KR20020057307A - SRAM Compatible Memory For Complete Hiding of The Refresh Operation Using a DRAM Cache Memory - Google Patents

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KR20020057307A
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Abstract

PURPOSE: An SRAM compatible memory for hiding a refresh operation using a DRAM cache memory is provided to use a DRAM cell as a data storage medium and hide a refresh operation. CONSTITUTION: An SRAM compatible memory includes 64 memory banks:0-63 and 64 bank access circuits(100-163). Each bank access circuits(100-163) receives outer addresses(AD(0:16)), a read command signal(RD), and a write command signal(WD). Each memory bank: 0-63 includes DRAM memory cells arranged on 16K rows and 32 columns. Each memory bank: 0-63 is coupled to an input/output bus mediation portion(171). Input/output data(DIN/DQ) are transmitted from the memory banks: 0-63 through the input/output bus mediation portion(171). The DRAM memory cells perform refresh operations within a predetermined refresh period in order to store data. In addition, the SRAM compatible memory includes a DRAM cache memory(173), a cache access circuit(175), an access selection circuit(177), a flag memory(179), a tag memory(181), a comparator(183), and a bank mediator(185).

Description

디램 캐쉬 메모리를 이용하여 리프레쉬 동작을 숨기는 에스램 호환 메모리{SRAM Compatible Memory For Complete Hiding of The Refresh Operation Using a DRAM Cache Memory}SRAM Compatible Memory For Complete Hiding of The Refresh Operation Using a DRAM Cache Memory}

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로서, 특히 디램(DRAM: Dynamic Random Access Memory) 셀(cell)을 데이터 저장 매체로 사용하면서도, 외부적으로 리프레쉬를 완전히 숨기는 에스램 호환 메모리에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to an SRAM compatible memory that completely hides refreshes externally while using a DRAM (DRAM) cell as a data storage medium.

일반적으로 반도체 메모리 장치 중의 램(RAM: Random Access Memory)은 에스램(SRAM: Static Random Access Memory)과 디램으로 분류된다. 통상적인 에스램에 있어서, 1비트의 정보를 저장하기 위한 단위 메모리 셀은 래치(latch) 구조를 이루는 4개의 트랜지스터와, 전송 게이트로 작용하는 2개의 트랜지스터로 구현된다. 즉, 통상적인 에스램은 래치 구조의 단위 메모리 셀에 데이터를 저장하고 있으므로, 데이터를 보존하기 위한 리프레쉬 동작이 외부적으로 수행되지 않는다. 그리고, 디램에 비하여, 에스램은 동작 속도가 빠르고, 소비 전력이 작다는 장점을 지닌다.Generally, random access memory (RAM) in a semiconductor memory device is classified into static random access memory (SRAM) and DRAM. In a typical SRAM, a unit memory cell for storing one bit of information is implemented by four transistors forming a latch structure and two transistors serving as transfer gates. That is, since the conventional SRAM stores data in unit memory cells of a latch structure, a refresh operation for preserving data is not performed externally. And, compared to DRAM, SRAM has the advantages of fast operating speed and low power consumption.

그러나, 에스램의 단위 메모리 셀은 6개의 트랜지스터로 구현되어 있으므로, 1개의 트랜지스터와 1개의 커패시터로 구현되는 디램의 단위 메모리 셀에 비하여, 레이아웃을 위한 면적 소용가 크다는 단점을 지닌다. 즉, 동일한 용량의 기억 소자를 제조하기 위하여 소요되는 에스램의 웨이퍼 면적은 디램의 웨이퍼 면적의 6배 내지 10배 정도이다.However, since the SRAM unit memory cell is implemented with six transistors, the area memory for layout is larger than that of the DRAM unit memory cell implemented with one transistor and one capacitor. That is, the wafer area of the SRAM required to manufacture the memory devices having the same capacity is about 6 to 10 times the wafer area of the DRAM.

상기와 같은 디램과 에스램의 단점을 극복하고자, 디램 셀을 이용하면서도 외부적으로 리프레쉬를 숨기는 소위 에스램 호환 메모리를 구현하려는 노력이 계속되고 있다. 이러한 노력 중에서의 하나가 Wingyu Leung 등이 미국 특허청에 출원하여 등록된 미국특허(Patent Number:5,999,474)에 기재되어 있다. 상기 미국 특허(Patent Number:5,999,474)에서는, 다수개의 디램의 메모리 뱅크(bank)와 에스램의 캐쉬(Cache) 메모리로 에스램 호환 메모리가 구현되며, 리프레쉬 동작은 외부에서는 감추어 진다.In order to overcome the drawbacks of DRAM and SRAM as described above, efforts have been made to implement a so-called SRAM compatible memory that uses a DRAM cell to hide refresh externally. One such effort is described in US Patent (Patent Number: 5,999,474), filed and filed with US Patent Office by Wingyu Leung et al. In the US Patent (Patent Number: 5,999,474), an SRAM compatible memory is implemented as a memory bank of a plurality of DRAMs and an SRAM cache memory, and a refresh operation is hidden from the outside.

그러나, 상기 미국특허(Patent Number:5,999,474)에 의하면, 메모리 내부에는 하나의 디램 메모리 뱅크와 동일 용량을 가지는 에스램이 요구된다. 그러므로, 고집적의 에스램 호환 메모리의 구현이 어렵다.However, according to the US Patent (Patent Number: 5,999,474), an SRAM having the same capacity as one DRAM memory bank is required in the memory. Therefore, it is difficult to implement a highly integrated SRAM compatible memory.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 리프레쉬를 숨기는 에스램 호환 메모리로서, 디램 캐쉬 메모리를 사용하는 에스램 호환 메모리를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the problems of the prior art as described above is to provide an SRAM compatible memory using a DRAM cache memory as an SRAM compatible memory to hide the refresh.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.In order to more fully understand the drawings used in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에스램 호환 메모리를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an SRAM compatible memory according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 에스램 호환 메모리에서의 메모리 뱅크, 디램 캐쉬 메모리, 태그 메모리 및 플래그 메모리의 구조를 개념적으로 나타내는 블록 다이어 그램이다.FIG. 2 is a block diagram conceptually illustrating a structure of a memory bank, a DRAM cache memory, a tag memory, and a flag memory in the SRAM compatible memory of FIG. 1.

도 3은 도 1의 에스램 호환 메모리의 독출 방법을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a method of reading an SRAM compatible memory of FIG. 1.

도 4는 도 1의 에스램 호환 메모리의 기입 방법을 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a writing method of the SRAM compatible memory of FIG. 1.

도 5는 도 1에 도시된 메모리 뱅크와 뱅크 억세스 회로의 예를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the memory bank and the bank access circuit shown in FIG. 1.

상기와 같은 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 에스램 호환 메모리에 관한 것이다. 본 발명의 에스램 호환 메모리는 다수개의 메모리 뱅크들과 제어부를 구비한다. 상기 다수개의 메모리 뱅크들 각각은 행과 열에 배열되는 복수개의 디램 메모리 셀들을 포함한다. 상기 디램 메모리 셀들 각각은 저장되는 데이터를 보존하기 위하여 소정의 리프레쉬 주기 이내에 리프레쉬를 수행한다. 상기 제어부는 상기 디램 메모리 셀들을 억세스하고, 리프레쉬 동작을 지연없이 수행한다. 상기 제어부는 상기 메모리 뱅크들 각각이 외부로부터 억세스 요구가 없을 때에는 독립적으로 리프레쉬 동작이 가능하도록 제어하며, 소정의 리프레쉬 주기 내에 상기 디램 메모리 셀들 전부를 리프레쉬시키도록 제어한다. 상기 제어부는 각 메모리 뱅크들의 디램 메모리 셀들에 각각 대응하며, 상기 디램 메모리 셀과 동일한 구성을 가지는 캐쉬 메모리 셀들을 가지는 디램 캐쉬 메모리를 포함한다. 상기 캐쉬 메모리 셀들 각각은 대응되는 상기 메모리 셀들 중에서 가장 최근에 어드레스되는 상기 디램 메모리 셀에 대한 데이터를 맵핑한다.One aspect of the present invention for achieving the technical problem of the present invention as described above relates to an SRAM compatible memory. The SRAM compatible memory of the present invention includes a plurality of memory banks and a controller. Each of the plurality of memory banks includes a plurality of DRAM memory cells arranged in rows and columns. Each of the DRAM memory cells performs a refresh within a predetermined refresh period to preserve the stored data. The controller accesses the DRAM memory cells and performs a refresh operation without delay. The controller controls each of the memory banks to independently perform a refresh operation when there is no access request from the outside, and controls to refresh all of the DRAM memory cells within a predetermined refresh period. The controller corresponds to DRAM memory cells of each memory bank, and includes a DRAM cache memory having cache memory cells having the same configuration as that of the DRAM memory cell. Each of the cache memory cells maps data for the most recently addressed DRAM memory cell among the corresponding memory cells.

본 발명과 본 발명의 동작 상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 대하여, 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For each figure, like reference numerals denote like elements.

본 발명에 의하면, 디램 메모리 셀을 이용하면서도 에스램과 호환될 수 있는 에스램 호환 메모리가 설계된다. 본 명세서에서는, 설명의 편의를 위하여, 디램 메모리 셀을 이용하면서도 에스램과 호환될 수 있는 메모리를 에스램 호환 메모리이라 부른다. 본 명세서에서 예로서 기술되는 에스램 호환 메모리는 64개의 메모리 뱅크로 구성되며, 각 메모리 뱅크는 독립적으로 동작한다. 그러므로, 서로 다른 메모리 뱅크에서는, 독출, 기입 및 리프레쉬가 동시에 병렬적으로 수행될 수 있다.그리고, 리프레쉬 구동 요구가 다수의 메모리 뱅크들에 동시에 전송되도록 하는 메카니즘(mechanism)이 제공된다.According to the present invention, an SRAM compatible memory that is compatible with SRAM while using DRAM memory cells is designed. In the present specification, for convenience of description, a memory that is compatible with SRAM while using DRAM memory cells is referred to as an SRAM compatible memory. The SRAM compatible memory described by way of example herein consists of 64 memory banks, each of which operates independently. Therefore, in different memory banks, reads, writes, and refreshes can be performed in parallel at the same time. A mechanism is provided that allows a refresh drive request to be sent to multiple memory banks simultaneously.

리프레쉬 요구 신호를 수신하는 메모리 뱅크들은 억세스 명령이 계류 중이 아닐 때만, 리프레쉬 싸이클을 수행한다. 각 메모리 뱅크 내부에는 각각의 리프레쉬 어드레스 카운터가 내장되어, 리프레쉬 어드레스가 제공된다.The memory banks that receive the refresh request signal perform a refresh cycle only when the access command is not pending. Each memory bank has its own refresh address counter built therein to provide a refresh address.

본 명세서에서, 디램 캐쉬 메모리는 각 메모리 뱅크와 동일한 구성을 가지는 것으로 한다.In this specification, the DRAM cache memory has the same configuration as each memory bank.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에스램 호환 메모리를 나타내는 블록도이다. 본 발명의 에스램 호환 메모리는 64개의 메모리 뱅크 0~63과 이에 대응하는 64개의 뱅크 억세스 회로들(100~163)을 포함한다. 각 뱅크 억세스 회로들(100~163)은 대응하는 메모리 뱅크 0~63을 억세스하도록 요구하는 외부 어드레스(AD[0:16])와 독출 명령 신호(RD) 및 기입 명령 신호(WD)를 직접 또는 간접적으로 수신한다. 본 발명의 일실시예에 포함되는 메모리 뱅크 0~63 각각은 16K개의 행(row)과 32개의 열(column)에 배열되는 디램 메모리 셀들(미도시)을 포함하며, 입출력 버스 중재기(171)에 공통적으로 커플드(coupled)된다. 즉, 입/출력 데이터(DIN/DQ)는 입출력 버스 중재기(171)를 통하여, 메모리 뱅크 0~63 에/로부터 전송된다. 상기 디램 메모리 셀들 각각은 저장되는 데이터를 보존하기 위하여, 소정의 리프레쉬 주기 이내에 리프레쉬가 수행되어야 한다. 본 명세서에서는 구체적으로 기술되지 않으나, 입출력 버스 중재기(171)는 메모리 뱅크 0~63 중의 일부에 대해서 데이터를 독출하면서, 다른 일부에 대해서 기입 동작을 수행할 수 있도록 구현된다. 이와 같은입출력 버스 중재기(171)의 구현은 당업자에게는 자명한 사실이다.1 is a block diagram illustrating an SRAM compatible memory according to an embodiment of the present invention. The SRAM compatible memory of the present invention includes 64 memory banks 0 to 63 and 64 bank access circuits 100 to 163 corresponding thereto. Each bank access circuit 100 to 163 directly or externally receives an external address AD [0:16], a read command signal RD and a write command signal WD that require access to the corresponding memory banks 0 to 63. FIG. Receive indirectly. Each of the memory banks 0 to 63 included in an embodiment of the present invention includes DRAM memory cells (not shown) arranged in 16K rows and 32 columns, and the input / output bus arbiter 171 is provided. Is commonly coupled to. That is, the input / output data DIN / DQ is transmitted to / from the memory banks 0 to 63 through the input / output bus arbiter 171. Each of the DRAM memory cells needs to be refreshed within a predetermined refresh period in order to preserve stored data. Although not described in detail herein, the input / output bus arbiter 171 may be implemented to read data to a part of the memory banks 0 to 63 and perform a write operation to the other part. The implementation of such an input / output bus arbiter 171 is obvious to those skilled in the art.

또한, 본 발명의 에스램 호환 메모리는 디램 캐쉬 메모리(173), 캐쉬 억세스 회로(175), 억세스 선택 회로(177), 플래그 메모리(179), 태그 메모리(181), 비교기(183) 및 뱅크 중재기(185)를 포함한다.In addition, the SRAM compatible memory of the present invention includes a DRAM cache memory 173, a cache access circuit 175, an access select circuit 177, a flag memory 179, a tag memory 181, a comparator 183 and a bank arbitration. Group 185.

본 발명의 에스램 호환 메모리는 다음과 같은 신호들 즉, 외부 어드레스들( AD[0:16]), 독출 명령 신호(RD), 기입 명령 신호(WD) 등에 응답하여 구동된다. 본 발명의 에스램 호환 메모리를 구동하기 위하여 외부에서 입력되는 신호로서, 각 메모리 뱅크(0~63)의 리프레쉬를 제어하기 위한 신호들은 사용되지 않음을 알 수 있다.The SRAM compatible memory of the present invention is driven in response to the following signals: external addresses AD [0:16], read command signal RD, write command signal WD, and the like. As a signal input externally to drive the SRAM compatible memory of the present invention, it can be seen that signals for controlling the refresh of each memory bank 0 to 63 are not used.

외부 어드레스들(AD[0:19]) 중의 상위 어드레스들(AD[14:19])은 뱅크 중재기(185)에 입력된다. 뱅크 중재기(185)는 메모리 뱅크들 0~63에 병렬적으로 커플드(coupled)된다. 뱅크 중재기(185)는 상기 상위 어드레스들(AD[14:19])에 응답하여, 메모리 뱅크들 0~63 중의 하나 또는 2 이상을 지정한다. 외부 어드레스들(AD[0:19]) 중의 하위 어드레스들(AD[0:13])은 뱅크 억세스 회로(100~163)에 입력된다. 그리고, 상기 하위 어드레스들(AD[0:13])의 조합에 의하여, 각 메모리 뱅크(0~63) 내의 메모리 셀들을 지정한다. 결과적으로, 상기 상위 어드레스들(AD[14:19])과 상기 하위 어드레스들(AD[0:13])의 조합에 의하여, 메모리 뱅크와 메모리 셀들의 행이 지정된다. 또한, 뱅크 중재기(185)는 지정되는 메모리 뱅크 0~63의 억세스 상태를 제어하는 동작 제어 신호(CONT)를 발생한다.The upper ones AD [14:19] of the external addresses AD [0:19] are input to the bank arbiter 185. Bank arbiter 185 is coupled in parallel to memory banks 0-63. The bank arbiter 185 specifies one or two or more of the memory banks 0 to 63 in response to the upper addresses AD [14:19]. The lower addresses AD [0:13] of the external addresses AD [0:19] are input to the bank access circuits 100 to 163. The memory cells in each memory bank 0 to 63 are designated by the combination of the lower addresses AD [0:13]. As a result, a memory bank and a row of memory cells are designated by the combination of the upper addresses AD [14:19] and the lower addresses AD [0:13]. In addition, the bank arbiter 185 generates an operation control signal CONT for controlling the access state of the designated memory banks 0 to 63.

각 메모리 뱅크 0~63은 독립적으로 구동되는 뱅크 억세스 회로들(100~163)과각각 관계된다. 이는 다수개의 메모리 뱅크들 0~63이 동시에 억세스되는 멀티 뱅크 병렬 동작을 수행할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 32개의 데이터가 동시에 입출력될 수 있도록 하기 위함이다. 본 실시예에서는, 독출 버스(DB[0:31])와 기입 버스(DA[0:31])가 각각 내장되므로, 하나의 메모리 뱅크에서 데이터가 기입되고 있는 동안에, 다른 하나의 메모리 뱅크에서는 독출 동작이 수행될 수 있다.Each memory bank 0 to 63 is associated with bank access circuits 100 to 163 which are independently driven. This is to enable a multi-bank parallel operation in which a plurality of memory banks 0 to 63 are simultaneously accessed. That is, 32 data can be input and output at the same time. In this embodiment, since the read bus DB [0:31] and the write bus DA [0:31] are built in, respectively, data is written in one memory bank and read in another memory bank. The operation can be performed.

본 명세서에서는 메모리 뱅크 0~63을 제외한 나머지의 회로 요소들은 제어부(1000)에 포함될 수 있다. 상기 제어부(1000)는, 리프레쉬 동작을 위한 지연없이, 디램 메모리 셀들에 대하여 리프레쉬를 수행한다. 상기 제어부(1000)는 상기 메모리 뱅크가 외부로부터 억세스 요구가 없을 때에는 리프레쉬 동작이 가능하도록 제어하며, 소정의 리프레쉬 주기 이내에 디램 메모리 셀들 전부를 리프레쉬시키도록 제어한다. 또한, 상기 제어부(1000)는 상기 디램 메모리 셀들의 리프레쉬가 상기 디램 메모리 셀들의 억세스와 충돌하지 아니하도록 제어한다.In the present specification, the remaining circuit elements except for memory banks 0 to 63 may be included in the controller 1000. The controller 1000 performs refresh on DRAM memory cells without a delay for the refresh operation. The controller 1000 controls the refresh operation when the memory bank does not have an access request from the outside, and refreshes all DRAM memory cells within a predetermined refresh period. In addition, the controller 1000 controls the refresh of the DRAM memory cells not to collide with the access of the DRAM memory cells.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에스램 호환 메모리에서의 메모리 뱅크 0~63, 디램 캐쉬 메모리(173), 태그 메모리(181) 및 플래그 메모리(179)의 구조를 개념적으로 나타내는 블록 다이어 그램이다.2 is a block diagram conceptually illustrating a structure of memory banks 0 to 63, a DRAM cache memory 173, a tag memory 181, and a flag memory 179 in an SRAM compatible memory according to an embodiment of the present invention. to be.

디램 캐쉬 메모리(173)는, 각 메모리 뱅크들 0~63과 마찬가지로, 16K개의 행과 32개의 열에 배열되는 캐쉬 메모리 셀들(미도시)을 포함한다. 상기 캐쉬 디램 캐쉬 메모리(173)에 내장되는 캐쉬 메모리 셀들은 1개의 트랜지스터와 1개의 커패시터를 단위 구조로 하는 디램 메모리 셀과 동일한 구조이다. 태그 메모리(181)는 디램 캐쉬 메모리(173)에 맵핑되는 데이터가 제공되는 메모리 뱅크 0~63의 어드레스를 기록한다. 즉, 태그 메모리(181)의 1번 행에는 디램 캐쉬 메모리(181)의 1번 행에 기록되는 데이터와 관련되는 메모리 뱅크 0~63의 6-비트 뱅크 어드레스(예를 들어, 메모리 뱅크 4인 경우에는 000100 임)를 저장한다. 그리고, 플래그 메모리(179)는 유효 표시 비트(V)와 변형 표시 비트(M)를 저장한다. 유효 표시 비트(V)는 관련되는 디램 캐쉬 메모리(173)의 데이터가 유효함을 나타낸다. 즉, 유효 표시 비트(V)는 외부에서 억세스하는 어드레스의 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장된 데이터가 이전에 임의의 메모리 뱅크 0~63의 데이터를 맵핑한 유효한 데이터임을 나타낸다. 만약, 유효 표시 비트(V)가 설정되지 않았다면, 외부에서 억세스하는 어드레스의 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장된 데이터는 이전에는 한번도 억세스되지 않은 데이터임을 나타낸다. 변형 표시 비트(M)는 디램 캐쉬 메모리(173)의 데이터와 태그 메모리(181)가 가리키는 메모리 뱅크 0~63의 데이터가 서로 상이함을 나타낸다. 만약, 변형 표시 비트(M)가 설정되었다면, 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장된 데이터와 태그 메모리(181)가 가리키는 메모리 뱅크에 저장된 데이터가 서로 상이함을 나타낸다.The DRAM cache memory 173 includes cache memory cells (not shown) arranged in 16K rows and 32 columns, similarly to the memory banks 0 to 63. The cache memory cells included in the cache DRAM cache memory 173 have the same structure as a DRAM memory cell having one transistor and one capacitor as a unit structure. The tag memory 181 records addresses of memory banks 0 to 63 provided with data mapped to the DRAM cache memory 173. That is, in the first row of the tag memory 181, the six-bit bank address of the memory banks 0 to 63 associated with the data recorded in the first row of the DRAM cache memory 181 (for example, in the case of the memory bank 4). Stores 000100). The flag memory 179 stores the valid display bit V and the modified display bit M. As shown in FIG. The valid indication bit V indicates that the data of the associated DRAM cache memory 173 is valid. That is, the valid display bit V indicates that the data stored in the DRAM cache memory 173 of the address that is externally accessed is valid data that has previously been mapped data of any of the memory banks 0 to 63. If the valid display bit V is not set, the data stored in the DRAM cache memory 173 of the externally accessed address indicates that the data has not been previously accessed. The modification indication bit M indicates that data of the DRAM cache memory 173 and data of the memory banks 0 to 63 indicated by the tag memory 181 are different from each other. If the modified indication bit M is set, it indicates that data stored in the DRAM cache memory 173 and data stored in the memory bank indicated by the tag memory 181 are different from each other.

에스램 호환 메모리에 대한 억세스가 시작되면, 외부 어드레스(AD[0:19]) 중에서 하위 어드레스(AD[0:13])는 태그 메모리(181), 플래그 메모리(179)와 뱅크 억세스 회로(100~163)에 전송된다. 하위 어드레스(AD[0:13])에 의하여, 억세스되는 메모리 뱅크 0~63의 행이 지정된다. 상위 어드레스(AD[14:19])는 뱅크 중재기(185)에 의하여 수신되며, 억세스되는 메모리 뱅크를 특정한다. 태그 메모리(181)에서는, 하위 어드레스(AD[0:13])에 의하여, 특정의 행에 저장된 메모리 뱅크의 어드레스가 비교기(183)로 독출된다. 플래그 메모리(179)는 억세스되는 디램 캐쉬 메모리(173)의 행의 데이터가 유효한 데이터인지 및 변환된 데이터인지에 대한 정보를 억세스 선택 회로(177) 및 뱅크 중재기(185)에 제공한다. 비교기(183)는 뱅크 중재기(185)로 입력되는 상위 어드레스(AD[14:19])와 태그 메모리(181)에서 독출되는 메모리 뱅크의 어드레스를 비교한다.When the access to the SRAM compatible memory is started, the lower address AD [0:13] among the external addresses AD [0:19] is assigned to the tag memory 181, the flag memory 179, and the bank access circuit 100. ~ 163). By the lower address AD [0:13], the rows of the memory banks 0 to 63 to be accessed are designated. The upper address AD [14:19] is received by the bank arbiter 185 and specifies which memory bank is accessed. In the tag memory 181, the address of the memory bank stored in the specific row is read out to the comparator 183 by the lower address AD [0:13]. The flag memory 179 provides the access selector 177 and the bank arbiter 185 with information on whether the data in the row of the DRAM cache memory 173 being accessed is valid data or converted data. The comparator 183 compares the upper address AD [14:19] input to the bank arbiter 185 with the address of the memory bank read out from the tag memory 181.

다시 도 1을 참조하면, 억세스 선택 회로(177)는 독출/기입 명령 신호(RD/WD)와 히트 신호(VHIT)에 응답하여, 현재 수행되고 있는 억세스가 독출 히트(HIT), 기입 히트(HIT), 독출 미스(MISS) 혹은 기입 미스(MISS)인지를 판별한다. 본 명세서에서는 자세히 기술되지 않고 있으나, 독출/기입 명령 신호(RD/WD)는 외부에서 입력되는 제어 신호들(미도시)의 조합에 의하여 생성되는 신호들이다.Referring back to FIG. 1, the access selector 177 responds to the read / write command signal RD / WD and the hit signal VHIT so that the current access is performed by the read hit HIT and the write hit HIT. ), A read miss (MISS) or a write miss (MISS) is determined. Although not described in detail herein, the read / write command signals RD / WD are signals generated by a combination of control signals (not shown) input from the outside.

여기서, 히트(HIT)는 외부에서 억세스하는 어드레스의 데이터가 디램 캐쉬 메모리(173)에 존재하는 경우를 말한다. 이 경우에는 메모리 뱅크 0~63이 억세스되지 않고, 디램 캐쉬 메모리(173)가 억세스된다. 미스(MISS)는 외부에서 억세스하는 어드레스의 데이터가 디램 캐쉬 메모리(173)에 존재하지 않는 경우를 말한다. 이 경우는, 디램 캐쉬 메모리(173)에서 데이터가 억세스되지 않고, 메모리 뱅크 0~63이 억세스된다.Here, the hit HIT refers to a case in which data of an externally accessed address exists in the DRAM cache memory 173. In this case, the memory banks 0 to 63 are not accessed, and the DRAM cache memory 173 is accessed. The MISS refers to a case in which data of an externally accessed address does not exist in the DRAM cache memory 173. In this case, data is not accessed from the DRAM cache memory 173, but memory banks 0 to 63 are accessed.

그리고, 비교기(183)는 일치함을 감지하면, 독출 또는 기입 히트(HIT)임을 감지하고, 히트 신호(VHIT)를 활성화시킨다. 만약, 비교기(183)가 불일치함을 감지하면, 독출 또는 기입 미스임을 감지하고, 히트 신호(VHIT)를 비활성화시킨다. 히트 신호(VHIT)는 뱅크 중재기(185)와 억세스 선택 회로(177)에 제공된다.When the comparator 183 detects a match, the comparator 183 detects a read or write hit HIT and activates the hit signal VHIT. If the comparator 183 detects a mismatch, it detects that there is a read or write miss and deactivates the hit signal VHIT. The hit signal VHIT is provided to the bank arbiter 185 and the access selector circuit 177.

본 발명의 에스램 호환 메모리에서는 기입-백 방법(write-back policy)이 적용된다. 기입-백 방법(write-back policy)은 독출 히트(HIT), 독출 미스(MISS), 기입 히트(HIT), 기입 미스(MISS) 등의 4가지의 가능한 독출 및 기입 처리 방법으로 기술된다. 계속하여, 본 발명의 에스램 호환 메모리는 기입-백 방법(write-back policy)이 구체적으로 기술된다.In the SRAM compatible memory of the present invention, a write-back policy is applied. The write-back policy is described by four possible read and write processing methods: read hit (HIT), read miss (MISS), write hit (HIT), write miss (MISS). Subsequently, the write-back policy of the SRAM compatible memory of the present invention is described in detail.

도 3은 본 발명의 에스램 호환 메모리의 독출 방법을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 먼저, 외부 어드레스(AD[0:19])와 독출 명령이 입력된다(S301). 그리고, 태그 메모리(181) 및 플래그 메모리(179)가 억세스된다(S303). 그리고, 태그 메모리(181)에서 억세스된 데이터는 특정의 메모리 뱅크를 지정하는 상위 어드레스(AD[14:19])와 비교되어, 히트/미스가 판별된다(S305). 만약, 현재 진행되고 있는 억세스가 독출 히트 억세스이면, 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장되어 있는 데이터는 지정되는 메모리 뱅크로부터 맵핑되었음을 말한다. 따라서, 디램 캐쉬 메모리(173)의 데이터가 억세스된다(S307). 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장된 데이터는 입출력 버스 중재기(171)로 전송되어 출력된다(S309). 독출 히트 억세스 동안에는 메모리 뱅크 0~63이 억세스되지 않기 때문에, 모든 메모리 뱅크0~63이 리프레쉬될 수 있다.3 is a diagram illustrating a method of reading an SRAM compatible memory of the present invention. Referring to FIG. 3, first, an external address AD [0:19] and a read command are input (S301). Then, the tag memory 181 and the flag memory 179 are accessed (S303). The data accessed in the tag memory 181 is compared with the upper address AD [14:19] that designates a specific memory bank, and a hit / miss is determined (S305). If the current access is a read hit access, the data stored in the DRAM cache memory 173 is mapped from a designated memory bank. Therefore, data of the DRAM cache memory 173 is accessed (S307). Data stored in the DRAM cache memory 173 is transmitted to the input / output bus arbiter 171 and outputted (S309). Since memory banks 0 to 63 are not accessed during read hit access, all memory banks 0 to 63 can be refreshed.

만약, 현재 진행되고 있는 억세스가 독출 미스 억세스라면, 디램 캐쉬 메모리(173)는 어드레스되는 메모리 뱅크, 행과 열에 대응하는 데이터를 저장하지 않고 있다. 계속하여, 플래그 메모리(179)에 관련되는 행과 열에 변형 표시 비트 M이 설정되었는지 여부가 판별된다(S311). 만약, 변형 표시 비트 M이 설정되었다면, 억세스 선택 회로(177)는 미스를 나타내도록 하는 디램 캐쉬 메모리(173)의 데이터를 관련되는 메모리 뱅크에 기록되도록 제어한다. 그리고, 변형 표시 비트(M)는 설정이 해제된다(S313). 변형 표시 비트 M이 설정된 경우에만, 이러한 기입 백(write-back) 동작이 수행된다. 동시에 현재 입력되는 어드레스에 대응하는 메모리 뱅크의 행과 열의 데이터가 디램 캐쉬 메모리(173)에 기록된다(S315). 지정된 메모리 뱅크에 저장된 데이터는 입출력 버스 중재기(171)로 전송되어 출력된다(S317). 만약, 변형 표시 비트 M이 설정되지 않으면, 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장된 데이터가 특정의 메모리 뱅크에 저장된 데이터와 일치하므로, 기입 백(write-back) 동작은 수행되지 않는다. 독출 미스 억세스 동안에도, 독출 억세스 또는 기입 백이 진행되지 않는 나머지 메모리 뱅크는 리프레쉬될 수 있다.If the access currently in progress is a read miss access, the DRAM cache memory 173 does not store data corresponding to the addressed memory banks, rows and columns. Subsequently, it is determined whether or not the deformation display bit M is set in the row and column associated with the flag memory 179 (S311). If the modified indication bit M is set, the access selector circuit 177 controls the data of the DRAM cache memory 173 to indicate a miss to be written to the associated memory bank. Then, the modification display bit M is released (S313). Only when the modification indication bit M is set, this write-back operation is performed. At the same time, data of the rows and columns of the memory bank corresponding to the currently input address are written to the DRAM cache memory 173 (S315). Data stored in the designated memory bank is transmitted to the input / output bus arbiter 171 and outputted (S317). If the modified indication bit M is not set, since the data stored in the DRAM cache memory 173 coincides with the data stored in the specific memory bank, the write back operation is not performed. Even during read miss access, the remaining memory banks to which read access or write back is not progressed may be refreshed.

도 4는 본 발명의 에스램 호환 메모리의 기입 방법을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 먼저, 외부 어드레스(AD[0:19])와 기입 명령이 입력된다(S401). 그리고, 태그 메모리(181) 및 플래그 메모리(179)가 억세스된다(S403). 태그 메모리(181)에서 억세스된 데이터는 특정의 메모리 뱅크를 지정하는 상위 어드레스(AD[14:19])와 비교되어, 히트/미스가 판별된다(S405). 만약, 현재 진행되고 있는 억세스가 기입 히트 억세스이면, 기입되는 데이터를 어드레스된 메모리 뱅크가 아닌 디램 캐쉬 메모리(173)에 기록된다. 즉, 이전에 디램 캐쉬 메모리(173)에 기록된 데이터는 새로 입력되는 데이터에 의해 수정(overwrite)된다(S407). 플래그 메모리(179)에는 어드레스된 행과 섹션에 대응하는 변형 표시 비트(M)가 기록된다(S409). 기입 히트 억세스 동안에는 메모리 뱅크 0~63은 억세스되지 않기 때문에, 모든 메모리 뱅크 0~63이 리프레쉬될 수 있다.4 is a diagram illustrating a writing method of an SRAM compatible memory of the present invention. Referring to FIG. 4, first, an external address AD [0:19] and a write command are input (S401). Then, the tag memory 181 and the flag memory 179 are accessed (S403). The data accessed in the tag memory 181 is compared with the upper address AD [14:19] that designates a specific memory bank, and a hit / miss is determined (S405). If the current access is a write hit access, the data to be written is written to the DRAM cache memory 173 instead of the addressed memory bank. That is, data previously written to the DRAM cache memory 173 is overwritten by newly input data (S407). In the flag memory 179, the modified display bit M corresponding to the addressed row and section is written (S409). Since the memory banks 0 to 63 are not accessed during the write hit access, all the memory banks 0 to 63 can be refreshed.

만약, 현재 진행되고 있는 억세스가 기입 미스 억세스라면, 디램 캐쉬 메모리(173)는 어드레스되는 메모리 뱅크, 행과 열에 대응하는 데이터를 저장하지 않고 있다. 계속하여, 플래그 메모리(179)에 관련되는 행과 열에 변형 표시 비트 M이 설정되었는지 여부가 판별된다(S411). 만약, 변형 표시 비트 M이 설정되었다면, 억세스 선택 회로(177)는 미스를 나타내도록 하는 디램 캐쉬 메모리(173)의 데이터를 관련되는 메모리 뱅크에 기록되도록 제어한다. 그리고, 변형 표시 비트(M)는 설정이 해제된다(S413). 변형 표시 비트 M이 설정된 경우에만, 이러한 기입 백(write-back) 동작이 수행된다. 동시에 현재 지정되는 어드레스에 대응하는 메모리 뱅크의 행과 열의 데이터가 디램 캐쉬 메모리(173)에 기록된다(S415). 만약, 변형 표시 비트 M이 설정되지 않으면, 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장된 데이터가 지정된 메모리 뱅크에 저장된 데이터와 일치하므로, 기입 백(write-back) 동작은 수행되지 않는다. 기입 미스 억세스 동안에도, 기입 억세스 또는 기입 백이 진행되지 않는 나머지 메모리 뱅크는 리프레쉬될 수 있다.If the access currently in progress is a write miss access, the DRAM cache memory 173 does not store data corresponding to the addressed memory bank, row and column. Subsequently, it is determined whether or not the deformation display bit M is set in the row and column associated with the flag memory 179 (S411). If the modified indication bit M is set, the access selector circuit 177 controls the data of the DRAM cache memory 173 to indicate a miss to be written to the associated memory bank. Then, the modified display bit M is released (S413). Only when the modification indication bit M is set, this write-back operation is performed. At the same time, data of the rows and columns of the memory bank corresponding to the currently designated address are written to the DRAM cache memory 173 (S415). If the modified indication bit M is not set, since the data stored in the DRAM cache memory 173 matches the data stored in the designated memory bank, the write back operation is not performed. Even during write miss access, the remaining memory banks in which no write access or write back proceeds can be refreshed.

플래그 메모리(179)에서 유효 표시 비트(V)가 발생되지 않는 경우, 디램 캐쉬 메모리(173)에 기록되어 있는 데이터가 유효하지 않음(invalid)을 나타낸다. 따라서, 플래그 메모리(179)에서 유효 표시 비트(V)가 발생되지 않는 경우에는, 현재 진행되고 있는 억세스가 히트 인지 미스 인지에 관계없이, 현재의 어드레스에 의하여 지정되는 메모리 뱅크의 행과 열이 억세스되고, 디램 캐쉬 메모리(173)에 데이터로 맵핑된다.When the valid display bit V is not generated in the flag memory 179, it indicates that data recorded in the DRAM cache memory 173 is invalid. Therefore, when the valid display bit V is not generated in the flag memory 179, the rows and columns of the memory bank designated by the current address are accessed regardless of whether the access currently in progress is a hit or a miss. The data is mapped to the DRAM cache memory 173.

한편, 디램 캐쉬 메모리(173)에 대하여 리프레쉬가 수행되고 있는 동안에는, 현재 진행되고 있는 억세스가 미스 억세스로 인식되며, 메모리 뱅크 0~63에 대한 억세스가 수행된다.On the other hand, while the refresh is being performed on the DRAM cache memory 173, the access currently being processed is recognized as a miss access, and the accesses to the memory banks 0 to 63 are performed.

도 5는 도 1에 도시된 메모리 뱅크 0~63과 뱅크 억세스 회로(100~163) 중의 하나의 예를 나타내는 도면이다. 본 명세서에서는 메모리 뱅크 0과 뱅크 억세스 회로(100)가 대표적으로 도시된다. 또한, 설명의 편의상, 메모리 셀 어레이(501), 센스 앰프(503) 및 워드라인 드라이버(505)가 메모리 뱅크 0에 포함되는 것으로 하고, 나머지 제어 회로들은 뱅크 억세스 회로(100)에 포함되는 것으로 한다.FIG. 5 is a diagram illustrating an example of one of the memory banks 0 to 63 and the bank access circuits 100 to 163 illustrated in FIG. 1. In this specification, memory bank 0 and bank access circuit 100 are representatively shown. In addition, for convenience of description, the memory cell array 501, the sense amplifier 503, and the word line driver 505 are included in the memory bank 0, and the remaining control circuits are included in the bank access circuit 100. .

전술한 바와 같이, 뱅크 억세스 회로(100)에는 뱅크 메모리 0의 리프레쉬를 제어하기 위한 회로들이 내장된다. 리프레쉬를 제어하기 위한 회로들의 예는 리프레쉬 요구 신호 발생부(509), 리프레쉬 어드레스 카운터(517) 및 리프레쉬 구동 회로(521)이다. 리프레쉬 요구 신호 발생부(509)는 뱅크 선택 신호(XBAK0)와 동작 제어 신호(CONT)를 수신하여, 리프레쉬 요구 신호(REFREQ)를 발생한다. 뱅크 선택 신호(XBAK0)는 뱅크 중재기(185, 도 1 참조)로부터 제공되는 신호로서, 메모리 뱅크 0을 지정하는 신호이다. 동작 제어 신호(CONT)도 뱅크 중재기(185)로부터 제공되는 신호로서, 뱅크 선택 신호(XBAK0)에 의하여 지정되는 메모리 뱅크 0 의 억세스 상태에 대한 정보를 포함한다. 즉, 동작 제어 신호(CONT)는 메모리 뱅크 0의 억세스 상태가 독출 억세스인지, 기입 억세스인지를 나타낸다. 리프레쉬 요구 신호(REFREQ)가 활성화하면, 메모리 뱅크 0은 리프레쉬가 수행될 수 있다. 본 명세서에 기술되는 실시예에서는 메모리 뱅크 0을 지정하는 뱅크 선택 신호(XBAK0)가활성화되지 않는 경우에는 리프레쉬의 수행이 가능하다. 또한, 뱅크 선택 신호(XBAK0)가 활성화하더라도, 독출 또는 기입 억세스가 진행되지 않는 경우에는, 리프레쉬의 수행이 가능하다.As described above, the bank access circuit 100 includes circuits for controlling the refresh of the bank memory 0. Examples of circuits for controlling the refresh are the refresh request signal generator 509, the refresh address counter 517, and the refresh drive circuit 521. The refresh request signal generator 509 receives the bank select signal XBAK0 and the operation control signal CONT, and generates a refresh request signal REREFQ. The bank select signal XBAK0 is a signal provided from the bank arbiter 185 (see FIG. 1) and is a signal specifying memory bank 0. FIG. The operation control signal CONT is also a signal provided from the bank arbiter 185 and includes information on the access state of the memory bank 0 designated by the bank select signal XBAK0. That is, the operation control signal CONT indicates whether the access state of the memory bank 0 is read access or write access. When the refresh request signal REFREQ is activated, the memory bank 0 may be refreshed. In the embodiment described herein, the refresh can be performed when the bank select signal XBAK0 designating the memory bank 0 is not activated. In addition, even when the bank selection signal XBAK0 is activated, refreshing can be performed when no read or write access is in progress.

리프레쉬 요구 신호(REFREQ)가 활성화하면, 리프레쉬 구동 회로(521)는 소정의 주기마다 천이하는 리프레쉬 구동 신호(XREF)를 발생한다. 즉, 리프레쉬 구동 회로(521)는 메모리 뱅크 0 내의 디램 메모리 셀에 대하여, 소정의 리프레쉬 주기마다 리프레쉬를 수행하도록 제어한다. 또한, 리프레쉬 구동 회로(521)는 대응하는 메모리 뱅크 내의 디램 메모리 셀에 대하여 억세스가 수행되는 동안에는, 리프레쉬를 보류하도록 제어한다. 리프레쉬 어드레스 카운터(517)는 리프레쉬 구동 신호(XREF)의 천이에 응답하여, 순차적으로 변화하는 리프레쉬 어드레스(RA[0:13])를 발생한다.When the refresh request signal REFREQ is activated, the refresh drive circuit 521 generates a refresh drive signal XREF that transitions every predetermined period. In other words, the refresh driving circuit 521 controls refreshing of the DRAM memory cells in the memory bank 0 every predetermined refresh period. In addition, the refresh driving circuit 521 controls to suspend the refresh while the access is performed to the DRAM memory cell in the corresponding memory bank. The refresh address counter 517 generates the refresh addresses RA [0:13] that change sequentially in response to the transition of the refresh drive signal XREF.

먹서(515)는 외부 어드레스(AD[0:13])와 리프레쉬 어드레스(RA[0:13])를 선택적으로 로우 디코더(513)로 전송한다.즉, 리프레쉬 요구 신호(REFREQ)가 활성화하면, 먹서(515)는 리프레쉬 어드레스(RA[0:13])를 선택하여 로우 디코더(513)로 전송한다. 로우 디코더(513)는 전송된 어드레스를 디코딩하여 메모리 뱅크 0의 워드라인 드라이버(505)로 전송한다. 한편, 칼럼 디코더(511)는 외부 어드레스(AD[0:4])를 디코딩하여, 메모리 뱅크 0의 센스 앰프(503)를 구동한다.In addition, 515 selectively transmits an external address AD [0:13] and a refresh address RA [0:13] to the row decoder 513. That is, when the refresh request signal REFREQ is activated, The master 515 selects the refresh address RA [0:13] and sends it to the row decoder 513. The row decoder 513 decodes the transmitted address and transmits the decoded address to the word line driver 505 of the memory bank 0. On the other hand, the column decoder 511 decodes the external address AD [0: 4] to drive the sense amplifier 503 of the memory bank 0.

본 발명의 에스램 호환 메모리의 경우에, 메모리 뱅크의 리프레쉬 조건이 최악으로 되는 경우를 상정하면, 다음과 같다. 먼저, 디램 캐쉬 메모리(173)에 기록된 데이터가 동일한 메모리 뱅크, 예를 들면, 메모리 뱅크 0을 맵핑한 데이터로서,해당되는 데이터 모두 플래그 메모리(179)에 변형 표시 비트 M이 기록되어 있는 경우이다. 그리고, 한 주기의 리프레쉬 주기 동안에, 계속하여 독출 미스 억세스가 발생하면, 디램 캐쉬 메모리(173)에 저장되어 있는 데이터가 모두 메모리 뱅크 0에 기록된다. 그러므로, 메모리 뱅크 0은 한 주기 동안에 리프레쉬를 수행할 수 없다. 그리고, 계속하여 다음의 한 주기의 리프레쉬 주기 동안에 메모리 뱅크 0에 대하여, 다시 독출 미스 엑세스가 진행된다. 그러면, 다음 한 주기의 리프레쉬 주기 동안에도 리프레쉬가 진행되지 못한다. 그러나, 이 경우 플래그 메모리(179)에는 변형 표시 비트 M이 발생되지 않는다. 따라서, 이후의 억세스는 메모리 뱅크 0을 억세스하지 않는다. 그러므로, 이 구간에서 메모리 뱅크 0에 대한 리프레쉬가 가능하다.In the case of the SRAM compatible memory of the present invention, assuming that the refresh condition of the memory bank becomes the worst, it is as follows. First, data written in the DRAM cache memory 173 is data mapped to the same memory bank, for example, memory bank 0, in which the modified indication bit M is written in the flag memory 179 in all of the data. . If a read miss access is continuously generated during one refresh period, all data stored in the DRAM cache memory 173 is written to the memory bank 0. Therefore, memory bank 0 cannot perform refresh in one cycle. Subsequently, read miss access proceeds again to the memory bank 0 during the next refresh cycle. Then, the refresh does not proceed even during the next refresh cycle. In this case, however, the modified display bit M is not generated in the flag memory 179. Thus, subsequent accesses do not access memory bank 0. Therefore, refresh for memory bank 0 is possible in this interval.

결론적으로, 메모리 뱅크 0~63에 내장되는 디램의 메모리 셀이 리프레쉬 주기의 2배 이상의 기간동안에 데이터를 유지할 수 있다면, 본 발명의 에스램 호환 메모리는 정상적으로 구동될 수 있다. 즉, 설정되는 리프레쉬 주기가 메모리 뱅크 0~63에 내장되는 디램의 메모리 셀이 데이터를 유지할 수 있는 시간의 1/2 이하이면, 본 발명의 에스램 호환 메모리는 정상적으로 구동될 수 있다.In conclusion, if the memory cells of the DRAMs embedded in the memory banks 0 to 63 can hold data for two or more times the refresh period, the SRAM compatible memory of the present invention can be normally driven. That is, when the refresh cycle is set to be 1/2 or less of the time that the memory cells of the DRAM embedded in the memory banks 0 to 63 can hold data, the SRAM compatible memory of the present invention can be normally driven.

본 발명은 기존 디램의 약점인 리프레쉬를 디램 캐쉬 메모리를 이용하여 제어함으로써, 실질적으로 디램 뱅크 내부에서는 리프레쉬를 수행하지만, 외부적으로는 이에 제한을 받지 않고 데이터 억세스가 가능하다.According to the present invention, the refresh, which is a weak point of the conventional DRAM, is controlled using the DRAM cache memory, so that the refresh is substantially performed in the DRAM bank, but data access is possible without being limited externally.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들면, 본 명세서에 기술된 실시예에서는, 디램 캐쉬 메모리가 각 메모리 뱅크와 동일한 구성을 가지는 것으로 기술되었다. 그러나, 디램 캐쉬 메모리가 각 메모리 뱅크보다 적은 용량을 가지면서, 주로 억세스되는 어드레스에 대해서만, 맵핑이 수행되도록 설계될 수도 있음은 당업자에게는 자명한 사실이다. 또한, 본 명세서에서는 태그 메모리와 디램 캐쉬 메모리가 분리되어 내장되는 예가 도시되었다. 그러나, 태그 메모리와 디램 캐쉬 메모리는 캠(CAM: Contents Access Memory)과 같은 하나의 메모리가 사용될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. For example, in the embodiment described herein, the DRAM cache memory has been described as having the same configuration as each memory bank. However, it is apparent to those skilled in the art that the DRAM cache memory may have a smaller capacity than each memory bank, and may be designed such that the mapping is performed only for addresses that are primarily accessed. In addition, in this specification, an example in which the tag memory and the DRAM cache memory are separated and embedded is illustrated. However, the tag memory and the DRAM cache memory may use one memory such as a CAM (Contents Access Memory). Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명의 에스램 호환 메모리에서는 기존의 에스램 캐쉬 메모리를 대신하여, 디램 캐쉬 메모리가 사용된다. 그리고, 리프레쉬가 수행되는 메모리 뱅크를 대신하여, 디램 캐쉬 메모리로부터 데이터가 억세스된다. 그러므로, 내부적으로는 통상적인 디램과 동일하게 리프레쉬가 수행되지만, 외부적으로는 에스램과 동일한 데이터 억세스 시간이 보장될 수 있다. 따라서, 본 발명의 에스램 호환 메모리에 의하면, 고집적의 구현이 용이하여, 칩 사이즈가 현저히 감소될 수 있다.In the SRAM compatible memory of the present invention, a DRAM cache memory is used instead of the existing SRAM cache memory. Instead of the memory bank in which the refresh is performed, data is accessed from the DRAM cache memory. Therefore, while the refresh is performed internally as in the conventional DRAM, externally, the same data access time as the SRAM can be guaranteed. Therefore, according to the SRAM compatible memory of the present invention, high integration can be easily implemented, and chip size can be significantly reduced.

Claims (17)

에스램 호환 메모리에 있어서,For SRAM compatible memory, 행과 열에 배열되는 복수개의 디램 메모리 셀들을 포함하는 다수개의 메모리 뱅크들로서, 상기 디램 메모리 셀들 각각은 저장되는 데이터를 보존하기 위하여 소정의 리프레쉬 주기 이내에 리프레쉬를 수행하는 상기 다수개의 메모리 뱅크들;A plurality of memory banks including a plurality of DRAM memory cells arranged in a row and a column, each of the DRAM memory cells performing a refresh within a predetermined refresh period to preserve stored data; 상기 디램 메모리 셀들을 억세스하고, 리프레쉬 동작을 위한 지연없이 리프레쉬를 수행하기 위한 제어부로서, 상기 메모리 뱅크가 외부로부터 억세스 요구가 없을 때에는 리프레쉬 동작이 가능하도록 제어하며, 소정의 리프레쉬 주기 내에 상기 디램 메모리 셀들 전부를 리프레쉬 시키도록 제어하는 상기 제어부를 구비하며,A controller for accessing the DRAM memory cells and performing a refresh without a delay for a refresh operation, wherein the memory bank controls a refresh operation when there is no access request from the outside, and the DRAM memory cells within a predetermined refresh period. And the control unit for controlling to refresh the whole, 상기 제어부는The control unit 각 메모리 뱅크들의 디램 메모리 셀들에 각각 대응하며, 상기 디램 메모리 셀과 동일한 구성을 가지는 캐쉬 메모리 셀들을 가지는 디램 캐쉬 메모리로서, 상기 캐쉬 메모리 셀들 각각은 대응되는 상기 메모리 셀들 중에서 가장 최근에 어드레스되는 상기 디램 메모리 셀에 대한 데이터를 맵핑하는 상기 디램 캐쉬 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.A DRAM cache memory corresponding to DRAM memory cells of respective memory banks, the cache memory cells having cache memory cells having the same configuration as the DRAM memory cell, wherein each of the cache memory cells is the most recently addressed DRAM among the corresponding memory cells; And said DRAM cache memory for mapping data for memory cells. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는The method of claim 1, wherein the control unit 각 메모리 뱅크내에서 독립적으로 리프레쉬 동작을 수행하도록 제어하기 위한 벵크 억세스 회로들을 포함하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And SRAM compatible circuits for controlling to perform the refresh operation independently in each memory bank. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 버스 중재기를 더 구비하며,Further equipped with a bus arbiter, 상기 메모리 뱅크들은 상기 버스 중재기와 병렬적으로 커플드되며,The memory banks are coupled in parallel with the bus arbiter, 상기 메모리 뱅크들 중의 적어도 어느 하나로부터 독출되는 데이터는 상기 버스 중재기로 제공되며 상기 디램 캐쉬 메모리에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And data read from at least one of the memory banks is provided to the bus arbiter and mapped to the DRAM cache memory. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 디램 캐쉬 메모리에 맵핑되는 데이터가 제공되는 상기 메모리 뱅크의 어드레스를 기록하는 태그(TAG) 메모리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And a tag (TAG) memory for recording an address of the memory bank in which data mapped to the DRAM cache memory is provided. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 디램 캐쉬 메모리에 저장된 데이터가 유효한 데이터인지 여부와 변형되는 데이터인지 여부에 대한 정보를 저장하는 플래그(FLAG) 메모리를 더 구비하는것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And a flag (FLAG) memory for storing information on whether the data stored in the DRAM cache memory is valid data and whether the data is modified. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 메모리 뱅크들이 병렬적으로 커플드되는 뱅크 중재기를 더 구비하며,Further comprising a bank arbiter in which the memory banks are coupled in parallel, 상기 뱅크 중재기는The bank arbiter 외부 어드레스에 응답하여, 상기 메모리 뱅크들 중의 적어도 어느 하나를 선택하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.In response to an external address, controlling to select at least one of the memory banks. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 현재 지정되는 메모리 뱅크의 어드레스와 이전 상기 디램 캐쉬 메모리에 맵핑된 데이터의 메모리 뱅크의 어드레스를 비교하는 비교기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And a comparator for comparing an address of a memory bank currently specified with an address of a memory bank of data mapped to the DRAM cache memory. 제2 항에 있어서, 상기 벵크 억세스 회로는The method of claim 2, wherein the bank access circuit is 대응하는 메모리 뱅크 내의 디램 메모리 셀에 대하여, 소정의 리프레쉬 주기마다 리프레쉬를 수행하도록 제어하는 리프레쉬 구동 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And a refresh driving circuit which controls refreshing of the DRAM memory cells in the corresponding memory banks at predetermined refresh cycles. 제8 항에 있어서, 상기 리프레쉬 구동 회로는The method of claim 8, wherein the refresh driving circuit 대응하는 메모리 뱅크 내의 디램 메모리 셀에 대하여 억세스가 수행되는 동안에는, 상기 대응하는 메모리 뱅크 내의 메모리 셀에 대한 리프레쉬를 보류하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And while the access is performed to the DRAM memory cell in the corresponding memory bank, controlling to suspend the refresh for the memory cell in the corresponding memory bank. 제1 항 내지 제9 항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 에스램 호환 메모리는The memory of claim 1, wherein the SRAM compatible memory comprises: 상기 디램 캐쉬 메모리에 대하여 리프레쉬가 수행되는 동안에 억세스 명령이 발생하면, 상기 메모리 뱅크가 억세스되는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.If the access command is generated while the DRAM cache memory is being refreshed, the memory bank is accessed. 제1 항 내지 제9 항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 리프레쉬 주기는The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the refresh period is 상기 메모리 셀이 리프레쉬없이 데이터를 보존할 수 있는 시간의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.SRAM compatible memory, characterized in that less than half of the time that the memory cell can retain data without refreshing. 제1 항 내지 제9 항 중의 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9, 상기 디램 캐쉬 메모리는 상기 각 메모리 뱅크와 동일한 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And the DRAM cache memory has the same configuration as that of each of the memory banks. 에스램 호환 메모리에 있어서,For SRAM compatible memory, 행과 열에 배열되는 복수개의 디램 메모리 셀들을 포함하는 다수개의 메모리 뱅크들로서, 상기 메모리 셀들 각각은 데이터를 보존하기 위하여 소정의 리프레쉬 주기 이내에 리프레쉬를 수행하는 상기 다수개의 메모리 뱅크들;A plurality of memory banks comprising a plurality of DRAM memory cells arranged in a row and a column, each of the memory cells performing refresh within a predetermined refresh period to preserve data; 상기 디램 메모리 셀들을 리프레쉬를 하기 위한 제어부로서, 상기 디램 메모리 셀들의 리프레쉬는 상기 메모리 셀들의 억세스와 충돌하지 아니하도록 제어하며, 디램 캐쉬 메모리를 포함하는 상기 제어부를 구비하며,A controller for refreshing the DRAM memory cells, wherein the refresh of the DRAM memory cells is controlled so as not to collide with an access of the memory cells, the controller including a DRAM cache memory; 상기 디램 캐쉬 메모리는The DRAM cache memory 각 메모리 뱅크들의 디램 메모리 셀들에 각각 대응하며, 상기 디램 메모리 셀과 동일한 구성을 가지는 캐쉬 메모리 셀들을 가지며, 상기 캐쉬 메모리 셀들 각각은 대응되는 상기 디램 메모리 셀들 중에서 가장 최근에 어드레스되는 상기 디램 메모리 셀에 대한 데이터를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.Each of the memory banks corresponds to DRAM memory cells, each of which has cache memory cells having the same configuration as that of the DRAM memory cell, wherein each of the cache memory cells corresponds to the most recently addressed DRAM memory cell among the corresponding DRAM memory cells. SRAM compatible memory, characterized in that for mapping data for. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 디램 캐쉬 메모리에 맵핑되는 데이터가 제공되는 상기 메모리 뱅크의 어드레스를 기록하는 태그(TAG) 메모리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And a tag (TAG) memory for recording an address of the memory bank in which data mapped to the DRAM cache memory is provided. 제14 항에 있어서,The method of claim 14, 현재 지정되는 메모리 뱅크의 어드레스와 이전에 상기 디램 캐쉬 메모리에 맵핑된 데이터의 메모리 뱅크의 어드레스를 비교하는 비교기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And a comparator for comparing an address of a currently designated memory bank with an address of a memory bank of data previously mapped to the DRAM cache memory. 제13 항 내지 제15 항 중의 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 13 to 15, 상기 디램 캐쉬 메모리는 상기 각 메모리 뱅크와 동일한 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And the DRAM cache memory has the same configuration as that of each of the memory banks. 제13 항 내지 제15 항 중의 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 13 to 15, 상기 디램 캐쉬 메모리는 상기 각 메모리 뱅크와 동일한 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 에스램 호환 메모리.And the DRAM cache memory has the same configuration as that of each of the memory banks.
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