JPH0682339B2 - メモリ・アクセス・システムおよび方法 - Google Patents

メモリ・アクセス・システムおよび方法

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JPH0682339B2
JPH0682339B2 JP3133340A JP13334091A JPH0682339B2 JP H0682339 B2 JPH0682339 B2 JP H0682339B2 JP 3133340 A JP3133340 A JP 3133340A JP 13334091 A JP13334091 A JP 13334091A JP H0682339 B2 JPH0682339 B2 JP H0682339B2
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JP
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ras
row address
memory
access
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
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    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
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    • GPHYSICS
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    • G06F12/0215Addressing or allocation; Relocation with look ahead addressing means
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、情報処理コンピュータ
システムに関し、特に主メモリがダイナミック・ランダ
ムアクセス・モジュール(DRAM)により構成された
コンピュータシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】行アドレスおよび列アドレスを単一のバ
ス上で切り替え、主メモリ(以下、基本記憶モジュール
あるいはBSMという)で必要なクリティカル行アドレ
ス・ストローブ(RAS)・シーケンスおよびクリティ
カル列アドレス・ストローブ(CAS)・シーケンスを
発生するメモリコントローラが今日存在する。BSMに
対する典型的なメモリコントローラのインターフェース
・シーケンスを図2に示す。このようなインターフェー
ス・シーケンスを発生する従来のハードウェアを図1に
示す。
【0003】図1および図2に、従来のある特定のシス
テムのためのハードウェアおよび動作タイミング波形を
それぞれ示す。プロセッサフェッチおよびプロセッサ書
き込みリクエストは、メモリコントローラ(PMC)1
0の優先順位ロジック11によって優先順位が付けられ
る。所定の動作が選択されたとき、優先順位ロジック1
1はアレースタート線をアクティブ状態にする。このア
クティブのアレースタート信号は選択ゲート15に入力
され、まず行アドレスが、次に列アドレスが選択されて
行/列アドレスラッチ17に与えられる。このシステム
における行アドレスは、アレー動作(すなわちアクセ
ス)の最初のサイクルで選択され、次に列アドレスが、
アクセスのフェッチサイクルの直前に選択される。アレ
ースタート信号はまた、カウンタから成るアレータイマ
ー19をアクティブにする。アクティブのアレースター
ト信号を受け取ると、アレータイマー19はその計数値
が1に初期化される。クロック19aはアレータイマー
19に入力され、カウンタは各サイクルごとにインクリ
メントされる。アレータイマー19の出力はタイミング
ロジック18に入力され、タイミングロジック18は直
ちに、アクセスの最初のサイクルで有効なアドレスを与
える。そして、計数値が4から11サイクル分の値とな
ったとき、タイミングロジック18はアクティブの行ア
ドレス・ストローブ(RAS)信号(ローレベル)を、
メモリカード20上のRASラッチ23に与える。ま
た、約6サイクル分の計数値のとき、CAS(列アドレ
ス・ストローブ)信号がメモリカード20上のCASラ
ッチ22に与えられる。メモリカード制御ロジック20
aは、行/列アドレスラッチ21、CASラッチ22、
ならびにRASラッチ23を含んでいる。また、タイミ
ングロジック18は、上記カウンタの計数値が5サイク
ル分の値となったとき、アドレス有効を与える。ロジッ
ク18からのアドレス有効信号は、BSMカード20の
ラッチ21にゲート信号として与えられ、インターフェ
ースを通じて入力された行アドレスおよび列アドレスが
行/列アドレスラッチ21にラッチされる。メモリカー
ド制御ロジック20aの一部を成すラッチ21の行/列
アドレスは、DRAM制御ラッチ23からのRAS信号
とDRAM制御ラッチ22からのCAS信号と共に、D
RAMに送られる。DRAMはメモリカード20上に設
けられた複数のメモリチップであり、メモリの読み出し
および書き込み動作のとき、図2に示すようなシーケン
スのアドレス信号、RASストローブ信号、ならびにC
ASストローブ信号を受け取る。
【0004】アクセスを高速にする一つの方法は、例え
ば米国特許第4,803,621号、第4,807,6
22号、第4,839,796号、第4,823,32
4号、第4,623,986号の各明細書に述べられて
いるようなスタティックカラムモードシステム、または
ページモードシステムとすることである。このモードで
は、シーケンシャルアクセスにおける行アドレスが変化
するまで、図2に示すように、RASストローブはアク
ティブ、すなわちローレベルに留まる。この動作モード
では、データアクセスタイムは、シーケンシャルアクセ
スが同一の行で行われる場合には低減される。しかし、
シーケンシャルアクセスが異なる行で行われる場合に
は、アクセスタイムにおける重大なペナルティ、すなわ
ち待ち時間が観察される。このページモード動作、また
はスタティックカラムモード動作における上記待ち時間
の増加は、RASを非アクティブとすることにより生
じ、そのことによって新しいアドレスに対するRASの
プリチャージ時間が必要となり、そしてRASを再びア
クティブとすることが必要となる。従って、ページモー
ド動作、またはスタティックカラムモード動作の利益
は、プロセッサシステムがメモリを参照する場合のパタ
ーンによって左右される。本発明では、ページモード動
作、またはスタティックカラムモード動作のようにメモ
リ参照におけるローカリティを利用するが、上述した待
ち時間の増加という問題がない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、メモ
リ・アクセス時間を短縮することができるメモリ・アク
セス・システムおよびメモリ・アクセス方法を提供する
ことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、複数の格納位置を含み、各位置は、第1の複数のア
ドレスの内の一つおよびそれに続く第2の複数のアドレ
スの内の一つによって指定されるデータ格納メモリ手段
によって、改良されたメモリアクセスシステムが与えら
れる。指定された位置のデータをアクセスするための制
御手段は、第1のアドレスおよび第1のストローブ信号
と、それらに続く第2のアドレスおよび第2のストロー
ブ信号により与えられる。第1のストローブ信号は次の
アクセスの前に非アクティブとなる。第1のストローブ
信号が非アクティブとなったとき、メモリ手段は自動的
にアドレスを切り替え、第2のアドレスから直前の第1
のアドレスに戻す。制御手段はさらに、第1のアドレス
を格納し、各アクセスにおいて次の第1のアドレスを直
前の第1のアドレスと比較し、一致したときは直ちにメ
モリ手段に対する第1のストローブ信号をアクティブに
して直前の第1のアドレスによってメモリをアクセスさ
せ、一致しないときは新しい第1のアドレスと第1のス
トローブ信号とによってメモリ手段をアクセスする手段
を含んでいる。
【0007】
【実施例】図3に本発明によるメモリ行リドライブシス
テムを示す。図1のハードウェアに加え、メモリコント
ローラ10は、旧行アドレスラッチ50、アンドゲート
53、セレクタ55、ならびに比較回路51を備えてい
る。セレクタ55は通常、カウンタ値“1”をアレータ
イマー19に与える。行アドレス比較回路51は、現在
の行アドレスおよびレジスタ50からの直前の行アドレ
スを受け取るために接続されている。ラッチ50は、ア
レースタート信号がアクティブのとき、現在の行アドレ
スを受け取ってラッチする。旧行アドレスラッチ50か
らの出力は、現在の行アドレスを直前の行アドレスと比
較するため、比較回路51に与えられる。比較回路51
の出力は、ゲート53によりアレースタート信号とアン
ドが取られ、その結果により、セレクタ55からの1よ
り大きい計数値が選択されてアレータイマー19にプリ
ロードされ、メモリアクセスサイクルがスキップされ
る。この実施例では、回路51で比較結果が一致とな
り、アレースタート信号がアクティブとなると、アンド
ゲート53の出力により計数値4がセレクタ55からア
レータイマー19にロードされ、タイミングロジック1
8から直ちにRAS信号が発生される。
【0008】メモリカード制御ロジック20aには、選
択ゲート25、旧行アドレスレジスタ27、RASエッ
ジ検出ロジック29、ならびにフリップフロップ素子3
1が追加されている。行/列アドレスラッチ21からの
出力は選択ゲート25の“0”入力に送られ、行/列ア
ドレスラッチ21からの出力は通常、ラッチ21を通過
してDRAMに至る。行/列ラッチ21からの出力であ
る行アドレスは旧行アドレスレジスタ27にも入力さ
れ、レジスタ27は、以前のアドレスを、それがRAS
の立下り(ローレベルがアクティブ状態)で通されたと
きラッチする。BSMはさらに、RASの立下りを検出
し、レジスタ27で行アドレスをラッチするためのイネ
ーブルゲート信号を与えるRASエッジ検出ロジック2
9を含んでいる。検出ロジック29はRASの立上りも
検出し、フリップフロップ31にセット信号を与える。
フリップフロップ31がセット状態となると、選択ゲー
ト25にスイッチ制御信号が与えられ、セレクタ25の
“1”入力によって旧行アドレスレジスタ27からDR
AMに対する以前の行アドレスがドライブされる。なお
図4において、RASがいつ非アクティブとなっても、
以前の行アドレスは直ちにDRAMに送られる。タイミ
ングロジック18は、行/列アドレスラッチ21および
フリップフロップ31の両方に対してアドレス有効信号
を与える。RASエッジ検出ロジックが立上りを検出し
たときは、フリップフロップ31がセットされ、以前の
行アドレスが通される。
【0009】図3に示したシステムのタイミングシーケ
ンスを図4のタイミング図を用いて説明する。優先順位
ロジック11はフェッチあるいは書き込みリクエストを
検出すると、アレースタート信号を選択ゲート15に与
え、最初の行アドレスをコントローラ10の行/列アド
レスラッチ17に通過させる。その行アドレスは旧行ア
ドレスラッチ50にも入力される。RAS検出ロジック
29は計数値4でRASの立下りを検出すると、旧行ア
ドレスレジスタ27にゲート信号を与え、ラッチ21が
保持する行アドレスを旧行アドレスレジスタ27にロー
ドさせる。最初の行アドレスには列アドレスが続き、そ
の列アドレスも選択ゲートを通じて行/列アドレスラッ
チ17に入力される。比較回路51では、この場合、以
前の行アドレスではないので、比較結果は一致とはなら
ず、通常の計数値1がセレクタ55により選択され、ア
レータイマー19に与えられる。タイミングロジック1
8は次に、上述のようにRASをDRAMに与えるた
め、アクティブのRAS信号(ローレベル)をBSMロ
ジック20のラッチ23に与える。タイミングロジック
からのアドレス有効信号によって行アドレスはラッチ2
1に入力され、またフリップフロップ31はリセットさ
れる。フリップフロップ31がリセットされることによ
り、セレクタ25は“0”入力のアドレスをDRAMに
接続する通常の状態に制御される。アドレス有効信号は
その後、数サイクルの間、非アクティブとなる。上述し
たように、計数値5の直前に列アドレスが選択され、コ
ントローラ10の行/列アドレスラッチ17に選択ゲー
ト15を通じてラッチされ、そして計数値5のとき、ア
ドレス有効信号がアクティブとなることによってBSM
ロジックのラッチ21にラッチされる。列アドレスに続
き、そしてタイミング計数値11のとき、タイミングロ
ジック18からのRASストローブ信号はハイレベル、
すなわち非アクティブとなる。これはRASエッジ検出
ロジック29によって検出され、フリップフロップ31
にセット信号が与えられて、以前の行アドレスがレジス
タ27からDRAMに入力される。その後、次のアクセ
スに伴う行アドレスは旧行アドレスレジスタラッチ50
と比較され、比較回路51で一致し、アレースターと信
号がアクティブの場合には、アンドゲート53はセレク
タ55に制御信号を与え、アレータイマー19のカウン
タを進め、計数値を1ではなく4にする。その後、行が
一致する限り、DRAMの入力で行アドレスはすでに安
定しているので、RASストローブは直ちにアクティブ
とされる。次のアドレス有効信号が発生すると、各アク
セスでフリップフロップ31はリセットされ、選択スイ
ッチは“0”入力を接続する状態に戻り、ゲート21に
ラッチされた列アドレスを受け取る。比較回路51で一
致せず、そしてアレースタート信号がアクティブのとき
は、通常の計数値1がアレータイマー19にロードされ
る。システムは元のように動作し、カウントを進めず、
現在の行アドレスをBSMに入力する。タイマーロジッ
ク18はRASストローブを4〜11の間のクロックサ
イクルで、またCASストローブを約6の計数値で与
え、そしてアドレス有効パルスを計数値1および5で与
える。
【0010】現時点で望ましいと考えられる実施例によ
り本発明を図示し、説明したが、本発明から逸脱しない
範囲で、種々の変更や改良を行え、また発明の構成要素
を同等のもので置き換えられることが当業者により理解
されよう。
【0011】
【発明の効果】本発明によれば、メモリ・アクセス時間
を効果的に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2に示すインターフェース・シーケンスを発
生する従来のハードウェアである。
【図2】従来のメモリコントローラのタイミング図であ
る。
【図3】本発明の一実施例によるメモリ行リドライブ方
式のメモリ・アクセス・システムを示す図である。
【図4】図3のシステムの動作を示す波形図である。
【符号の説明】
10 PMC 11 優先順位ロジック 15,25 選択ゲート 17,21 行/列アドレスラッチ 18 タイミングロジック 19 アレータイマー 20 BSM 27,50 旧行アドレスラッチ 29 RASエッジ検出ロジック 51 比較回路 53 アンドゲート 55 セレクタ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データを格納するためのメモリ手段を備
    え、このメモリ手段は複数の格納位置を有し、これらの
    位置のそれぞれは、第1の複数のアドレスの内の一つ
    と、第2の複数のアドレスの内の一つとによって指定さ
    れ、第1のアドレスおよび第1のストローブ信号と、そ
    れらに続く第2のアドレスおよび第2のストローブ信号
    とを与えることによって前記指定された位置の前記デー
    タをアクセスする制御手段を備え、前記第1のストロー
    ブ信号は、次のアクセスの開始の前に非アクティブにな
    り、前記第1のストローブ信号が非アクティブになった
    とき、前記メモリ手段は自動的に現在の第2のアドレス
    から直前の第1のアドレスに切り替わり、前記制御手段
    は、前記第1のアドレスを格納する手段と、各アクセス
    ごとに新しい第1のアドレスを直前の第1のアドレスと
    比較する比較手段とを備え、この比較手段は、比較結果
    が一致となったときは、直ちに前記メモリ手段への前記
    第1のストローブ信号をアクティブにして直前の第1の
    アドレスによって前記メモリ手段をアクセスさせ、比較
    結果が不一致となったときは、新しい第1のアドレスと
    第1のストローブ信号とによって前記メモリ手段をアク
    セスするメモリ・アクセス・システム。
  2. 【請求項2】データを格納するためのメモリ手段を備
    え、このメモリ手段は複数の格納位置を有し、これらの
    位置のそれぞれは、実の行アドレスおよび実の列アドレ
    スによって指定され、実の行アドレスおよび行アドレス
    ・ストローブ(RAS)信号と、それらに続く実の列ア
    ドレスおよび列アドレス・ストローブ(CAS)信号と
    を与えることによって前記指定された位置の前記データ
    をアクセスする制御手段を備え、前記RASは、次のア
    クセスの開始の前に非アクティブになり、前記RASが
    非アクティブになったとき、前記メモリ手段は自動的に
    現在の列アドレスから直前の行アドレスに切り替わり、
    前記制御手段は、前記行アドレスを格納する手段と、各
    アドレスごとに新しい行アドレスを直前の行アドレスと
    比較する比較手段とを備え、この比較手段は、比較結果
    が一致となったときは、直ちにメモリ手段への前記RA
    Sをアクティブにして直前の行アドレスに前記メモリ手
    段をアクセスさせ、比較結果が不一致となったときは、
    新しい行アドレスとRAS信号とによって前記メモリ手
    段をアクセスするメモリ・アクセス・システム。
  3. 【請求項3】前記メモリ手段は、前記直前の行アドレス
    も格納し、前記RASが非アクティブになったときそれ
    に応じて前記直前の行アドレスを前記格納位置に入力さ
    せる第2の手段を含むことを特徴とする請求項2記載の
    メモリ・アクセス・システム。
  4. 【請求項4】RASが非アクティブになることを検出し
    て、前記直前の行アドレスを通過させ、RASがアクテ
    ィブになることを検出して、前記現在の行アドレスを前
    記第2の格納のための手段に格納させるRASエッジ検
    出器を含むことを特徴とする請求項3記載のメモリ・ア
    クセス・システム。
  5. 【請求項5】前記制御手段は、比較結果が一致でないと
    き、第1のアドレス有効信号およびそれに続くアクティ
    ブのRASと、前記第1の有効信号から所定数のタイミ
    ングサイクルの後、それに続く第2のアドレス有効信号
    とを与え、比較結果が一致のとき、タイミングサイクル
    をスキップして、RAS信号を、それに続く第2のアド
    レス有効信号と共に直ちに与えるタイミング手段を含む
    ことを特徴とする請求項2記載のメモリ・アクセス・シ
    ステム。
  6. 【請求項6】前記メモリ手段はDRAMを含むことを特
    徴とする請求項2記載のメモリ・アクセス・システム。
  7. 【請求項7】各アクセスごとに行アドレスに行アドレス
    ・ストローブ(RAS)が続き、列アドレスに列アドレ
    ス・ストローブ(CAS)が続き、行アドレスおよび列
    アドレスによって特定される格納位置にデータを格納、
    または前記格納位置からデータを検索するコンピュータ
    ・メモリをアクセスするための方法において、次のアク
    セスの前に前記RASを非アクティブにし、各アクセス
    ごとに前記行アドレスを格納し、各アクセスごとに新し
    い行アドレスを直前の格納されたアドレスと比較し、前
    記RASが非アクティブとなったとき、列アドレスから
    直前の行アドレスに自動的に切り替え、比較結果が一致
    のとき、前記RASを直ちにアクティブにして直前の行
    アドレスにアクセスさせ、比較結果が一致でないとき、
    列アドレス・ストローブを伴う新しい列アドレスが続
    く、前記RASを伴う新しい行アドレスにより前記格納
    位置をアクセスするステップを含むことを特徴とするコ
    ンピュータ・メモリ・アクセス方法。
  8. 【請求項8】ある一つの位置の制御手段と、前記格納位
    置に隣接する第2の位置の格納制御回路とを含み、各ア
    クセスごとに前記制御手段は行アドレス・ストローブが
    続く行アドレスと、この行アドレスの後に、列アドレス
    ・ストローブが続く列アドレスとを与えるコンピュータ
    ・メモリのアドレッシングを行う方法において、前記制
    御手段で、前記行アドレス、前記列アドレス、前記RA
    S、前記CASとを与え、次のアクセスの前に前記RA
    Sを非アクティブにし、前記行アドレスを格納し、新し
    い行アドレスと直前の行アドレスとを比較し、比較結果
    が一致のとき、前記RASを直ちにアクティブとして前
    記RASを前記メモリ手段に与え、前記格納制御回路
    で、前記直前の行アドレスを格納し、前記RASがアク
    ティブになったとき、新しいアドレスを受け取る前に前
    記格納された行アドレスを与えることを特徴とするコン
    ピュータ・メモリ・アドレッシング方法。
  9. 【請求項9】少なくとも一つのプロセッサと、データを
    格納するためのメモリ手段を備え、このメモリ手段は複
    数の格納位置を有し、これらの位置のそれぞれは、第1
    の複数のアドレスの内の一つと、第2の複数のアドレス
    の内の一つとによって指定され、前記プロセッサに接続
    され、前記指定された位置の前記データをアクセスする
    ためのプロセッサの要求に応え、前記第2のアドレスと
    第2のストローブ信号とが続く第1のアドレスおよび第
    1のストローブ信号を与える制御手段を備え、前記第1
    のストローブ信号は次のアクセスの開始の前に非アクテ
    ィブになり、前記第1のストローブ信号が非アクティブ
    になったとき、前記メモリ手段は自動的に現在の第2の
    アドレスから直前の第1のアドレスに切り替わり、前記
    制御手段は、前記第1のアドレスを格納する手段と、各
    アクセスごとに新しい第1のアドレスを直前の第1のア
    ドレスと比較する比較手段とを備え、この比較手段は、
    比較結果が一致となったときは、直ちにメモリ手段への
    前記第1のストローブ信号をアクティブにして直前の第
    1のアドレスによって前記メモリをアクセスさせ、比較
    結果が不一致となったときは、新しい第1のアドレスと
    第1のストローブ信号とによって前記メモリ手段をアク
    セスするコンピュータ・システム。
JP3133340A 1990-08-31 1991-05-10 メモリ・アクセス・システムおよび方法 Expired - Lifetime JPH0682339B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US576253 1975-05-12
US57625390A 1990-08-31 1990-08-31

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JPH04242450A JPH04242450A (ja) 1992-08-31
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ID=24303611

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JP3133340A Expired - Lifetime JPH0682339B2 (ja) 1990-08-31 1991-05-10 メモリ・アクセス・システムおよび方法

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US (1) US5771369A (ja)
EP (1) EP0473311B1 (ja)
JP (1) JPH0682339B2 (ja)
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