KR100360409B1 - 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 이용하는 반도체메모리장치 및 이의 명령 및 어드레스 입력방법 - Google Patents

명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 이용하는 반도체메모리장치 및 이의 명령 및 어드레스 입력방법 Download PDF

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Abstract

명령과 어드레스들의 도착시간과 시스템 클럭의 도착시간 사이의 시간차 만큼의 레이턴시를 줄일 수 있고 또한 시스템 클럭의 주파수가 증가하더라도 한 클럭 싸이클 타임 내에 명령과 어드레스들을 모든 싱크로너스 디램에 안전하게 전달 가능하게 하는 싱크로너스 디램 및 이의 명령 및 어드레스 입력방법이 개시된다. 상기 명령 및 어드레스 입력방법에 따라 동작하는 상기 싱크로너스 디램은, 명령 및 어드레스를 스트로브하기 위해 시스템 클럭과 다른 신호인 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 수신한다. 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 명령 및 어드레스가 싱크로너스 디램으로 입력되는 구간동안에만 활성화되는 신호이거나 또는 계속적으로 토글링하는 프리러닝(free running) 클럭이다. 따라서 시스템 클럭의 주파수에 관계없이 명령과 어드레스들을 메모리 모듈의 모든 싱크로너스 디램에 안전하게 전달하는 것이 가능하다. 또한 시스템 클럭의 주파수가 증가하더라도 명령과 어드레스들이 시스템 클럭과 무관한 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호에 응답하여 정확히 입력되므로 명령과 어드레스들의 도착시간과 시스템 클럭의 도착시간 사이의 시간차 만큼의 레이턴시가 감소되는 장점이 있다.

Description

명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 이용하는 반도체 메모리장치 및 이의 명령 및 어드레스 입력방법{Semiconductor memory device using dedicated command and address strobe signal and method for inputting command and address thereof}
본 발명은 반도체 메모리장치에 관한 것으로, 특히 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 이용하는 싱크로너스 디램 및 이의 명령 및 어드레스 입력방법에관한 것이다.
시스템 성능의 향상을 위해 반도체 메모리장치, 특히 디램은 지속적으로 고집적화 및 고속화되어 가는 추세이다. 즉 좀더 많은 데이터를 좀더 빠른 속도로 처리하는 디램이 요구되고 있다. 이에 따라 고속동작을 위해 시스템 클럭에 동기되어 동작하는 싱크로너스 디램이 개발되었으며, 싱크로너스 디램의 등장으로 데이터 전송속도가 획기적으로 증가되었다.
그런데 종래의 싱크로너스 디램에서는 내부동작과 데이터 입출력이 시스템 클럭에 동기되어 수행되고 또한 명령과 어드레스들도 시스템 클럭에 응답하여 입력된다. 따라서 명령과 어드레스들은 항상 시스템 클럭의 소정의 싸이클 타임 내에 메모리 콘트롤러로부터 싱크로너스 디램으로 전달되어야 하며, 명령과 어드레스들이 시스템 클럭보다 먼저 싱크로너스 디램에 도착하더라도 명령과 어드레스들은 시스템 클럭이 도착한 후 도착된 시스템 클럭에 응답하여 내부로 입력되게 된다.
따라서 종래의 싱크로너스 디램에서는 명령과 어드레스들의 도착시간과 시스템 클럭의 도착시간 사이의 시간차 만큼의 레이턴시(Latency)가 증가되는 단점이 있다. 또한 시스템 클럭의 주파수가 증가하여 시스템 클럭의 싸이클 타임이 감소될 경우 여러개의 싱크로너스 디램들을 사용하는 메모리 모듈에서 한 클럭 싸이클 타임 내에 명령과 어드레스들을 모든 싱크로너스 디램에 전달하는 것이 어려워지는 단점이 있다.
따라서 본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 명령과 어드레스들의 도착시간과 시스템 클럭의 도착시간 사이의 시간차 만큼의 레이턴시를 줄일 수 있고 또한 시스템 클럭의 주파수가 증가하더라도 한 클럭 싸이클 타임 내에 명령과 어드레스들을 모든 싱크로너스 디램에 안전하게 전달 가능하게 하는 싱크로너스 디램을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는, 명령과 어드레스들의 도착시간과 시스템 클럭의 도착시간 사이의 시간차 만큼의 레이턴시를 줄일 수 있고 또한 시스템 클럭의 주파수가 증가하더라도 한 클럭 싸이클 타임 내에 명령과 어드레스들을 모든 싱크로너스 디램에 안전하게 전달 가능하게 하는 명령 및 어드레스 입력방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 싱크로너스 디램을 설명하기 위한 개략적인 블락도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 싱크로너스 디램의 각 신호들의 타이밍도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 싱크로너스 디램의 명령 및 어드레스 입력회로를 나타내는 블럭도이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 소정의 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 수신하는 스트로브 신호 입력버퍼 회로, 상기 스트로브 신호 입력버퍼 회로의 출력신호에 응답하여 명령을 입력하여 래치하는 명령 입력버퍼 회로, 및 상기 스트로브 신호 입력버퍼 회로의 출력신호에 응답하여 어드레스를 입력하여 래치하는 어드레스 입력버퍼 회로를 구비하고, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 시스템 클럭과 다른 신호인 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 싱크로너스 디램이 제공된다.
상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 상기 명령 및 상기 어드레스가 상기 싱크로너스 디램으로 입력되는 구간동안에만 활성화되는 신호이거나 또는 계속적으로 토글링하는 프리러닝(free running) 클럭인 것이 바람직하다.
또한 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 시스템 클럭에 응답하여 동작하는 싱크로너스 디램에 대한 명령/어드레스 입력방법에 있어서, 소정의 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 수신하는 단계, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 기준에지에 응답하여 명령을 입력하여 래치하는 단계, 및 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 상기 기준에지에 응답하여 어드레스를 입력하여 래치하는 단계를 구비하고, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호가 시스템 클럭과 다른 신호인 것을 특징으로 하는 명령/어드레스 입력방법이 제공된다.
상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 상기 명령 및 상기 어드레스가 상기 싱크로너스 디램으로 입력되는 구간동안에만 활성화되는 신호이거나 계속적으로 토글링하는 프리러닝 클럭인 것이 바람직하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 싱크로너스 디램을 설명하기 위한 개략적인 블락도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 싱크로너스 디램(10)에서는 내부동작과 데이터(DQ)의 입출력이 시스템 클럭(CLK)에 동기되어 수행되고 특히 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)은 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)에 응답하여 입력된다.
명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)는 시스템 클럭(CLK)과 다른신호로서 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)을 스트로브하기 위한 전용 신호이다. 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)는 싱크로너스 디램(10)의 내부동작과 데이터(DQ)의 입출력에는 관여하지 않고 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)의 입력과 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)의 디코딩에만 관여한다.
명령(CMD) 및 어드레스(ADD)는 싱크로너스 디램(10)을 제어하는 메모리 콘트롤러(미도시)로부터 입력되고, 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)는 메모리 콘트롤러로부터 입력되거나 소정의 다른 회로로부터 입력된다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 싱크로너스 디램의 각 신호들의 타이밍도이다.
도 2를 참조하면, 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)는 명령(CMD) 및 어드레스(ADD)가 싱크로너스 디램(10)으로 입력되는 구간동안에만 활성화되는 신호이다. 그러나 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)로서 계속적으로 토글링하는 프리러닝(free running) 클럭이 사용될 수 있다.
특히 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)의 기준에지, 즉 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)을 싱크로너스 디램 내부로 래치하기 위하여 기준으로 사용되는 에지는, 싱크로너스 디램(10)이 시스템 클럭(CLK)의 상승에지를 사용하도록 구성되는 경우, 시스템 클럭(CLK)의 소정의 상승에지와 다음 상승에지 사이에서 천이되어야 한다.
도 2에서는 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)의 기준에지가 상승에지인 경우가 도시되어 있다. ts는 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)의 셋업시간을나타내고 th는 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)의 홀드시간을 나타낸다. 이 경우에는 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)이 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)의 상승에지에 응답하여 싱크로너스 디램 내부로 입력된다.
또한 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)의 기준에지가 하강에지가 되도록 구성될 수 있으며, 이 경우에는 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)이 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)의 하강에지에 응답하여 싱크로너스 디램 내부로 입력된다.
한편 싱크로너스 디램(10)이 시스템 클럭(CLK)의 하강에지를 사용하도록 구성되는 경우에는, 시스템 클럭(CLK)의 소정의 하강에지와 다음 하강에지 사이에서 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)의 기준에지가 천이되어야 한다. 또한 싱크로너스 디램(10)이 시스템 클럭(CLK)의 상승에지 및 하강에지 모두를 사용하도록 구성되는 경우에는, 시스템 클럭(CLK)의 소정의 하강에지와 다음 상승에지 사이 또는 소정의 상승에지와 다음 하강에지 사이에서 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)의 기준에지가 천이되어야 한다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명에 따른 싱크로너스 디램의 명령 및 어드레스 입력회로를 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 싱크로너스 디램의 명령 및 어드레스 입력회로는, 스트로브 신호 입력버퍼 회로(30), 명령 입력버퍼 회로(32), 및 어드레스 입력버퍼 회로(34)를 구비한다.
스트로브 신호 입력버퍼 회로(30)는 상술한 바와 같은 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)를 수신하고 수신된 신호를 버퍼링하여 출력한다. 명령 입력버퍼 회로(32)는 스트로브 신호 입력버퍼 회로(30)의 출력신호(CA_STBB)에 응답하여 명령(CMD)을 입력하여 래치한다. 어드레스 입력버퍼 회로(34)는 스트로브 신호 입력버퍼 회로(30)의 출력신호(CA_STBB)에 응답하여 어드레스(ADD)를 입력하여 래치한다.
명령 입력버퍼 회로(32)의 출력신호(CMDB) 및 어드레스 입력버퍼 회로(34)의 출력신호(ADDB)는 싱크로너스 디램의 내부회로들로 전송된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 싱크로너스 디램에서는 내부동작과 데이터 입출력은 시스템 클럭(CLK)에 동기되어 수행되지만 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)은 시스템 클럭(CLK)와 다른 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)에 응답하여 입력된다.
따라서 시스템 클럭(CLK)의 주파수에 관계없이 명령과 어드레스들을 메모리 모듈의 모든 싱크로너스 디램에 안전하게 전달하는 것이 가능하다. 또한 시스템 클럭(CLK)의 주파수가 증가하더라도 명령(CMD)과 어드레스들(ADD)이 시스템 클럭(CLK)과 무관한 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호(CA_STB)에 응답하여 정확히 입력되므로, 명령과 어드레스들의 도착시간과 시스템 클럭의 도착시간 사이의 시간차 만큼의 레이턴시가 감소되는 장점이 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 싱크로너스 디램 및 이의 명령/어드레스 입력방법은, 명령과 어드레스들의 도착시간과 시스템 클럭의 도착시간 사이의 시간차 만큼의 레이턴시를 줄일 수 있고 또한 시스템 클럭의 주파수가 증가하더라도 한 클럭 싸이클 타임 내에 명령과 어드레스들을 모든 싱크로너스 디램에 안전하게 전달가능하게 하는 장점이 있다.

Claims (12)

  1. 시스템 클럭에 응답하여 동작하는 반도체 메모리장치에 있어서,
    소정의 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 수신하는 스트로브 신호 입력버퍼 회로;
    상기 스트로브 신호 입력버퍼 회로의 출력신호에 응답하여 명령을 입력하여 래치하는 명령 입력버퍼 회로; 및
    상기 스트로브 신호 입력버퍼 회로의 출력신호에 응답하여 어드레스를 입력하여 래치하는 어드레스 입력버퍼 회로를 구비하고,
    상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 상기 시스템 클럭과 다른 신호인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 상기 명령 및 상기 어드레스가 상기 반도체 메모리장치로 입력되는 구간동안에만 활성화되는 신호인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 계속적으로 토글링하는 프리러닝(free running) 클럭인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 명령 및 상기 어드레스를 래치시키기 위한 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 기준에지는 상기 시스템 클럭의 소정의 상승에지와 다음 상승에지 사이에서 천이되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 명령 및 상기 어드레스를 래치시키기 위한 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 기준에지는 상기 시스템 클럭의 소정의 하강에지와 다음 하강에지 사이에서 천이되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 명령 및 상기 어드레스를 래치시키기 위한 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 기준에지는 상기 시스템 클럭의 소정의 하강에지와 다음 상승에지 사이 또는 소정의 상승에지와 다음 하강에지 사이에서 천이되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리장치.
  7. 시스템 클럭에 응답하여 동작하는 반도체 메모리장치에 대한 명령/어드레스 입력방법에 있어서,
    소정의 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호를 수신하는 단계;
    상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 기준에지에 응답하여 명령을 입력하여 래치하는 단계; 및
    상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 상기 기준에지에 응답하여 어드레스를 입력하여 래치하는 단계를 구비하고,
    상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 상기 시스템 클럭과 다른 신호인 것을 특징으로 하는 명령/어드레스 입력방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 상기 명령 및 상기 어드레스가 상기 반도체 메모리장치로 입력되는 구간동안에만 활성화되는 신호인 것을 특징으로 하는 명령/어드레스 입력방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호는 계속적으로 토글링하는 프리러닝 클럭인 것을 특징으로 하는 명령/어드레스 입력방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 상기 기준에지는 상기 시스템 클럭의 소정의 상승에지와 다음 상승에지 사이에서 천이되는 것을 특징으로 하는 명령/어드레스 입력방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 상기 기준에지는 상기 시스템 클럭의 소정의 하강에지와 다음 하강에지 사이에서 천이되는 것을 특징으로 하는 명령/어드레스 입력방법.
  12. 제7항에 있어서, 상기 명령 및 어드레스 전용 스트로브 신호의 상기 기준에지는 상기 시스템 클럭의 소정의 하강에지와 다음 상승에지 사이 또는 소정의 상승에지와 다음 하강에지 사이에서 천이되는 것을 특징으로 하는 명령/어드레스 입력방법.
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