KR20040010493A - The method and apparatus of multi channel controller for high speed memory - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 DDR (Double Data Rate ) SD램, RambusD램과 같이 1개의 클럭 기간 동안 2 개 이상의 데이터를 전송하는 메모리 (; 이하 고속화 메모리 ) 를 사용한 신호처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 장치 및 방법은 종래의 SDRAM 컨트롤러에서 문제가 되었던 단위시간당 제한된 데이터만 보낼 수 있었던 종래의 장치를 개선하여 같은 버스폭과 클럭에 보다 다수의 데이터를 입출력 하기위한 Memory Bandwidth 개선 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing apparatus and method using a memory (hereinafter, referred to as a speedup memory) for transmitting two or more data during one clock period, such as a double data rate (DDR) SD ram and a Rambus DRAM. The present apparatus and method relate to a memory bandwidth improving apparatus for inputting and outputting more data on the same bus width and clock by improving a conventional apparatus capable of sending only limited data per unit time, which has been a problem in a conventional SDRAM controller.
종래의 DVR, Multiplexer 등 CCTV 비데오용 메모리 컨트롤 반도체 장치에서는 기존의 SDRAM 컨트롤 장치를 사용하여 신호처리를 하여왔다. 종래의 다채널 비데오 컨트롤러 장치에서는 1개의 클럭당 1 개의 데이터를 전송하는 구조이었다. 그림 2 의 11, 12 참조. 이에 따라 데이터의 입 출력량이 많아질 경우 데이터버스 폭을 넓히거나 복수의 메모리를 사용하여 신호처리 하였다. 또한 메모리 컨트롤러가 여러 채널의 데이터 서비스가 필요할 경우 각각의 채널에 대하여 단위 개수를 정하여 서비스 하도록 함으로서 채널당 데이터 전송효율이 감소하였다. 그림 2 의 13 참조. 그림 2의 13 에서와 같이 각각의 채널에 단위 시간당 각각의 채널을 할당하여 신호처리 하였다. 그리고 데이터 전송을 필요로 하지 않는 채널에 대해서도 시간을 강제적으로 할당함에 의하여 단위시간당 메모리 컨트롤러의 인터페이스에 의한 전송 효율이 감소하였다. 당 그림 2 의 13 과 같이 각각의 채널을 서비스 하는 도중 경우에 따라 메모리 전송을 필요로 하지 않는 채널에 대해서도 메모리 전송 시분할 서비스를 할당하여 불필요한 메모리 컨트롤 시간이 소요되었다.Memory control semiconductor devices for CCTV video, such as DVRs and multiplexers, have been used for signal processing using existing SDRAM control devices. In a conventional multi-channel video controller device, one data is transmitted per clock. See Figures 11 and 12. As a result, when the input / output amount of data increases, the data bus width is widened or signal processing is performed using a plurality of memories. In addition, when the memory controller needs data service of multiple channels, data transmission efficiency per channel is reduced by setting the number of units for each channel. See Figure 2 of 13. As shown in 13 of Fig. 2, each channel is allocated to each channel for signal processing. In addition, by forcibly allocating time for a channel that does not require data transmission, the transmission efficiency by the interface of the memory controller per unit time is reduced. As shown in 13 of Figure 2, during the service of each channel, memory transfer time division services were allocated to channels that do not require memory transfer in some cases, which required unnecessary memory control time.
본 발명은 고속화 메모리를 사용 및 신호처리 방법의 개선에 의하여 데이터 전송효율을 증대함으로서 시스템 설계 시 필요로 하는 메모리의 개수를 감소시켜 원가절감 고장감소 등의 효과를 얻게 되었다. 당 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 다음과 같다.The present invention increases the data transfer efficiency by using a high speed memory and improves a signal processing method, thereby reducing the number of memories required for system design, thereby achieving cost reduction, failure reduction, and the like. The technical problem to be achieved in the present invention is as follows.
(가). 고속화 메모리를 사용한 전송 효율증가.(end). Increased transmission efficiency with faster memory.
당 신호처리장치에서는 1 개 클럭 당 2 개 이상의 데이터를 Read / Write 하는 고속메모리를 사용하였다. 그림 3 의 14, 15 참조. DDR SDRAM 컨트롤 장치에서 인용. 또한 메모리 입출력 신호처리 시 메모리 전송을 필요로 하는 데이터의 개수를 메모리 컨트롤러에 전송하여 전송을 필요로 하는 데이터 개수만큼 임의로 데이터 개수를 조정함으로서, 컨트롤 시에 발생하는 데이터 전송효율을 증가시켰다.This signal processing device uses a high-speed memory that reads and writes two or more pieces of data per clock. See 14, 15 in Figure 3. Quoted from DDR SDRAM control unit. In addition, by transmitting the number of data requiring memory transfer to the memory controller during memory input / output signal processing, the data number is arbitrarily adjusted by the number of data requiring transfer, thereby increasing the data transfer efficiency generated during control.
(나). 메모리 전송 개수 조정 방법(I). How to adjust the number of memory transfers
메모리 전송 컨트롤 시 채널 의 전환이 발생할 경우 메모리 버스는 데이터 전송 이전에 어드레스등을 지정하는 방식에 의하여 (; RAS, CAS, Refresh 등 ) 데이터 전송과 관련 없는 불필요한 시간 ( ; 더미 싸이클 ) 이 필요하다. 종전의 방식에서는 각 채널마다 전송해주는 데이터의 개수가 일정하기 때문에 더미 싸이클의 비율이 같이 증가하였다. 그림 3 의 16 참조. 그림 2 의 13 에서는 각 채널에 전송하는 각각의채널마다 단위시간동안 동일한 서비스 시간을 할당 하고 있다.When channel switching occurs during memory transfer control, the memory bus needs an unnecessary time (dummy cycle) that is not related to data transfer (by RAS, CAS, Refresh, etc.) by specifying an address before data transfer. In the conventional method, since the number of data to be transmitted for each channel is constant, the ratio of dummy cycles increases. See Figure 16 of 16. In Figure 13, the same service time is allocated for each channel to each channel.
당 신호처리 장치에서는 그림 1 의 4, 5 등 메모리 컨트롤러 장치가 3 의 메모리 컨트롤러에 전송하고자 하는 데이터 개수를 출력하여, 데이터 전송의 개수를 메모리 컨트롤러에 전송하고자 하는 개수이하 임의의 숫자로 전송할 수 있게 하였다. 이에 따라 전송해야 하는 단위 개수를 제한하지 않음으로서 데이터 전송의 효율을 높이게 되었다. 즉 그림 2 의 13, 16 의 예를 들어 설명하면 종래의 장치에서는 그림 13 과 같이 각각의 채널에 일정한 시간을 할당하여 메모리 컨트롤러에서 처리할 데이터의 다소에 상관없이 일정한 시간을 할애하여 일정한 개수의 데이터만을 전송할 수 있었다. 당 장치에서는 그림 16 과 같이 각각의 채널상황에 따라 메모리 컨트롤 장치의 데이터 전송 개수를 확인하여 16에서 채널 1 과 같이 데이터 전송 필요 개수가 클 경우 채널 1 에 할당한 데이터 전송시간을 장시간 할당하여 데이터 전송 갯수를 조정하고 채널 3 과 같이 전송할 데이터가 작은 경우 전송시간을 작게 할당할 수 있도록 하였다.In this signal processing device, the memory controller devices such as 4 and 5 of FIG. 1 output the number of data to be transmitted to the memory controller of 3 so that the number of data transmissions can be transferred to a random number less than the number to be transmitted to the memory controller. It was. This increases the efficiency of data transmission by not limiting the number of units to be transmitted. In other words, in the example of 13 and 16 of FIG. 2, in the conventional apparatus, as shown in FIG. 13, a constant time is allocated to each channel, and a certain number of data is allocated to a certain time regardless of the amount of data to be processed in the memory controller. Could only transfer. As shown in Fig. 16, the device checks the number of data transfers of the memory control device according to each channel situation.If the number of data transfers required is large, such as channel 1 in 16, the data transfer time allocated to channel 1 is allocated for a long time. We adjusted the number and made it possible to allocate a smaller transmission time when the data to be transmitted is small, such as channel 3.
(다). 메모리 전송 채널 조정 방법(All). How to adjust the memory transfer channel
그림 2. 13 의 장치에서는 데이터의 전송 순서상 데이터 전송이 필요 없더라도 상기 그림 2. 13 의 예시 에서와 같이 각각의 채널에 시간을 할당하여 데이터 전송효율이 감소하였다. 즉 그림 2 의 13 에서의 예시와 같이 종래의 장치에서는 채널 2 에 할당된 전송데이터가 없다고 하더라도 데이터 서비스 기간을 할당하였다. 당 장치에서는 그림 3 의 16 에서와 같이 채널 1 이후에 종래의 방식에서는 채널 2 에 전송 시간을 할당하였으나 당 장치에서는 데이터 전송이 필요 없는 채널 2 를 건너뛰고 만일 채널 3 의 데이터 전송이 필요한 경우 채널 3을 전송할 수 있도록 하는 방법을 사용하였다. 따라서 당 장치에서는 채널 현시점에서 임의의 채널이 순서에 따른 데이터 전송이 필요 없을 경우 데이터 전송을 건너뛰도록 함으로서 전송효율을 증가시켰다.In the device of Figure 2.13, data transmission efficiency is reduced by allocating time to each channel as in the example of Figure 2.13, although data transmission is not necessary in the order of data transmission. That is, in the conventional apparatus as shown in the example of FIG. 2, even if there is no transmission data allocated to channel 2, the data service period is allocated. In the device, as shown in Fig. 16, in Figure 3, after the channel 1, the conventional method allocates the transmission time to channel 2, but the device skips channel 2, which does not require data transmission. A method of transmitting the data was used. Therefore, in this device, the transmission efficiency is increased by skipping data transmission when any channel does not need data transmission in order at the present channel.
도 1 은 메모리 컨트롤 장치 전체 구성도1 is an overall configuration diagram of a memory control device
도 2 는 종래의 장치에서의 메모리 컨트롤 방식2 is a memory control scheme in a conventional apparatus
도 3 은 본 발명의 장치에서의 메모리 컨트롤 방식3 is a memory control scheme in the apparatus of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
01. ---- DDR, RamBus 등 고속메모리01. ---- High speed memory such as DDR, RamBus
02. ---- 입출력 메모리 동작 신호02. ---- I / O memory operation signal
Ex). RAS, CAS, WE, Clock, Address, Data Bus Etc.Ex). RAS, CAS, WE, Clock, Address, Data Bus Etc.
03. ---- 메모리 컨트롤 장치03. ---- Memory Control Unit
04. ---- 메모리 컨트롤러에 입력되는 메모리 데이터 입력 장치04. ---- Memory data input device input to the memory controller
05. ---- 메모리 컨트롤러로부터 출력되는 메모리 데이터 출력 장치05. ---- Memory data output device output from memory controller
06. ---- 메모리 컨트롤 입출력 장치를 구비한 반도체06. ---- Semiconductor with memory control input / output device
07. ---- 메모리 입력신호를 구성하는 멀티채널 입력신호07. ---- Multi channel input signal constituting memory input signal
08. ---- 메모리 컨트롤러와 메모리 데이터 입력 장치간의 입출력 신호08. ---- I / O signal between memory controller and memory data input device
09. ---- 메모리 컨트롤러와 메모리 데이터 출력 장치간의 입출력 신호09. ---- I / O signal between memory controller and memory data output device
10. ---- 메모리 출력신호를 구성하는 멀티채널 출력신호10. ---- Multi channel output signal constituting memory output signal
11.14 ---- 메모리 및 메모리 컨트롤러 구동 클럭11.14 ---- Memory and Memory Controller Drive Clock
12.15 ---- 메모리 컨트롤 신호 및 어드레스 컨트롤 신호 및 데이터 버스 입출력 점유신호12.15 ---- Memory control signal and address control signal and data bus I / O occupation signal
13.16 ---- 메모리 컨트롤러의 각 데이터 전송 채널별 전송시간 및 순서비교 예13.16 ---- Transfer time and sequence comparison example for each data transfer channel of memory controller
당 발명의 구성은 고속화 메모리(1) 와 메모리 컨터롤러 (3) 와 메모리 컨트롤러가 전송해 주어야 하는입출력 채널 블럭 (4), (5) 로 구성되어 있다. 입출력 채널 블록 (4), (5) 는 메모리 컨트롤러 3 에 전송할 데이터의 개수를 출력하여 메모리 컨트롤러가 데이터 전송의 필요여부를 판정하고 데이터 전송가능 개수를 계산할 수 있도록 한다.The structure of the present invention comprises the input / output channel blocks (4) and (5) to be transmitted by the speedup memory 1, the memory controller 3, and the memory controller. The input / output channel blocks 4 and 5 output the number of data to be transmitted to the memory controller 3 so that the memory controller can determine whether data transmission is necessary and calculate the number of data transfer possible.
메모리 컨트롤러는 그림 1-1 고속화 메모리에 메모리 컨트롤신호 예를 들어 RAS (; Row Access Strobe ), CAS (; Column Acess Strobe ), WE (; Write Enable ) 신호 및 Address, Data DQ BUS 신호 등을 사용하여 신호처리를 한다.The memory controller uses memory control signals, such as RAS (; Row Access Strobe), CAS (; Column Acess Strobe), WE (; Write Enable), and Address and Data DQ BUS signals to the high-speed memory. Perform signal processing.
당 발명의 적용으로 말미암아 다수의 메모리 입출력을 동시에 처리해야하는 멀티채널 메모리 컨트롤러시스템 설계 시 다음과 같은 효과가 있다.The application of the present invention has the following effects in designing a multi-channel memory controller system that must process multiple memory inputs and outputs simultaneously.
첫째 1 개의 클럭 당 2 개 이상의 데이터를 전송시키게 됨으로서 같은 클락일 경우 단위시간당 전송 데이터 량을 증가시킬 수 있다.First, by transmitting two or more data per one clock, it is possible to increase the amount of data transmitted per unit time in the same clock.
둘째 메모리에 전송하는 데이터의 개수를 임의로 조정함으로서 불필요한 시간을 (; RAS, CAS 등 데이터 전송과 관련 없는 Dummy Cycle ) 줄이게 되었다.Second, by arbitrarily adjusting the number of data to be transferred to the memory, unnecessary time is reduced (dummy cycle not related to data transmission such as RAS, CAS).
셋째 메모리에 입출력 할 필요가 없는 채널을 건너뛰게 함으로서 전송효율을 증가시켰다. 이에 따라 데이터 전송효율의 증가에 의하여 사용하고자 하는 메모리의 개수를 감소시킬 수 있다. 이에 따라 원가절감 및 고장요인감소 등의 효과를 얻을 수 있다.Third, the transmission efficiency is increased by skipping channels that do not need to be input or output to memory. Accordingly, the number of memories to be used can be reduced by increasing the data transfer efficiency. As a result, cost reduction and failure factor reduction can be obtained.
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KR100750183B1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-08-17 | 삼성전자주식회사 | Memory System and Method for Controlling thereof |
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