KR20190068890A - 클럭 주파수를 조정하기 위한 메모리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 논리 회로 및 PLL 회로를 포함한다. 논리 회로는 제 1 신호에 기초하여 제 1 클럭의 주파수를 결정하고, 제 1 클럭의 주파수를 조정하기 위한 제 2 신호를 생성한다. PLL 회로는 제 2 클럭을 수신하고, 제 2 클럭 및 제 2 신호에 기초하여, 논리 회로에 의해 결정된 주파수를 갖는 제 1 클럭을 생성하도록 구성되는 PLL 회로를 포함한다. 논리 회로는, 제 2 클럭의 주파수가 변하는 경우, PLL 회로에 의해 생성되는 제 1 클럭의 주파수가 일정하도록 제 1 클럭의 상기 주파수를 결정하고, 제 2 신호에 의해 조정된 주파수를 갖고 PLL 회로에 의해 생성되는 제 1 클럭에 기초하여 동작한다.
Description
본 발명은 메모리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 클럭의 주파수를 조정하기 위한 전자 회로에 관한 것이다.
최근, 컴퓨터, 휴대폰, 및 스마트폰 등 정보 기기의 발달에 따라, 정보 기기에 의해 많은 양의 정보가 저장 및 처리 되고 있다. 따라서, 더욱 향상된 성능의 메모리 장치들이 정보 기기의 구성요소로서 요구되고 있다. 반도체 메모리는 저전력으로 동작이 가능하기 때문에 메모리 장치에 많이 사용된다. 반도체 메모리의 종류로는, RAM(Random Access Memory) 및 ROM(Read Only Memory) 등이 있다. RAM의 종류로는 SRAM(Static RAM) 및 DRAM(Dynamic RAM) 등이 있다.
CPU(Central Processing Unit) 또는 AP(Application Processor) 등과 같은 정보처리장치는 클럭에 기초하여 메모리 장치들과 다양한 신호들을 교환한다. 정보를 처리하기 위해, 정보처리장치는 클럭에 응답하여 메모리 장치로 명령 및 데이터를 출력한다. 메모리 장치는 클럭에 응답하여 정보처리 장치로부터 명령 및 데이터를 수신한다.
클럭은 다양한 요인에 의해 노이즈를 포함할 수 있다. 클럭이 노이즈를 포함하는 경우, 정보처리장치는 정상적으로 동작하지 못할 수 있다. 따라서, 정보처리장치를 정상적으로 동작시키기 위한 클럭을 생성하는 기술이 필요하다.
본 발명은, 다양하게 변하는 클럭을 이용하여 정상적으로 동작하기 위해 클럭의 주파수를 조정하기 위한 메모리 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템은 논리 회로 및 PLL 회로를 포함할 수 있다. 논리 회로는 제 1 신호에 기초하여 제 1 클럭의 주파수를 결정하고, 제 1 클럭의 주파수를 조정하기 위한 제 2 신호를 생성할 수 있다. PLL 회로는 제 2 클럭을 수신하고, 제 2 클럭 및 제 2 신호에 기초하여, 논리 회로에 의해 결정된 주파수를 갖는 제 1 클럭을 생성하도록 구성되는 PLL 회로를 포함할 수 있다. 논리 회로는, 제 2 클럭의 주파수가 변하는 경우, PLL 회로에 의해 생성되는 제 1 클럭의 주파수가 일정하도록 제 1 클럭의 상기 주파수를 결정하고, 제 2 신호에 의해 조정된 주파수를 갖고 PLL 회로에 의해 생성되는 제 1 클럭에 기초하여 동작할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 클럭에 포함된 노이즈 또는 데이터 신호의 주파수에 따라 클럭의 주파수가 조정되어, 메모리 시스템이 정상적으로 동작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 보여주는 블록도 이다.
도 2는 도 1의 PLL 회로의 구체적인 구성을 보여주는 블록도 이다.
도 3은 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다.
도 4는 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다.
도 5는 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다.
도 6은 도 1의 메모리 시스템에 의해 클럭을 생성하는 예시적인 방법을 보여주는 순서도 이다.
도 7은 도 1의 메모리 시스템을 구현하기 위한 예시적인 전자 장치를 보여주는 블록도 이다.
도 2는 도 1의 PLL 회로의 구체적인 구성을 보여주는 블록도 이다.
도 3은 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다.
도 4는 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다.
도 5는 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다.
도 6은 도 1의 메모리 시스템에 의해 클럭을 생성하는 예시적인 방법을 보여주는 순서도 이다.
도 7은 도 1의 메모리 시스템을 구현하기 위한 예시적인 전자 장치를 보여주는 블록도 이다.
이하에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로, 본 발명의 실시 예들이 명확하고 상세하게 기재될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메모리 시스템을 보여주는 블록도 이다. 도 1을 참조하면, 메모리 시스템(1000)은 프로세서(1100) 및 메모리 장치(1200)를 포함할 수 있다. 프로세서(1100)는 CMD/ADD 생성기(1110), CMD/ADD 송신기(1120), 클럭 생성기(1130), 및 데이터 입출력 회로(1140)를 포함할 수 있다. 메모리 장치(1200)는 내부 논리 회로(1210), PLL(Phased Locked Loop) 회로(1220), 데이터 입출력 회로(1230), 및 메모리 셀 어레이(1240)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 범용 프로세서, 워크스테이션 프로세서, 어플리케이션(Application) 프로세서 등 중 하나일 수 있다. 또는, 프로세서(1100)는 메모리 장치(1200)를 제어하기 위한 메모리 컨트롤러일 수 있다. 메모리 장치(1200)는 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, 또는 플래시(Flash) 메모리, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magneto-resistive RAM), ReRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferro-electric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서(1100) 및 메모리 장치(1200)는 개인용 컴퓨터(Personal Computer, PC), 워크스테이션(Workstation), 노트북 컴퓨터, 이동식 장치와 같은 전자 장치 내에 포함될 수 있다(도 7 참조).
CMD/ADD 생성기(1110)는 메모리 셀 어레이(1240)를 제어하기 위한 어드레스 신호(ADD1)를 생성할 수 있다. 어드레스 신호(ADD1)는 메모리 셀 어레이(1240) 내의 특정 메모리 셀에 대응하는 어드레스를 나타낼 수 있다. 예로서, 어드레스 신호(ADD1)는 메모리 셀 어레이(1240) 내에 저장된 식별자(ID)의 위치에 대응하는 어드레스를 나타낼 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 어드레스 신호(ADD1)를 CMD/ADD 송신기(1120)로 출력할 수 있다. 식별자(ID)는 메모리 장치(1200)와 관련된 데이터일 수 있다.
예로서, 식별자(ID)는 메모리 장치(1200)의 동작 모드와 관련될 수 있다. 예로서, CMD/ADD 생성기(1110)는 식별자(ID)로부터 메모리 장치(1200)의 동작 모드에 관한 정보를 획득할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는, 메모리 장치(1200)의 동작 모드로부터, 클럭(WCK)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율에 관한 정보를 획득할 수 있다. 즉, 식별자(ID)는, 클럭(WCK)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 식별자(ID)에 관한 구체적인 설명은 후술될 것이다. 메모리 장치(1200)의 동작을 참조하여, 동작 모드가 좀 더 구체적으로 설명될 것이다.
CMD/ADD 생성기(1110)는 클럭 생성기(1130)로부터 클럭(WCK)을 수신할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 클럭(WCK)에 기초하여, 클럭(WCK)의 새로운 주파수(이하, 조정 주파수)를 결정할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 새롭게 결정된 조정 주파수와 관련되는 신호(AF)를 생성할 수 있다.
CMD/ADD 생성기(1110)는 신호(AF)를 클럭 생성기(1130)로 출력할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 결정되는 예시적인 조정 주파수에 대한 설명이 후술될 것이다.
CMD/ADD 생성기(1110)는 데이터 입출력 회로(1230)로부터 출력될 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 새롭게 결정할 수 있다. 예로서, CMD/ADD 생성기(1110)는 사전에 설정된 값에 따라 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 결정할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 호스트 등의 요청에 따라 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 새롭게 결정할 수 있다. 호스트로부터의 요청이 없는 경우, CMD/ADD 생성기(1110)는 데이터 신호(DQ2)의 기존의 주파수를 유지시킬 수 있다. 호스트의 요청에 따라 결정되는 예시적인 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 대한 설명이 후술될 것이다.
CMD/ADD 생성기(1110)는 PLL 회로(1220) 및 메모리 셀 어레이(1240)의 동작을 제어하기 위한 명령 신호(CMD1)를 생성할 수 있다. 명령 신호(CMD1)는 조정 주파수에 관한 정보 및 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 관한 정보를 나타낼 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 명령 신호(CMD1)를 CMD/ADD 송신기(1120)로 출력할 수 있다.
CMD/ADD 송신기(1120)는 CMD/ADD 생성기(1110)로부터 어드레스 신호(ADD1) 및 명령 신호(CMD1)를 수신할 수 있다. CMD/ADD 송신기(1120)는 클럭 생성기(1130)로부터 클럭(CK)을 수신할 수 있다. CMD/ADD 송신기(1120)는 어드레스 신호(ADD1) 및 명령 신호(CMD1)에 각각 대응하는 어드레스 신호(ADD2) 및 명령 신호(CMD2)를 생성할 수 있다. CMD/ADD 송신기(1120)는, 클럭(CK)에 기초하여 어드레스 신호(ADD2) 및 명령 신호(CMD2)를 내부 논리 회로(1210)로 출력할 수 있다. 예로서, CMD/ADD 송신기(1120)는 어드레스 신호(ADD2) 및 명령 신호(CMD2)를 출력하기 위해 하나 이상의 버퍼들 등과 같은 전자 회로들을 포함할 수 있다.
클럭 생성기(1130)는 클럭(CK) 및 클럭(WCK)을 생성할 수 있다. 클럭 생성기(1130)는 CMD/ADD 생성기(1110)로부터 신호(AF)를 수신할 수 있다. 클럭 생성기(1130)는 신호(AF)에 기초하여 클럭(WCK)의 주파수를 조정할 수 있다. 클럭 생성기(1130)는 클럭(WCK)의 주파수를 조정하여, 클럭(WCK)을 출력할 수 있다. 이후, 클럭(WCK)은 조정 주파수를 가질 수 있다. 클럭 생성기(1130)는 클럭(CK)을 CMD/ADD 생성기(1110), CMD/ADD 송신기(1120), 및 내부 논리 회로(1210)로 출력할 수 있다. 클럭 생성기(1130)는 클럭(WCK)을 데이터 입출력 회로(1140) 및 PLL 회로(1220)로 출력할 수 있다. 클럭(CK)에 기초하여 동작하는 구성요소들과 클럭(WCK)에 기초하여 동작하는 구성요소들에 관한 설명이 후술될 것이다.
데이터 입출력 회로(1140)는 클럭 생성부(1130)로부터 클럭(WCK)을 수신할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1140)는 데이터 입출력 회로(1230)로부터 데이터 신호(DQ2)를 수신할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1140)는 클럭(WCK)에 기초하여 데이터 신호(DQ3)를 CMD/ADD 생성기(1110)로 출력할 수 있다. 예로서, 데이터 입출력 회로(1140)는 데이터 신호(DQ3)를 출력하고 데이터 신호(DQ2)를 수신하기 위해, 하나 이상의 버퍼들 등과 같은 전자 회로들을 포함할 수 있다.
메모리 장치(1200)는 특정 동작 모드에서 동작할 수 있다. 동작 모드는, 데이터 신호(DQ2)의 주파수와 클럭(WCK)의 주파수 사이의 비율에 대응할 수 있다. 예로서, 동작 모드들은 DDR(Double Data Rate) 모드, QDR(Quad Data Rate) 모드 등을 포함할 수 있다. 메모리 장치(1200)가 DDR 모드에서 동작하는 경우, 클럭(WCK)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수는 실질적으로 동일할 수 있다(1:1 비율). 예로서, 메모리 장치(1200)가 QDR 모드에서 동작하는 경우, 데이터 신호(DQ2)의 주파수는 클럭(WCK)의 주파수의 2배일 수 있다(1:2 비율).
주기는 주파수에 대응하므로, 동작 모드는 데이터 신호(DQ2)의 주기 및 클럭(WCK)의 주기와 관련될 수 있다. 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명될 것과 같이, 데이터 신호(DQ2)는 데이터 신호(DQ2)의 주기 마다 특정 비트 수의 데이터를 나타낼 수 있다. 데이터 신호(DQ2)의 주기는 데이터 신호(DQ2)에 의해 나타나는 데이터의 비트 수와 관련될 수 있다. 따라서, 동작 모드는 클럭(WCK)의 주기 동안 데이터 신호(DQ2)에 의해 나타나는 데이터의 비트 수와 관련될 수 있다.
예로서, 메모리 장치(1200)가 DDR 모드에서 동작하는 경우, 메모리 장치(1200)는 클럭(WCK)의 주기 동안 1비트의 데이터를 나타내는 데이터 신호(DQ2)를 출력할 수 있다. 예로서, 메모리 장치(1200)가 QDR 모드에서 동작하는 경우, 메모리 장치(1200)는 클럭(WCK)의 주기 동안 2비트의 데이터를 나타내는 데이터 신호(DQ2)를 출력할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)는 클럭 생성기(1130)로부터 클럭(CK)을 수신할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 PLL 회로(1220)로부터 클럭(CK')을 수신할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK)의 주파수와 클럭(CK')의 주파수가 실질적으로 동일한지 여부를 판별할 수 있다. 예로서, 클럭(CK)의 주파수와 클럭(CK')의 주파수 사이의 차이가 기준 값 이하인 경우, 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK)의 주파수와 클럭(CK')의 주파수가 실질적으로 동일하다고 판별할 수 있다. 클럭(CK)의 주파수와 클럭(CK')의 주파수 사이의 차이가 기준 값 보다 큰 경우, 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK)의 주파수와 클럭(CK')의 주파수가 상이하다고 판별할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)에 의해 클럭(CK)의 주파수와 클럭(CK')의 주파수가 상이하다고 판별될 경우, 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK')이 클럭(CK)의 주파수와 실질적으로 동일한 주파수를 갖도록 클럭(CK')의 주파수를 조정할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK')의 주파수를 조정하기 위한 신호(S1)를 생성할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)를 PLL 회로(1220)로 출력할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK')에 기초하여, CMD/ADD 송신기(1120)로부터 어드레스 신호(ADD2) 및 명령 신호(CMD2)를 수신할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는, 명령 신호(CMD2)에 기초하여 PLL 회로(1220)의 동작을 제어하기 위한 신호(S1)를 생성할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)는 명령 신호(CMD2)에 기초하여, PLL 회로(1220)로부터 출력될 클럭(CKO)의 주파수를 새롭게 결정할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 기초하여 클럭(CKO)의 주파수를 새롭게 결정할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)에 의해 새롭게 결정된 클럭(CKO)의 주파수는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배일 수 있다. 신호(S1)는 새롭게 결정된 클럭(CKO)의 주파수에 관한 정보를 나타낼 수 있다.
예로서, 내부 논리 회로(1210)는 새롭게 결정된 클럭(CKO)의 주파수 및 조정 주파수에 기초하여, PLL 회로(1220)의 전원 상태를 제어할 수 있다. 예로서, 클럭(CKO)의 주파수와 조정 주파수가 동일한 경우, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)에 의해 PLL 회로(1220)를 턴 오프 시킬 수 있다. 예로서, 클럭(CKO)의 주파수와 조정 주파수가 상이한 경우, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)에 의해 PLL 회로(1220)를 턴 온 시킬 수 있다. PLL 회로(1220)의 동작을 참조하여, PLL 회로(1220)를 턴 온 또는 턴 오프 시키기 위한 예시적인 방법이 설명될 것이다.
이상 설명된 바와 같이, 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK') 및 클럭(CKO)의 주파수를 조정하고 PLL 회로(1220)의 전원 상태를 제어하기 위한 신호(S1)를 생성할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)는 어드레스 신호(ADD2) 및 명령 신호(CMD2)에 기초하여, 메모리 셀 어레이(1240)의 동작을 제어하기 위한 신호(S2)를 생성할 수 있다. 예로서, 신호(S2)는 메모리 셀 어레이(1240) 내에 저장된 식별자(ID)의 어드레스를 나타낼 수 있다. 예로서, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S2)에 기초하여, 데이터 신호(DQ1)의 주파수를 조정할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1230)의 동작을 참조하여 설명될 것과 같이, 데이터 신호(DQ2)의 주파수는 데이터 신호(DQ1)의 주파수와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S2)에 의해 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 조정할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)는 PLL 회로(1220)로부터 클럭(CK')을 수신할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)를 PLL 회로(1220)로 출력할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CK')에 기초하여, 신호(S2)를 메모리 셀 어레이(1240)로 출력할 수 있다.
PLL 회로(1220)는 내부 논리 회로(1210)로부터 신호(S1)를 수신할 수 있다. PLL 회로(1220)는 클럭 생성기(1130)로부터 클럭(WCK)을 수신할 수 있다. PLL 회로(1220)는 신호(S1) 및 클럭(WCK)에 기초하여, 클럭(CK)의 주파수와 실질적으로 동일한 주파수를 갖는 클럭(CK')을 생성할 수 있다. PLL 회로(1220)는 클럭(CK')을 내부 논리 회로(1210)로 출력할 수 있다.
PLL 회로(1220)는 신호(S1)에 응답하여, 턴 온 또는 턴 오프 될 수 있다. 예로서, PLL 회로(1220)는 하나 이상의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 트랜지스터들은 전력 생성기 등으로부터 스위치를 통해 전압을 공급받을 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)를 이용하여, 스위치의 연결을 제어할 수 있다. 스위치가 연결되는 경우, PLL 회로(1220)는 턴 온 될 수 있다. 스위치의 연결이 해제되는 경우, PLL 회로(1220)는 턴 오프 될 수 있다.
PLL 회로(1220)가 턴 오프 되는 경우, PLL 회로(1220)는 수신되는 클럭(WCK)을 통과시켜, 클럭(WCK)과 실질적으로 동일한 클럭(CKO)을 출력할 수 있다. PLL 회로(1220)가 턴 온 되는 경우, PLL 회로(1220)는 신호(S1)에 응답하여, 내부 논리 회로(1210)에 의해 새롭게 결정된 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. 도 2를 참조하여, PLL 회로(1220)의 구체적인 구성 및 동작이 설명된다.
단, PLL 회로(1220)의 전원 상태와는 관계 없이, PLL 회로(1220)는 클럭(CK')을 생성 및 출력할 수 있다. 따라서, 신호(S1)에 의해 PLL 회로(1220)가 턴 오프 되더라도, PLL 회로(1220)는 클럭(CK')을 생성 및 출력할 수 있다.
메모리 셀 어레이(1240)는 내부 논리 회로(1210)로부터 신호(S2)를 수신할 수 있다. 메모리 셀 어레이(1240)는 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 설계자에 의해, 메모리 셀 어레이(1240)는 특정 어드레스의 셀들에 식별자(ID)를 저장할 수 있다. 메모리 셀 어레이(1240)는 특정 데이터를 나타내는 데이터 신호를 입출력 할 수 있다. 예로서, 메모리 셀 어레이(1240)는 식별자(ID)를 나타내는 데이터 신호(DQ1)를 출력할 수 있다.
메모리 셀 어레이(1240)는, 데이터 신호(DQ1)를 출력하기 위해, 로우 디코더(row decoder) 및 컬럼 디코더(column decoder)를 포함할 수 있다. 로우 디코더 및 컬럼 디코더는 신호(S2)에 기초하여, 특정 어드레스에 대응하는 메모리 셀들에 전압을 공급할 수 있다. 메모리 셀들에 전압이 공급됨에 따라, 저장된 데이터를 나타내는 데이터 신호(DQ1)가 생성될 수 있다. 예로서, 식별자(ID)를 나타내는 데이터 신호(DQ1)가 생성될 수 있다.
내부 로직 회로(1210)로부터 수신되는 신호(S2)에 기초하여, 메모리 셀 어레이(1240)는, CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 새롭게 결정된 주파수를 갖고 식별자(ID)를 나타내는 데이터 신호(DQ1)를 생성할 수 있다. 메모리 셀 어레이(1240)는 데이터 신호(DQ1)를 데이터 입출력 회로(1230)로 출력할 수 있다.
데이터 입출력 회로(1230)는 PLL 회로(1220)로부터 클럭(CKO)을 수신할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1230)는 클럭(CKO)에 기초하여 데이터 신호를 입출력 할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1230)는 클럭(CKO)에 기초하여 메모리 셀 어레이(1240)로부터 데이터 신호(DQ1)를 수신할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1230)는 클럭(CKO)에 기초하여 데이터 신호(DQ2)를 데이터 입출력 회로(1140)로 출력할 수 있다. 예로서, 데이터 입출력 회로(1230)는 데이터 신호(DQ2)를 출력하기 위해, 하나 이상의 버퍼들 등과 같은 전자 회로들을 포함할 수 있다. 데이터 신호(DQ2)는 데이터 신호(DQ1)에 기초하여 생성되기 때문에, 데이터 신호(DQ2)의 주파수는 데이터 신호(DQ1)의 주파수와 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 데이터 신호(DQ2)에 의해 나타나는 데이터는 데이터 신호(DQ1)에 의해 나타나는 데이터와 동일할 수 있다. 예로서, 데이터 신호(DQ2)는 식별자(ID)를 나타낼 수 있다.
데이터 입출력 회로(1230)는, 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 대한 특정 비율의 주파수를 갖는 클럭(CKO)에 기초하여 정상적으로 동작할 수 있다. 특정 비율은 설계자에 의해 사전에 설정될 수 있다.
본 명세서에서, 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4의 주파수를 갖는 클럭(CKO)(즉, 데이터 신호(DQ2)의 주파수와 클럭(CKO)의 주파수의 비율이 4:1인 경우의 클럭(CKO))에 기초하여 동작하는 데이터 입출력 회로(1230)가 설명된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 대한 임의의 비율의 주파수를 갖는 클럭(CKO)에 기초하여 정상적으로 동작하는, 데이터 입출력 회로(1230)의 모든 실시 예들을 포함할 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 메모리 장치(1200)는 클럭(WCK)에 기초하여, 데이터 신호(DQ2)를 프로세서(1100)로 출력할 수 있다.
이하 클럭(CK) 또는 클럭(CK)의 주파수와 실질적으로 동일한 주파수의 클럭(CK')에 기초하여 동작하는 구성요소들과 클럭(WCK)에 기초하여 동작하는 구성요소들 사이의 차이점에 관하여 설명된다.
이상 설명된 바와 같이, 프로세서(1100)와 메모리 장치(1200)는 명령 신호 및 어드레스 신호를 교환할 수 있다. 예로서, 프로세서(1100)는 메모리 장치(1200)로 명령 신호(CMD2) 및 어드레스 신호(ADD2)를 출력할 수 있다. 또는, 프로세서(1100)와 메모리 장치(1200)는 데이터 신호를 교환할 수 있다. 예로서, 메모리 장치(1200)는 프로세서(1100)로 데이터 신호(DQ2)를 출력할 수 있다.
메모리 시스템(1000)에 의해, 데이터 신호들(DQ1 내지 DQ3)은 명령 신호들(CMD1 및 CMD2) 및 어드레스 신호들(ADD1 및 ADD2) 보다 빠르게 처리될 수 있다. 따라서, 데이터 신호들(DQ1 내지 DQ3)을 처리하기 위해 사용되는 클럭의 주파수는, 명령 신호들(CMD1 및 CMD2) 및 어드레스 신호들(ADD1 및 ADD2)을 처리하기 위해 사용되는 클럭의 주파수 보다 높을 수 있다. 클럭(WCK)의 주파수는 클럭(CK) 및 클럭(CK')의 주파수 보다 높을 수 있다. 따라서, 명령 신호(CMD1), 어드레스 신호(ADD1), 명령 신호(CMD2) 및 어드레스 신호(ADD2)는 클럭(CK) 또는 클럭(CK')에 기초하여 생성, 출력, 및 수신될 수 있다.
PLL 회로(1220)를 참조하여 설명된 것과 같이, 클럭(CKO)은 클럭(WCK)에 기초하여 생성될 수 있다. 클럭(WCK) 및 클럭(CKO)의 주파수는 클럭(CK) 및 클럭(CK')의 주파수 보다 높을 수 있다. 따라서, 데이터 신호(DQ1) 및 데이터 신호(DQ2)는 클럭(CKO)에 기초하여, 생성, 출력, 및 수신될 수 있다. 데이터 신호(DQ3)는 클럭(WCK)에 기초하여, 생성, 출력, 및 수신될 수 있다.
이하, 메모리 시스템(1000)이 PLL 회로(1220)에 의해, 클럭(CKO)을 생성하는 예시적인 방법이 설명된다.
1. 메모리 장치(1200)의 가용 동작 모드들에 관한 정보 획득
식별자(ID)는 메모리 장치(1200)와 관련되는 다양한 정보를 나타낼 수 있다. 예로서, 식별자(ID)는 메모리 장치(1200)의 가용 동작 모드들에 관한 정보를 나타낼 수 있다. 메모리 장치(1200)는 설계자에 의해 특정한 동작 모드들(가용 동작 모드들)을 지원하도록 설계될 수 있다. 예로서, 메모리 장치(1200)가 DDR 모드 및 QDR 모드를 지원하는 경우, 식별자(ID)는 메모리 장치(1200)의 가용 동작 모드들이 DDR 모드 및 QDR 모드라는 정보를 나타낼 수 있다.
가용 동작 모드들 각각은, 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 특정 비율에 대응할 수 있다. 예로서, DDR 모드에서, 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율은 1:1일 수 있다. 예로서, QDR 모드에서, 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율은 1:2일 수 있다. 도 2를 참조하여, 가용 동작 모드가 좀 더 구체적으로 설명된다.
CMD/ADD 생성기(1110)는 식별자(ID)를 획득하기 위한 어드레스 신호(ADD1)를 생성할 수 있다. 예로서, 식별자(ID)는 메모리 셀 어레이(1240) 내의 특정 메모리 셀들에 저장될 수 있다. 어드레스 신호(ADD1)는, 식별자(ID)가 저장된 메모리 셀들에 대응하는 어드레스를 나타낼 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 어드레스 신호(ADD1)를 CMD/ADD 송신기(1120)로 출력할 수 있다. CMD/ADD 송신기(1120)는 어드레스 신호(ADD1)에 대응하는 어드레스 신호(ADD2)를 내부 논리 회로(1210)로 출력할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)는 어드레스 신호(ADD2)에 기초하여, 메모리 셀 어레이(1240)를 제어하기 위한 신호(S2)를 출력할 수 있다. 메모리 셀 어레이(1240)는 신호(S2)에 기초하여, 식별자(ID)를 나타내는 데이터 신호(DQ1)를 데이터 입출력 회로(1230)로 출력할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1230)는 데이터 신호(DQ1)에 기초하여 식별자(ID)를 나타내는 데이터 신호(DQ2)를 데이터 입출력 회로(1140)로 출력할 수 있다. 데이터 입출력 회로(1140)는 데이터 신호(DQ2)에 기초하여 식별자(ID)를 나타내는 데이터 신호(DQ3)를 CMD/ADD 생성기(1110)로 출력할 수 있다.
CMD/ADD 생성기(1110)는 데이터 신호(DQ3)에 기초하여, 메모리 장치(1200)의 식별자(ID)를 획득할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 식별자(ID)로부터 메모리 장치(1200)의 가용 동작 모드들에 관한 정보를 획득할 수 있다.
2. 클럭(WCK)의 주파수 또는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 조정
(1)
클럭(WCK)의 주파수가 조정되는 경우
클럭 생성기(1130)가 클럭(WCK)를 생성하는 과정에서, 클럭(WCK)은 노이즈를 포함할 수 있다. 예로서, 클럭(WCK)은 지터(jitter)를 포함할 수 있다. 지터는 기준 클럭의 주파수와 실제 클럭의 주파수 사이의 차이 값과 관련될 수 있다. 예로서, 클럭 생성기(1130)는 기준 클럭(미도시)을 수신할 수 있다. 클럭 생성기(1130)는 기준 클럭의 주파수와 클럭(WCK)의 주파수를 비교하여, 클럭(WCK)의 지터를 측정할 수 있다. 클럭(WCK)이 지터를 포함하지 않는 경우, 클럭(WCK)은 기준 클럭과 동일한 주기 및 주파수로 출력될 수 있다.
클럭(WCK)이 지터를 포함하는 경우, 클럭(WCK)의 주파수는 기준 클럭의 주파수와 상이할 수 있다. 메모리 장치(1200)는 클럭(WCK)에 기초하여 동작할 수 있다. 따라서, 클럭(WCK)에 포함된 지터가 기준 값 이상인 경우, 메모리 장치(1200)는 정상적으로 동작하지 못할 수 있다. 클럭(WCK)의 주파수가 낮을수록, 메모리 장치(1200)의 동작은, 클럭(WCK)에 포함된 지터에 의한 영향을 적게 받을 수 있다. 따라서, CMD/ADD 생성기(1110)는 클럭(WCK)에 포함된 지터에 따라 조정 주파수를 결정할 수 있다.
단, 조정 주파수는 식별자(ID)에 기초하여 결정되는 주파수들 중 하나로 결정될 수 있다. 예로서, CMD/ADD 생성기(1110)는 식별자(ID)로부터 획득된 가용 동작 모드들에 관한 정보에 기초하여 조정 주파수를 결정할 수 있다. 예로서, CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 결정된 데이터 신호(DQ2)의 주파수가 2f이고, 가용 동작 모드들이 DDR 모드 및 QDR 모드인 경우, CMD/ADD 생성기(1110)는 DDR 모드에 대응하는 2f 또는 QDR 모드에 대응하는 f를 조정 주파수로 결정할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는, 가용 동작 모드들에 대응하지 않는 주파수들을 조정 주파수로 결정하지 못할 수 있다.
클럭(WCK)의 지터가 기준 값 이상일 경우, CMD/ADD 생성기(1110)는 클럭(WCK)의 주파수를 조정하기 위한 조정 주파수를 결정할 수 있다. 예로서, CMD/ADD 생성기(1110)는, 메모리 장치(1200)의 동작들이 지터에 의한 영향을 적게 받도록 하기 위해, 조정 주파수를 조정 주파수가 결정되기 전의 클럭(WCK)의 주파수 보다 낮은 값으로 결정할 수 있다. 조정 주파수가 결정되기 전의 클럭(WCK)의 주파수와 새롭게 결정된 조정 주파수가 상이하므로, CMD/ADD 생성기(1110)는 클럭(WCK)의 주파수를 조정하기 위한 신호(AF)를 생성할 수 있다.
클럭(WCK)의 지터가 기준 값 보다 작은 경우, CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수를 조정 주파수가 결정되기 전의 클럭(WCK)의 주파수와 동일한 값으로 결정할 수 있다. 조정 주파수가 결정되기 전의 클럭(WCK)의 주파수와 새롭게 결정된 조정 주파수가 동일하므로, CMD/ADD 생성기는 신호(AF)를 생성하지 않을 수 있다.
이상 설명된 방법에 따라, CMD/ADD 생성기(1110)는 클럭(WCK)에 포함된 노이즈(예컨대, 지터)에 기초하여 클럭(WCK)의 새로운 주파수를 결정할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수에 관한 정보 및 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 관한 정보를 나타내는 명령 신호(CMD1)를 생성할 수 있다.
(2)
데이터 신호(DQ2)의 주파수가 조정되는 경우
호스트 등의 요청에 의해, 프로세서(1100)는 데이터를 기준 속도 보다 빠르게 처리할 수 있다. 또는, 호스트 등의 요청에 의해, 프로세서(1100)는 데이터를 기준 속도 보다 느리게 처리할 수 있다. 따라서, CMD/ADD 생성기(1100)는 호스트 등의 요청에 응답하여, 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 조정할 수 있다. 예로서, CMD/ADD 생성기(1100)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 높일 수 있다. 또는, CMD/ADD 생성기(1100)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 낮출 수 있다.
단, 데이터 신호(DQ2)의 주파수는 식별자(ID)에 기초하여 결정되는 주파수들 중 하나로 결정될 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는, 식별자(ID)로부터 획득된 가용 동작 모드들에 관한 정보에 기초하여 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 결정할 수 있다. 가용 동작 모드들 각각은, 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 특정 비율에 대응할 수 있다. 예로서, DDR 모드에 대응하는 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율은 1:1일 수 있다. 예로서, QDR 모드에 대응하는 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율은 1:2일 수 있다.
예로서, CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 결정된 조정 주파수가 f이고, 가용 동작 모드들이 DDR 모드 및 QDR 모드인 경우, CMD/ADD 생성기(1110)는 DDR 모드에 대응하는 f 또는 QDR 모드에 대응하는 2f를 데이터 신호(DQ2)의 새로운 주파수로 결정할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는, 가용 동작 모드들에 대응하지 않는 주파수들을 데이터 신호(DQ2)의 주파수로 결정하지 않을 수 있다.
CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수 및 데이터 신호(DQ2)의 새로운 주파수에 관한 명령 신호(CMD1)를 생성할 수 있다.
3. CMD/ADD 생성기(1110)로부터 신호들 출력
CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수를 나타내는 신호(AF)를 클럭 생성기(1130)로 출력할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수에 관한 정보 및 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 관한 정보를 나타내는 명령 신호(CMD1)를 CMD/ADD 송신기(1120)로 출력할 수 있다. CMD/ADD 송신기(1120)는 명령 신호(CMD1)에 대응하는 명령 신호(CMD2)를 내부 논리 회로(1210)로 출력할 수 있다.
4. 내부 논리 회로(1210)를 정상적으로 동작 시키기 위한 클럭(CKO)의 주파수
내부 논리 회로(1210)의 동작을 참조하여 설명된 바와 같이, 내부 논리 회로(1210)는 특정 주파수의 클럭(CKO)에 기초하여 정상적으로 동작할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)를 정상적으로 동작시키기 위한 클럭(CKO)의 주파수는, 클럭(CKO)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율에 따라 결정될 수 있다. 예로서, 내부 논리 회로(1210)는, 데이터 신호(DQ2)의 주파수와 클럭(CKO)의 주파수 사이의 비율이 4:1인 경우, 정상적으로 동작할 수 있다.
내부 논리 회로(1210)는 내부 논리 회로(1210)의 정상적인 동작을 위한 클럭(CKO)의 주파수를 결정할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는, PLL 회로(1220)가 결정된 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성하도록 PLL 회로(1220)를 제어할 수 있다. 따라서, 이상 설명된 바와 같이 클럭(WCK)의 주파수가 변하거나 데이터 신호(DQ2)의 주파수가 변하더라도, 클럭(CKO)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율은 유지될 수 있다. 따라서, 클럭(WCK)의 주파수가 변하거나 데이터 신호(DQ2)의 주파수가 변하더라도, 데이터 입출력 회로(1230)는 정상적으로 동작할 수 있다. 이하, 내부 논리 회로(1210)가 PLL 회로(1220)를 제어하는 예시적인 방법이 구체적으로 설명된다.
5. 내부 논리 회로(1210)에 의한 PLL 회로(1220)의 제어
내부 논리 회로(1210)는 CMD/ADD 송신기(1120)로부터 명령 신호(CMD2)를 수신할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 명령 신호(CMD2)에 기초하여 PLL 회로(1220)를 제어하기 위한 신호(S1)를 생성할 수 있다. 예로서, 내부 논리 회로(1210)는 PLL 회로(1220)의 전원 상태를 제어할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CKO)의 주파수를 조정할 수 있다.
예로서, 내부 논리 회로(1210)는 클럭(CKO)의 주파수를 조정하기 위해, PLL 회로(1220)의 분주 비율을 조정할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)를 PLL 회로(1220)에 포함된 분주기로 출력할 수 있다. 도 2를 참조하여 분주기 및 분주 비율이 구체적으로 설명된다.
PLL 회로(1220)의 동작을 참조하여 설명된 바와 같이, PLL 회로(1220)는 내부 로직 회로(1210)에 의해 새롭게 결정된 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. PLL 회로(1220)는 클럭(CKO)을 데이터 입출력 회로(1230)로 출력할 수 있다.
도 2는 도 1의 PLL 회로의 구체적인 구성을 보여주는 블록도 이다.
도 2를 참조하면, PLL 회로(1220)는 위상 주파수 검출기(Phase Frequency Detector, 1221), 차지 펌프(Charge Pump, 1222), 및 루프 필터(Loop Filter, 1223), 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator, 1224), 및 분주기(Divider, 1225)를 포함할 수 있다. 루프 필터(1223)는 제 1 커패시터(C1), 제 2 커패시터(C2), 및 저항(R)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 위상 주파수 검출기(1221)는 클럭 생성기(1130)로부터 클럭(WCK)을 수신할 수 있다. 위상 주파수 검출기(1221)는 분주기(1225)로부터 피드백 클럭(CKF)을 수신할 수 있다. 위상 주파수 검출기(1221)는 클럭(WCK)의 주파수 및 피드백 클럭(CKF)의 주파수 사이의 차이를 검출할 수 있다. 위상 주파수 검출기(1221)는 클럭(WCK)의 주파수 및 피드백 클럭(CKF)의 주파수 사이의 차이에 대응하는 크기의 신호(PFS)를 출력할 수 있다.
차지 펌프(1222)는 위상 주파수 검출기(1221)로부터 신호(PFS)를 수신할 수 있다. 차지 펌프(1222)는 신호(PFS)에 기초하여, 클럭(WCK)의 주파수 및 피드백 클럭(CKF)의 주파수 사이의 차이에 대응하는 크기의 전류(Icp)를 생성할 수 있다. 예로서, 클럭(WCK)의 주파수가 피드백 클럭(CKF)의 주파수 보다 낮은 경우, 전류(Icp)의 부호는 “-”일 수 있다. 클럭(WCK)의 주파수가 피드백 클럭(CKF)의 주파수 보다 높은 경우, 전류(Icp)의 부호는 “+“일 수 있다. 피드백 클럭(CKF)의 주파수와 클럭(WCK)의 주파수가 동일한 경우, 전류(Icp)의 크기는 0일 수 있다.
도 2의 예에서, 전류(Icp)의 부호는 전류(Icp)의 방향을 의미할 수 있다. 예로서, 전류(Icp)의 부호가 “+”인 경우, 전류(Icp)는 차지 펌프(1222)로부터 노드(N1)로 출력될 수 있다. 전류(Icp)의 부호가 “-“인 경우, 전류(Icp)는 노드(N1)로부터 차지 펌프(1222)로 수신될 수 있다.
루프 필터(1223)는 노드(N1)와 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 루프 필터(1223)는 노드(N2)를 통해 전압(VSS)을 수신할 수 있다. 예로서 전압(VSS)은 접지 전압일 수 있다. 제 1 커패시터(C1)는 노드(N1)와 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 저항(R)는 노드(N1)와 제 2 커패시터(C2) 사이에 연결될 수 있다. 제 2 커패시터(C2)는 저항(R)과 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다.
루프 필터(1223)는 노드(N1)를 통해 전류(Icp)에 포함된 전류 성분을 수신할 수 있다. 커패시터들(C1 및 C2)은 수신되는 전류 성분에 의해 충전될 수 있다. 커패시터들(C1 및 C2)이 충전됨에 따라, 노드(N1)에 전압(Vcp)이 형성될 수 있다. 전압(Vcp)은 전류(Icp)에 기초하여 형성되므로, 전압(Vcp)의 크기는 전류(Icp)의 부호 및 크기에 따라 변할 수 있다. 예로서, 전류(Icp)의 부호 및 크기가 “+K”인 경우, 전압(Vcp)의 크기는 K에 대응하는 값만큼 증가할 수 있다. 전류(Icp)의 부호 및 크기가 “-K”인 경우, 전압(Vcp)의 크기는 K에 대응하는 값만큼 감소할 수 있다.
전압 제어 발진기(1224)는 전압(Vcp)을 수신할 수 있다. 전압 제어 발진기(1224)는 전압(Vcp)의 크기에 대응하는 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 출력할 수 있다. 도 1을 도 2와 함께 참조하면, 전압 제어 발진기(1224)는 클럭(CKO)을 내부 논리 회로(1210) 및 데이터 입출력 회로(1230)로 출력할 수 있다. 또한, 전압 제어 발진기(1224)는 클럭(CKO)을 분주기(1225)로 출력할 수 있다.
분주기(1225)는 클럭(CKO)을 전압 제어 발진기(1224)로부터 수신할 수 있다. 분주기(1225)는 클럭(CKO)의 주파수의 n배의 주파수를 갖는 피드백 클럭(CKF)을 생성할 수 있다. 즉, 분주기(1225)의 분주 비율은 “n:1”일 수 있다(단, n은 양수). 분주 비율은 피드백 클럭(CKF)의 주파수와 클럭(CKO)의 주파수 사이의 비율을 의미할 수 있다. 분주기(1225)는 피드백 클럭(CKF)을 위상 주파수 검출기(1221)로 출력할 수 있다.
도 1을 도 2와 함께 참조하면, 분주기(1225)는 내부 논리 회로(1210)로부터 신호(S1)를 수신할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)에 의해 분주 비율을 조정할 수 있다. 이하, PLL 회로(1220)가 클럭(WCK)의 주파수의 1/n배의 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 출력하는 예시적인 방법이 설명된다.
도 2의 예에서, 클럭(WCK) 및 클럭(CKO)의 주파수는 f일 수 있다. 피드백 클럭(CKF)의 주파수는 n*f일 수 있다. 위상 주파수 검출기(1221)는 n으로부터 n*f을 빼서 얻어지는 값에 대응하는 크기의 신호(PFS)를 출력할 수 있다. 차지 펌프(1222) 및 루프 필터(1223)에 의해, n으로부터 n*f를 빼서 얻어지는 값에 대응하는 크기만큼 변하는 전압(Vcp)이 노드(N1)에 형성될 수 있다. 예로서, n으로부터 n*f를 빼서 얻어지는 값이 양수인 경우(즉, n이 1 보다 작은 경우), 전압(Vcp)의 크기는 n과 n*f 사이의 차이만큼 증가할 수 있다. n으로부터 n*f를 빼서 얻어지는 값이 음수인 경우(즉, n이 1보다 큰 경우), 전압(Vcp)의 크기는 n과 n*f 사이의 차이만큼 감소할 수 있다. 이하, n이 1 보다 큰 경우의 예시가 설명된다.
전압 제어 발진기(1224)는 전압(Vcp)의 크기에 기초하여, 클럭(CKO)의 주파수를 조정할 수 있다. n으로부터 n*f를 빼서 얻어지는 값은 0 보다 작으므로, 전압(Vcp)의 크기는 n과 n*f 사이의 차이에 대응하는 값만큼 감소할 수 있다. 전압(Vcp)의 크기가 감소함에 따라, 클럭(CKO)의 주파수는 n과 n*f 사이의 차이에 대응하는 값만큼 감소할 수 있다. 분주기(1225)는 클럭(CKO)에 기초하여, 클럭(CKO)의 주파수의 n배인 주파수를 갖는 피드백 클럭(CKF)을 위상 주파수 검출기(1221)로 출력할 수 있다. 클럭(CKO)의 주파수가 감소함에 따라 피드백 클럭(CKF)의 주파수도 감소할 수 있다.
이상 설명된 방법에 의해, n*f의 값을 갖던 피드백 클럭(CKF)의 주파수는 감소하여, 클럭(WCK)의 주파수인 f로 수렴할 수 있다. 피드백 클럭(CKF)의 주파수가 f로 수렴함에 따라, 클럭(CKO)의 주파수는 f/n로 수렴할 수 있다. 따라서, PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)의 주파수의 1/n배의 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 출력할 수 있다. 클럭(CKO)의 주파수는 분주 비율 및 클럭(WCK)의 주파수에 대응할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)에 의해 분주 비율 “n:1”을 조정할 수 있다. 분주 비율이 변할 경우, 클럭(CKO)의 주파수인 f/n도 변할 수 있다. 예로서, 내부 논리 회로(1210)에 의해 n이 증가할 경우, 클럭(CKO)의 주파수는 감소할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)에 의해 n이 감소할 경우, 클럭(CKO)의 주파수는 증가할 수 있다.
분주기(1225)는 설계자에 의해 사전에 결정된 특정 분주 비율들 중 하나를 가지도록 설계될 수 있다. 예로서, 분주기(1225)는 “4:1”의 분주 비율을 가질 수 있다. PLL 회로(1220)가 턴 오프 되는 경우, 클럭(CKO)의 주파수는 클럭(WCK)의 주파수와 실질적으로 동일할 수 있다. PLL 회로(1220)가 턴 온 되는 경우, 클럭(CKO)의 주파수는 클럭(WCK)의 주파수의 1/4배일 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 내부 논리 회로(1210)에 의해, 클럭(CKO)의 주파수는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배로 결정될 수 있다. 예로서, 데이터 신호(DQ2)의 주파수는 4f일 수 있다. 클럭(WCK)의 주파수가 f인 경우, 내부 논리 회로(1210)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배인 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 출력하기 위해(즉, 클럭(WCK)의 주파수 “f”와 동일한 주파수 “f”를 갖는 클럭(CKO)을 출력하기 위해), PLL 회로(1220)를 턴 오프 시킬 수 있다. PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)을 통과시켜, 클럭(WCK)의 주파수와 실질적으로 동일한 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 출력할 수 있다.
또는, 데이터 신호(DQ2)의 주파수가 4f이고 클럭(WCK)의 주파수가 2f인 경우, 내부 논리 회로(1210)는 PLL 회로(1220)를 턴 온 시켜 f의 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. 따라서, 클럭(WCK)의 주파수가 변하더라도, PLL 회로(1220)로부터 출력되는 클럭(CKO)의 주파수는 실질적으로 일정할 수 있다.
예로서, 분주 비율은 가동 동작 모드와 관련될 수 있다. 가용 동작 모드들은 DDR 모드(즉, 클럭(WCK)의 주파수가 f인 경우로서, 클럭(WCK)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율이 1:1인 경우) 및 QDR 모드(즉, 클럭(WCK)의 주파수가 2f인 경우로서, 클럭(WCK)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율이 1:2인 경우)일 수 있다. 이 예시에서, 가용 동작 모드들은 2개일 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 f 및 2f(2개의 주파수들) 중 하나를 조정 주파수로 결정할 수 있다. 2개의 값들을 가질 수 있는 클럭(WCK)의 주파수를 조정하기 위해, 분주기(1225)는 2개의 분주 비율들을 제공할 수 있다.
따라서, 분주기(1225)가 m개의 분주 비율을 가지는 경우, 메모리 장치(1200)의 가동 동작 모드들은 m개일 수 있다. 또한, CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 결정될 수 있는 조정 주파수들은 m개일 수 있다.
가동 동작 모드들의 개수는 식별자(ID)에 기초하여 결정된 주파수들(즉, CMD/ADD 생성회로(1110)에 의해 조정 주파수로 결정될 수 있는 주파수들)의 개수와 동일할 수 있다. 따라서, 분주기(1225)에 의해 제공되는 분주 비율들의 개수는 식별자(ID)들에 기초하여 결정된 주파수들의 개수와 동일할 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 분주 비율은 특정 동작 모드에 대응할 수 있다. 동작 모드는 클럭(WCK)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율에 대응한다. 따라서, 분주 비율은 클럭(WCK)의 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수 사이의 비율에 대응할 수 있다.
이상 설명된 방법과 유사한 방법에 따라, PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)의 주파수를 1/n배로 조정하여, 도 1의 클럭(CK)과 실질적으로 동일한 주파수를 갖는 클럭(CK')을 생성할 수 있다. PLL 회로(1220)는 생성된 클럭(CK')를 내부 논리 회로(1210)로 출력할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, PLL 회로(1220)의 전원 상태와 관계없이, PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)에 기초하여, 클럭(CK')을 내부 논리 회로(1210)로 출력할 수 있다.
도 3은 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다. 도 3의 예에서, x축은 [s] 단위의 시간을 나타내고, y축은 논리 값을 나타낼 수 있다.
도 3의 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2)는 각각 도 1의 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2)일 수 있다. 도 3의 예에서, 클럭(WCK)은 CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 새롭게 결정된 조정 주파수를 가질 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수 및 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 1/T1로 결정할 수 있다.
도 3을 참조하면, 클럭(WCK) 및 데이터 신호(DQ2)의 주기는 실질적으로 동일할 수 있다. 클럭(WCK) 및 데이터 신호(DQ2)의 주기는 T1일 수 있다. 도 3의 예에서, 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2) 각각은 주기 마다 논리 값 0 및 논리 값 1 중 하나를 가질 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여, 데이터 입출력 회로(1230)가 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배인 주파수를 갖는 클럭(CKO)에 기초하여 동작하는 경우에 대해 설명된다. 즉, 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배의 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성하도록 구성되는 PLL 회로(1220)에 대해 설명된다.
클럭(WCK)의 논리 값은 주기 “T1” 마다 변할 수 있다. 예로서, 클럭(WCK)은 시각 t1과 시각 t2 사이에서 논리 값 0을 가지고, 시각 t2와 시각 t3 사이에서 논리 값 1을 가질 수 있다. 데이터 신호(DQ2)는 주기 “T1” 마다 하나의 논리 값을 가질 수 있다. 예로서, 데이터 신호(DQ2)는 시각 t1과 시각 t2 사이에서 논리 값 1을 가질 수 있다. 또한, 데이터 신호(DQ2)는 시각 t2와 시각 t3 사이에서 논리 값 0을 가질 수 있다. 데이터 신호(DQ2)의 논리 값은 단위 데이터를 나타낼 수 있다.
예로서, 데이터 신호(DQ2)는 주기 “T1” 마다 1비트의 데이터를 나타낼 수 있다. 따라서, 메모리 장치(1200)는 클럭(WCK)의 주기 “T1” 마다 1비트의 데이터를 출력할 수 있다. 도 3의 예에서, 메모리 장치(1200)의 동작 모드는 DDR 모드일 수 있다.
클럭(WCK)의 주파수는 클럭(CKO)의 주파수의 4배일 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 결정된 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수가 상이하므로, PLL 회로(1220)는 턴 온 될 수 있다. PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)의 주파수의 1/4배인 주파수를 갖는(즉, 주파수가 T1/4 이고, 주기가 4*T1인) 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. 이를 위해, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)에 기초하여 분주 비율을 4:1로 조정할 수 있다. 따라서, 클럭(CKO)의 주파수는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배일 수 있다. 따라서, 이후 데이터 입출력 회로(1230)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배인 주파수의 클럭(CKO)에 기초하여 동작할 수 있다.
도 4는 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다. 도 4의 예에서, x축은 [s] 단위의 시간을 나타내고, y축은 논리 값을 나타낼 수 있다.도 4의 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2)는 각각 도 1의 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2)일 수 있다. 도 4의 예에서, 클럭(WCK)은 CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 새롭게 결정된 조정 주파수를 가질 수 있다. 도 4의 예에서, CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수를 1/(2*T2)로 결정하고, 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 1/T2로 결정할 수 있다. 따라서, 데이터 신호(DQ2)의 주파수는 클럭(WCK)의 주파수의 2배일 수 있다. 도 4의 예에서, 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2) 각각은, 주기 마다 논리 값 0 및 논리 값 1 중 하나를 가질 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 데이터 입출력 회로(1230)가 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배인 주파수를 갖는 클럭(CKO)에 기초하여 동작하는 경우에 대해 설명된다. 즉, 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배의 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성하도록 구성되는 PLL 회로(1220)에 대해 설명된다.
클럭(WCK)의 논리 값은 주기 “2*T2” 마다 변할 수 있다. 예로서, 클럭(WCK)은 시각 t4와 시각 t6 사이에서 논리 값 0을 가지고, 시각 t6와 시각 t8 사이에서 논리 값 1을 가질 수 있다. 데이터 신호(DQ2)는 클럭(WCK)의 주기 “T2” 마다 하나의 논리 값을 가질 수 있다. 예로서, 데이터 신호(DQ2)는 시각 t4과 시각 t5 사이에서 논리 값 1을 가지고, 시각 t5와 시각 t6 사이에서 논리 값 0을 가질 수 있다. 데이터 신호(DQ2)는 시각 t6와 시각 t7 사이에서 논리 값 1을 가지고, 시각 t7과 시각 t8 사이에서 논리 값 0을 가질 수 있다. 데이터 신호(DQ2)의 논리 값들 각각은 단위 데이터를 나타낼 수 있다.
데이터 신호(DQ2)는 주기 “T2” 마다 1비트의 데이터를 나타낼 수 있다. 데이터 신호(DQ2)의 주기 “T2”는 클럭(WCK)의 주기 “2*T2”의 2배일 수 있다. 따라서, 데이터 신호(DQ2)는 주기 “2*T2” 마다 2비트의 데이터를 나타낼 수 있다. 도 4의 예에서, 메모리 장치(1200)의 동작 모드는 QDR 모드일 수 있다.
클럭(WCK)의 주파수는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/2배일 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 결정된 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수가 상이하므로, PLL 회로(1220)는 턴 온 될 수 있다. PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)의 주파수의 1/2배인 주파수를 갖는(즉, 주파수가 T2/4 이고, 주기가 4*T2인) 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. 이를 위해, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)에 기초하여 분주 비율을 2:1로 조정할 수 있다. 따라서, 클럭(CKO)의 주파수는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배일 수 있다. 따라서, 이후 내부 논리 회로(1210)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배인 주파수의 클럭(CKO)에 기초하여 동작할 수 있다.
도 4를 도 3과 비교하면, T2는 T1과 동일할 수 있다. 도 4의 클럭(WCK)의 주기는 도 3의 클럭(WCK)의 주기의 2배일 수 있다. 도 3의 클럭(WCK)의 주파수는 도 4의 클럭(WCK)의 주파수의 2배일 수 있다. 클럭(WCK)의 주기 동안, QDR 모드에서 출력되는 데이터는 DDR 모드에서 출력되는 데이터의 2배일 수 있다.
도 5는 도 1의 클럭 생성기로부터 출력되는 클럭 및 도 1의 메모리 셀 어레이로부터 출력되는 데이터 신호를 보여주는 그래프 이다. 도 5의 예에서, x축은 [s] 단위의 시간을 나타내고, y축은 논리 값을 나타낼 수 있다.
도 5의 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2)는 각각 도 1의 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2)일 수 있다. 도 5의 예에서, 클럭(WCK)은 CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 새롭게 결정된 조정 주파수를 가질 수 있다. 메모리 장치(1200)는 클럭 생성기(1130)로부터 클럭(WCK)을 수신할 수 있다. 도 5의 예에서, CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수을 1/T3로 결정하고, 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 1/(2*T3)로 결정할 수 있다. 도 5의 예에서, 데이터 신호(DQ2)의 주기 “2*T3”는 클럭(WCK)의 주기 “T3”의 2배일 수 있다. 클럭(WCK), 클럭(CKO), 및 데이터 신호(DQ2) 각각은 주기 마다 논리 값 0 및 논리 값 1 중 하나를 가질 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 데이터 입출력 회로(1230)가 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배인 주파수를 갖는 클럭(CKO)에 기초하여 동작하는 경우에 대해 설명된다. 즉, 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배의 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성하도록 구성되는 PLL 회로(1220)에 대해 설명된다.
클럭(WCK)의 논리 값은 주기 “T3” 마다 변할 수 있다. 예로서, 클럭(WCK)은 시각 t9과 시각 t10 사이에서 논리 값 0을 가지고, 시각 t10과 시각 t11 사이에서 논리 값 1을 가질 수 있다. 데이터 신호(DQ2)는 주기 “2*T3” 마다 하나의 논리 값을 가질 수 있다. 예로서, 데이터 신호(DQ2)는 시각 t9와 시각 t11 사이에서 논리 값 1을 가지고, 시각 t11과 시각 t13 사이에서 논리 값 0을 가질 수 있다. 데이터 신호(DQ2)의 논리 값들 각각은 단위 데이터를 나타낼 수 있다. 예로서, 데이터 신호(DQ2)는 주기 “2*T3”마다 1비트의 데이터를 나타낼 수 있다. 따라서, 메모리 장치(1200)는 클럭(WCK)의 주기 “T3” 마다 2비트의 데이터를 출력할 수 있다.
클럭(WCK)의 주파수는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 2배일 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)에 의해 결정된 조정 주파수와 데이터 신호(DQ2)의 주파수가 상이하므로, PLL 회로(1220)는 턴 온 될 수 있다. PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)의 주파수의 1/8배인(즉, 주파수가 T3/8 이고, 주기가 8*T3인) 주파수를 갖는 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. 이를 위해, 내부 논리 회로(1210)는 신호(S1)에 기초하여 분주 비율을 8:1로 조정할 수 있다. 따라서, 클럭(CKO)의 주파수는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배일 수 있다. 따라서, 이후 내부 논리 회로(1210)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수1/4배인 주파수의 클럭(CKO)에 기초하여 동작할 수 있다.
도 5를 도 3과 비교하면, T3은 T1과 실질적으로 동일할 수 있다. 도 5의 데이터 신호(DQ2)의 주기 “2*T3”는 도 3의 데이터 신호(DQ2)의 주기 “T1”의 2배일 수 있다. 도 5의 클럭(WCK)의 주기 “T3”는 도 3의 클럭(WCK)의 주기 “T1”와 실질적으로 동일할 수 있다. 도 3의 예에서 클럭(WCK)의 주파수는, 도 5의 예에서 클럭(WCK)의 주파수와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 5를 도 4와 비교하면, T3은 T2와 실질적으로 동일할 수 있다. 도 5의 데이터 신호(DQ2)의 주기 “2*T3”는 도 4의 데이터 신호(DQ2)의 주기 “T2”의 2배일 수 있다. 도 5의 클럭(WCK)의 주기 “T3”는 도 4의 클럭(WCK)의 주기 “2*T2”의 1/2배일 수 있다. 도 5의 예에서 클럭(WCK)의 주파수는 도 4의 예에서 클럭(WCK)의 주파수 2배일 수 있다.
도 6은 도 1의 메모리 시스템에 의해 클럭을 생성하는 예시적인 방법을 보여주는 순서도 이다. 이하 도 1을 도 6과 함께 참조하여, 메모리 시스템(1000)에 의해 클럭(CKO)이 생성되는 예시적인 방법이 설명된다.
S100 동작에서, CMD/ADD 생성기(1110)는 조정 주파수 및 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 결정할 수 있다. 조정 주파수 및 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 예시적인 결정은 도 1을 참조하여 설명된 바, 이하 설명 생략한다.
S105 동작에서, CMD/ADD 생성기(1110)는, S100 동작에서 새롭게 결정된 조정 주파수가 조정 주파수가 결정되기 전의(즉, S100 동작이 수행되기 전의) 클럭(WCK)의 주파수와 동일한지 여부를 결정할 수 있다. 조정 주파수가 조정 주파수가 결정되기 전의 클럭(WCK)의 주파수와 동일한 경우, S120 동작이 수행될 수 있다. 조정 주파수가 조정 주파수가 결정되기 전의 클럭(WCK)의 주파수와 상이한 경우, S110 동작이 수행될 수 있다.
S110 동작에서, CMD/ADD 생성기(1110)는 S100 동작에서 결정된 조정 주파수에 관한 정보를 나타내는 신호(AF)를 생성할 수 있다.
S115 동작에서, 클럭 생성기(1130)는 신호(AF)에 기초하여, 새롭게 결정된 조정 주파수를 갖는 클럭(WCK)을 출력할 수 있다. 클럭 생성기(1130)는 클럭(WCK)을 CMD/ADD 생성기(1110), PLL 회로(1220), 데이터 입출력 회로(1140), 및 데이터 입출력 회로(1230)로 출력할 수 있다.
S120 동작에서, CMD/ADD 생성기(1110)는 호스트로부터 요청을 수신할 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)가 호스트로부터의 요청을 수신하는 경우, S125 동작이 수행될 수 있다. CMD/ADD 생성기(1110)가 호스트로부터 요청을 수신하지 못하는 경우, S130 동작이 수행될 수 있다.
S125 동작에서, CMD/ADD 생성기(1110)는, S120 동작에서 호스트로부터 수신된 요청에 기초하여 데이터 신호(DQ2)의 주파수를 새롭게 결정할 수 있다.
도 6의 예에서, S105 동작 내지 S115 동작은 S120 동작 내지 S125 동작 보다 먼저 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 임의의 순서로 수행되는 S120 동작 내지 S125 동작 및 S105 동작 내지 S115 동작에 대한 모든 실시 예들을 포함할 수 있다.
S130 동작에서, CMD/ADD 생성기(1110)는 PLL 회로(1220) 및 메모리 셀 어레이(1240)의 동작을 제어하기 위한 명령 신호(CMD1)를 출력할 수 있다. 명령 신호(CMD1)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수 및 조정 주파수에 관한 정보를 나타낼 수 있다.
S135 동작에서, 내부 논리 회로(1210)는 명령 신호(CMD1)에 기초하여, 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 관한 정보 및 조정 주파수에 관한 정보를 획득할 수 있다. 내부 논리 회로(1210)는, 명령 신호(CMD1)로부터 획득된 정보에 기초하여, 클럭(CKO)의 주파수를 새롭게 결정할 수 있다. 예로서, 내부 논리 회로(1210)는 데이터 신호(DQ2)의 주파수의 1/4배를 클럭(CKO)의 새로운 주파수로서 결정할 수 있다. 그러나, 위에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 데이터 신호(DQ2)의 주파수에 대한 임의의 비율의 주파수를 클럭(CKO)의 주파수로서 결정할 수 있다.
S140 동작에서, 내부 논리 회로(1210)는 새롭게 결정된 클럭(CKO)의 주파수 및 조정 주파수에 기초하여 PLL 회로(1220)의 전원 상태를 제어할 수 있다. 새롭게 결정된 클럭(CKO)의 주파수가 조정 주파수와 동일한 경우, PLL 회로(1220)는 턴 온 될 수 있다. 새롭게 결정된 클럭(CKO)의 주파수가 조정 주파수와 상이한 경우, PLL 회로(1220)는 턴 오프 될 수 있다.
내부 논리 회로(1210)에 의해 PLL 회로(1220)가 턴 온 될 경우, S145 동작이 수행될 수 있다. 내부 논리 회로(1210)에 의해 PLL 회로(1220)가 턴 오프 될 경우, S150 동작이 수행될 수 있다.
S145 동작에서, PLL 회로(1220)는 S135 동작에서 결정된 주파수를 갖는 클럭(CKO)를 출력할 수 있다.
S150 동작에서, PLL 회로(1220)는 클럭(WCK)을 통과시켜, 클럭(WCK)과 실질적으로 동일한 클럭(CKO)을 출력할 수 있다.
도 7은 도 1의 메모리 시스템을 구현하기 위한 예시적인 전자 장치를 보여주는 블록도 이다.
예로서, 전자 장치(2000)는 개인용 컴퓨터(Personal Computer, PC), 워크스테이션(Workstation), 노트북 컴퓨터, 이동식 장치 등 중 하나일 수 있다. 도 7을 참조하면, 전자 장치(2000)는 주 프로세서(2100), 메모리(2200), 스토리지(2300), 통신 장치(2400), 사용자 인터페이스(2500), 그래픽 프로세서(2600), 및 버스(2700)를 포함할 수 있다. 전자 장치(2000)는 도 7에 나타나지 않은 다른 구성 요소(예컨대, 다양한 센서들 또는 파워 서플라이 등)들을 더 포함할 수 있다. 또는, 전자 장치(2000)는 도 7에 나타낸 구성 요소들 중 하나 이상을 포함하지 않을 수 있다. 전자 장치(2000)는 도 1의 메모리 시스템(1000)을 포함할 수 있다.
주 프로세서(2100)는 전자 장치(2000)의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 주 프로세서(2100)는 중앙제어장치로써 전자 장치(2000)의 동작에 필요한 연산들을 처리할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100)는 전자 장치(2000)의 동작들을 제어하기 위한 데이터를 처리할 수 있다. 주 프로세서(2100)는 도 1의 프로세서(1100)를 포함할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100)는 범용 프로세서, 워크스테이션 프로세서, 어플리케이션(Application) 프로세서 등 중 하나일 수 있다. 주 프로세서(2100)는 하나의 프로세서 코어(Single Core)를 포함하거나, 복수의 프로세서 코어(Multi-Core)를 포함할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100)는 듀얼 코어(Dual-Core), 쿼드 코어(Quad-Core), 헥사 코어(Hexa-Core) 등의 멀티 코어(Multi-Core)를 포함할 수 있다.
주 프로세서(2100)는 처리된 데이터를 나타내는 신호들을 출력할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100)는 도 1의 명령 신호(CMD2) 및 어드레스 신호(ADD2)를 출력할 수 있다. 프로세서는 데이터를 나타내는 신호들을 수신할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100)는 도 1의 데이터 신호(DQ2)를 수신할 수 있다. 주 프로세서(2100)는 메모리(2200)의 동작을 위한 클럭을 출력할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100)는 도 1의 클럭(WCK) 및 클럭(CK)을 메모리(2200)로 출력할 수 있다. 주 프로세서(2100)는 다양한 요인들에 기초하여 클럭의 주파수를 새롭게 결정할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100)는 도 1의 클럭(WCK)의 지터를 측정하여, 클럭(WCK)의 주파수를 조정할 수 있다.
메모리(2200)는 주 프로세서(2100)에 의해 처리된 또는 처리될 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(2200)는 메모리(2200)와 관련된 정보를 나타내는 식별자(ID)를 저장할 수 있다. 메모리(2200)는 도 1의 메모리 장치(1200)를 포함할 수 있다. 예로서, 메모리(2200)는 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, 또는 플래시(Flash) 메모리, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magneto-resistive RAM), ReRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferro-electric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또는, 메모리(2200)는 이종의 메모리들을 포함할 수 있다.
메모리(2200)는 주 프로세서(2100)로부터 클럭을 수신할 수 있다. 예로서, 메모리(2200)는 도 1의 클럭(CK) 및 클럭(WCK)을 수신할 수 있다. 메모리(2200)는 주 프로세서(2100)로부터 수신되는 클럭에 기초하여, 새로운 클럭을 생성할 수 있다. 예로서, 메모리(2200)는 도 1의 클럭(WCK)에 기초하여, 도 1의 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. 메모리(2200)는 메모리(2200)의 동작을 제어하기 위한 전자 회로들을 포함할 수 있다. 예로서, 메모리(2200)는 도 1의 내부 논리 회로(1210)를 포함할 수 있다.
스토리지(2300)는 전원 공급과 관계없이 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 스토리지(2300)는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), SD(Secure Digital) 카드, USB(Universal Serial Bus) 메모리 장치 등과 같이 불휘발성 메모리를 포함하는 기록 매체(Storage Medium)일 수 있다.
통신 장치(2400)는 송신부 및 수신부를 포함할 수 있다. 전자 장치(2000)는 통신 장치(2400)에 의해 다른 전자 장치와 통신하여 데이터를 송신 및/또는 수신 할 수 있다.
사용자 인터페이스(2500)는 사용자와 전자 장치(2000) 사이에서 명령 또는 데이터의 입/출력을 전달할 수 있다. 예로서, 사용자 인터페이스(2500)는 키보드, 마우스, 터치스크린, 스캐너, 조이스틱, 음성인식장치, 동작인식장치 또는 안구인식장치 등과 같은 입력장치, 및/또는 모니터, 디스플레이 장치, 프로젝터, 스피커 또는 플로터 등의 출력장치 등과 같은 물리 장치를 포함할 수 있다.
그래픽 프로세서(2600)는 GPU 코어(2610) 및 메모리(2620)를 포함할 수 있다. GPU 코어(2610)는 도 1의 프로세서(1100)를 포함할 수 있다. 메모리(2620)는 도 1의 메모리 장치(1200)를 포함할 수 있다.
GPU 코어(2610)는 이미지와 관련된 데이터를 처리할 수 있다. GPU 코어(2610)는 이미지와 관련된 데이터를 처리하기 위해 하나 이상의 코어들을 포함할 수 있다. GPU 코어(2610)는 하나 이상의 코어들을 이용하여, 데이터를 병렬로 처리할 수 있다. GPU 코어(2610)는 그래픽 프로세서(2600)의 동작을 위한 클럭을 생성할 수 있다. 예로서, GPU 코어(2610)는 도 1의 클럭(CK) 및 클럭(WCK)을 생성할 수 있다. GPU 코어(2610)는 생성된 클럭에 기초하여 클럭의 주파수를 조정할 수 있다. GPU 코어(2610)는 호스트의 요청 등에 기초하여, 그래픽 프로세서(2600)의 데이터 처리속도를 제어할 수 있다.
메모리(2620)는 GPU 코어(2610)에 의해 처리된 또는 처리될 데이터를 저장할 수 있다. 예로서, 메모리(2620)는 메모리(2620)와 관련된 정보를 나타내는 식별자를 저장할 수 있다. 메모리(2620)는 GPU 코어(2610)로부터 클럭을 수신할 수 있다. 예로서, 메모리(2620)는 도 1의 클럭(CK) 및 클럭(WCK)을 수신할 수 있다. 메모리(2620)는 GPU 코어(2610)로부터 수신되는 클럭에 기초하여, 새로운 클럭을 생성할 수 있다. 예로서, 메모리(2620)는 도 1의 클럭(WCK)에 기초하여, 도 1의 클럭(CKO)을 생성할 수 있다. 메모리(2620)는 메모리(2620)의 동작을 제어하기 위한 전자 회로들을 포함할 수 있다. 예로서, 메모리(2620)는 도 1의 내부 논리 회로(1210)를 포함할 수 있다.
예로서, 메모리(2620)는 SRAM(Static Random Access Memory), DRAM(Dynamic RAM), SDRAM(Synchronous DRAM) 등과 같은 휘발성 메모리, 또는 플래시(Flash) 메모리, PRAM(Phase-change RAM), MRAM(Magneto-resistive RAM), ReRAM(Resistive RAM), FRAM(Ferro-electric RAM) 등과 같은 불휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또는, 메모리(2620)는 이종의 메모리들을 포함할 수 있다.
버스(2700)는 전자 장치(2000)의 구성 요소들 사이에서 통신 경로를 제공할 수 있다. 버스(2700)는 도 1의 채널(120)을 포함할 수 있다. 예로서, 주 프로세서(2100), 메모리(2200), 스토리지(2300), 통신 장치(2400), 사용자 인터페이스(2500), 및 그래픽 프로세서(2600)는 버스(2700)를 통해 서로 데이터를 교환할 수 있다. 버스(2700)는 전자 장치(2000)에서 이용되는 다양한 유형의 통신 포맷을 지원하도록 구성될 수 있다.
상술된 내용은 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들이다. 본 발명은 상술된 실시 예들뿐만 아니라, 단순하게 설계 변경되거나 용이하게 변경할 수 있는 실시 예들 또한 포함할 것이다. 또한, 본 발명은 실시 예들을 이용하여 용이하게 변형하여 실시할 수 있는 기술들도 포함될 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술된 실시 예들에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.
1000 : 메모리 시스템
2000 : 전자 장치
2000 : 전자 장치
Claims (10)
- 제 1 신호에 기초하여 제 1 클럭의 주파수를 결정하고, 상기 제 1 클럭의 상기 주파수를 조정하기 위한 제 2 신호를 생성하도록 구성되는 논리 회로;
제 2 클럭을 수신하고, 상기 제 2 클럭 및 상기 제 2 신호에 기초하여, 상기 논리 회로에 의해 결정된 상기 주파수를 갖는 상기 제 1 클럭을 생성하도록 구성되는 PLL 회로; 및
상기 제 1 클럭에 기초하여 데이터 신호를 입출력하도록 구성되는 데이터 입출력 회로를 포함하되,
상기 논리 회로는,
상기 제 2 클럭의 주파수가 변하는 경우, 상기 PLL 회로에 의해 생성되는 상기 제 1 클럭의 상기 주파수가 일정하도록 상기 제 1 클럭의 상기 주파수를 결정하는 메모리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 클럭을 수신하고, 상기 제 2 클럭에 기초하여 상기 제 2 클럭의 주파수를 조정하기 위한 제 3 신호를 생성하도록 구성되는 신호 생성기를 더 포함하는 메모리 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 신호 생성기는,
상기 제 2 클럭에 포함된 노이즈에 기초하여, 상기 제 2 클럭의 상기 주파수를 결정하도록 구성되는 메모리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 논리 회로의 제어에 따라 동작하고, 데이터를 저장하도록 구성되는 메모리 셀 어레이를 더 포함하되,
상기 메모리 셀 어레이는, 상기 제 2 클럭의 상기 주파수와 상기 데이터 신호의 주파수 사이의 비율과 관련된 정보를 나타내는 식별자를 저장하도록 구성되는 메모리 시스템. - 제 4 항에 있어서,
상기 데이터 신호의 상기 주파수를 결정하도록 구성되는 신호 생성기를 더 포함하되,
상기 제 1 신호는 상기 데이터 신호의 상기 주파수에 관한 정보를 나타내고, 상기 논리 회로는 상기 데이터 신호의 상기 주파수에 기초하여 상기 제 1 클럭의 상기 주파수를 결정하도록 구성되는 메모리 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 신호 생성기는, 상기 식별자에 기초하여 결정되는 주파수들 중 하나를 상기 데이터 신호의 상기 주파수로 결정하도록 구성되는 메모리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 PLL 회로는, 분주 비율에 따라 상기 제 1 클럭의 상기 주파수를 조정 하도록 구성되는 분주기를 포함하되,
상기 분주 비율은 상기 제 2 신호에 기초하여 조정되고,
상기 분주기는, 상기 제 2 신호에 기초하여, 상기 논리 회로에 의해 결정된 상기 주파수를 갖는 상기 제 1 클럭을 출력하도록 구성되는 메모리 시스템. - 제 1 신호에 기초하여 상기 제 1 클럭의 주파수를 결정하고, 상기 제 1 클럭의 주파수를 조정하기 위한 제 2 신호를 생성하도록 구성되는 논리 회로;
제 2 클럭 및 상기 제 2 신호에 기초하여 상기 제 1 클럭을 생성하도록 구성되는 PLL 회로;
식별자를 저장하고, 상기 제 3 신호에 기초하여 동작하도록 구성되는 메모리 셀 어레이; 및
상기 제 1 클럭에 기초하여 데이터 신호를 입출력 하도록 구성되는 데이터 입출력 회로를 포함하되,
상기 논리 회로는, 상기 데이터 신호의 주파수가 변하는 경우, 상기 제 1 클럭의 상기 주파수와 상기 데이터 신호의 상기 주파수 사이의 비율이 일정하도록 상기 제 1 클럭의 상기 주파수를 결정하고,
상기 논리 회로에 의해 결정된 상기 제 1 클럭의 상기 주파수는 상기 식별자에 기초하여 결정되는 주파수들 중 하나인 메모리 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 제 2 클럭에 기초하여 상기 제 1 클럭의 상기 주파수를 상기 식별자에 의해 결정되는 상기 주파수들 중 하나로 결정하고, 상기 제 2 클럭의 상기 주파수를 조정하기 위한 제 4 신호를 생성하도록 구성되는 신호 생성기를 더 포함하되,
상기 신호 생성기는, 상기 제 2 클럭에 포함된 노이즈의 크기가 기준 값 이상인 경우, 상기 제 2 클럭의 상기 주파수를, 상기 식별자에 의해 결정되는 상기 주파수들 중 상기 제 2 클럭의 상기 주파수보다 낮은 주파수로 조정하도록 구성되는 메모리 시스템. - 제 8 항에 있어서,
상기 PLL 회로는 상기 제 2 클럭에 기초하여, 상기 제 2 클럭의 주파수 보다 낮은 주파수의 제 3 클럭을 생성하고,
상기 논리 회로는 상기 제 3 클럭에 기초하여 동작하는 메모리 시스템.
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