビットOの特定のワードに対して
付勢されなければならない。
記号WSO1320で示されているワードOのWSライ
ン(ワードN−1までのすべてのWSラインと共に)は
、デコードされたワード0のアドレス信号(WAO)と
、書込み付勢信号(We)と、第2位相クロック信号(
C2)とのアンドの組合せである。これらのアンドのプ
ールの組合せが「1」である時、データはデータ入力ラ
インを通ってベース・セル310に送られて、そこにス
トアされる。第2位相クロック信号C2と、We倍信号
、キャッシュ・メモリに書込みアクセス信号をゲートす
る。同様に、ワード0 (R5O)322のビット0に
対する読取り信号は第1位相クロック信号C2によって
ゲートされる。ワード0の読取り選択ライン(FLAO
)(そして、ワードN−1までのすべてのワードと共に
)はベース・セル310に読取りアクセスを与えるため
に第2位相クロック信号C2によってアンド・ゲートさ
れる。
ン(ワードN−1までのすべてのWSラインと共に)は
、デコードされたワード0のアドレス信号(WAO)と
、書込み付勢信号(We)と、第2位相クロック信号(
C2)とのアンドの組合せである。これらのアンドのプ
ールの組合せが「1」である時、データはデータ入力ラ
インを通ってベース・セル310に送られて、そこにス
トアされる。第2位相クロック信号C2と、We倍信号
、キャッシュ・メモリに書込みアクセス信号をゲートす
る。同様に、ワード0 (R5O)322のビット0に
対する読取り信号は第1位相クロック信号C2によって
ゲートされる。ワード0の読取り選択ライン(FLAO
)(そして、ワードN−1までのすべてのワードと共に
)はベース・セル310に読取りアクセスを与えるため
に第2位相クロック信号C2によってアンド・ゲートさ
れる。
第3図はキャッシュ・メモリ300のベース・セル31
0を示している。ベース・セル310はメモリ・セル3
12と、N/P転送ゲート314と、4デバイス・スタ
ック326を持っている。
0を示している。ベース・セル310はメモリ・セル3
12と、N/P転送ゲート314と、4デバイス・スタ
ック326を持っている。
メモリ・セル312は月並な交差結合インバータである
。N/P転送ゲート314は、夫々のソース及びドレイ
ンを接続したN型トランジスタ(NM OS )及びP
型トランジスタ(PMO5)の並列接続である。PMO
Sトランジスタのゲート信号はNMOSトランジスタの
ゲートに印加された信号の反転信号(補数信号)である
。このタイプの転送ゲートは、トランジスタのソースか
らドレインへの転送遅延が、通常のNMO5、またはP
MO5の単一トランジスタの転送ゲートの持つ遅延より
も小さな遅延(従って、動作が速い)を持っており、論
理回路のフル・レベル、例えば、GND(設置電位)及
びVDD (供給電位)を与える。転送ゲート314の
ゲート信号は、ライン322上のビットOに対する読取
り選択信号R50(同様に、ビットM−1までの信号R
5I、R52等と共に)と、その補数信号R5O’であ
る。
。N/P転送ゲート314は、夫々のソース及びドレイ
ンを接続したN型トランジスタ(NM OS )及びP
型トランジスタ(PMO5)の並列接続である。PMO
Sトランジスタのゲート信号はNMOSトランジスタの
ゲートに印加された信号の反転信号(補数信号)である
。このタイプの転送ゲートは、トランジスタのソースか
らドレインへの転送遅延が、通常のNMO5、またはP
MO5の単一トランジスタの転送ゲートの持つ遅延より
も小さな遅延(従って、動作が速い)を持っており、論
理回路のフル・レベル、例えば、GND(設置電位)及
びVDD (供給電位)を与える。転送ゲート314の
ゲート信号は、ライン322上のビットOに対する読取
り選択信号R50(同様に、ビットM−1までの信号R
5I、R52等と共に)と、その補数信号R5O’であ
る。
読取り選択信号の両方の位相は読取りビットを選択する
時に必要である。転送ゲート314はメモリ・セルの出
力に接続されており、ストアされたデータの読取りは専
用の読取り選択ラインを付勢するだけである。4デバイ
ス・スタック316はメモリ・セル312に書込み能力
を与える。それは、直列に接続された2個のNMOSデ
バイスに対して、2個のPMOSデバイスの直列の組合
せ(ソースからドレイン)を直列に接続したものである
。このデバイス・スタックは高電位(通常、キャッシュ
・メモリの供給電位)と、低電位(通常、チップの接地
電位)との間に接続される。最低位のN M OSデバ
イスのゲートはワード選択信号(ワード0に対してライ
ン320上の信号WSOと、同様に、ワードn−1まで
の信号、WSl、WS2等を持っている)に接続されて
いる。WSO′は、読取り信号(そして他のワード選択
信号)と同様に、WSOの補数信号であり、最上位のP
MOSゲート信号のために用いられる。中間の2MO5
及びNMOSゲートは夫々データ入力ライン825に接
続されている。4デバイス・スタック316の出力はス
タック中のPMOS及びNMOSデバイスの間のソース
/ドレイン接続である。
時に必要である。転送ゲート314はメモリ・セルの出
力に接続されており、ストアされたデータの読取りは専
用の読取り選択ラインを付勢するだけである。4デバイ
ス・スタック316はメモリ・セル312に書込み能力
を与える。それは、直列に接続された2個のNMOSデ
バイスに対して、2個のPMOSデバイスの直列の組合
せ(ソースからドレイン)を直列に接続したものである
。このデバイス・スタックは高電位(通常、キャッシュ
・メモリの供給電位)と、低電位(通常、チップの接地
電位)との間に接続される。最低位のN M OSデバ
イスのゲートはワード選択信号(ワード0に対してライ
ン320上の信号WSOと、同様に、ワードn−1まで
の信号、WSl、WS2等を持っている)に接続されて
いる。WSO′は、読取り信号(そして他のワード選択
信号)と同様に、WSOの補数信号であり、最上位のP
MOSゲート信号のために用いられる。中間の2MO5
及びNMOSゲートは夫々データ入力ライン825に接
続されている。4デバイス・スタック316の出力はス
タック中のPMOS及びNMOSデバイスの間のソース
/ドレイン接続である。
WSO,320が選択された時、ゲート・スタックは、
データ入力ライン325上の信号をメモリ・セル312
に転送する。
データ入力ライン325上の信号をメモリ・セル312
に転送する。
第4図は読取り選択信号322等がどのようにして発生
されるかを示している。CPU200は第ルベルの論理
回路L1.330中にストアされているエンコードされ
たアドレスを発生する。
されるかを示している。CPU200は第ルベルの論理
回路L1.330中にストアされているエンコードされ
たアドレスを発生する。
この第ルベルの論理回路L1.330は、ライン340
上の第1位相クロック信号C1と関連している。論理回
路L1.330は、第1位相クロック信号C1の間で、
エンコードされたアドレスを受取り、ラッチし、そして
、読取リアドレス・デコーダ335に送る。読取リアド
レス・デコーダ335はエンコードされたアドレスをデ
コードし、そして読取リアドレス・ラッチRAL 33
7にデコードされたアドレスを送る。アドレス・ラッチ
RAL337は、第2位相クロックC2が状態を変化し
た時に、ライン342の第2位相クロック信号C2によ
って駆動され、データはラッチ中に保持される。第1位
相クロック信号C1が終了する前(これはまた、第2位
相クロック信号C2の状態が変更する前)に、デコード
されたアドレスは、ラッチRAL337に送られる。第
2位相クロック信号C2の状態の変化時間は、読取りの
遅延が測定される開始時間である。全体のデコードを完
成するために、ライン340上の第1位相クロック信号
C1信号の前に充分な時間がないとしても、回MLI、
330の前に読取りデコード回路を置くのではなく、回
路L1.330とラッチRAL337との間に読取りデ
コード回路を置くことは、部分的なデコードが可能とな
る。従来のシステムは、第1位相クロック信号C1によ
りエンコードされたアドレスをラッチL1中にラッチし
、そして、デコードされるべきエンコードされたアドレ
スを送る前に、第2位相クロック信号C2が第2レベル
の論理回路L2の状態を変化した時に、捕獲されたデー
タを通過する。RAL 337中にデータをラッチする
前に、データをデコードすることは、第2位相クロック
信号C2の微妙な時間中のデコード動作に対して待ち時
間の浪費を避けるばかりでなく、無効なアドレスのデコ
ードを回避する。
上の第1位相クロック信号C1と関連している。論理回
路L1.330は、第1位相クロック信号C1の間で、
エンコードされたアドレスを受取り、ラッチし、そして
、読取リアドレス・デコーダ335に送る。読取リアド
レス・デコーダ335はエンコードされたアドレスをデ
コードし、そして読取リアドレス・ラッチRAL 33
7にデコードされたアドレスを送る。アドレス・ラッチ
RAL337は、第2位相クロックC2が状態を変化し
た時に、ライン342の第2位相クロック信号C2によ
って駆動され、データはラッチ中に保持される。第1位
相クロック信号C1が終了する前(これはまた、第2位
相クロック信号C2の状態が変更する前)に、デコード
されたアドレスは、ラッチRAL337に送られる。第
2位相クロック信号C2の状態の変化時間は、読取りの
遅延が測定される開始時間である。全体のデコードを完
成するために、ライン340上の第1位相クロック信号
C1信号の前に充分な時間がないとしても、回MLI、
330の前に読取りデコード回路を置くのではなく、回
路L1.330とラッチRAL337との間に読取りデ
コード回路を置くことは、部分的なデコードが可能とな
る。従来のシステムは、第1位相クロック信号C1によ
りエンコードされたアドレスをラッチL1中にラッチし
、そして、デコードされるべきエンコードされたアドレ
スを送る前に、第2位相クロック信号C2が第2レベル
の論理回路L2の状態を変化した時に、捕獲されたデー
タを通過する。RAL 337中にデータをラッチする
前に、データをデコードすることは、第2位相クロック
信号C2の微妙な時間中のデコード動作に対して待ち時
間の浪費を避けるばかりでなく、無効なアドレスのデコ
ードを回避する。
RAL337中の読取リアドレスのデコード出力をラッ
チすることはそのラッチの出力が第2位相クロック信号
C2の状態が変化した後に一定に保たれるので、第2位
相クロック信号C2によって読取り選択信号をゲートす
る。読取り選択信号は補数化され、そしてキャッシュ・
メモリ・アレー中の夫々のセルに送られる。付加的な時
間を節約するために、付加的なチップの領域を使用する
という犠牲を払うことによって、デコーダは、両方の位
相が02の時間でラッチされなければならない読取り選
択信号の両方の位相を与えることが出来る。書込み選択
信号は、第5図に示された読取り選択信号と同じように
発生される。Ll、430はエンコードされたアドレス
を書込みアドレス・デコーダ345に送り、このアドレ
ス・デコーダ345はエンコードされたアドレスをデコ
ードする。デコードされたアドレスはN/P転送ゲート
360によってインバータ・バッファ354にゲートさ
れる。転送ゲート360のゲート入力は書込み付勢信号
352と、第2位相クロック信号C2のライン342と
の「アンド」の組合せ(両方の信号及び補数)である。
チすることはそのラッチの出力が第2位相クロック信号
C2の状態が変化した後に一定に保たれるので、第2位
相クロック信号C2によって読取り選択信号をゲートす
る。読取り選択信号は補数化され、そしてキャッシュ・
メモリ・アレー中の夫々のセルに送られる。付加的な時
間を節約するために、付加的なチップの領域を使用する
という犠牲を払うことによって、デコーダは、両方の位
相が02の時間でラッチされなければならない読取り選
択信号の両方の位相を与えることが出来る。書込み選択
信号は、第5図に示された読取り選択信号と同じように
発生される。Ll、430はエンコードされたアドレス
を書込みアドレス・デコーダ345に送り、このアドレ
ス・デコーダ345はエンコードされたアドレスをデコ
ードする。デコードされたアドレスはN/P転送ゲート
360によってインバータ・バッファ354にゲートさ
れる。転送ゲート360のゲート入力は書込み付勢信号
352と、第2位相クロック信号C2のライン342と
の「アンド」の組合せ(両方の信号及び補数)である。
インバータ・バッファ354の出力及びその関連した補
数は、キャッシュ・メモリに送られる書込み選択信号で
ある。第2位相クロック信号C2によってゲートされた
転送トランジスタ360は、決められた02時間の間、
有効なデータを持つRAL337と同じ機能を与える。
数は、キャッシュ・メモリに送られる書込み選択信号で
ある。第2位相クロック信号C2によってゲートされた
転送トランジスタ360は、決められた02時間の間、
有効なデータを持つRAL337と同じ機能を与える。
第6図は本発明のバイパス回路を示している。
4デバイス・スタック355はキャッシュ・メモリの(
ビット0しか図示していない)各ビットに対するデータ
入力ライン325に接続されている。
ビット0しか図示していない)各ビットに対するデータ
入力ライン325に接続されている。
4デバイス・スタック355の出力はキャッシュ・メモ
リの出力バッファ350に接続されている。
リの出力バッファ350に接続されている。
すべてのワードのすべてのビットを含むすべてのベース
・セルのN/P転送ゲート314の出力はN/P転送ゲ
ート365の入力に接続されている。
・セルのN/P転送ゲート314の出力はN/P転送ゲ
ート365の入力に接続されている。
最後に、このN/P転送ゲート365の出力はキャッシ
ュ・メモリの出力バッファ350に接続されている。4
デバイス・スタック355とN/P転送ゲート365と
の両方へのゲート入力は、ライン342上の第2位相ク
ロック信号C2の指定されたXn359(Oビットに対
してn=o、1ビツトに対してn=1、等々)と、書込
み付勢信号と、WTR信号357とのアンドの組合せ(
真数及び補数の両方)である。WTR信号357は、エ
ンコードされた読取り信号が特定のワードに対するエン
コードされた書込みアドレスと等しい時を表示する論理
信号である。この信号はエンコードされた読取り及び書
込みアドレスを比較する排他的オア・トリーのような論
理的比較機能により発生される。読取り及び書込みアド
レスの両方はラッチL1中にストアされるので、Xn信
号359は第2位相クロック信号やC2の前に発生され
、そして第2位相クロック信号C2の期間の間、有効に
保たれる。
ュ・メモリの出力バッファ350に接続されている。4
デバイス・スタック355とN/P転送ゲート365と
の両方へのゲート入力は、ライン342上の第2位相ク
ロック信号C2の指定されたXn359(Oビットに対
してn=o、1ビツトに対してn=1、等々)と、書込
み付勢信号と、WTR信号357とのアンドの組合せ(
真数及び補数の両方)である。WTR信号357は、エ
ンコードされた読取り信号が特定のワードに対するエン
コードされた書込みアドレスと等しい時を表示する論理
信号である。この信号はエンコードされた読取り及び書
込みアドレスを比較する排他的オア・トリーのような論
理的比較機能により発生される。読取り及び書込みアド
レスの両方はラッチL1中にストアされるので、Xn信
号359は第2位相クロック信号やC2の前に発生され
、そして第2位相クロック信号C2の期間の間、有効に
保たれる。
1つの02クロツク・サイクルの間で同じアドレスを書
込み及び読取ることは、何時、読取り中の書込みが行な
われるかを決める。Xn359が低位にある時、4デバ
イス・スタック355の上部のPMOSデバイス及び下
部のNMOSデバイスはオフである。また、N/P転送
ゲート365はオンのままである。実際、システムはバ
イパス回路からの干渉を受けることなく、書込み及び読
取りを行なう、然しながら、Xnが高位にある時、4デ
バイス・スタック355の上部PMOSデバイス及び下
部NMOSデバイスはオンに転じ、そしてN/P転送ゲ
ート365は、キャッシュ・メモリ・アレーをキャッシ
ュ・メモリの出力バッファ350から切り離す。従って
、書込みに続いて読取られるデータは書込まれ、そして
同時に読取られる。
込み及び読取ることは、何時、読取り中の書込みが行な
われるかを決める。Xn359が低位にある時、4デバ
イス・スタック355の上部のPMOSデバイス及び下
部のNMOSデバイスはオフである。また、N/P転送
ゲート365はオンのままである。実際、システムはバ
イパス回路からの干渉を受けることなく、書込み及び読
取りを行なう、然しながら、Xnが高位にある時、4デ
バイス・スタック355の上部PMOSデバイス及び下
部NMOSデバイスはオンに転じ、そしてN/P転送ゲ
ート365は、キャッシュ・メモリ・アレーをキャッシ
ュ・メモリの出力バッファ350から切り離す。従って
、書込みに続いて読取られるデータは書込まれ、そして
同時に読取られる。
バイパス回路は、同じストレージ・アドレスに対して、
書込み、及び読取り動作の直列的な組合せを取り除く。
書込み、及び読取り動作の直列的な組合せを取り除く。
然しながら、本発明のバイパス回路は、WTR動作の間
において、読取りデコードを取り除かない。これは、読
取りデコードを遂行することが、N/P転送ゲート31
4の出力を4デバイス・スタック355の出力と同じ電
位に到達させるからである。Xn359が降下した時、
N/P転送ゲート365はオンに転じ、そして、N/P
転送ゲート365の両端の電位が同電位なので、キャッ
シュ・メモリの出力350には電圧スパイクとか、「グ
リッチ」は生じない。従って、読取リテコーダをバイパ
ス回路と共に設けることによって、メモリの信頼性が維
持されるばかりでなく、WTR動作に要する時間が顕著
に減少される。
において、読取りデコードを取り除かない。これは、読
取りデコードを遂行することが、N/P転送ゲート31
4の出力を4デバイス・スタック355の出力と同じ電
位に到達させるからである。Xn359が降下した時、
N/P転送ゲート365はオンに転じ、そして、N/P
転送ゲート365の両端の電位が同電位なので、キャッ
シュ・メモリの出力350には電圧スパイクとか、「グ
リッチ」は生じない。従って、読取リテコーダをバイパ
ス回路と共に設けることによって、メモリの信頼性が維
持されるばかりでなく、WTR動作に要する時間が顕著
に減少される。
本発明のバイパス回路は2つの点で、全体のマシン・サ
イクル時間を減少する。第1の点とじては、WTR動作
は書込みみ、読取り動作が直列的でないから、この動作
はキャッシュ・メモリによって必要とされる最長の時間
の動作ではなく、また、この動作時間はキャッシュ・メ
モリの最も短いマシン・サイクルを決めるものではない
と言う点である6本発明においてマシン・サイクルを決
める動作は読取り動作である。第2の点としては、本発
明に従ったバイパス回路を用いた読取り動作時間を減少
する効果的な手段は、L2論理回路中にエンコードされ
た「読取り」アドレスをラッチするのではなく、L1論
理回路中にエンコードされた「読取り」アドレスをラッ
チさせて、L2論理回路の動作の前に読取りデコードを
遂行していると言う点である。本発明のバイパス論理回
路はキャッシュ・メモリの性能を顕著に向上させる。
イクル時間を減少する。第1の点とじては、WTR動作
は書込みみ、読取り動作が直列的でないから、この動作
はキャッシュ・メモリによって必要とされる最長の時間
の動作ではなく、また、この動作時間はキャッシュ・メ
モリの最も短いマシン・サイクルを決めるものではない
と言う点である6本発明においてマシン・サイクルを決
める動作は読取り動作である。第2の点としては、本発
明に従ったバイパス回路を用いた読取り動作時間を減少
する効果的な手段は、L2論理回路中にエンコードされ
た「読取り」アドレスをラッチするのではなく、L1論
理回路中にエンコードされた「読取り」アドレスをラッ
チさせて、L2論理回路の動作の前に読取りデコードを
遂行していると言う点である。本発明のバイパス論理回
路はキャッシュ・メモリの性能を顕著に向上させる。
キャッシュ・メモリは、CPUの性能のクリチカル・パ
スの一部なので、改善された性能はCP[Jの全体の性
能を向上することになる。
スの一部なので、改善された性能はCP[Jの全体の性
能を向上することになる。
F0発明の効果
本発明は従来の装置におけるキャッシュ・メモリのアク
セスを改善することによって、メモリの信頼性を維持す
ると共に、CPU全体の性能を向上させることが出来、
特に、WTR動作に要する時間を顕著に減少することが
出来る。
セスを改善することによって、メモリの信頼性を維持す
ると共に、CPU全体の性能を向上させることが出来、
特に、WTR動作に要する時間を顕著に減少することが
出来る。
第1図は本発明を適用するためのコンピュータ・システ
ムを説明するための図、第2図は本発明を適用するため
のMビットのキャッシュ・メモリの1つのビットの読取
り及び書込みのアクセス・システムを説明するための図
、第3図は本発明に使ったキャッシュ・メモリのベース
・セルを示す図、第4図は本発明に従ったキャッシュ・
メモリの読取リアドレスのデコード方法を説明するため
の図、第5図は本発明に従ったキャッシュ・メモリの書
込みアドレスのデコード方法を説明するための図、第6
図は本発明に従ったキャッシュ・メモリのバイパス回路
を示す図である。 100・・・・コンピュータ・システム、200・・・
・中央処理装置(CPU)、300・・・・キャッシュ
・メモリ、310・・・・ベース・セル、312・・・
・メモリ・セル、314.360.365・・・・N/
P転送ゲート、316.350・・・・出力バッファ、
355・・・・4デバイス・スタック、320・・・・
ワード・ライン(WS)、322・・・・読取り選択信
号、325・・・・データ入力ライン、330(Ll)
・・・・第ルベルの論理回路、335・・・・読取リア
ドレス・デコーダ、337・・・・アドレス・ラッチ(
FtAL)、340・・・・第1の位相のクロック回路
、345・・・・書込みアドレス・デコーダ、400・
・・・論理回路、cl・・・・第1の位相のクロック信
号、C2・・・・第2の位相のクロック信号、RAQ・
・・・ワード0の読取り選択信号、WAO・・・・ワー
ドOのアドレス信号、We・・・・書込み付勢信号。 出 願 人 インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーポレーション 代 理 人 弁理士 山 本 仁 朗(外1
名)
ムを説明するための図、第2図は本発明を適用するため
のMビットのキャッシュ・メモリの1つのビットの読取
り及び書込みのアクセス・システムを説明するための図
、第3図は本発明に使ったキャッシュ・メモリのベース
・セルを示す図、第4図は本発明に従ったキャッシュ・
メモリの読取リアドレスのデコード方法を説明するため
の図、第5図は本発明に従ったキャッシュ・メモリの書
込みアドレスのデコード方法を説明するための図、第6
図は本発明に従ったキャッシュ・メモリのバイパス回路
を示す図である。 100・・・・コンピュータ・システム、200・・・
・中央処理装置(CPU)、300・・・・キャッシュ
・メモリ、310・・・・ベース・セル、312・・・
・メモリ・セル、314.360.365・・・・N/
P転送ゲート、316.350・・・・出力バッファ、
355・・・・4デバイス・スタック、320・・・・
ワード・ライン(WS)、322・・・・読取り選択信
号、325・・・・データ入力ライン、330(Ll)
・・・・第ルベルの論理回路、335・・・・読取リア
ドレス・デコーダ、337・・・・アドレス・ラッチ(
FtAL)、340・・・・第1の位相のクロック回路
、345・・・・書込みアドレス・デコーダ、400・
・・・論理回路、cl・・・・第1の位相のクロック信
号、C2・・・・第2の位相のクロック信号、RAQ・
・・・ワード0の読取り選択信号、WAO・・・・ワー
ドOのアドレス信号、We・・・・書込み付勢信号。 出 願 人 インターナショナル・ビジネス・マシー
ンズ・コーポレーション 代 理 人 弁理士 山 本 仁 朗(外1
名)
Claims (20)
- (1)アドレス信号を発生する処理装置と、データ入力
手段とデータ出力手段とに接続され、ストレージ・セル
を有し、データをストアするストレージ手段と、 上記ストレージ手段に接続されており、上記処理装置か
らのアドレス信号をデコードし、且つ、上記ストレージ
手段内のアドレスにアクセスを与え、読取りアドレスに
は読取りアクセスを与え、書込みアドレスには書込みア
クセスを与えるデコード手段と、 上記デコード手段と関連しており、上記読取りアドレス
が上記書込みアドレスと同じである時、制御パルスを発
生する論理回路手段と、 上記ストレージ手段に接続され、上記制御パルスに応答
して上記ストレージ手段中のデータ・フローを制御し、
上記書込みアドレスが上記読取りアドレスと等しい時に
、データを上記ストレージ手段に書込むと同時に、上記
ストレージ手段から読取ることが出来るように、上記デ
ータ入力手段からのデータを、上記ストレージ・セル及
び上記データ出力手段に転送するバイパス回路手段とか
らなるメモリ・システム。 - (2)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態を有
することと、 上記制御パルスが上記第1の状態にある時に、上記バイ
パス回路手段は上記データ出力手段を上記ストレージ・
セルに結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ出力手段を上記ストレージ・セ
ルに減結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ入力手段を上記データ出力手段
に結合することと を特徴とする請求項(1)に記載のメモリ・システム。 - (3)上記バイパス回路手段は、 高電位及び第2PMOSデバイスの間に接続された第1
PMOSデバイスを有する4デバイス・スタックを含む
ことと、上記第1PMOSデバイスは上記制御パルスの
補数パルスに接続されたゲートを持ち、上記第2PMO
Sデバイスは上記第1PMOSデバイス及び第1NMO
Sデバイスとの間に接続されており、上記第2PMOS
デバイスは上記データ入力手段に接続されたゲートを持
つており、上記第1NMOSデバイスは上記第2NMO
Sデバイス及び第2NMLSデバイスの間に接続されて
おり、上記第1NMOSデバイスは上記データ入力手段
に接続されているゲートを持つており、上記第2NMO
Sデバイスは上記第1NMOSデバイス及び低電位との
間に接続されており、上記第1NMOSデバイスは上記
制御パルスに接続されたゲートを持つていることと、 上記第2PMOSデバイス及び上記第1NMOSデバイ
スの間の上記接続線は上記データ出力手段に接続されて
いることと、 上記ストレージ・セル及び上記データ出力手段Sデバイ
スの間の上記接続線は上記データ出力手段に接続されて
いることと、 上記ストレージ・セル及び上記データ出力手段との間の
接続されたN/P転送ゲート手段を含むことと、上記N
/P転送ゲート手段は第3NMOSデバイスに対して第
3PMOSデバイスの並列接続綿を有し、上記第3PM
OSデバイスは上記制御パルスに接続されたゲートを有
し、上記第3NMOSデバイスは上記制御パルスの上記
補数パルスに接続されたゲートを有することと を特徴とする請求項(1)に記載のメモリ・システム。 - (4)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態をも
つことと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第1の
状態にある時に、上記データ出力手段を上記ストレージ
・セルに結合することと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第2の
状態にある時に、上記データ出力手段を上記ストレージ
・セルに減結合することと、上記バイパス回路手段は上
記制御パルスが上記第2の状態にある時、上記データ入
力手段を上記出力手段に結合することと を特徴とする請求項(3)に記載のメモリ・システム。 - (5)アドレス信号を発生する処理装置と、データ入力
手段とデータ出力手段とに接続され、ストレージ・セル
を有し、データをストアするストレージ手段と、 処理装置からのアドレス信号をラッチするためのラッチ
手段と、 上記ストレージ手段及び上記ラッチ手段に接続され、上
記ラッチ手段が上記アドレス信号をラッチする前に、上
記ラッチ手段から上記アドレス信号を受取つて上記アド
レス信号をデコードし、且つ上記ストレージ手段中のア
ドレスにアクセスを与え、読取りアドレスに対して読取
りアクセスを与え、書込みアドレスに対して書込みアク
セスを与えるデコード手段と、 上記デコード手段と関連しており、上記読取りアドレス
が上記書込みアドレスと同じである時、制御パルスを発
生する論理回路手段と、 上記ストレージ手段に接続され、上記制御パルスに応答
して、上記ストレージ手段中の上記データのフローを制
御し、上記書込みアドレスが上記読取りアドレスと等し
い時に、データを上記ストレージ手段に書込むと同時に
上記ストレージ手段から読取ることが出来るように、上
記データ入力手段からのデータを、上記ストレージ・セ
ル及び上記データ出力手段に転送するバイパス回路とか
らなるメモリ・システム。 - (6)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態を有
することと、 上記制御パルスが上記第1の状態にある時に、上記バイ
パス回路手段は上記データ出力手段を上記ストレージ・
セルに結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ出力手段を上記ストレージ・セ
ルに減結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ入力手段を上記ストレージ・セ
ルに結合することと を特徴とする請求項(5)に記載のメモリ・システム。 - (7)上記バイパス回路手段は、 高電位及び第2PMOSデバイスの間に接続された第1
PMOSデバイスを有する4デバイス・スタックを含む
ことと、上記第1PMOSデバイスは上記制御パルスの
補数パルスに接続されたゲートを持ち、上記第2PMO
Sデバイスは上記第1PMOSデバイス及び第1NMO
Sデバイスとの間に接続されており、上記第2PMOS
デバイスは上記データ入力手段に接続されたゲートを持
つており、上記第1NMOSデバイスは上記第2NMO
Sデバイス及び第2NMLSデバイスの間に接続されて
おり、上記第1NMOSデバイスは上記データ入力手段
に接続されているゲートを持つており、上記第2NMO
Sデバイスは上記第1NMOSデバイス及び低電位との
間に接続されており、上記第1NMOSデバイスは上記
制御パルスに接続されたゲートを持つていることと、 上記第2PMOSデバイス及び上記第1NMOSデバイ
スの間の上記接続線は上記データ出力手段に接続されて
いることと、 上記ストレージ・セル及び上記データ出力手段の間に接
続されたN/P転送ゲートを含むことと、上記N/P転
送ゲートは第3NMOSデバイスに対して第3PMOS
デバイスの並列接続線を持ち、上記第3PMOSデバイ
スは上記制御パルスに接続されたゲートを持ち、上記第
3NMOSデバイスは上記制御パルスの上記補数パルス
に接続されたゲートを持つていることと を特徴とする請求項(5)に記載のメモリ・システム。 - (8)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態を持
つことと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第1の
状態にある時に、上記データ出力手段をストレージ・セ
ルに結合することと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第2の
状態にある時に、上記データ上記データ出力手段をスト
レージ・セルに減結合することと、上記バイパス回路手
段は上記制御パルスが上記第2の状態にある時に、上記
データ出力手段のストレージ・セルに結合することと を特徴とする請求項(7)に記載のメモリ・システム。 - (9)データ入力手段とデータ出力手段とに接続され、
ストレージ・セルを有し、データをストアするストレー
ジ手段と、 上記ストレージ手段に接続されており、アドレス信号を
デコードし、且つ、上記ストレージ手段中のアドレスに
アクセスを与え、読取りアドレスには読取りアクセスを
与え、書込みアドレスには書込みアクセスを与えるデコ
ード手段と、 上記デコード手段と関連されており、読取りアドレスが
上記書込みアドレスと等しい時、制御パルスを発生する
論理回路手段と、 上記ストレージ手段に接続され、上記制御パルスに応答
して、上記ストレージ手段中の上記データのフローを制
御し、上記書込みアドレスが上記読取りアドレスと等し
い時に、データを上記ストレージ手段に書込むと同時に
上記ストレージ手段から読取ることが出来るように、上
記データ入力手段からのデータを、上記ストレージ・セ
ル及び上記データ出力手段に転送するバイパス回路手段
と からなるデータ信号及びアドレス信号と共に使用するメ
モリ装置。 - (10)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態を
有することと、 上記制御パルスが上記第1の状態にある時に、上記バイ
パス回路手段は上記データ出力手段を上記ストレージ・
セルに結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ出力手段を上記ストレージ・セ
ルに減結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ入力手段を上記ストレージ・セ
ルに結合することと を特徴とする請求項(9)に記載のメモリ装置。 - (11)上記バイパス回路手段は、 高電位及び第2PMOSデバイスの間に接続された第1
PMOSデバイスを有する4デバイス・スタックを含む
ことと、上記第1PMOSデバイスは上記制御パルスの
補数パルスに接続されたゲートを持ち、上記第2PMO
Sデバイスは上記第1PMOSデバイス及び第1NMO
Sデバイスとの間に接続されており、上記第2PMOS
デバイスは上記データ入力手段に接続されたゲートを持
つており、上記第1NMOSデバイスは上記第2NMO
Sデバイス及び第2NMOSデバイスの間に接続されて
おり、上記第1NMOSデバイスは上記データ入力手段
に接続されているゲートを持つており、上記第2NMO
Sデバイスは上記第1NMOSデバイス及び低電位との
間に接続されており、上記第2NMOSデバイスは上記
制御パルスに接続されたゲートを持つていることと、 上記第2PMOSデバイス及び上記第1NMOSデバイ
スの間の上記接続線は上記データ出力手段に接続されて
いることと、 上記ストレージ・セル及び上記データ出力手段との間の
接続されたN/P転送ゲート手段を含むことと、上記N
/P転送ゲート手段は第3NMOSデバイスに対して第
3PMOSデバイスの並列接続線を有し、上記第3PM
OSデバイスは上記制御パルスに接続されたゲートを有
し、上記第3NMOSデバイスは上記制御パルスの上記
補数パルスに接続されたゲートを有することと を特徴とする請求項(9)に記載のメモリ装置。 - (12)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態を
有することと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第1の
状態にある時に、上記データ出力手段を上記ストレージ
・セルに結合することと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第2の
状態にある時に、上記データ出力手段を上記ストレージ
・セルに減結合することと、上記バイパス回路手段は上
記制御パルスが上記第2の状態にある時、上記データ入
力手段を上記データ出力手段に結合することと を特徴とする請求項(11)に記載のメモリ装置。 - (13)データ入力手段とデータ出力手段とに接続され
、ストレージ・セルを有し、データをストアするストレ
ージ手段と、 アドレス信号をラッチするラッチ手段と、 上記ストレージ手段及び上記ラッチ手段に接続され、上
記ラッチ手段が上記アドレス信号をラッチする前に、上
記ラッチ手段から上記アドレス信号を受取つて上記アド
レス手段をデコードし、且つ上記ストレージ手段中のア
ドレスにアクセスを与え、読取りアドレスに対して読取
りアクセスを与え、書込アドレスに対して書込みアクセ
スを与えるデコード手段と、 上記デコード手段と関連しており、上記読取りアドレス
が上記書込みアドレスと同じである時、制御パルスを発
生する論理回路手段と、 上記ストレージ手段に接続され、上記制御パルスに応答
して、上記ストレージ手段中の上記データのフローを制
御し、上記書込みアドレスが上記読取りアドレスと等し
い時に、データを上記ストレージ手段に書込むと同時に
上記ストレージ手段から読取ることが出来るように、上
記データ入力手段からのデータを、上記ストレージ・セ
ル及び上記データ出力手段に転送するバイパス回路手段
と からなるデータ信号とアドレス信号と共に使用するメモ
リ装置。 - (14)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態を
有することと、 上記制御パルスが上記第1の状態にある時に、上記バイ
パス回路手段は上記データ出力手段を上記ストレージ・
セルに結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ出力手段を上記ストレージ・セ
ルに減結合することと、 上記バイパス回路手段は上記制御パルスが上記第2の状
態にある時、上記データ入力手段を上記データ出力手段
に結合することと を特徴とする請求項(13)に記載のメモリ装置。 - (15)上記バイパス回路手段は、 高電位及び第2PMOSデバイスの問に接続された第1
PMOSデバイスを有する4デバイス・スタックを含む
ことと、上記第1PMOSデバイスは上記制御パルスの
補数パルスに接続されたゲートを持ち、上記第2PMO
Sデバイスは上記第1PMOSデバイス及び第1NMO
Sデバイスとの間に接続されており、上記第2PMOS
デバイスは上記データ入力手段に接続されたゲートを持
つており、上記第1NMOSデバイスは上記第2NMO
Sデバイス及び第2NMLSデバイスの間に接続されて
おり、上記第1NMOSデバイスは上記データ入力手段
に接続されているゲートを持つており、上記第2NMO
Sデバイスは上記第1NMOSデバイス及び低電位との
間に接続されており、上記第2NMOSデバイスは上記
制御パルスに接続されたゲートを持つていることと、 上記第2PMOSデバイス及び上記第1NMOSデバイ
スの間の上記接続線は上記データ出力手段に接続されて
いることと、 上記ストレージ・セル及び上記データ出力手段の間の接
続されたN/P転送ゲートを含むことと、上記N/P転
送ゲートは第3NMOSデバイスに対して第3PMOS
デバイスの並列接続線を持ち、上記第3PMOSデバイ
スは上記制御パルスに接続されたゲートを持ち、上記第
3NMOSデバイスは上記制御パルスの上記補数パルス
に接続されたゲートを持つていることと を特徴とする請求項(13)に記載のメモリ装置。 - (16)上記制御パルスは第1の状態及び第2の状態を
持つことと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第1の
状態にある時に、上記データ出力手段を上記ストレージ
・セルに結合することと、 上記バイパス回路手段は、上記制御パルスが上記第2の
状態にある時に、上記データ出力手段を上記ストレージ
・セルに減結合することと、上記バイパス回路手段は上
記制御パルスが上記第2の状態にある時に、上記データ
入力手段を上記ストレージ・セルに結合することと を特徴とする請求項(15)に記載のメモリ装置。 - (17)処理装置を持つメモリ・システム内のデータ・
ストレージをアクセスする方法において、処理装置にお
いてアドレス信号を発生することと、 データ入力手段及びデータ出力手段を有するストレージ
手段中のデータ・ストレージ・セルを特定する、上記ア
ドレス信号からの読取りアドレス及び書込みアドレスを
デコードすることと、上記読取りアドレスが上記書込み
アドレスと同じである時、第1及び第2の状態を持つ制
御パルスを発生することと、 上記書込みアドレスがデコードされた後、マシン・サイ
クルの間に上記書込みアドレス・ストレージ・セルにデ
ータを書込むことと、 上記制御パルスが上記第1の状態にある時、上記読取り
アドレスがデコードされた後、上記マシン・サイクルの
間に上記読取りアドレス・ストレージからデータを読取
ることと、 上記書込みアドレスが上記読取りアドレスと同じ時、デ
ータが上記ストレージ手段に書込まれると同時に、上記
ストレージ手段から読取ることが出来るように、上記制
御パルスが上記第2の状態にある時に上記データ入力手
段からデータを読取ることと からなるデータ・ストレージのアクセス方法。 - (18)上記制御パルスが上記第2の状態にある時、上
記データ・ストレージ・セルから上記データ出力手段を
遮断することと、 上記出力手段に転送される電圧スパイクを阻止するため
に、上記制御パルスが上記第2の状態にある時、上記読
取りアドレスがデコードされた後に、上記マシン・サイ
クルの間に上記読取りアドレス・ストレージ・セルをア
クセスすることと、上記制御パルスが上記第1の状態に
ある時、上記データ出力手段を上記ストレージ・セルに
接続することと を含む請求項(17)に記載のデータ・ストレージのア
クセス方法。 - (19)処理装置を持つメモリ・システム内のデータ・
ストレージをアクセスする方法において、処理装置中に
アドレス信号を発生することと、上記アドレス信号をラ
ッチすることと、 データ入力手段及びデータ出力手段を有するストレージ
手段中のデータ・ストレージ・セルを特定する、上記ア
ドレス信号からの読取りアドレス及び書込みアドレスを
、上記アドレス信号をラッチする前に、デコードするこ
とと、 上記読取りアドレスが上記書込みアドレスと同じである
時、第1及び第2の状態を持つ制御パルスを発生するこ
とと、 上記書込みアドレスがデコードされた後、マシン・サイ
クルの間に上記書込みアドレス・ストレージ・セルにデ
ータを書込むことと、 上記制御パルスが上記第1の状態にある時、上記読取り
アドレスがデコードされた後、上記マシン・サイクルの
間に上記読取りアドレス・ストレージからデータを読取
ることと、 上記書込みアドレスが上記読取りアドレスと同じ時、デ
ータが上記ストレージ手段に書込まれたと同時に、上記
ストレージ手段から読取ることが出来るように、上記制
御パルスが上記第2の状態にある時に上記データ入力手
段からデータを読取ることと からなるデータ・ストレージのアクセス方法。 - (20)上記制御パルスが上記第2の状態にある時、上
記データ・ストレレージ・セルから上記データ出力手段
を遮断することと、 上記出力手段に転送される電圧スパイクを阻止するため
に、上記制御パルスが上記第2の状態にある時、上記読
取りアドレスがデコードされた後に、上記マシン・サイ
クルの間に上記読取りアドレス・ストレージ・セルをア
クセスすることと、上記制御パルスが上記第1の状態に
ある時、上記データ出力手段を上記ストレージ・セルに
接続することと を含む請求項(19)に記載のデータ・ストレージのア
クセス方法。
Applications Claiming Priority (2)
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JP (1) | JPH0670778B2 (ja) |
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