JPH0319052A - 記憶装置の動作制御方式 - Google Patents

記憶装置の動作制御方式

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JPH0319052A
JPH0319052A JP1152343A JP15234389A JPH0319052A JP H0319052 A JPH0319052 A JP H0319052A JP 1152343 A JP1152343 A JP 1152343A JP 15234389 A JP15234389 A JP 15234389A JP H0319052 A JPH0319052 A JP H0319052A
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JP
Japan
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signal
storage device
cycle
memory
circuit
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JP1152343A
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English (en)
Inventor
Junichi Takuri
田栗 順一
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は記憶装置の動作制御方式に係り、特にメモリ素
子の自己発熱を論理的に制御して、冷却設計を容易にす
る記憶装置の動作制御方式に関する。
〔従来の技術〕
一般に、記憶装置などにおいては、送風機により強制空
冷することによってメモリ素子等の発熱を放散している
。この場合、送風機の故障や周囲温度の異常に対処する
方法としては、例えば、特開昭55−10635号公報
に記載のように、装置内の発熱により暖められた排出空
気を温度感知器でモニタし、この温度感知器が一定以上
の温度を検出すると冷却用の予備送風機を動作させ、さ
らに別の温度感知器が前記以上の温度を検出すると、装
置への電源供給を切断する方式がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来方式は冷却用の常用送風機の故障、または周囲
温度(一般には吸入空気温度)の異常に対処するもので
あり、常用送風機の冷却能力は、上記とは無関係に装置
内の最大発熱を配慮して設計されなければならない。仮
に常用送風機の冷却能力を低目に設定し、最大発熱状態
では予備送風機の作動を期待する設計としたならば、装
置内で極所的に発生するメモリ素子等の自己発熱を敏感
に検出することは不可能であり、排出空気温度の上昇に
より予備送風機を作動させるまでに、メモリ素子等の温
度は規定値以上に達し、劣化または破壊が発生してしま
う、従って、装置内の発熱がその使用率(動作率)によ
って大きく変化するタイナミックランダムアクセスメモ
リ(DRAM)等を使用した記憶装置である場合にも、
使用率100%時の発熱を配慮した冷却設計をする必要
がある。
しかし、近年の半導体技術および実装技術の進歩により
、従来は比較的発熱量が小であったDRAMも高速化に
より最大発熱量が増大しており、それらDRAMを大量
に使用してプリント基板への高密度両面実装を採用し、
これらプリント基板複数枚を近接実装し、大量のDRA
Mを同時動作させる高密度実装の記憶装置においては、
使用率100%時の発熱密度および総発熱量は非常に大
きく、過大な冷却設計が必要となる。
一方、上記の様な記憶装置をシステムに組入れた場合、
一般には当該記憶装置の平均使用率が50%前後以下に
なるよう他装置との相対性能が設計されている。なぜな
らば、当該記憶装置をアクセスする他装置の待ち行列に
よるオーバヘッドを緩和するために、ある程度のゆとり
が必要とされるためである。また、一般にシステムに組
入れた場合、他装置のオーバヘッド等により、システム
性能がピーク時でも当該記憶装置の使用率が100%に
達するケースはほとんど発生しない。さらにシステムに
組入れた場合の当該記憶装置の使用率(発熱量)をあら
ゆるケースを想定して解析し、必要最小限の冷却能力を
求めるのは非常に困難である。
従って、当該記憶装置の設計者は、システムに組入れた
実使用状態では使用率が100%近辺になることはほと
んどなく(平均的には50%前後以下)、また発生して
も長時間継続することはないと知りながらも、使用率1
00%時に対処した冷却設計をせねばならないという問
題がある。
このように、近年の高速大容量かつ高密度実装の記憶装
置等においては、非常に過大な冷却設計となる問題があ
る。
本発明の目的は、上述の如き問題点に対処するため、記
憶装置の使用率により変化する装置内部(特にDRAM
)の最大自己発熱を論理的に制御(任意の一定値以下に
抑止)し、かつ抑止状態となる極く稀な時間以外では当
該記憶装置の持つ最大性能(最小動作周期)で他装置か
らの要求を処理でき、当該記憶装置がシステムに組入れ
られた実使用環境での自己発熱に見合った冷却設計(過
大な冷却設計の排除)ができる記憶装置の動作制御方式
を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、一定周期毎に、
メモリ部を起動する回数をカウントし。
該カウント値に基づき、次の周期でのメモリ部の最小動
作可能周期を可変としたことである。
〔作 用〕
一定周期Ttc内で、最小動作周期がTmcであるメモ
リ部を起動可能な最大回数NはTtc/T+*cであり
、上記Ttc内に実際にN回のメモリ部起動が発生した
場合が使用率100%(最大発熱状態)となる、上記N
に対して小さい値M(たとえばNX0.7)があらかじ
め設定されている。
メモリ制御回路がメモリ部を最小動作周期t■Cで起動
可能な状態にある第1のTtc終了時において、実際の
起動回数りがMより大となると(L=Nも含む)、過負
荷フリップフロップがセットされ、メモリ制御回路のメ
モリ部に対する起動可能最小周期が大きく(たとえばT
mcX2に)設定される。また、起動回数をカウントす
るカウンタはTtc終了毎にリセットされる。第1のT
tcに引続く第2のTtcでは、メモリ部の最小動作周
期がT肛×2となり、この第2のTtc内でのメモリ部
の起動可能最大回数はTtc/TmcX2=NX0.5
となる。従って、第2のTtcの終了時においてはL<
Mが成立し、過負荷フリップフロップがリセットされ、
メモリ制御回路のメモリ部に対する起動可能最小周期が
メモリ部の最小動作周期Tmcに再設定される。第3の
Ttcでは、第1のTtcと同様にL>Mが成立して第
2のTtcと同様の状態に至るケースと、逆にL<Mが
成立して過負荷フリップフロップのリセット状態が継続
するケースとがある。以下上記の様な状態遷移が継続す
る。
以上の様に、Ttc内における実際の起動回数Lが基準
値Mを越える(最大発熱状態も含めた自己発熱量の状態
となる)と、必ず次のTtcではメモリ部の起動回数(
自己発熱量)が抑止されるため、Ttc、Mおよび過負
荷フリップフロップがセット状態でのTmcを遅くする
係数を適切に設定することにより、メモリ部の自己発熱
を論理的に任意に抑止できる。
〔実施例〕
以下2本発明の一実施例について図面により説明する。
第1図は本発明の一実施例のブロック図で、1は記憶装
置制御部、2はメモリ部、3は過負荷検出部である。な
お、第1図では1本発明とは直接関係のないデータおよ
びアドレス系等のブロックは省略しである。
記憶装置制御部1は、他装置(図示せず)からのリクエ
スト(RQ)の受付処理を行うリクエスト受付回路(R
QCTL)4と、リクエスト受付回路4からの起動信号
(E X)によりメモリ部(MM)2に対するRAS、
CAS、WE他のタイミングを生成するタイミング生成
回路(TGEN)5から成る。過負荷検出部3は、一定
周期毎に時刻信号(TEN)を発するタイマ回路(TI
MCNT)6、EX信号をカウントし、TEN信号によ
り毎回クリアされる起動信号カウント回路(EXCNT
)7、任意設定可能で、TEN信号の一定周期当りに許
容するEX信号の発行回数を登録しである基準値レジス
タ(THVREG)8、TEN信号が発行された時に起
動信号カウント回路7と基準値レジスタ8の値を比較し
、起動信号カウント回路7゛の方が大きい場合にセット
(SET)信号を発し、また小さい場合にリセット(R
ES)信号を発する起動回数比較回路(EXCMP)9
、および、SET信号によりセットされ、RES信号に
よりリセットされて、過負荷信号(OVL)を発する過
負荷レジスタ(過負荷FF)10より成る。ここで、T
EN信号による起動信号カウント回路7のクリアは、起
動回数比較回路9による判定が終了してから実行される
ように時間制御がなされている。
第2図は記憶装置制御部1の動作タイムチャートである
。OVL信号は少なくともTEN信号の一周期間は一定
の値を示し、タイミング生成回路5は、○VL信号値が
11011である周期では第2図(a)のように、メモ
リ部2の最小動作周期T mcoでRQ倍信号受付可能
であるようにRESBSY信号を発行する。一方、OV
L信号値が11111である周期では第2図(b)のよ
うに、上記TmcOの2倍(2倍に特定するものではな
く、TmcOより大であることが本質である)のTmc
lでRQ倍信号受付可能であるようTDだけ遅<RES
BSY信号を発行する。
以下、第2図を参照して第1図の動作例を説明する。
OVL信号値が’o”t’、第2図(b) の状態であ
る第1の周期終了(TEN信号発行)時点で起動信号カ
ウント回路7の値(すなわち、メモリ部2の動作回数)
が基準値レジスタ8の値より大きかった場合(たとえば
、基準値レジスタ8が最大発行可能回数の70%の回数
値、起動信号カウント回路7が90%の回数値)、一定
周期当りの動作回数に依存して自己発熱が大となるメモ
リ部2の自己発熱は許容値を越えたと判断され、起動回
数比較回路9のSET信号により過負荷レジスタ10が
セットされ、OVL信号値は“1′″となる。この結果
、次の第2の周期では、タイミング生成回路5でEX信
号によりOVL信号値“1″がサンプリングされ、第2
図(b)の状態でメモリ部2の起動が可能となる。この
状態では、メモリ部2はTmclの周期でしか動作でき
ないため、最大でも最大発行可能回数の50%の回数だ
けしかメモリ部2は動作せず、メモリ部2の自己発熱は
許容値を下回ったと判断され、起動回数比較回路9のR
ES信号により過負荷レジスタ10がリセットされ、O
VL信号値は“OIIとなる。第3の周期では、EX信
号によりOVL信号値110”がサンプリングされ、第
2図(a)の状態でメモリ部2の起動が可能となる(こ
の状態ではメモリ部2は再びT mcOの周期で動作可
能)、さらに、この第3の周期終了時点で起動信号カウ
ント回路7の値が基準値レジスタ8の値を越えれば、第
2の周期と同様の状態に至り、越えなければ、第3の周
期の状態が継続する。
以上の様にして、タイマ回路6による一定周期当りのメ
モリ部2の動作回数は、最悪でも基準値以上と基準値以
下を繰り返すため、基準値レジスタ8およびTmcOに
対するTmclの適切な設定により、メモリ部2の最大
自己発熱を制御できる。なお、一般には、基準値オーバ
が発生する状態が稀であるように設定されるし、また、
当該記憶装置がシステムに組入れられた場合ではメモリ
部2の使用率が100%近くに達することはほとんどな
く、第2図(b)の状態で当該記憶装置のスループット
が一時的に低下することは大きな問題とならない。
かくして、当該記憶装置の設計者は、当該記憶装置が使
用率100%時の発熱を配慮して冷却設計を行う必要が
なくなる。
第3図は本発明の他の実施例の構成図で、特に第1図に
おける記憶装置制御部1のタイミング生成回路(TGE
N)5の周辺部のみを示したものである。他の部分は第
1図と同様である。本実施例では、発振周期がTccO
の基本発振器11の他に、発振周期が上記TccOの2
倍(第1図の実施例と同様に2倍に特定するものではな
い)のTcclである低速発振器12.及び、タイミン
グ生成回路5が発するSEL信号により、基本発振器1
1を発するCLKO信号または低速発振器12が発する
CLKI信号を選択してCLK信号を発するクロック選
択回路13を設け、タイミング生成回路5はEX信号と
CLK信号により、RAS、CAS、WE他のタイミン
グを生成するようにしたものである。なお、タイミング
生成回路5はEX信号でOVL信号をサンプリングして
SEL信号を発する。
第4図は第3図の動作タイムチャートである。
OVL信号値が“0″である周期ではSEL信号が0”
となり、第4図(a)のように、CLK信号としてCL
KO信号がタイミング生成回路5に供給され、メモリ部
2の最小動作周期TmcOでRQ倍信号受付可能である
ようにRESBSY信号他が生信号間る。一方、OVL
信号値が1”である周期ではSEL信号が1”となり、
第4図(b)のように、CLK信号としてCLKO信号
の2倍の周期であるCLKI信号がタイミング生成回路
5に供給され、RESBSY信号他の生信号間が引き延
ばされるため、TmcOより大きいTmclの周期でR
Q倍信号受付は可能となる。
以上1本発明の一実施例を説明したが、第1図及び第2
図の実施例において、OVL信号によるメモリ部2の動
作周期(最大発熱)の制御を行わず、当該記憶装置がシ
ステムに組入れられた場合にどの程度の使用率になるか
計測の手段として使うことも可能である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば使用率(
動作率)によって装置内部の自己発熱が大きく変化する
記憶装置において、使用率が特異に高い特殊ケースを配
慮することなく冷却設計ができ、過大な冷却構造が不要
となるため、経済的な記憶装置が実現できる。また、記
憶装置システム内でどの程度の使用率で動作しているか
計測できるため、システムの性能解析に有効な手段を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は第1
図の記憶装置制御部の動作を示すタイムチャート、第3
図は本発明の他の実施例のブロック図、第4図は第3図
の記憶装置制御部の動作を示すタイムチャートである。 1・・・記憶装置制御部、 2・・・メモリ部、3・・
・過負荷検出部、 4・・・リクエスト受付回路、5・
・・タイミング生成回路、  6・・・タイマ回路、7
・・・起動信号カウント回路、 8・・・基準値レジスタ、 9・・・起動回数比較回路
、10・・・過負荷レジスタ。 第 ■ 図 第3図 第2図 (α) QVL ?’O’のビー又

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メモリ制御部とメモリ部からなる記憶装置におい
    て、メモリ制御部は、一定周期毎にメモリ部を起動する
    回数をカウントし、該カウント値に基づき、次の周期で
    のメモリ部の最小動作可能周期を可変とすることを特徴
    とする記憶装置の動作制御方式。
JP1152343A 1989-06-16 1989-06-16 記憶装置の動作制御方式 Pending JPH0319052A (ja)

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JP1152343A JPH0319052A (ja) 1989-06-16 1989-06-16 記憶装置の動作制御方式

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002189628A (ja) * 2000-09-29 2002-07-05 Intel Corp メモリー素子の電力管理方法および装置
WO2023171474A1 (ja) * 2022-03-08 2023-09-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 メモリコントローラおよびメモリ制御方法

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