JPH103783A - Dram制御方式 - Google Patents

Dram制御方式

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Publication number
JPH103783A
JPH103783A JP8150708A JP15070896A JPH103783A JP H103783 A JPH103783 A JP H103783A JP 8150708 A JP8150708 A JP 8150708A JP 15070896 A JP15070896 A JP 15070896A JP H103783 A JPH103783 A JP H103783A
Authority
JP
Japan
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address
access
memory
row address
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP8150708A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenichi Saito
賢一 斎藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH103783A publication Critical patent/JPH103783A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】DRAMをアクセスしようとする行アドレス
が、前アクセス時と同一である場合の高速モードでDR
AMへのアクセスを行うDRAMの制御方式においてメ
モリへのアクセス効率を向上する。 【解決手段】DRAMのリフレッシュ動作が発生した場
合には、リフレッシュ動作を行う直前の行アドレスを保
持しておき、リフレッシュ動作終了直後に、すなわちC
PUからのアクセス要求が発生する前に、予め保持して
いた行アドレスをDRAMに与え、RAS信号を立ち下
げることによりリフレッシュ動作で中断した高速なペー
ジモードアクセスを復活させることにより、CPUのメ
モリへのアクセス効率を向上し、情報処理装置の性能を
向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置の記
憶装置に関し、特に記憶装置におけるDRAMの制御に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体メモリの高速化により、C
MOSタイプのダイナミックランダムアクセスメモリ
(本明細書中、DRAMと略記する)でも、アクセス時
間が70ナノ秒以下の素子が市販されている。パーソナ
ルコンピュータなどの情報処理装置におけるメインメモ
リなどの記憶装置には、多くのDRAMが用いられてい
る。
【0003】また、これらのDRAMの中には、通常の
アクセスモードに加えて、高速にリード、ライトができ
る高速アクセスモードを備えたものも開発されている。
【0004】DRAMの通常のアクセスモードでは、ア
クセスする場合、毎アクセス時のアドレスを行(RO
W)アドレス、列(COLUMN)アドレスの2回に分
けてDRAMに与える必要がある。
【0005】一方、ページアクセスモードなど高速アク
セスモードを備えたDRAMは、アクセスすべき行アド
レスが、前回アクセスした時の行アドレスと一致すると
きには、列アドレスを与えるだけで高速にアクセスする
ことができる。
【0006】従来、記憶装置のこれらの高速アクセスモ
ードを備えたDRAMの制御方式としては、特開昭61
ー42793号公報に記載されているようなものがあ
る。
【0007】これは、補助メモリに、あらかじめ前回の
アクセスされた行アドレスを記憶させておき、次のアク
セス時に、DRAMに与えられたアドレスのうち行アド
レスに対応する部分が補助メモリの記憶内容と一致(以
下ヒットと記す)した場合、列アドレスだけを与えるよ
うに構成したものである。
【0008】以下、従来例の動作を図3、図4及び図5
を参照して説明する。
【0009】図3は従来の記憶装置の構成を示し、図4
はページアクセスモードのDRAMアクセスタイミング
を、図5はDRAMの一般的な2種類のリフレッシュの
サイクルタイミングを示す。
【0010】図3中は、10はCPU、11はヒット判
定回路、12はタイミング制御回路、13はアドレスセ
レクタ、14はリフレッシュ周期を決定するためのクロ
ック、15はカウンタ、16はDRAMからなるメモリ
である。
【0011】ヒット判定回路11は、前回アクセスした
行アドレスを記憶手段111で記憶し、ヒット判定回路
11で次のアクセスの行アドレスが、前回アクセスした
行アドレスと一致した場合には、制御信号17をタイミ
ング制御回路12に与える。
【0012】タイミング制御回路12は、メモリ16の
制御、アドレスセレクタ13の制御信号の生成などを行
う。
【0013】アドレスセレクタ13は、CPU10の出
力したメモリ16に与えるアドレス18から、行アドレ
ス、列アドレスを抽出し、切り換えて出力する。
【0014】カウンタ15はクロック14から入力され
たクロック信号19を計数して、リフレッシュ制御信号
20を生成する。
【0015】また、メモリ16には、タイミング制御回
路12から制御信号RAS信号21(行アドレスストロ
ーブ)、CAS信号22(列アドレスストローブ)、マ
ルチプレクスされたアドレス23が入力され、それに応
じてデータ24をCPU10等に入出力する。
【0016】まず、ヒット判定回路11で記憶されてい
る行アドレスが、初めはクリアされている場合について
説明する。
【0017】CPU10が出力したアドレス18を、ヒ
ット判定回路11は、前回アクセスした行アドレスと比
較する。前回アクセスした行アドレスはクリアされてい
るため、前回の行アドレスと今回の行アドレスは一致し
ない(以下、ミスヒットという)。
【0018】ヒット判定回路11は、タイミング制御回
路12に対し、制御信号17を通し、ミスヒットである
と通知するとともに、今回の行アドレスを記憶する。
【0019】通知を受けたタイミング制御回路12は、
メモリ16を高速なページアクセスモードではなく、通
常アクセスモードでアクセスを行う。
【0020】通常アクセスモードにおいてタイミング制
御回路12は、RAS信号21が立ち下がる前に切り換
え信号25をアドレスセレクタ13に出力し、CPU1
0からのアドレス18を選択し、行アドレスをアドレス
バス23を通しメモリ16に与える。
【0021】メモリ16は、与えられた行アドレスRO
W1をRAS信号21の立ち下がりで内部に取り込む。
その後、タイミング制御回路12は、アドレスセレクタ
13に出力していた切り換え信号25を列アドレスが選
択されるように制御する。この列アドレスCOL1もア
ドレスバス23を通し、メモリ16に入力される。
【0022】メモリ16は行アドレスの場合と同様、C
AS信号22の立ち下がりで列アドレスを内部に取り込
み、与えられた行アドレスと列アドレスに対応するデー
タD1を、データバス24から入力またはデータバス2
4に出力する。
【0023】以上で、1回のCPU10のメモリ16に
対するアクセスを終了する。
【0024】次のアクセス時、CPU10から出力した
アドレス18をヒット判定回路11は、内部に保持して
いる前回アクセス時の行アドレスROW1と今回の行ア
ドレスを比較する。もし、一致しない場合は、メモリ1
6を通常アクセスモードで制御するよう、タイミング制
御回路12に制御信号17を与える。
【0025】もし、一致した場合には、タイミング制御
回路12は、RAS信号21をアクティブにしたまま、
列アドレスを図4のCOL1からCOL2に変化させ
て、メモリ16に与え、ページアクセスモードでアクセ
スを行うよう制御する。
【0026】このように行アドレスが前回のアクセスア
ドレスと一致している場合は、図4のようにRAS信号
21をアクティブにしたまま、列アドレスをCOL2→
COL3→COL4→COL5と変化させ、CAS信号
22の立ち下がりでメモリ16に与えるだけで、メモリ
16に対して高速にアクセスできる。
【0027】これは、通常アクセスモードのように、R
AS信号21をプリチャージする必要がないからであ
る。
【0028】また、カウンタ15は、クロック14のク
ロック信号19により、一定周期のリフレッシュ制御信
号を生成する。そのリフレッシュ制御信号20は、タイ
ミング制御回路12とヒット判定回路11に入力され
る。
【0029】リフレッシュ制御信号20がアクティブの
とき、タイミング制御回路12はメモリ16に対して、
リフレッシュ動作を行う。
【0030】また、この時、ヒット判定回路11は、記
憶手段111で記憶している行アドレスをクリアしてい
た。
【0031】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、リ
フレッシュ動作を行うと、ヒット判定回路11の記憶手
段111に記憶されている行アドレスをクリアしなけれ
ばならない。したがって、リフレッシュ後の、CPU1
0から出力された最初のアドレスが、前回のアクセスと
同じ行アドレスであっても、ミスヒットと判定されるた
め、メモリアクセスは通常アクセスモードとなってしま
う。
【0032】通常アクセスモードは、ページアクセスモ
ードに比べ2倍程度アクセスに時間がかかる。
【0033】そのため、CPU10のメモリ16へのア
クセス効率が低下し、システムのスループットが低下す
るという問題があった。
【0034】本発明の目的は、リフレッシュによるCP
U10のメモリ16へのアクセス効率の低下を緩和し、
CPU10のメモリ16へのアクセス効率を向上できる
DRAM制御方式を提供することにある。
【0035】また、記憶装置へのアクセス効率を向上し
た情報処理装置を提供することも目的とする。
【0036】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、DRAMのリフレッシュ動作が発生した
場合には、リフレッシュ動作を行う直前の行アドレスを
保持しておき、リフレッシュ動作終了直後に、すなわち
CPUからのアクセス要求が発生する前に予め、保持し
ていた行アドレスをDRAMに与え、RAS信号を立ち
下げることによりリフレッシュ動作で中断した高速なペ
ージモードアクセスを復活させることを特徴とするDR
AMの制御方式を提供する。
【0037】また、前記目的を達成するために、本発明
は情報を演算し処理する中央処理装置と、前記中央処理
装置が情報を読み込み、また、書き込むためのメモリ
と、前記メモリを前記DRAMの制御方式で制御するこ
とを特徴とするコンピュータ、ワードプロセッサ、テレ
ビゲーム器等の情報処理装置をも提供する。
【0038】本発明は、DRAMのリフレッシュ動作が
発生した場合には、リフレッシュ動作を行う直前の行ア
ドレスを保持しておき、リフレッシュ動作終了直後、す
なわちCPUからのアクセス要求が発生する前に予め、
保持していた行アドレスをDRAMに与え、RAS信号
を立ち下げることによりリフレッシュ動作で中断した高
速なページモードアクセスを復活させることができる。
そのため、CPUからメモリへのアクセスが再開した場
合には、高速なページモードアクセスが可能であり、C
PUからメモリへのアクセス効率が向上し、それによ
り、システムのスループットをも向上できる。
【0039】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を説明す
る。
【0040】図1に、本実施例に係わる記憶装置の構成
を示す。また、図2に本発明のDRAM制御方式の一実
施例の動作を示すタイミングチャートを示す。
【0041】図1中、10はCPU、11はヒット判定
回路、12はタイミング制御回路、13はアドレスセレ
クタ、14はリフレッシュ周期を決定するためのクロッ
ク、15はクロック14を計数して、リフレッシュ制御
信号20を生成するカウンタ、16はDRAMからなる
メモリである。
【0042】ヒット判定回路11は、前回アクセスした
行アドレスを記憶手段111で記憶し、次のアクセスの
行アドレスと記憶手段111で記憶している行アドレス
を比較器112で比較する。もし、前回アクセスした行
アドレスと次のアクセスの行アドレスとが一致した場合
には、制御信号17をタイミング制御回路12に与え
る。また、ヒット判定回路11の比較器112は、リフ
レッシュ制御信号20がアクティブからインアクティブ
に変化した場合にも制御信号17をタイミング制御回路
12に与える。
【0043】タイミング制御回路12は、メモリ16の
制御、アドレスセレクタ13の制御等を行う。
【0044】アドレスセレクタ13はCPU10の出力
したアドレス18と記憶手段111で記憶した行アドレ
ス113からメモリ16に与える行アドレスまたは列ア
ドレスを抽出し、切り換えて出力する。リフレッシュ終
了直後は、ヒット判定回路11からの制御信号17をタ
イミング制御回路12が認識し、切り換え信号25によ
り、記憶手段111で記憶した行アドレス113をアド
レス23に出力して、メモリ16に与えるよう制御す
る。
【0045】また、メモリ16には、タイミング制御回
路から制御信号RAS信号21、CAS信号22が、さ
らにアドレスセレクタでマルチプレクスされたアドレス
23が入力され、データ24をCPU10等に入出力す
る。
【0046】以下、メモリ16へのアクセス動作につい
て説明する。
【0047】まず、ヒット判定回路11の記憶手段11
1で記憶されている行アドレスがクリアされているとす
る。
【0048】CPU10が出力したアドレスを、ヒット
判定回路11は、前回アクセスした行アドレスと比較す
る。前回アクセスした行アドレスはクリアされているた
め、前回アクセスの行アドレスと今回アクセスの行アド
レスは一致しない。そこで、ヒット判定回路11の比較
器112はミスヒットと判定し、タイミング制御回路1
2に対し、制御信号17により、その旨通知すると共
に、今回アクセスの行アドレスROW1を記憶手段11
1に記憶する。
【0049】通知を受けたタイミング制御回路12は、
メモリ16を高速なページアクセスモードPCでなく通
常アクセスモードNCでアクセスを行う。
【0050】通常アクセスモードNCにおいてタイミン
グ制御回路12は、RAS信号21が立ち下がる前に切
り換え信号25をアドレスセレクタ13に出力し、CP
U10からのアドレス18を選択し、行アドレスROW
1をアドレスバス23を通しメモリ16に与える。
【0051】メモリ16は、与えられた行アドレスRO
W1をRAS信号21の立ち下がりで内部に取り込む。
その後、タイミング制御回路12は、アドレスセレクタ
13に出力していた切り換え信号25を列アドレスが選
択されるように制御する。この列アドレスもアドレスバ
ス23を通し、メモリ16に入力される。
【0052】メモリ16は行アドレスの場合と同様、C
AS信号22の立ち下がりで列アドレスCOL1を内部
に取り込み、与えられた行アドレスROW1と列アドレ
スCOL1に対応するデータD1を、データバス24か
ら入力またはデータバス24に出力する。
【0053】以上で、1回のCPU10のメモリ16に
対するアクセスを終了する。
【0054】次のアクセス時、CPU10から出力した
アドレス18をヒット判定回路11は、内部に保持して
いる前回アクセス時の行アドレスROW1と今回の行ア
ドレスを比較器112で比較する。もし、一致しない場
合は、メモリ16を通常アクセスモードNCで制御する
よう、タイミング制御回路12に比較器112から制御
信号17を与える。
【0055】もし、一致した場合には、タイミング制御
回路12は、RAS信号21をアクティブにしたまま、
列アドレスを図2のCOL1からCOL2に変化させ
て、メモリ16に与え、ページアクセスモードPCでア
クセスを行うよう制御する。
【0056】このように行アドレスが前回のアクセスア
ドレスと一致している場合は、図2のようにRAS信号
21をアクティブにしたまま、列アドレスをCOL2→
COL3→COL4→COL5と変化させ、CAS信号
22の立ち下がりでメモリ16に与えるだけで、メモリ
16に対して高速にアクセスできる。
【0057】次に、リフレッシュ時の動作について、説
明する。
【0058】いま、カウンタ15が初期化されているも
のとする。カウンタ15はクロック信号19を計数し、
その計数結果がある一定値に達すると、リフレッシュ制
御信号20をタイミング制御回路12に出力し、リフレ
ッシュ動作の開始を指示すると共に、ヒット判定回路1
1にもリフレッシュ動作が開始されると通知する。
【0059】リフレッシュ制御信号20を受けたタイミ
ング制御回路12はメモリ16に対して、図2のように
リフレッシュ動作RFを行う。図2のリフレッシュ動作
RFは、図5の(2)のCASビフォアRASリフレッ
シュサイクルであるが、(1)RASオンリリフレッシ
ュサイクルでも良い。
【0060】本発明では、リフレッシュ動作終了直後に
ヒット判定回路11の記憶手段111に記憶している行
アドレス113をメモリに与えて、すぐに、ページモー
ドアクセスPCを開始させる。
【0061】その動作について説明する。
【0062】リフレッシュ制御信号20はタイミング制
御回路12に与えられるとともに、ヒット判定回路11
の比較器112にも与えられる。ヒット判定回路12の
比較器112は、リフレッシュ制御信号20がアクティ
ブからインアクティブに変化した場合に制御信号17を
タイミング制御回路12に与え、ヒットであると通知す
る。タイミング制御回路12はこの通知と前記リフレッ
シュ制御信号20により、リフレッシュ動作終了後、C
PU10からのアクセス要求がくる前に、予めページモ
ードアクセスPCを行うための動作を開始する。その動
作は、切り換え信号25をアドレスセレクタ13の出力
アドレス23に、ヒット判定回路11の記憶手段111
に記憶している行アドレスROW1が、選択されるよう
に通知する。それと同時にメモリ16に対してRAS信
号21を立ち下げ、アドレスセレクタ16から出力され
たアドレス23(ヒット判定回路11の記憶手段111
に記憶されている前回アクセス時の行アドレスROW
1)を取り込むようにする。これにより、メモリ16
は、高速なページモードアクセスPCができる状態にな
る。また、プログラムには局所性があり、前回アクセス
時の行アドレスと今回アクセスの行アドレスが一致する
可能性は極めて高いので、メモリ16が高速なページモ
ードアクセスが可能な状態であれば、CPU10からメ
モリ16へのアクセス要求があった場合、すぐにメモリ
16にアクセスできる。そのため、CPU10のメモリ
16へのアクセス効率が向上する。
【0063】また、コンピュータ、ワードプロセッサ、
テレビゲーム器等の情報処理装置の記憶装置を本実施例
の記憶装置とすると、前述したように、前記情報処理装
置の中央処理装置と記憶装置とのアクセスが高速モード
で行われる確率が増加する。そのため、情報処理装置の
性能を向上できる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、DRA
Mのリフレッシュ動作が発生した場合には、リフレッシ
ュ動作を行う直前の行アドレスを保持しておき、リフレ
ッシュ動作終了直後、すなわちCPUからのアクセス要
求が発生する前に予め、保持していた行アドレスをDR
AMに与え、RAS信号を立ち下げることによりリフレ
ッシュ動作で中断した高速なページモードアクセスを復
活させることができる。そのため、CPUからメモリへ
のアクセスが再開した場合には、高速なページモードア
クセスが可能であり、CPUからメモリへのアクセス効
率が向上する。
【0065】また、本発明に係わる情報処理装置によれ
ば、前記情報処理装置の中央処理装置と記憶装置とのア
クセスが高速モードで行われる確率が従来より増加する
ので、記憶装置へのアクセス効率を向上した情報処理装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるDRAM制御方式の一実施例の
構成を示すブロック図である。
【図2】本発明のDRAM制御方式の一実施例の動作を
示すタイミングチャートである。
【図3】従来のDRAM制御方式の構成を示すブロック
図である。
【図4】従来の動作を示すタイミングチャートである。
【図5】リフレッシュ動作を示すタイミングチャートで
ある。
【符号の説明】
10…CPU、 11…ヒット判定回路、12…タ
イミング制御回路、13…アドレスセレクタ、
14…クロック、15…カウンタ、 16
…メモリ、 20…リフレッシュ制御信号、21
…RAS信号、 22…CAS信号、 23…アドレ
ス、24…データ、 25…切り換え信号、 30
…リセット生成回路、31…リセット信号、
111…記憶手段、112…比較器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】DRAMをアクセスしようとする行アドレ
    スが、前アクセス時と同一である場合には、高速モード
    でDRAMへのアクセスを行うDRAMの制御方式であ
    って、 前記DRAMへのリフレッシュ動作を行うとき、リフレ
    ッシュ動作直前の行アドレスを記憶し、リフレッシュ動
    作終了直後に記憶した前記行アドレスを前記DRAMに
    与えることを特徴とするDRAM制御方式。
JP8150708A 1996-06-12 1996-06-12 Dram制御方式 Pending JPH103783A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8150708A JPH103783A (ja) 1996-06-12 1996-06-12 Dram制御方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8150708A JPH103783A (ja) 1996-06-12 1996-06-12 Dram制御方式

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH103783A true JPH103783A (ja) 1998-01-06

Family

ID=15502682

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JP8150708A Pending JPH103783A (ja) 1996-06-12 1996-06-12 Dram制御方式

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JP (1) JPH103783A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8867294B2 (en) 2010-03-12 2014-10-21 Ps4 Luxco S.A.R.L. Semiconductor device, refresh control method thereof and computer system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8867294B2 (en) 2010-03-12 2014-10-21 Ps4 Luxco S.A.R.L. Semiconductor device, refresh control method thereof and computer system

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