JPH04324187A - Dynamic ram - Google Patents

Dynamic ram

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JPH04324187A
JPH04324187A JP3119345A JP11934591A JPH04324187A JP H04324187 A JPH04324187 A JP H04324187A JP 3119345 A JP3119345 A JP 3119345A JP 11934591 A JP11934591 A JP 11934591A JP H04324187 A JPH04324187 A JP H04324187A
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JP
Japan
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data
page
buffer
address
cell array
Prior art date
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Withdrawn
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JP3119345A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanobu Yuhara
雅信 湯原
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a dynamic RAM provided with a multi page mode which enables quick access. CONSTITUTION:Data is transferred to one line of a memory cell array 10 spedified by a low address, one bit of data specified by a column address with specified one line data is transferred to the outside and plural page buffers 8 are provided so as to hold the content of data equivalent to one line of the memory cell array 10.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、高速アクセスが可能な
マルチページモードを有するダイナミックRAMに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dynamic RAM having a multi-page mode that allows high-speed access.

【0002】プロセッサが用いるメモリにはROMやR
AMがある。ROMは読み出し専用メモリでしばしばR
AMと対比される。RAMはランダムアクセス可能なメ
モリである。RAMの中には、一度データを記憶すると
電源が切れるまでそのデータを保持することができるス
タティックRAM(以下「SRAM」という)や、その
他ダイナミックRAM(以下「DRAM」という)があ
る。
[0002]The memory used by the processor includes ROM and R.
There is AM. ROM is a read-only memory often called R.
Contrasted with AM. RAM is randomly accessible memory. Among the RAMs, there are static RAMs (hereinafter referred to as "SRAM") that can store data once and retain the data until the power is turned off, and other dynamic RAMs (hereinafter referred to as "DRAMs").

【0003】一般にDRAMは、SRAMに比べて記憶
容量は大きいが、アクセス速度が遅くサイクル時間が長
いという問題があった。アクセス速度が遅い原因の1つ
は、チップのピン数を少なくするため、アドレスを2回
に分けて与えるためである。また、サイクル時間が長い
のは、アクセス時間が長いことに加えて、メモリセルか
らデータを読み出すとメモリセルの内容を破壊してしま
うために再書き込みをしなければならないためである。
Generally, DRAM has a larger storage capacity than SRAM, but has problems of slow access speed and long cycle time. One of the reasons for the slow access speed is that the address is given twice in order to reduce the number of pins on the chip. Furthermore, the cycle time is long because, in addition to the long access time, reading data from a memory cell destroys the contents of the memory cell, which requires rewriting.

【0004】0004

【従来の技術】このような問題を解決するために、DR
AMに、ニブルモード、スタティックコラムモード、高
速ページモードなどが考えられてきた。これらのモード
は、以前アクセスしたページの内容をDRAMチップ内
のバッファに保持することによって、同じページに対す
る後続のアクセスを、ページアドレスを与えることなく
高速アクセスするためのものである。これらの高速アク
セス方法は、通常のアクセス方法に比べてアクセス時間
が半分程度になっている。
[Prior Art] In order to solve such problems, DR
For AM, nibble mode, static column mode, high speed page mode, etc. have been considered. These modes are for maintaining the contents of a previously accessed page in a buffer within the DRAM chip, thereby allowing subsequent accesses to the same page to be made at high speed without providing a page address. These high-speed access methods require about half the access time compared to normal access methods.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の高速ペ
ージモードは、1つのページに対する連続アクセスでな
ければ効果が出なかった。例えば、命令コード領域のア
クセスで高速ページモードを開始しても、別ページのデ
ータコード領域のアクセスがあるとそこで高速ページモ
ードを解除しなければならない。一般に、命令コードと
データコードは別ページにある場合が多いので、従来の
高速ページモードでは大きな効果が得られないという問
題点があった。
However, the conventional high-speed page mode was only effective when one page was accessed continuously. For example, even if the high-speed page mode is started by accessing the instruction code area, the high-speed page mode must be canceled when the data code area of another page is accessed. Generally, instruction codes and data codes are often located on separate pages, so the conventional high-speed page mode has the problem of not being very effective.

【0006】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
、命令コード領域、データコード領域、その他スタック
領域などを別々に管理するシステムにおいても、高速ア
クセスが可能となるマルチページモードを有するDRA
Mを提供することを目的とする。
In view of these conventional problems, the present invention provides a DRA that has a multi-page mode that enables high-speed access even in a system that separately manages instruction code areas, data code areas, and other stack areas.
The purpose is to provide M.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段により達成
される。
According to the invention, the above objects are achieved by the means set out in the claims.

【0008】すなわち、請求項1の発明は、外部からの
データ入力のバッファリングを行なうデータ入力バッフ
ァと、外部へのデータ出力のバッファリングを行なうデ
ータ出力バッファと、データを記憶するメモリセルアレ
イと、該メモリセルアレイが記憶するデータのアドレス
を示す外部からのアドレス信号をバッファリングするア
ドレスバッファと、該アドレスバッファが保持するコラ
ムアドレスをデコードするコラムデコーダと、前記アド
レスバッファが保持するロウアドレスをデコードするロ
ウデコーダと、前記ロウアドレスが指定する前記メモリ
セルアレイの1つの行との間でデータ転送を行ない、指
定された1つの行のデータで前記カラムアドレスが指定
する1ビットのデータについて外部とのデータ転送を行
ない、前記メモリセルアレイの1つの行に相当するデー
タ内容を保持する複数のページバッファと、複数の該ペ
ージバッファのアドレスを示す外部からのページアドレ
スをバッファリングするページアドレスバッファと、前
記メモリセルアレイと、前記データ入力バッファまたは
データ出力バッファまたはページバッファとの間で転送
されるデータのゲートとなるセンスアンプ入出力ゲート
と、外部からのロウアドレスストローブ信号、カラムア
ドレスストローブ信号、ライトイネーブル信号、ページ
モード信号に従って、前記データ入力バッファ、前記デ
ータ出力バッファ、前記アドレスバッファ、前記コラム
デコーダ、前記ロウデコーダ、前記ページアドレスバッ
ファを制御するDRAM制御回路とを具備するダイナミ
ックRAMである。
That is, the invention according to claim 1 provides a data input buffer for buffering data input from the outside, a data output buffer for buffering data output to the outside, and a memory cell array for storing data. an address buffer that buffers an external address signal indicating an address of data stored in the memory cell array; a column decoder that decodes a column address held by the address buffer; and a column decoder that decodes a row address held by the address buffer. Data is transferred between a row decoder and one row of the memory cell array specified by the row address, and data of one bit of data specified by the column address is transferred to and from the external data in one specified row. a plurality of page buffers that perform transfer and hold data contents corresponding to one row of the memory cell array; a page address buffer that buffers external page addresses indicating addresses of the plurality of page buffers; and the memory a sense amplifier input/output gate serving as a gate for data transferred between the cell array and the data input buffer, data output buffer, or page buffer; a row address strobe signal, a column address strobe signal, and a write enable signal from the outside; The dynamic RAM includes a DRAM control circuit that controls the data input buffer, the data output buffer, the address buffer, the column decoder, the row decoder, and the page address buffer according to a page mode signal.

【0009】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
ダイナミックRAMからデータを読み出す場合において
、複数ある内の何れかのページバッファが、指定するデ
ータを保持しているときは、該ページバッファから該指
定するデータを読み出し、何れのページバッファも、前
記指定するデータを保持していないときは1のページバ
ッファを選択し、このページバッファに前記指定するデ
ータを含むメモリセルアレイの1つの行のデータを転送
すると共に前記指定するデータを読み出すダイナミック
RAMの制御方法である。
[0009] Furthermore, the invention of claim 2 provides that when data is read from the dynamic RAM of claim 1, if any one of the plurality of page buffers holds specified data, the page buffer is Read the specified data from the buffer, and if none of the page buffers holds the specified data, select page buffer 1, and read one row of the memory cell array that contains the specified data in this page buffer. This is a dynamic RAM control method that transfers the specified data and reads the specified data.

【0010】また、請求項3の発明は、請求項1記載の
ダイナミックRAMへデータを書き込んでデータの更新
を行なう場合において、指定するデータをメモリセルア
レイに書き込んでデータの更新をすると共に、何れかの
ページバッファが更新前のデータを保持していた場合に
は、該ページバッファのデータも更新するダイナミック
RAMの制御方法である。
[0010] Furthermore, the invention as claimed in claim 3 provides that, in the case where data is written to the dynamic RAM of claim 1 and the data is updated, specified data is written to the memory cell array and the data is updated; In this dynamic RAM control method, if a page buffer holds data before being updated, the data in the page buffer is also updated.

【0011】また、請求項4の発明は、請求項1記載の
ダイナミックRAMへデータを書き込んでデータの更新
を行なう場合において、更新前のデータを何れのページ
バッファも保持していないときは、1のページバッファ
を選択し、該ページバッファの内容をメモリセルアレイ
の対応する行に書き出すと共に、該ページバッファへ更
新前のデータを含むメモリセルアレイの行内容を転送し
、更新前のデータを保持するページバッファのデータを
更新するダイナミックRAMの制御方法である。
[0011] Furthermore, the invention according to claim 4 provides that when data is updated by writing data to the dynamic RAM according to claim 1, if no page buffer holds the data before updating, 1. selects a page buffer, writes the contents of the page buffer to the corresponding row of the memory cell array, transfers the row contents of the memory cell array containing the unupdated data to the page buffer, and retains the unupdated data. This is a dynamic RAM control method for updating buffer data.

【0012】0012

【作用】本発明では、DRAMの1つのポートに対して
複数のページバッファを持ち、このページバッファを外
部から制御することにより、従来より広い用途で高速ア
クセスを提供することができる。図1は、本発明による
DRAMの構成例を示す図である。特徴は、ページバッ
ファ8が複数付加されていることである。この図では、
4つ設けてある。各ページバッファ8は、DRAMの1
ページの内容を保持する。以下では、1ページは、メモ
リセルアレイ10の1つのロウに対応するものとして説
明するが、かならずしもそうでなくてもよい。例えば、
4メガビットのDRAMの場合、1ページは2048ビ
ットである。なお、このページは仮想記憶システムにお
けるページとは関係ないことは言うまでもない。
According to the present invention, one port of a DRAM has a plurality of page buffers, and by controlling the page buffers from the outside, high-speed access can be provided for a wider range of applications than before. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a DRAM according to the present invention. A feature is that a plurality of page buffers 8 are added. In this diagram,
There are four. Each page buffer 8 is one of the DRAMs.
Retain page content. Although one page will be described below as corresponding to one row of the memory cell array 10, this does not necessarily have to be the case. for example,
For a 4 megabit DRAM, one page is 2048 bits. It goes without saying that this page has nothing to do with pages in the virtual storage system.

【0013】DRAM外部からの指示により、従来のD
RAMと同様に、読み出し及び書き込みを行える。さら
に、ページアドレスバッファ2のアドレスが指定するペ
ージバッファ8とアドレスバッファ3のロウアレイが指
定するメモリセルアレイ10のロウとの間で1ページ分
の転送をセンスアンプ入出力ゲート8を通して1度に行
える。また、DRAMの外部から、ページバッファアド
レスとコラムアドレスを指定して、ページバッファ8の
内容を読み出したり書き換えたりすることができる。D
RAMのポート部分には、データ入力バッファ4及びデ
ータ出力バッファ5が設けられ、また、メモリセルアレ
イ10のコラムアドレス及びロウアドレスをデコードす
るコラムデコーダ6及びロウデコーダ7が設けられてい
る。このように構成することにより、従来の高速ページ
モードをさらに拡張し、複数のページに対しても高速ア
クセスが可能となっている。
[0013] By instructions from outside the DRAM, the conventional DRAM
It can be read and written in the same way as RAM. Furthermore, one page can be transferred at one time through the sense amplifier input/output gate 8 between the page buffer 8 specified by the address of the page address buffer 2 and the row of the memory cell array 10 specified by the row array of the address buffer 3. Furthermore, the contents of the page buffer 8 can be read or rewritten by specifying a page buffer address and a column address from outside the DRAM. D
The port portion of the RAM is provided with a data input buffer 4 and a data output buffer 5, and also provided with a column decoder 6 and a row decoder 7 for decoding column addresses and row addresses of the memory cell array 10. With this configuration, the conventional high-speed page mode is further expanded to enable high-speed access to multiple pages.

【0014】複数のページバッファ8を持ったDRAM
は、DRAMとSRAMを組み合わせたRAMと考える
こともできる。SRAMはDRAMの一種のキャッシュ
とみなすことができる。本発明では、複数のページバッ
ファ8の使い方は上述したようにDRAMの外部で自由
に決められるようになっている。DRAMの外部からの
制御信号によってDRAMがどのような動作モードをと
るかを表1に示す。
DRAM with multiple page buffers 8
can also be considered as a RAM that is a combination of DRAM and SRAM. SRAM can be considered a type of cache of DRAM. In the present invention, how to use the plurality of page buffers 8 can be freely determined outside the DRAM as described above. Table 1 shows what kind of operation mode the DRAM takes depending on the control signal from the outside of the DRAM.

【0015】[0015]

【表1】[Table 1]

【0016】図1において、DRAM制御回路1は外部
からの制御信号に従ってDRAMの動作モードを制御す
るものである。外部からの制御信号には、ロウアドレス
ストローブ信号(以下*RASという)、カラムアドレ
スストローブ信号(以下*CASという)、ライトイネ
ーブル信号(以下*WEという)、ページモード信号(
以下*PGという)がある。全て負論理であるが、本明
細書の文章中では、表中あるいは図中で示す様に横棒を
冠さず、“*”を付すことにするが同じものを表わすも
のとする。また先に記載した表1において、*RASと
*CASはアクセス中に“L”になることがあれば“L
”と表記してあり、また*PGrasは*RASの立ち
下がり時の*PGを示し、*PGcasは*CASの立
ち下がり時の*PGを示している。
In FIG. 1, a DRAM control circuit 1 controls the operation mode of the DRAM according to external control signals. External control signals include a row address strobe signal (hereinafter referred to as *RAS), a column address strobe signal (hereinafter referred to as *CAS), a write enable signal (hereinafter referred to as *WE), and a page mode signal (hereinafter referred to as *WE).
(hereinafter referred to as *PG). All of them are negative logic, but in the text of this specification, instead of using a horizontal bar as shown in the tables or figures, "*" is used to represent the same thing. In addition, in Table 1 described earlier, *RAS and *CAS are "L" if they become "L" during access.
”, *PGras indicates *PG at the falling edge of *RAS, and *PGcas indicates *PG at the falling edge of *CAS.

【0017】このように、本発明によるDRAMは、D
RAM外部から制御することにより、表1に記載したよ
うな多彩な動作モードを有する。以下、実施例に基づい
て、それぞれの動作モードについて詳細に説明する。
As described above, the DRAM according to the present invention has D
By controlling from outside the RAM, it has various operation modes as listed in Table 1. Hereinafter, each operation mode will be explained in detail based on an example.

【0018】[0018]

【実施例】図2〜図5は、各モードでのタイミングチャ
ートを示す図である。これらは、図1のDRAMを想定
しており、A0〜A10はDRAM外部から指定する1
1ビットのアドレスであり、P0〜P1はDRAM外部
から指定するページバッファのアドレスである。11ビ
ットのアドレスを2回に分けて与えると4メガのアドレ
スを指定でき、2ビットのアドレスを与えると4つのア
ドレスを指定できる。
Embodiment FIGS. 2 to 5 are diagrams showing timing charts in each mode. These assume the DRAM in Figure 1, and A0 to A10 are 1s specified from outside the DRAM.
It is a 1-bit address, and P0 to P1 are page buffer addresses specified from outside the DRAM. If you give an 11-bit address twice, you can specify a 4 mega address, and if you give a 2-bit address, you can specify 4 addresses.

【0019】図2(a)でリードサイクルを示す。従来
のリードサイクルと同じで、*RASの立ち下がりでA
0〜A10をサンプルし、ロウアドレスとしてチップ内
にラッチする。*CASの立ち下がりでは、A0〜A1
0をサンプルしコラムアドレスとしてチップ内にラッチ
するとともに、*WE信号が“H”であることからリー
ドサイクルであることを知る。*RAS,*CASのい
ずれの立ち下がりでも*PGが“H”であることで、通
常のリードアクセスとなる。*CAS立ち下がりから一
定時間後にDoutにリードデータが得られる。
FIG. 2(a) shows a read cycle. Same as the conventional read cycle, A at the falling edge of *RAS.
0 to A10 are sampled and latched into the chip as row addresses. *At the falling edge of CAS, A0 to A1
0 is sampled and latched into the chip as a column address, and since the *WE signal is "H", it is known that it is a read cycle. Since *PG is "H" at the falling edge of either *RAS or *CAS, a normal read access is performed. *Read data is obtained at Dout after a certain period of time after CAS falls.

【0020】図2(b)でライトサイクルを示す。従来
のライトサイクルと同じで、*RASの立ち下がりでA
0〜A10をサンプルし、ロウアドレスとしてチップ内
にラッチする。*CASの立ち下がりでは、A0〜A1
0をサンプルしコラムアドレスとしてチップ内にラッチ
するとともに、*WE信号が“L”であることからライ
トサイクルであることを知る。*RAS,*CASのい
ずれの立ち下がりでも*PGが“H”であることで、通
常のライトアクセスとなる。*CAS立ち下がりでサン
プルされたDinが指定メモリセルに書き込まれる。
FIG. 2(b) shows a write cycle. Same as the conventional write cycle, A at the falling edge of *RAS.
0 to A10 are sampled and latched into the chip as row addresses. *At the falling edge of CAS, A0 to A1
It samples 0 and latches it into the chip as a column address, and since the *WE signal is "L", it knows that it is a write cycle. If *PG is "H" at the falling edge of either *RAS or *CAS, a normal write access is performed. *Din sampled at the falling edge of CAS is written to the designated memory cell.

【0021】図3(c)でマルチページモード・リード
開始サイクルを示す。マルチページモード・リード開始
サイクルでは、*PGとP0〜P1以外は図2(a)の
リードサイクルと同じで、Doutに読み出されるデー
タも同じである。マルチページモード・リード開始サイ
クルでは、*RASの立ち下がり時に*PGを“L”に
しておく。これにより、*CASの立ち下がり時にP0
〜P1がサンプルされる。RAで指定されたローのデー
タがP0〜P1で指定されたページバッファに書き込ま
れる。
FIG. 3(c) shows a multipage mode read start cycle. The multi-page mode read start cycle is the same as the read cycle in FIG. 2A except for *PG and P0 to P1, and the data read to Dout is also the same. In the multi-page mode read start cycle, *PG is set to "L" when *RAS falls. As a result, P0 at the falling edge of *CAS
~P1 is sampled. The row data specified by RA is written to the page buffer specified by P0 to P1.

【0022】図3(d)でマルチページモード・リード
サイクルを示す。マルチページモード・リードサイクル
では、*RASを“H”に保ったまま、*CASを“L
”に立ち下げる。*CASの立ち下がりで、*WE,*
PG,A0〜A10(CA)、P0〜P1がサンプルさ
れる。この時、*WEと*PGは“H”に保って置く。 これにより、P0〜P1で指定したページバッファのコ
ラムアドレスCAの内容がDoutに読み出される。ロ
ウアドレスを入力するフェーズがなく、また、メモリセ
ルアレイにアクセスする必要がないため、SRAM並み
のアクセス速度、サイクル速度を実現できる。従来のペ
ージモードは、ページ内アクセス中に*RASを“L”
に保って置く必要があったが、本マルチページモードで
は、*RASを“H”に戻して、他のアクセスサイクル
が入ったあとでも、任意の時点でページバッファの内容
を読み出すことができる。
FIG. 3(d) shows a multipage mode read cycle. In multi-page mode read cycle, *CAS is set to "L" while *RAS is kept at "H".
”. At the fall of *CAS, *WE, *
PG, A0 to A10 (CA), and P0 to P1 are sampled. At this time, *WE and *PG are kept at "H". As a result, the contents of the column address CA of the page buffer designated by P0 to P1 are read to Dout. Since there is no phase for inputting row addresses and there is no need to access the memory cell array, access speeds and cycle speeds comparable to those of SRAM can be achieved. In the conventional page mode, *RAS is set to “L” during page access.
However, in this multi-page mode, *RAS can be returned to "H" and the contents of the page buffer can be read out at any time even after another access cycle has started.

【0023】図4(e)でマルチページモード・ライト
開始サイクルを示す。マルチページモード・ライト開始
サイクルは、*PGとP0〜P1以外は、図2(b)で
示したライトサイクルと同じであるが、メモリセルへの
書き込みは行われない。*PGは、*RASの立ち下が
りで“L”とし、*CASの立ち下がりでは“H”とす
る。P0〜P1は*CASの立ち下がりでサンプルされ
る。このサイクルでは、ロウアドレスRAのロウの内容
が、P0〜P1で指定したページバッファに書き込まれ
る。但し、そのページバッファのコラムアドレスCAの
コラムの内容だけは、Dinで与えたデータが書き込ま
れる。
FIG. 4(e) shows a multipage mode write start cycle. The multi-page mode write start cycle is the same as the write cycle shown in FIG. 2B except for *PG and P0 to P1, but no write is performed to the memory cells. *PG is set to "L" at the falling edge of *RAS, and set to "H" at the falling edge of *CAS. P0 to P1 are sampled at the falling edge of *CAS. In this cycle, the contents of the row at row address RA are written to the page buffer specified by P0 to P1. However, only the contents of the column of the column address CA of the page buffer are written with the data given by Din.

【0024】図4(f)でマルチページモード・ライト
サイクルを示す。マルチページモード・ライトサイクル
では、*RASを“H”に保ったまま、*CASを“L
”に立ち下げる。*CASの立ち下がりで、*WE,*
PG,A0〜A10(CA),P0〜P1,Dinがサ
ンプルされる。この時、*WEは“L”に、*PGは“
H”に保っておく。これにより、Dinから与えたデー
タが、P0〜P1で指定したページバッファのコラムア
ドレスCAのコラムに書き込まれる。メモリセルアレイ
への書き込みは行われない。ロウアドレスを入力するフ
ェーズがなく、また、メモリセルアレイにアクセスする
必要がないため、SRAM並みのアクセス速度、サイク
ル速度を実現できる。従来の高速ページモードは、ペー
ジ内アクセス中に*RASを“L”に保って置く必要が
あったが、本マルチページモードでは、*RASを“H
”に戻して、他のアクセスサイクルが入ったあとでも、
任意の時点でページバッファへ書き込みができる。マル
チページモード・ライトサイクルでは、メモリセルアレ
イへの書き込みを行わないため、ページバッファからメ
モリセルアレイに転送したい時には、次に記載する2つ
のサイクルを実行する。
FIG. 4(f) shows a multipage mode write cycle. In multi-page mode write cycle, *CAS is set to "L" while *RAS is kept at "H".
”. At the fall of *CAS, *WE, *
PG, A0 to A10 (CA), P0 to P1, and Din are sampled. At this time, *WE is “L” and *PG is “
This causes the data given from Din to be written to the column of the column address CA of the page buffer specified by P0 to P1. Writing to the memory cell array is not performed. Input the row address. Since there is no phase and there is no need to access the memory cell array, it is possible to achieve access speeds and cycle speeds comparable to those of SRAM.In the conventional high-speed page mode, *RAS is kept at "L" during intra-page access. However, in this multi-page mode, *RAS is set to “H”.
” and even after another access cycle,
You can write to the page buffer at any time. In the multi-page mode write cycle, writing to the memory cell array is not performed, so when it is desired to transfer from the page buffer to the memory cell array, the following two cycles are executed.

【0025】図5(g)でマルチページモード・ライト
開始サイクルを示す。マルチページモード・ライト開始
サイクルは、*PGとP0〜P1以外は図2(a)で示
したライトサイクルと同じである。*PGは、*RAS
の立ち下がりで“H”とし、*CASの立ち下がりでは
“L”とする。P0〜P1は*CASの立ち下がりでサ
ンプルされる。このサイクルでは、まず、P0〜P1で
指定したページバッファのコラムアドレスCAに、Di
nで与えたデータが書き込まれる。さらに、書き込み後
のページバッファの全コラムの内容が、メモリセルアレ
イのロウアドレスRAのロウに一度に書き込まれる。指
定ページバッファの内容は、Dinが書き込まれた状態
で保持されるため、マルチページモード・ライト終了サ
イクルの後でも、図2(b)、図3(d)、図4(e)
、図4(f)で示したサイクルを実行することができる
FIG. 5(g) shows a multipage mode write start cycle. The multi-page mode write start cycle is the same as the write cycle shown in FIG. 2A except for *PG and P0 to P1. *PG is *RAS
Set to "H" at the falling edge of *CAS, and set to "L" at the falling edge of *CAS. P0 to P1 are sampled at the falling edge of *CAS. In this cycle, first, Di
The data given by n is written. Further, the contents of all columns of the page buffer after writing are written at once to the row of the row address RA of the memory cell array. The contents of the specified page buffer are retained in the state in which Din is written, so even after the multi-page mode write end cycle, the contents shown in FIGS. 2(b), 3(d), and 4(e)
, the cycle shown in FIG. 4(f) can be executed.

【0026】図5(h)でマルチページモード・ライト
バックサイクルを示す。マルチページモード・ライトバ
ックサイクルでは、*PGとP0〜P1以外は図2(a
)で示したリードサイクルと同じであるが、マルチペー
ジモード・ライトバックサイクルでは、*RASの立ち
下がりで*PGを“H”に、*CASの立ち下がり時で
*PGを“L”にしておく。これにより、*CASの立
ち下がり時にP0〜P1がサンプルされる。Doutに
読み出されるデータはリードサイクルと違って、P0〜
P1で指定したページバッファのカラムアドレスCAの
内容である。同時に、指定ページバッファの全コラムの
内容が、メモリセルアレイのロウアドレスRAのロウに
一度に書き込まれる。指定ページバッファの内容は、D
inが書き込まれた状態で保持されるため、マルチペー
ジモード・ライト終了サイクルの後でも、図3(d)、
図4(f)、図5(g)、図5(h)で示したサイクル
を実行することができる。
FIG. 5(h) shows a multipage mode write-back cycle. In the multi-page mode write-back cycle, everything other than *PG and P0 to P1 is shown in Figure 2 (a).
), but in the multipage mode write back cycle, *PG is set to "H" at the falling edge of *RAS, and *PG is set to "L" at the falling edge of *CAS. put. As a result, P0 to P1 are sampled at the falling edge of *CAS. Unlike the read cycle, the data read to Dout is from P0 to
This is the content of column address CA of the page buffer specified by P1. At the same time, the contents of all columns of the designated page buffer are written at once to the row at row address RA of the memory cell array. The contents of the specified page buffer are D
Since in is retained in the written state, even after the multipage mode write end cycle, as shown in FIG. 3(d),
The cycles shown in FIGS. 4(f), 5(g), and 5(h) can be executed.

【0027】以上述べたマルチページモードを持つDR
AMを使った簡単なシステム例を図6、図7に示す。図
6は、計算機システムの全体を示しており、CPU11
は命令キャッシュ11aおよびデータキャッシュ12b
を利用する。また、図6のメモリ制御回路13の構成例
を、図7に示してある。この例では、4メガビットのマ
ルチページDRAM14を64個使用して、32メガバ
イトのメモリを接続して、64ビット(8バイト)単位
でアクセスすることを仮定している。図7において、ペ
ージタグ16は、マルチページDRAM14のページバ
ッファの数(この例では4)だけのページアドレス(=
コラムアドレス)を記憶し、また、外部からページアド
レスを与えた時にタグ内にそのページアドレスが記憶さ
れていたかを検索することができる。その検索結果とし
て、ヒットまたはミスヒットを示す信号と、ヒットした
場合にどのページバッファであったかを示す信号を出力
する。ページタグ16には、そのページバッファの内容
がvalidかどうかを示す情報、ページバッファの内
容と対応するメモリアレイのロウの内容が同じであるか
どうかを示す情報(同じ時clean、違う時dirt
yであるという)も管理されている。従って、ページア
ドレスが一致し、そのページバッファがvalidであ
った時にヒットとなる。
[0027] DR with the multi-page mode described above
A simple system example using AM is shown in FIGS. 6 and 7. FIG. 6 shows the entire computer system, in which the CPU 11
are instruction cache 11a and data cache 12b
Take advantage of. Further, a configuration example of the memory control circuit 13 in FIG. 6 is shown in FIG. In this example, it is assumed that 64 4 megabit multi-page DRAMs 14 are used, 32 megabytes of memory is connected, and access is performed in units of 64 bits (8 bytes). In FIG. 7, the page tag 16 has the same number of page addresses (=4 in this example) as the number of page buffers of the multi-page DRAM 14.
column address), and when a page address is given from the outside, it is possible to search whether the page address is stored in the tag. As a result of the search, a signal indicating a hit or a miss and a signal indicating which page buffer it was in if there was a hit are output. The page tag 16 contains information indicating whether the contents of the page buffer are valid, information indicating whether the contents of the page buffer and the contents of the corresponding row of the memory array are the same (clean when the same, dirt when different).
) is also managed. Therefore, a hit occurs when the page addresses match and the page buffer is valid.

【0028】図7において、セレクタ15はロウアドレ
スあるいはカラムアドレスを選択して出力するものであ
り、制御回路・タイミング生成回路17は、マルチペー
ジDRAM14に制御信号を送出するためのものである
。入出力バッファ18は、マルチページDRAM14の
データが入出力する際のバッファとして作用する。
In FIG. 7, a selector 15 selects and outputs a row address or a column address, and a control circuit/timing generation circuit 17 sends a control signal to the multi-page DRAM 14. The input/output buffer 18 acts as a buffer when data of the multi-page DRAM 14 is input/output.

【0029】ページバッファの管理には、一般のキャッ
シュと同じく、ライトスルー方式とライトバック方式が
考えられる。先にライトスルー方式での制御方法の例を
説明する。ライトスルー方式の場合は常にcleanな
ので、clean/dirty情報は必要ない。まずリ
ードアクセスについて説明する。リードしようとしてい
るアドレスが、ページタグにヒットした場合には、DR
AMのページバッファにそのページがのっているので、
ヒットしたページバッファの番号をP0〜P1にのせて
、マルチページモード・リードサイクルで高速リードす
る。メモリアクセスには、一般に局所性があるため、ペ
ージタグにヒットする確率が高い。一方ページタグにミ
スヒットしたリードの場合には、4つのバッファから1
つのバッファを選択する。選択方式は、例えばLRU(
Least  RecentlyUsed)を用いる。 マルチページモード・リード開始サイクルにより、要求
アドレスの内容を読み出すとともに、当該ページの内容
をメモリアレイから選択したページバッファに転送する
。同時に、ページタグ中のアドレスをこのページのアド
レスに書き換え、validに設定する。
As with general cache management, the write-through method and the write-back method can be considered for managing the page buffer. First, an example of a control method using the write-through method will be explained. In the case of the write-through method, since the data is always clean, clean/dirty information is not necessary. First, read access will be explained. If the address you are trying to read hits the page tag, DR
Since the page is on the AM page buffer,
The hit page buffer number is placed on P0 to P1 and read at high speed in a multi-page mode read cycle. Since memory access generally has locality, the probability of hitting a page tag is high. On the other hand, in the case of a lead that misses a page tag, 1 out of 4 buffers
Select one buffer. The selection method is, for example, LRU (
Least RecentlyUsed). The multi-page mode read start cycle reads the contents of the requested address and transfers the contents of the page from the memory array to the selected page buffer. At the same time, the address in the page tag is rewritten to the address of this page and set to valid.

【0030】次にライトアクセスについて説明する。ラ
イトしようとしているアドレスが、ページタグにヒット
した場合には、DRAMのページバッファにそのページ
がのっているので、ヒットしたページバッファの番号を
P0〜P1にのせて、マルチページモード・ライト終了
サイクルでライトする。ページタグの内容(LRU情報
を除く)は変更はない。一方、ページタグにミスヒット
したライトの場合には、通常のライトサイクルを行い、
ページタグの内容は変更しない。
Next, write access will be explained. If the address you are trying to write hits a page tag, that page is on the DRAM page buffer, so put the hit page buffer number in P0 to P1 and end the multipage mode write. Write in cycles. The contents of the page tag (excluding LRU information) remain unchanged. On the other hand, in the case of a write that misses a page tag, a normal write cycle is performed, and
Do not change the contents of the page tag.

【0031】続いて、ライトバック方式での制御方法の
例を説明する。ライトバック方式の場合には、ライトヒ
ット時はマルチページモード・ライトサイクルで、ライ
トミス時はマルチページモード・ライト開始サイクルで
ライトを行う。ページバッファの入れ替えを行う時には
、そのバッファがdirtyであったなら、マルチペー
ジモード・ライトバックサイクルによりページバッファ
からメモリアレイへの転送を行ってから、ページバッフ
ァに新たなページを転送する。
Next, an example of a write-back control method will be explained. In the case of the write-back method, when a write hit occurs, a write is performed using a multi-page mode write cycle, and when a write miss occurs, a write is performed using a multi-page mode write start cycle. When replacing a page buffer, if the buffer is dirty, the page buffer is transferred to the memory array by a multi-page mode write-back cycle, and then a new page is transferred to the page buffer.

【0032】以上のように、DRAMのページバッファ
を外部から制御することにより、メモリアクセスに要す
る平均時間を短縮することができる。なお、画像処理用
の特殊DRAMでは、複数のページをバッファリングす
るものがあるが、この複数ページバッファは、複数ポー
ト化のためであって、1つのポートのために複数のペー
ジバッファを持っているわけではないので、本発明とは
別なものである。
As described above, by controlling the DRAM page buffer from the outside, the average time required for memory access can be reduced. Note that some special DRAMs for image processing buffer multiple pages, but this multiple page buffer is for multiple ports, and does not have multiple page buffers for one port. Therefore, it is different from the present invention.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のページバッファを持っているため、命令コード領
域とデータコード領域が別ページにあっても、それぞれ
の領域に対してページバッファを確保することができ高
速アクセスを提供し続けることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
Since it has multiple page buffers, even if the instruction code area and data code area are on different pages, a page buffer can be secured for each area and high-speed access can be continued.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明によるDRAMの構成例を示す図である
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a DRAM according to the present invention.

【図2】タイミングチャートを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a timing chart.

【図3】タイミングチャートを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a timing chart.

【図4】タイミングチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a timing chart.

【図5】タイミングチャートを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a timing chart.

【図6】本発明によるDRAMを使用したシステム構成
例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a system configuration using a DRAM according to the present invention.

【図7】メモリ制御回路の構成例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a memory control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1    DRAM制御回路 2    ページアドレスバッファ 3    アドレスバッファ 4    データ入力バッファ 5    データ出力バッファ 6    コラムデコーダ 7    ロウデコーダ 8    ページバッファ 9    センスアンプ入出力ゲート 10    メモリセルアレイ 11    CPU 12a    命令キャッシュ 12b    データキャッシュ 13    メモリ制御回路 14    マルチページDRAM 15    セレクタ 16    ページタグ 17    制御回路・タイミング生成回路18   
 入出力バッファ
1 DRAM control circuit 2 Page address buffer 3 Address buffer 4 Data input buffer 5 Data output buffer 6 Column decoder 7 Row decoder 8 Page buffer 9 Sense amplifier input/output gate 10 Memory cell array 11 CPU 12a Instruction cache 12b Data cache 13 Memory control circuit 14 Multi-page DRAM 15 Selector 16 Page tag 17 Control circuit/timing generation circuit 18
input/output buffer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  外部からのデータ入力のバッファリン
グを行なうデータ入力バッファ(4)と、外部へのデー
タ出力のバッファリングを行なうデータ出力バッファ(
5)と、データを記憶するメモリセルアレイ(10)と
、該メモリセルアレイ(10)が記憶するデータのアド
レスを示す外部からのアドレス信号をバッファリングす
るアドレスバッファ(3)と、該アドレスバッファ(3
)が保持するコラムアドレスをデコードするコラムデコ
ーダ(6)と、前記アドレスバッファ(3)が保持する
ロウアドレスをデコードするロウデコーダ(7)と、前
記ロウアドレスが指定する前記メモリセルアレイ(10
)の1つの行との間でデータ転送を行ない、指定された
1つの行のデータで前記カラムアドレスが指定する1ビ
ットのデータについて外部とのデータ転送を行ない、前
記メモリセルアレイ(10)の1つの行に相当するデー
タ内容を保持する複数のページバッファ(8)と、複数
の該ページバッファ(8)のアドレスを示す外部からの
ページアドレスをバッファリングするページアドレスバ
ッファ(2)と、前記メモリセルアレイ(10)と、前
記データ入力バッファ(4)またはデータ出力バッファ
(5)またはページバッファ(8)との間で転送される
データのゲートとなるセンスアンプ入出力ゲート(9)
と、外部からのロウアドレスストローブ信号、カラムア
ドレスストローブ信号、ライトイネーブル信号、ページ
モード信号に従って、前記データ入力バッファ(4)、
前記データ出力バッファ(5)、前記アドレスバッファ
(3)、前記コラムデコーダ(6)、前記ロウデコーダ
(7)、前記ページアドレスバッファ(2)を制御する
DRAM制御回路(1)とを具備することを特徴とする
ダイナミックRAM。
1. A data input buffer (4) that buffers data input from the outside, and a data output buffer (4) that buffers data output to the outside.
5), a memory cell array (10) that stores data, an address buffer (3) that buffers an external address signal indicating the address of data stored in the memory cell array (10), and an address buffer (3) that stores data.
), a row decoder (7) that decodes a row address held by the address buffer (3), and a column decoder (7) that decodes a column address held by the address buffer (3), and a column decoder (7) that decodes a column address held by the address buffer (3), and a
) of the memory cell array (10). a plurality of page buffers (8) that hold data contents corresponding to one row; a page address buffer (2) that buffers an external page address indicating the address of the plurality of page buffers (8); A sense amplifier input/output gate (9) serving as a gate for data transferred between the cell array (10) and the data input buffer (4), data output buffer (5), or page buffer (8).
and the data input buffer (4) according to the external row address strobe signal, column address strobe signal, write enable signal, and page mode signal.
A DRAM control circuit (1) that controls the data output buffer (5), the address buffer (3), the column decoder (6), the row decoder (7), and the page address buffer (2). Dynamic RAM featuring
【請求項2】  請求項1記載のダイナミックRAMか
らデータを読み出す場合において、複数ある内の何れか
のページバッファが、指定するデータを保持していると
きは、該ページバッファから該指定するデータを読み出
し、何れのページバッファも、前記指定するデータを保
持していないときは1のページバッファを選択し、この
ページバッファに前記指定するデータを含むメモリセル
アレイの1つの行のデータを転送すると共に前記指定す
るデータを読み出すダイナミックRAMの制御方法。
2. When reading data from the dynamic RAM according to claim 1, if any one of the plurality of page buffers holds the specified data, the specified data is read from the page buffer. When reading, if none of the page buffers holds the specified data, select page buffer 1, transfer the data of one row of the memory cell array containing the specified data to this page buffer, and transfer the data of one row of the memory cell array containing the specified data to this page buffer. A dynamic RAM control method that reads specified data.
【請求項3】  請求項1記載のダイナミックRAMへ
データを書き込んでデータの更新を行なう場合において
、指定するデータをメモリセルアレイに書き込んでデー
タの更新をすると共に、何れかのページバッファが更新
前のデータを保持していた場合には、該ページバッファ
のデータも更新するダイナミックRAMの制御方法。
3. When data is updated by writing data to the dynamic RAM according to claim 1, specified data is written to the memory cell array to update the data, and any of the page buffers is updated before the update. A dynamic RAM control method that also updates data in the page buffer if the data is held.
【請求項4】  請求項1記載のダイナミックRAMへ
データを書き込んでデータの更新を行なう場合において
、更新前のデータを何れのページバッファも保持してい
ないときは、1つのページバッファを選択し、該ページ
バッファの内容をメモリセルアレイの対応する行に書き
出すと共に、該ページバッファへ更新前のデータを含む
メモリセルアレイの行内容を転送し、更新前のデータを
保持するページバッファのデータを更新するダイナミッ
クRAMの制御方法。
4. When updating data by writing data to the dynamic RAM according to claim 1, if none of the page buffers holds the data before update, select one page buffer, A dynamic method that writes the contents of the page buffer to the corresponding row of the memory cell array, transfers the row contents of the memory cell array containing the unupdated data to the page buffer, and updates the data of the page buffer that holds the unupdated data. RAM control method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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