JPH0636550A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0636550A
JPH0636550A JP4193645A JP19364592A JPH0636550A JP H0636550 A JPH0636550 A JP H0636550A JP 4193645 A JP4193645 A JP 4193645A JP 19364592 A JP19364592 A JP 19364592A JP H0636550 A JPH0636550 A JP H0636550A
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JP
Japan
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semiconductor memory
memory device
data
access
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JP4193645A
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Kazuhiko Tanaka
和彦 田中
Hitoshi Kawaguchi
仁 川口
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、データの集合体に対するアクセス速
度を低下させることなく、半導体記憶装置の低価格化ま
たは小型化を実現することを目的としている。 【構成】データの集合体の先頭部分のデータを単独のデ
ータアクセスを高速に実行することが可能な第1の半導
体記憶装置20に格納し、それ以外のデータを単独のデ
ータアクセスは低速であるが、連続したデータアクセス
を高速に実行することが可能な第2の半導体記憶装置3
0に格納する構造とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパーソナルコンピュータ
あるいはワークステーションなどの情報処理装置の半導
体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、パーソナルコンピュータやワード
プロセッサなどの情報処理装置では、画面表示や印字出
力に複数の書体を使用することが多くなっている。従来
は、文字のフォントデータを情報処理装置または印字装
置内部の読みだし専用の半導体記憶素子(以下ROMと
略す)に格納することが多かった。しかし、使用する書
体の種類が多くなるに従い、これらのデータをすべてR
OMに格納することは困難になってきた。このため、ハ
ードディスクなどの外部記憶装置に格納されたフォント
データを必要に応じて、情報処理装置または印字装置内
部の読み書き可能な半導体記憶素子(以下RAMと略
す)に複写し、RAMに格納されたデータを用いて画面
表示や印字出力を行うという方式が一般に用いられるよ
うになってきた。この場合、フォントデータは1文字単
位でアクセスされるため、フォントデータを格納するR
AMは1文字分のデータからなるデータの集合体に対し
て高速にアクセスできることが必要とされる。
【0003】一般に、RAMはフリップフロップなどの
回路を使って記憶内容を保持するSRAMと、静電容量
を使って記憶内容を保持するDRAMに分類することが
できる。SRAMはアクセスが速いという長所を持つ
が、同一容量のDRAMと比較して、記憶素子が大きい
上に、高価であるという欠点がある。このため、SRA
MはワークステーションのCPUのキャッシュメモリな
ど高速なアクセスが必要な箇所に使用されている。一
方、DRAMはアクセスが遅いという短所があるが、記
憶素子が小さく低価格であるため、パーソナルコンピュ
ータやワークステーションの主記憶など大きな記憶容量
が必要な箇所に用いられている。DRAMは、静電容量
に蓄積された電荷の有無によってデータを記憶する構造
であるため、蓄積された電荷が放電することによって記
憶したデータが消滅してしまう。これを防ぐために、定
期的に記憶されたデータの内容に応じた電荷を再充電す
る必要がある。この操作をリフレッシュと呼ぶ。
【0004】最近では、高速ページモードなどのアクセ
ス方法を使用したり、半導体記憶装置を複数の領域に分
割して、それぞれの領域に対し順次データをアクセスす
るインターリーブ方式を採用したりすることによって、
DRAMを使用した場合でも連続したデータアクセスは
高速に実行することが可能となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来、フォントデータ
をRAMに格納する場合は主に主記憶を使用していた。
主記憶は一般にDRAMで構成されているためアクセス
は遅い。このことは、画面表示速度や印字速度の低下に
つながる。また、キャッシュメモリを使用しているシス
テムでは、フォントデータがキャッシュメモリに常駐す
ることになり、システムの性能を下げる原因となってい
た。これを解決するには、フォントデータ専用の記憶装
置を持てばよい。この記憶装置をSRAMで構成すれ
ば、上記の問題をすべて解決することができるが、シス
テムが高価なものとなってしまう。また、DRAMで構
成した場合には、安価にできるという長所はあるが、デ
ータのアクセスが遅いという欠点が生じる。
【0006】フォントデータは、常に1文字単位で扱わ
れるため、単独のデータアクセスの速度は遅くてもよ
く、データの集合体に対するアクセスが高速であること
だけが要求される。高速ページモードなどのアクセス方
法の使用や、インターリーブ方式の採用により、DRA
Mを使用した場合でも連続したデータアクセスは高速に
実行することが可能となっている。しかし、これらの方
式を使用してもデータの集合体の先頭のデータに対する
アクセスは高速化することができない。このため、文字
のフォントデータのようにアクセスするデータの集合体
が小さいときには、先頭のデータに対するアクセス速度
がネックとなり高速化が困難であった。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の問題を解決するた
めに本発明では、文字のフォントデータのように、複数
のデータから構成されるデータの集合体に対してアクセ
スを行う半導体記憶装置において、データの集合体の先
頭部分のデータを格納する、単独のデータアクセスを高
速に実行することが可能な第1の半導体記憶装置と、先
頭以外の部分のデータを格納する、単独のデータアクセ
スは低速であるが連続したデータアクセスを高速に実行
することが可能な第2の半導体記憶装置とで構成するこ
とによって、データの集合体に対するアクセス速度を、
すべて第1の半導体記憶装置で構成した半導体記憶装置
と同程度に保ったまま、半導体記憶装置の低価格化また
は小型化を実現できる。
【0008】
【作用】データの集合体をアクセスの対象とする半導体
記憶装置では、データの集合体の先頭部分を格納する半
導体記憶装置に対してのみ、単独のデータアクセスを高
速に実行可能であることが要求される。そこで、単独の
データアクセスを高速に実行可能な第1の半導体記憶装
置から構成されている半導体記憶装置において、データ
の集合体に対するアクセス速度を低下させることなく、
データの集合体の先頭部分以外のデータを格納する半導
体記憶装置を、単独のデータアクセスは低速であるが連
続したデータアクセスを高速に実行可能な第2の半導体
記憶装置に置き換えることが可能である。この結果、第
2の半導体記憶装置に比べて記憶素子が大きく高価な第
1の半導体記憶装置の使用量を減らすことができ、半導
体記憶装置全体の小型化及び低価格化を実現することが
できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図1は、本発明を使用した半導体記憶装置の構成例
である。半導体記憶装置1は制御回路10、第1の半導
体記憶装置20、第2の半導体記憶装置30の3つの部
分から構成されており、アドレスバス40からデータの
集合体の先頭アドレスを受け取り、制御信号60の内容
に従い、データバス50に対してデータの入出力を行
う。
【0010】制御回路10は、内部にカウンタを持って
おり、その値により第1の半導体記憶装置20と第2の
半導体記憶装置30のどちらに対してアクセスを行うか
が決定される。また、前記のカウンタの値と、アドレス
バス40から受け取ったデータの集合体の先頭アドレス
を合成し、さらに必要に応じてアドレス変換を行うこと
によって、半導体記憶装置20および半導体記憶装置3
0に対するアクセスアドレス42、43が生成される。
【0011】第1の半導体記憶装置20は制御回路10
からアドレス42と制御信号61を受け取り、これに従
いデータバス50に対してデータの入出力を行う。第1
の半導体記憶装置20には、SRAMのように単独のデ
ータアクセスを高速に実行することが可能な半導体記憶
素子を使用する。
【0012】第2の半導体記憶装置30は制御回路10
からアドレス43と制御信号62を受け取り、これに従
いデータバス50に対してデータの入出力を行う。第2
の半導体記憶装置30には、DRAMのように低価格で
あるが単独のデータアクセスが高速でない半導体記憶素
子から構成される。半導体記憶装置をすべてDRAMで
構成すると、価格を低く抑えることができるが、アクセ
ス速度は低下する。これを解決するには、高速ページモ
ードなどのアクセス方法を使用すればよい。これによ
り、半導体記憶装置をDRAMで構成した場合でも、連
続したデータアクセスを高速に実行することが可能とな
る。しかし、高速ページモードを使用した場合でも、デ
ータの集合体の先頭のデータに対するアクセスを高速化
することはできない。データの集合体の先頭部分のデー
タを、単独のデータアクセスを高速に実行することが可
能な半導体記憶装置20に格納することで、この問題を
解決することができる。
【0013】つまり、データの集合体に対してアクセス
を行う際にデータの集合体の先頭部分のデータを第1の
半導体記憶装置20に格納し、残りのデータを第2の半
導体記憶装置30に格納することで、データの集合体に
対するアクセス速度を低下させずに、低価格化を実現す
ることが可能となるわけである。
【0014】図2に、第1の半導体記憶装置20にSR
AMを使用し、第2の半導体記憶装置30にDRAMを
使用した半導体記憶装置1の構成例を示す。ここでは、
8バイトの大きさを持つデータの集合体に対して高速な
アクセスを行うために、データの集合体の先頭の2バイ
トを第1の半導体記憶装置20に格納し、残りの6バイ
トを第2の半導体記憶装置30の格納している。また、
DRAMで構成されている第2の半導体記憶装置30
は、連続したデータアクセスを高速化するために高速ペ
ージモードを使ってアクセスされる。
【0015】図2において、制御回路10には、セレク
ト信号600、書き込み許可信号601、出力許可信号
602、データのアクセス用クロック603およびアド
レス41が入力される。制御回路10は内部に8進のカ
ウンタを持っており、この値は、データのアクセス用ク
ロック603によって更新される。なお、データのアク
セス用クロック603は必ずしも一定周期である必要は
ない。
【0016】図2の回路において、8バイトの大きさを
持つデータの集合体に対する読み出しの手順を以下に示
す(図3)。
【0017】1.セレクト信号600をLowレベルに
設定することで、半導体記憶装置1を使用可能な状態に
する。
【0018】2.アクセスするデータの集合体の先頭ア
ドレスをアドレスバス40に設定する。
【0019】3.データのアクセス用クロック603を
Highレベルに設定した後、出力許可信号602をL
owレベルにする。このときに制御回路10内部のカウ
ンタが0にクリアされると共にアドレスバス40に設定
されているアドレスが制御回路10の内部に保持され
る。
【0020】4.データのアクセス用クロック603を
HighレベルからLowレベルに変化させると、制御
回路10の内部のカウンタの値が1増加する。この値に
従い、制御回路10は半導体記憶装置20、30に対
し、以下に示すアドレスおよび制御信号を出力する。
【0021】(1)カウンタの値が1のとき:半導体記
憶装置20に対して、データの集合体の1番目のデータ
のアドレスを出力すると共に、DRAMで構成している
半導体記憶装置30に対してアクセスするデータの集合
体の行アドレスを出力する。
【0022】(2)カウンタの値が2のとき:半導体記
憶装置20に対して2番目のデータのアドレスを出力す
る。半導体記憶装置30に対しては引き続きアクセスす
るデータの集合体の行アドレスを出力する。
【0023】(3)カウンタの値が3〜8のとき:半導
体記憶装置30に対して、3〜8番目のデータの列アド
レスを出力する。
【0024】5.カウンタの値が1または2の場合には
半導体記憶装置20から、カウンタの値が3〜8の場合
には半導体記憶装置30から、データバス50に対して
データが出力される。読み出しデータの取り込み完了
後、データのアクセス用クロック603をLowレベル
からHighレベルに変化させる。
【0025】6.4と5を繰返し、データの集合体から
順番にデータを読み込む。すべてのデータの読み出しが
終了したら、セレクト信号600および出力許可信号6
02をHighレベルに設定することですべてのアクセ
スが終了する。
【0026】次に、8バイトの大きさを持つデータ集合
体に対する書き込みの手順を以下に示す(図4)。
【0027】1.セレクト信号600をLowレベルに
設定することで、半導体記憶装置1を使用可能な状態に
する。
【0028】2.アクセスするデータの集合体の先頭ア
ドレスをアドレスバス40に設定する。
【0029】3.データのアクセス用クロック603を
Highレベルに設定した後、書き込み許可信号601
をLowレベルにする。このときに制御回路10内部の
カウンタが0にクリアされると共にアドレスバス40に
設定されているアドレスが制御回路10の内部に保持さ
れる。
【0030】4.データのアクセス用クロック603を
HighレベルからLowレベルに変化させると、制御
回路10の内部のカウンタの値が1増加する。この値に
従い、制御回路10は半導体記憶装置20、30に対
し、以下に示すアドレスおよび制御信号を出力する。
【0031】(1)カウンタの値が1のとき:半導体記
憶装置20に対してデータの集合体の1番目のデータの
アドレスを出力すると共に、DRAMで構成している半
導体記憶装置30に対してアクセスするデータの集合体
の行アドレスを出力する。
【0032】(2)カウンタの値が2のとき:半導体記
憶装置20に対して2番目のデータのアドレスを出力す
る。半導体記憶装置30に対しては引き続きアクセスす
るデータの集合体の行アドレスを出力する。
【0033】(3)カウンタの値が3〜8のとき:半導
体記憶装置30に対して、3〜8番目のデータの列アド
レスを出力する。
【0034】5.データバス50に書き込むデータを設
定した後、データのアクセス用クロック603をLow
レベルからHighレベルに変化させ、データの書き込
みを行う。カウンタの値が1または2の場合には半導体
記憶装置20に、カウンタの値が3〜8の場合には半導
体記憶装置30に、データが書き込まれる。
【0035】6.4と5を繰返し、データの集合体から
順番にデータを書き込む。すべてのデータの書き込みが
終了したら、セレクト信号600および書き込み許可信
号601をHighレベルに設定することですべてのア
クセスが終了する。
【0036】以上が、データの集合体に対するアクセス
方法である。なお、出力許可信号602又は書き込み許
可信号601をHighレベルからLowレベルに変化
させる時に、データのアクセス用クロック603がLo
wレベルであれば、半導体記憶装置20または30に対
して、単独のデータアクセスが実行される。また、半導
体記憶装置20及び半導体記憶装置30にインターリー
ブなどの手法を使用すれば、半導体記憶装置1をさらに
高速化することが可能である。なお、制御回路10に、
DRAMで構成されている半導体記憶装置30のリフレ
ッシュを行う回路を内蔵することで、DRAMの制御を
より容易にすることが可能となる。
【0037】図5は、半導体記憶装置20、30のアド
レス線の一部をアドレスバス40に接続することによっ
て、半導体記憶装置20、30がアドレスバス40から
アドレスの一部を直接受け取る構成としたものである。
このような構成とすることで、制御回路10の回路規模
を小さくできると共に、制御回路10をIC化する際に
信号ピンの数を少なくすることが可能となる。
【0038】また、半導体記憶装置1の信号ピン数を減
らすためには図6に示すように、半導体記憶装置1をア
ドレスデータ多重化バス70に接続することも可能であ
る。
【0039】
【発明の効果】以上に示したように、本発明によれば、
複数のデータから構成されるデータの集合体に対してア
クセスを行う半導体記憶装置において、データの集合体
の先頭部分のデータを単独のデータアクセスを高速に実
行することが可能な第1の半導体記憶装置に格納し、そ
れ以外のデータを単独のデータアクセスは低速であるが
連続したデータアクセスを高速に実行することが可能な
第2の半導体記憶装置に格納する構造とすることによっ
て、データの集合体に対するアクセス速度を、すべて第
1の半導体記憶装置で構成した場合と同程度に保ったま
ま、低価格化又は小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】半導体記憶装置の構成例1を示す図である。
【図2】SRAMとDRAMを使用した構成例を示す図
である。
【図3】リードアクセスのタイミングチャートである。
【図4】ライトアクセスのタイミングチャートである。
【図5】半導体記憶装置の構成例2を示す図である。
【図6】半導体記憶装置の構成例3を示す図である。
【符号の説明】
1…半導体記憶装置全体、 10…制御回路、 20…第1の半導体記憶装置、 30…第2の半導体記憶装置、 40…アドレスバス、 41…制御回路に与えられるアドレス、 42…第1の半導体記憶装置に与えられるアドレス、 43…第2の半導体記憶装置に与えられるアドレス、 44…第1の半導体記憶装置に与えられるアドレス、 45…第2の半導体記憶装置に与えられるアドレス、 46…第1の半導体記憶装置に与えられるアドレス、 47…第2の半導体記憶装置に与えられるアドレス、 50…データバス、 51…第1の半導体記憶装置に対する入出力データ、 52…第2の半導体記憶装置に対する入出力データ、 60…制御回路に与えられる制御信号、 61…第1の半導体記憶装置に与えられる制御信号、 62…第2の半導体記憶装置に与えられる制御信号、 70…アドレスデータ多重化バス、 71…制御回路に与えられるアドレス及びデータ、 600…半導体記憶装置全体に対するセレクト信号、 601…半導体記憶装置全体に対する書き込み許可信
号、 602…半導体記憶装置全体に対する出力許可信号、 603…データの読み書き用クロック、 610…第1の半導体記憶装置に対するセレクト信号、 611…第1の半導体記憶装置に対する書き込み許可信
号、 612…第1の半導体記憶装置に対する出力許可信号、 620…第2の半導体記憶装置に対するセレクト信号、 621…第2の半導体記憶装置に対する列アドレス選択
信号、 622…第2の半導体記憶装置に対する行アドレス選択
信号、 623…第2の半導体記憶装置に対する書き込み許可信
号、 624…第1の半導体記憶装置に対する出力許可信号。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のデータから構成されるデータの集合
    体に対してアクセスを行うことを目的とする半導体記憶
    装置において、データの集合体の先頭部分のデータを格
    納する、単独のデータアクセスを高速に実行可能な第1
    の半導体記憶装置と、先頭以外の部分のデータを格納す
    る、単独のデータアクセスは低速であるが、連続したデ
    ータアクセスを高速に実行可能な第2の半導体記憶装置
    とで構成することを特徴とした半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】同一容量の記憶装置を実現するために必要
    とされる半導体記憶素子の大きさが、前記第1の半導体
    記憶装置より小さい前記第2の半導体記憶装置を使用す
    ることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】前記第1及び第2の半導体記憶装置から構
    成される半導体記憶装置に対し、単独のデータアクセス
    も可能としたことを特徴とする請求項1又は2記載の半
    導体記憶装置。
  4. 【請求項4】請求項1、2又は3記載の半導体記憶装置
    において、前記第1及び第2の半導体記憶装置を制御す
    ることを特徴とする半導体記憶装置の制御回路。
  5. 【請求項5】記憶内容の自己保持が必要な半導体記憶装
    置に対して、その記憶内容を自己保持させる機能を持た
    せたことを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置の
    制御回路。
  6. 【請求項6】半導体記憶装置に入力されたアドレスと、
    半導体記憶素子に対するアクセスアドレスとの間の変換
    機構を持つことを特徴とする請求項4又は5記載の半導
    体記憶装置の制御回路。
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Cited By (5)

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