JPH10326490A - マルチポートメモリ装置、およびデータ転送方法 - Google Patents

マルチポートメモリ装置、およびデータ転送方法

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JPH10326490A
JPH10326490A JP10053529A JP5352998A JPH10326490A JP H10326490 A JPH10326490 A JP H10326490A JP 10053529 A JP10053529 A JP 10053529A JP 5352998 A JP5352998 A JP 5352998A JP H10326490 A JPH10326490 A JP H10326490A
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C Kassada Ronda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 共通のメモリロケーションを共有する多数ポ
ートを有するRAMを提供する。 【解決手段】 メモリは、SRAM、DRAMおよび2
つの外部IOポートを有する。SRAMは、外部IOポ
ートおよびDRAMがDRAM内の各々かつすべてのメ
モリセルにアクセスできるようにする3つのIOポート
を有する。各SRAMセルは、外部IOポートに結合さ
れた2つのIOポートと、DRAMとのデータ転送のた
めのIOポートとを備える。3ポートSRAMセルは、
ラッチ回路に結合された、3本の入力データ線および3
本の出力データ線を含む。3本の書込アドレス線および
3本の読出アドレス線が、外部IOポートおよびDRA
Mによるデータ書込および読出動作のためにSRAMセ
ルのアドレス指定を提供する。各SRAMセルは、3つ
のポートすべてを介して並行に読出され得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】この出願はメモリ装置に関し、より特定
的には、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRA
M)とスタティックランダムアクセスメモリ(SRA
M)とを組込んで、各外部入出力(IO)ポートおよび
DRAMがSRAM内の各々かつすべてのメモリセルに
アクセスすることができるようにする、マルチポートラ
ンダムアクセスメモリ(MPRAM)に関する。
【0002】
【背景技術】コンピュータグラフィックスシステムを開
発するには、3Dグラフィックスデータ等の大量のデー
タを記憶することのできる、高速メモリが必要となる。
そのようなメモリの1つに、より高速なSRAMキャッ
シュメモリを利用することによってDRAMメインメモ
リ性能を改良するように開発された、最も共通にアクセ
スされるデータを記憶するための、キャッシュ式のメモ
リがある。たとえば、米国特許番号第5,566,31
8号は、シングルチップ上でSRAMキャッシュメモリ
をDRAMと統合する、強化されたDRAMを開示す
る。SRAMキャッシュとDRAMメモリアレイとの間
には、センスアンプと列書込選択レジスタとが結合され
る。列デコーダは、SRAMキャッシュと関連して、S
RAMの所望の列へのアクセスを提供する。行デコーダ
はDRAMメモリアレイと関連して、DRAMの特定の
行へのアクセスを可能にする。入出力制御およびデータ
ラッチは、SRAMからデータを受取って、データ入出
力線を介してデータ出力を提供する。DRAMメモリア
レイからアクセスされる現時点のデータの行は、SRA
Mキャッシュメモリ内に保持される。キャッシュ「ミ
ス」が検出された場合には、キャッシュメモリ全体がD
RAMメモリアレイから、DRAMからキャッシュメモ
リへのバスを通じて、再び満たされる。
【0003】RAMの速度および性能を改良するため
に、2つの別個の入出力ポートがメモリアレイにアクセ
スできるようにする、デュアルポートRAMが開発され
てきている。しかしながら、デュアルポートRAMは、
データの入力および出力を有効に制御することができな
い。なぜなら、ポート同士を交換できないためである。
たとえば、データトラフィックは、それらポートのうち
一方に負荷がかかりすぎて他方の負荷が不足する場合に
も、ポート間で再配分することができない。
【0004】図1を参照して、デュアルポートRAM2
は、RAM4にデータを入力しおよびRAM4からデー
タを出力し、ならびに入出力動作を制御する、IOポー
トAおよびBを含む。DRAM4はメインメモリとして
使用され、これに対し、SRAMキャッシュメモリ6内
には最も共通にアクセスされるデータが保持される。ポ
ートAおよびBとDRAMメインメモリ4との間のデー
タ転送は、部分6Aおよび6Bに分割されたSRAM6
を介して行なわれる。ポートAを介して供給されるデー
タブロックは、DRAM4内に書込まれる前にSRAM
6A内に保持される。同様に、ポートBからのデータブ
ロックは、DRAM4に転送されるのに先立って、SR
AM6Bに供給される。
【0005】ポートAはSRAM6Aにのみアクセス
し、他方、ポートBはSRAM6Bにのみアクセスがで
きる。したがって、最も新しいデータが記憶されるの
は、SRAM6ではなくDRAM4内である。SRAM
の一方の部分に入力された新しいデータは、DRAM4
内に書込まれなくてはならない。DRAM4が更新され
ると、その新しいデータは次の書込サイクルにおいてS
RAMの他方部分内に入力される。したがって、SRA
Mの両方の部分を最新の状態に保つためには、SRAM
の一方部分からDRAMへのデータ転送と、DRAMか
らSRAMの他方部分へのデータ転送とが必要となる。
【0006】マルチポートRAM内のデータ入出力動作
の帯域幅を改善するために、RAMの各ポートがSRA
Mのいかなるロケーションにもアクセスすることができ
るようにすることが所望される。
【0007】さらに、交換可能なポートを有して、その
ポートのいずれもがどの時間にも最も新しいデータにア
クセスできるようにする、マルチポートRAMを提供す
ることもまた所望される。
【0008】
【発明の開示】したがって、この発明の1つの利点は、
各ポートがSRAMのいかなるロケーションにもアクセ
スできるようにする、マルチポートメモリを提供するこ
とである。
【0009】この発明の別の利点は、いかなるポートも
いかなる時間においても最新のデータにアクセスするこ
とができる、マルチポートRAMを提供することであ
る。
【0010】この発明の別の利点は、交換可能なポート
を有するマルチポートRAMチップを提供することであ
る。
【0011】この発明の以上のおよび他の利点は、シン
グルチップ上に配されて第1および第2の外部入出力ポ
ートを有するメモリ装置を提供することによって、少な
くともいくぶん達成される。メインメモリは、データを
記憶するよう構成され得る。メインメモリよりも小さい
記憶容量を有するキャッシュメモリは、入出力ポートに
結合されて、それらポートから出力されるべきデータを
記憶し、かつ、ポートから入力されるデータを受取る。
第1および第2の外部入力ポートの各々は、キャッシュ
メモリ内のすべての記憶セルにアクセスを提供する。
【0012】この発明の第1の局面に従えば、キャッシ
ュメモリは、第1および第2の外部入出力ポートに結合
された第1および第2の内部入出力ポートと、メインメ
モリに結合された第3の内部入出力ポートとを有する。
【0013】この発明の別の局面に従えば、キャッシュ
メモリは、第1および第2の外部入出力ポートに結合さ
れた第1および第2の内部入出力ポートと、メインメモ
リに結合された第3の内部入出力ポートとを有する、3
ポートを備える記憶セルから構成される。
【0014】この発明のさらなる局面に従えば、記憶セ
ルの第1、第2および第3の内部入出力ポートは、記憶
セルから第1および第2の外部入出力ポートならびにメ
インメモリへの並行のデータ読出を提供するか、また
は、第3の内部ポートを介したデータ書込と同時に、内
部ポートの2つを介した並行のデータ読出を提供するよ
うに構成される。
【0015】この発明の方法に従えば、DRAMメイン
メモリと、SRAMキャッシュメモリと、第1および第
2の入出力ポートとを有するマルチポートメモリチップ
におけるデータ転送を提供するために、以下のステップ
が実行される。すなわち、第1および第2の入出力ポー
トのうち一方を介して上記SRAMキャッシュメモリの
予め定めれたロケーションにデータを書込むステップ
と、上記データをその予め定められたロケーションから
第1および第2の入出力ポートを介して並行して読出す
ステップとを含む。
【0016】DRAMメインメモリは、第1および第2
の入出力ポートを介してデータを読出すのと同時に、S
RAMキャッシュメモリ内の予め定められたロケーショ
ンからデータを読出すことが可能である。
【0017】この発明のこれらおよび他の目的ならびに
利点は、以下の詳細な説明から当業者には容易に明らか
となろう。詳細な説明には、この発明の好ましい実施例
のみを示しかつ説明しており、この発明を実現するのに
考えられるベストモードを単に例示しているにすぎな
い。理解されるように、この発明は他のおよび異なる実
施例が可能であり、そのいくつかの詳細は、すべてこの
発明から離れることのない、種々の明らかな観点から修
正が可能である。したがって、ここに提示する図面およ
び説明は、例示のためのものと見なされるべきであっ
て、限定を加えるものではないと考えられたい。
【0018】
【この発明を実行するためのベストモード】この発明
は、メモリ装置分野の全般に適用が可能であるが、この
発明を実行するためのベストモードは、一つには、図2
に示すマルチポートRAM(MPRAM)10の実現に
基づく。シングルチップ上に配されるMPRAM10
は、DRAM12を含み、DRAM12は、各々が4メ
ガビットの、個別にアドレス可能な4つのメモリバンク
に分割される。各バンクは512行×32列×256ビ
ットで構成されたメモリアレイを含む。後により詳細に
説明するように、単一の256ビットグローバル入出力
(IO)バス14が、DRAM12の4つのバンクすべ
てによって共有され、DRAM12をSRAM16に接
続する。
【0019】4キロビットSRAM16は、16ライン
×16ワード×16ビットとして構成され得る。DRA
M12とSRAM16との間の各々の256ビット転送
は、SRAM16内の16ラインのうち1ラインを置換
するかまたは更新する。
【0020】MPRAM10は、2つの同一でありかつ
独立した、16ビットIOポートAおよびBを有する。
外部ポートAおよびBの各々は、SRAM16の各セル
に対して読出アクセスおよび書込アクセスを提供する。
IOデータピン18および20はそれぞれ、ポートAお
よびBに接続されて、16ビットデータDQAおよびD
QBの入力および出力を提供する。
【0021】ポートAおよびBのためのSRAM制御信
号SCAおよびSCBはそれぞれ、ポートA制御回路2
2およびポートB制御回路24を介して供給されて、デ
ータ読出または書込、およびバースト終了等のSRAM
の動作を規定する。ポートAおよびBのためのライトイ
ネーブルコマンド/WEAおよび/WEBは、それぞ
れ、ポート制御回路22および24を介して提供され
て、SRAMの書込動作を復号化する。さらに、ポート
制御回路22および24は、ライトパービット動作モー
ドをイネーブルするために、また、バーストを終了させ
るために、特別機能コマンドSFAおよびSFBをそれ
ぞれ受取ることも可能である。
【0022】マスタクロック信号CLKが与えられるク
ロック発生器26は、MPRAM動作のための内部クロ
ックを提供する。MPRAMのすべての入力信号は、マ
スタクロックCLKの立上がり端縁を基準とする。マス
タクロックイネーブル信号CKEはクロック発生器26
に供給されて、内部クロック発生をイネーブルする。チ
ップ選択信号/SDおよび/SSは、それぞれ、DRA
M12およびSRAM16にチップ選択機能を提供す
る。
【0023】ポート制御回路22および24、ならびに
クロック発生器26は、SRAM16に対する書込およ
び読出アクセスを制御するSRAM制御回路28に結合
される。データ書込またはデータ読出のための、IOデ
ータピン18および20の各々とSRAM16との間の
データ転送経路は、2ステージパイプラインとして構成
される。
【0024】SRAM16へのデータ書込のために、ポ
ートAおよびBのためにそれぞれ書込コマンドWAおよ
びWBが、第1のクロックサイクル時にSRAM制御回
路28によって発せられ得る。書込まれるべきデータ
は、第2のクロックサイクル時に供給される。SRAM
16のアドレスされるラインおよびワードは、ポート制
御回路22および24に供給される、それぞれポートA
およびBのための8ビットアドレス信号ADAおよびA
DBによって判定される。たとえば、アドレスされるラ
インは、アドレス信号ADAおよびADBの上位4ビッ
トによって規定され、アドレスされる16ビットのワー
ドは、アドレス信号ADAおよびADBの下位4ビット
によって決定され得る。
【0025】SRAM16からのデータ読出のために、
読出コマンドRAおよびRBが、第1のクロックサイク
ル時にSRAM制御回路28によって発せられ得る。デ
ータは、第2のクロックの立上がり端縁においてアクセ
スされて、第3のクロックサイクル時に有効にされる。
書込動作と同様、SRAM16のアドレスされるライン
およびワードは、ポートAおよびBのそれぞれのための
アドレス信号ADAおよびADBによって判定される。
たとえば、アドレスされるラインは、アドレス信号AD
AおよびADBの上位4ビットによって規定され、アド
レスされる16ビットのワードは、アドレス信号ADA
およびADBの下位4ビットによって決定され得る。
【0026】下により詳細に説明するように、ポートA
およびBは独立しており、SRAM16内のいかなるロ
ケーションからもまたはそれに対しても、同時に、デー
タの読出および書込を提供できる。しかしながら、ユー
ザは、両方のポートから同時に同じSRAMセルに書込
むことができないようにされている。IOバッファ30
および32がそれぞれ、ポートAおよびBに結合され
て、読出動作および書込動作中にデータをバッファす
る。
【0027】IOバッファ30および32にそれぞれ接
続されたライトパービットマスクレジスタ34および3
6は、ポートAおよびBからのマスクされた書込動作を
行なうのに使用される。SRAM制御回路は、ポートA
およびBに対してそれぞれマスクされた書込コマンドM
WAおよびMWBを発して、SRAM16から読出され
るかまたはSRAM16に書込まれるDQAデータおよ
びDQBデータをマスクする。ピン38および40はそ
れぞれ、ポートAおよびBに対して2ビットのマスク制
御データDQMAおよびDQMBを供給する。マスク制
御データDQMAおよびDQMBのいずれかのビットが
ハイにされると、それぞれ、読出されるかまたは書込ま
れるDQAデータおよびDQBデータがマスクされる。
たとえば、マスク制御データDQMAおよびDQMBの
上位ビットがそれぞれ、DQAおよびDQBデータの上
位バイトを制御する。マスク制御データDQMAおよび
DQMBの下位ビットがそれぞれ、DQAデータおよび
DQBデータの下位バイトを制御し得る。ロードマスク
レジスタコマンドLMRAおよびLMRBがそれぞれポ
ートAおよびBのためにSRAM制御回路28によって
発せられて、ライトパービットレジスタ34および36
をロードすることが可能である。
【0028】MPRAM10は、SRAM16とDRA
M12とが並行に動作することを可能にする。DRAM
制御回路42は、制御信号/RASおよび/CASによ
って規定されるDRAM制御コマンドを形成する。2ビ
ットのバンクアドレスコマンドBAは、4つのDRAM
バンクのうち1つを選択する。11ビットのアドレスコ
マンドADDは、DRAMの行および列アドレス、DR
AMの転送動作、ならびに、SRAM16内のラインの
うち、データがそのラインからDRAM12に転送され
得るライン、または、データがそのラインにDRAM1
2から転送され得るライン、を選択する。たとえば、A
DDコマンドの下位9ビットがDRAM行アドレスを選
択し、下位5ビットがDRAM列アドレスを選択し、A
DDコマンドの2ビットがDRAM転送動作を規定する
のに使用され得る。また、上位4ビットが、SRAM内
の16ラインのうち1ラインを選択することが可能であ
る。
【0029】DRAM制御回路42は、DRAM読出転
送コマンドDRTを形成して、データの32ブロックの
うちADDコマンドによって指定された1ブロックを、
SRAM16内の16ラインのうち1ラインへと転送さ
せる。DRAM書込転送コマンドDWTもまたDRAM
制御回路42によって形成されて、SRAMの16ライ
ンのうちADDコマンドによって指定された1ラインか
ら、DRAM12内の32ブロックのうち1ブロック
に、データが転送される。
【0030】データ転送レジスタ44は、DRAM12
とSRAM16との間に配されて、DRAM12とSR
AM16との間のデータ転送を支持する。DRAM書込
転送をマスクするのに、32ビットのバイトライトイネ
ーブルマスクレジスタ46が使用される。このレジスタ
46は、ロードマスクレジスタコマンドLMRが発せら
れると、ポートAまたはポートBのいずれかからロード
され得る。レジスタ46内の各ビットは、256ビット
のグローバルIOバス14の1バイトをマスクする。バ
イトライトイネーブルマスクレジスタ46と、ライトパ
ービットマスクレジスタ34および36とは、それぞ
れ、DRAM12およびSRAM16への書込中にバイ
パスされ得る。
【0031】MPRAM10は、プログラマブルバース
トモードを有する。このモードは、ポートAおよびBか
らSRAM16に書込まれるデータのバーストのため
に、または、SRAM16からポートAおよびBに読出
されるデータのバーストのために、ユーザが1、2、4
および8のバースト長を選択できるようにする。順次ま
たはインタリーブバーストが選択され得る。DRAM制
御回路42によって発せられるセットモードレジスタコ
マンドSMRは、内部モードレジスタ内にバーストの長
さおよび種類をプログラムできるようにする。モードレ
ジスタ内にプログラムされるモードレジスタコード(M
RC)は、ADDコマンドを使用して入力され得る。M
RCは、それが次のSMRコマンドによってオーバライ
トされるまで、または、MPRAM10に電力が供給さ
れなくなるまで、モードレジスタ内に記憶される。SM
Rコマンドは、DRAM12およびSRAM16がアイ
ドル状態にあるときに発せられ得る。バースト終了コマ
ンドBTAおよびBTBは、SRAM制御回路28によ
って発せられて、ポートAおよびBからのまたはそれら
へのバーストシーケンスをそれぞれ、終了させることが
できる。
【0032】図3は、ポートAおよびBならびにDRA
M12の、SRAM16へのアクセスを概略的に示す。
外部ポートAおよびBに関するSRAM16へのおよび
SRAM16からのデータの入出力は、IOバッファ3
0および32をそれぞれ介して提供され得る。ポートA
制御回路22およびポートB制御回路24は、それぞ
れ、外部ポートAおよびBに対するデータ入出力を制御
することができる。DRAM12とSRAM16との間
の双方向のデータ転送は、DRAM制御回路42によっ
て生成される制御信号に従って、グローバルIOバス1
4を介して行なわれ得る。グローバルIOバス14を介
したSRAM16とDRAM12との間のデータ転送
は、この出願と同時に出願されてここに引用により援用
される、「共有グローバルバスを有するマルチポートR
AM(“MULTI-PORT RAM HAVING SHARED GLOBAL BUS
”)」と題された、本出願人の同時係属中の出願SN
内により詳細に開示されている。
【0033】SRAM16は、外部ポートAおよびBな
らびにDRAM16がSRAMメモリスペースに並行に
アクセスすることができるようにするための、SRAM
ポートA、B、およびDを備える。たとえば、外部ポー
トAおよびBのIOデータピン18および20とSRA
MポートAおよびBとの間で、16ビットデータDQA
およびDQBがそれぞれ転送される。SRAMポートA
およびBを介した外部ポートAおよびBからの読出およ
び書込SRAMアクセスは、ポートA制御回路22およ
びポートB制御回路24にそれぞれ供給される、制御お
よびアドレス信号によって制御される。
【0034】SRAMポートDは、SRAM16とDR
AM12との間のデータ転送を支持する。たとえば、S
RAMポートDは、グローバルIOバス14に結合され
得る。DRAM制御回路42は、ポートDを介した読出
および書込SRAMアクセスを制御する。
【0035】SRAMポートA、BおよびDの各々は、
SRAM16内の各々かつすべてのメモリセルにアクセ
スを提供することができる。たとえば、SRAM16内
のメモリセルは、3つのSRAMポートA、BおよびD
のすべてを介して、並行に読出され得る。また、各セル
は、SRAMポートA、B、およびDのうちの1つを介
して書込みが行なわれている間に、それらSRAMポー
トの他の2ポートを介して並行に読出され得る。
【0036】図4を参照して、SRAM16の各記憶セ
ル160は、3つのポートA、B、およびDを有し、そ
の各々は、データIO線および制御線を備える。ポート
A、B、およびDのデータIO線は、それぞれ、SRA
M16のA、B、およびDポートのデータIOバスに結
合される。ポートA、B、およびDの制御線は、それぞ
れ、SRAMポートA、B、およびDのコントロールバ
スに接続される。
【0037】図5に示すように、各SRAMセル160
は、読出および書込データ経路と、読出および書込アド
レス制御線とを有する。書込アドレス線WYA、WY
B、およびWYDは、それぞれ、セルポートA、B、お
よびDに対して書込アドレス信号を提供する。読出アド
レス線RXA、RXB、およびRXDは、それぞれ、セ
ルポートA、B、およびDに対して読出アドレス信号を
提供するのに使用される。入力データ線WLA、WL
B、およびWLDは、外部ポートAおよびB、ならびに
DRAM12からのデータを、セルポートA、B、およ
びDを介してSRAMセル160内に書込むことを可能
にする。出力データ線RLA、RLB、およびRLD
は、セルポートA、B、およびDを介した、セル160
から外部ポートAおよびBならびにDRAM12への、
データの読出を支持する。
【0038】たとえば、外部ポートAからセル160内
に書込まれるべきデータは、入力データ線WLA上に置
かれる。セル160をアドレスするために書込アドレス
線WYA上に提供される書込アドレス信号は、ADAア
ドレス信号に基づいて、ポートA制御回路22によって
生成される。
【0039】外部ポートAからのデータ読出を行なうた
めに、ポートA制御回路22は、ADAアドレス信号に
基づいて、読出アドレス信号を生成する。読出アドレス
信号は、セル160をアドレスするために、読出アドレ
ス線RXA上に提供される。読出されたデータは、出力
データ線RLAを介して、外部ポートAに転送される。
外部ポートBからのセル160への読出および書込アク
セスは、出力データ線RLB、読出アドレス線RXB、
入力データ線WLBおよび書込アドレス線WYBを使用
して、同様の方法で行なわれる。
【0040】DRAM12は、入力データ線WLDおよ
び出力データ線RLDをそれぞれ介して、セル160へ
のデータの書込およびセル160からのデータの読出を
行なう。データ読出を行なうために、セル160は読出
アドレス線RXDを介してアドレスされる。読出アドレ
ス信号は、ADDアドレス信号に基づいてDRAM制御
回路42によって生成される。ADDアドレスに基づい
てDRAM制御回路42によって形成されたセル160
への書込アドレス信号は、書込アドレス線WYD上に提
供される。
【0041】図6に、トリプルポートSRAMセル16
0の例示的な構成を示す。セル160は、入力データ線
WLA、WLBおよびWLDと、インバータI1、I
2、およびI3によって形成されてデータをラッチする
ためのラッチ回路との間にそれぞれ接続された、入力パ
ストランジスタQ1、Q2、およびQ3を含み得る。イ
ンバータI1およびI2は、交差結合される。インバー
タI3は、インバータI1の出力に結合される。インバ
ータI1〜I3の各々は、MOSトランジスタの対によ
って設けられ得る。
【0042】出力パストランジスタQ4、Q5、および
Q6は、ラッチ回路と、出力データ線RLA、RLB、
およびRLDとの間にそれぞれ、接続される。パストラ
ンジスタQ1、Q2、およびQ3のゲートはそれぞれ、
書込アドレス線WYA、WYBおよびWYDに接続され
る。パストランジスタQ4、Q5、およびQ6のゲート
はそれぞれ、読出アドレス線RXA、RXB、およびR
XDに接続される。たとえば、MOSトランジスタが、
入力および出力パストランジスタとして使用され得る。
【0043】外部ポートAおよびBのうちの1つまたは
DRAM12がSRAMセル160へのデータの書込を
開始すると、対応する書込アドレス信号が入力パストラ
ンジスタQ1〜Q3のうち1つを活性化して、入力デー
タ線のうちの1本に供給されたデータがラッチ回路I1
〜I3内に流れるようにする。2以上のポートから単一
のSRAMセル160に同時に書込アクセスがなされた
場合には、無効データが提供されるおそれがある。した
がって、MPRAM10は、外部ポートAとBとの両方
から、または、DRAM12と外部ポートのうち一方と
の両方から、同じSRAMセルに対して並行に書込がで
きないようにされる。
【0044】読出アドレス信号は、1または複数の出力
パストランジスタQ4〜Q6を活性化して、データがラ
ッチ回路から対応する出力データ線に送られることを可
能にする。したがって、トリプルポートSRAMセル1
60は、多重読出動作が並行して行なわれるのを支持す
ることができる。
【0045】SRAM動作は、ポートA、B、およびD
のどの1つからも、一度に1つの動作のみが行なわれ得
るため、トリプルポートSRAMセル160は、最高3
つの動作が並行して行なわれるのを支持することができ
る。たとえば、ポートAおよびDにセル160から読出
を行なうのと並行して、ポートAがセル160への書込
を行なうことが可能である。
【0046】したがって、トリプルポートSRAMセル
160は、MPRAM10が、ポートAおよびBを介し
て外部メモリコントローラからSRAM16に対して読
出および書込アクセスを行なうのと並行に、ポートDを
介してDRAM12にまたはDRAM12からSRAM
データを読出すかまたは書込むことを可能にする。した
がって、DRAMおよびSRAMの動作は、同時に行な
うことが可能となる。
【0047】SRAM16のためのトリプルポートセル
は、本出願と同時に出願されてここに引用により援用さ
れる、「トリプルポートSRAMセルを有するマルチポ
ートRAM(“MULTI-PORT RAM HAVING TRIPLE-PORT SR
AM CELLS”)」と題された、本出願人の同時係属中の出
願SN 内により詳細に開示されている。
【0048】MPRAM10が外部ポートAおよびBに
対して共通のSRAMスペースを提供するために、MP
RAMのIO帯域幅は、図1に示す従来のRAMと比較
して、格段に改善され得る。たとえば、読出−修正−書
込サイクルにおいて、外部ポートAおよびBに結合され
た外部メモリコントローラは、SRAM16内の、外部
ポートAおよびBのいずれかを介して読出されたデータ
を修正することができる。その修正されたデータは、ポ
ートAおよびBのいずれかを介して、SRAM16に書
込まれ得る。ここで、SRAM16内の同じアドレスに
対して、2つの順次書込コマンドが発せられるものと仮
定する。それらコマンドのうちの一方は、データエレメ
ントがポートAを介して書込まれることを要求し、他方
のコマンドは、修正されたデータエレメントがポートB
を介して同じアドレスに書込まれるようにする。
【0049】MPRAM10は、このデータエレメント
がSRAM16に書込まれるやいなや、ポートAおよび
Bの両方がその最も新しいデータエレメントにアクセス
することを可能にする。これに対し、図1に示した分割
SRAMメモリを有するデュアルポートRAM2では、
一方ポートのみしかSRAM内の最新のデータエレメン
トにアクセスすることができない。第2のポートからア
クセスできるようにするには、データエレメントはDR
AMに転送され、その後、SRAMの第2の部分に転送
されなければならない。したがって、共有SRAMを有
するMPRAM10におけるデータ入出力動作の帯域幅
は、分割SRAMを有するRAM2と比較して、大いに
改善される。
【0050】以上に、SRAMとDRAMと2つの外部
IOポートとを有するメモリを説明した。このSRAM
は、外部IOポートおよびDRAMがDRAM内の各々
かつ全てのメモリセルにアクセスできるようにするため
の、3つのIOポートを有する。各SRAMセルは、外
部IOポートに結合された2つのIOポートと、DRA
MにおよびDRAMからデータを転送するための1つの
IOポートとを備える。このトリプルポートSRAMセ
ルは、ラッチ回路に結合されて、外部IOポートおよび
DRAMから供給されたデータを書込むための3本の入
力データ線と、ラッチシステムに結合されて、記憶され
たデータを外部IOポートおよびDRAMに読出すため
の3本の出力データ線とを含む。3本の書込アドレス線
および3本の読出アドレス線は、外部IOポートおよび
DRAMによって行なわれるデータ書込および読出動作
のために、SRAMセルのアドレス指定を行なう。各S
RAMセルは、SRAM内に記憶された最新のデータ
が、いかなるときにもいかなるポートからもアクセス可
能となるよう、3つすべてのポートを介して並行に読出
されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】分割SRAMを有する、従来のデュアルポート
RAMを示すブロック図である。
【図2】この発明のマルチポートRAMチップのアーキ
テクチャを示すブロック図である。
【図3】この発明の共有SRAMを有するマルチポート
RAMの構成を概略的に示すブロック図である。
【図4】各SRAMセルのポートを示す図である。
【図5】SRAMセルのデータおよびアドレス線を示す
図である。
【図6】SRAMセルの例示的な回路図である。
【符号の説明】
10 マルチポートRAM 12 DRAM 14 グローバルIOバス 16 SRAM 22 ポートA制御回路 24 ポートB制御回路 42 DRAM制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロンダ・シィ・カッサダ アメリカ合衆国、27278 ノース・カロラ イナ州、ヒルズボロウ、ロゼナ・コート、 3009

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シングルチップ上に、 データ入力および出力を提供するための第1および第2
    の外部入出力ポートと、 データを記憶するためのメインメモリと、 前記メインメモリよりも小さい記憶容量を有し、かつ前
    記入出力ポートに結合されて、前記入出力ポートから出
    力されるべきデータを記憶しかつ前記入出力ポートから
    入力されるデータを受取るためのキャッシュメモリとを
    含み、 前記第1および第2の外部入力ポートの各々は、前記キ
    ャッシュメモリ内のすべての記憶セルへのアクセスを提
    供する、マルチポートメモリ装置。
  2. 【請求項2】 前記キャッシュメモリは、前記第1およ
    び第2の外部入出力ポートに結合された第1および第2
    の内部入出力ポートを有する、請求項1に記載のマルチ
    ポートメモリ。
  3. 【請求項3】 前記キャッシュメモリは、前記メインメ
    モリに結合された第3の内部入出力ポートを有する、請
    求項2に記載のマルチポートメモリ。
  4. 【請求項4】 前記キャッシュメモリ内の前記記憶セル
    は、前記第1および第2の外部入出力ポートに結合され
    た第1および第2の内部入出力ポートを有する、請求項
    1に記載のマルチポートメモリ。
  5. 【請求項5】 前記キャッシュメモリ内の前記記憶セル
    は、前記メインメモリに結合された第3の内部入出力ポ
    ートを有する、請求項4に記載のマルチポートメモリ。
  6. 【請求項6】 記憶セルの前記第1、第2および第3の
    内部入出力ポートは、記憶セルから前記第1および第2
    の外部入出力ポートならびに前記メインメモリへの並行
    のデータ読出を提供するよう構成される、請求項5に記
    載のマルチポートメモリ。
  7. 【請求項7】 記憶セルの前記第1、第2および第3の
    内部入出力ポートは、前記第1、第2および第3の内部
    入出力ポートのうち1つを介するデータ書込と同時に、
    前記第1、第2および第3の内部入出力ポートのうち2
    つを介する並行のデータ読出を提供するよう構成され
    る、請求項5に記載のマルチポートメモリ。
  8. 【請求項8】 前記キャッシュメモリはSRAMを含
    む、請求項1に記載のマルチポートメモリ。
  9. 【請求項9】 前記メインメモリはDRAMを含む、請
    求項8に記載のマルチポートメモリ。
  10. 【請求項10】 第1および第2の入出力ポート、SR
    AMキャッシュメモリ、ならびにDRAMメインメモリ
    を有するメモリ装置における、データ転送方法であっ
    て、 前記第1および第2の入出力ポートのうち一方を介して
    前記SRAMキャッシュメモリの予め定められたロケー
    ションにデータを書込むステップと、 前記データを前記予め定められたロケーションから前記
    第1および第2の入出力ポートを介して並行に読出すス
    テップとを含む、方法。
  11. 【請求項11】 前記第1および第2の入出力ポートを
    介して前記データを読出すのと同時に、前記予め定めら
    れたロケーションから前記DRAMメインメモリに前記
    データを読出すステップをさらに含む、請求項10に記
    載の方法。
JP10053529A 1997-03-07 1998-03-05 マルチポートメモリ装置、およびデータ転送方法 Pending JPH10326490A (ja)

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US4005397P 1997-03-07 1997-03-07
US60/040053 1997-09-24
US08/954628 1997-10-20
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