JPH03286234A - メモリ制御装置 - Google Patents

メモリ制御装置

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JPH03286234A
JPH03286234A JP2086510A JP8651090A JPH03286234A JP H03286234 A JPH03286234 A JP H03286234A JP 2086510 A JP2086510 A JP 2086510A JP 8651090 A JP8651090 A JP 8651090A JP H03286234 A JPH03286234 A JP H03286234A
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JP
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storage device
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signal
data
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Application number
JP2086510A
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English (en)
Inventor
Riichi Suzuki
利一 鈴木
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

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  • Memory System (AREA)

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Cよ 記憶装置を複数のブロックに分割しそれら
を並列にアクセスして記憶装置へのアクセスを高速化す
るメモリ制御装置に関し 特に 高速のアクセスを行な
い且気 消費電力を少なくするメモリ制御装置に関する
ものであ也 従来の技術 従来のメモリ制御装置としては 例えば特開平1−22
4850号公報に示されていも第4図は この従来のメ
モリ制御装置の構成国を示し 第5図に 第4図に示す
装置に於ける従来のメモリアクセス処理のタイムチャー
トを示す。
第4図に示す如く、 200は中央制御装置からのアド
レス信号及べ 中央制御装置からの制御信号を入力し 
マルチブレクスされたアドレス信号と、メモリアクセス
制御信号と、データ伝達方向制御信号と、中央制御装置
へのウェイト制御信号とを出力するアクセスタイミング
制御装置であも 201〜208はアクセスタイミング
制御装置200からのマルチプレクスされたアドレス信
号と、アクセスタイミング制御装置200からのメモリ
アクセス制御信号とを入力しデータの入出力を行なう、
それぞれ8ビツト長のダイナミックランダムアクセスメ
モリ (以下DRAMと称す。)群で、ページモードア
クセス方式を有していも また201〜204はバンク
Oを、 205〜208はバンク1を構威すも 更に 
201、202、205、206は偶数ワードアドレス
群を、 203゜204、207、208は奇数ワード
アドレス群を構成す&  209はアクセスタイミング
制御装置200からのデータ伝達方向制御信号とを入力
L  DRAM201〜208からのデータバスと、中
央制御装置からのデータバスのデータ伝達方向を制御す
るバッファである。
以上の様に構成された従来のメモリ制御装置に於いて(
よ バンク0へのアクセスが行なわれた場合、第5図の
(b)に示す如く、RASOが”Low′″レベルにな
り、以降 現在有効となっているページ外へのアクセス
が発生する力\ DRAMの仕様で規定されるRASパ
ルスのタイムアウトが発生する力\ 或いは バンク0
内のメモリリフレッシュが行なわれるまで”LOW  
レベルが維持されも 各ワードへのアクセス(よ 第5
図の(C)及び、第5図の(d)に示す如く、CAS 
OE、CASO○を制御して行なわれ 現在有効となっ
ているページ内で、偶数ワードアドレス群201、20
2と、奇数ワードアドレス群203゜204の間で交互
にアクセスが行なわれる場合、CASのプリチャージが
インターリーブされ 高速のアクセスが実現されも バンクlへのアクセスが行なわれる場合もバンクOに対
するアクセスと同様であも 即杖 第5図の(e)に示
す如く、RASIが”Low’レベルになり、以降 現
在有効となっているページ外へのアクセスが発生する力
\ DRAMの仕様で規定されるRASパルスのタイム
アウトが発生する力\ 或い(よ バンク1内のメモリ
リフレッシュが行なわれるまで”LOW  レベルが維
持される。
各ワードへのアクセス(よ 第5図の(f)及び、第5
図の(g)に示す如く、CASIF、、CASlo、を
制御して行なわれ 現在有効となっているページ内で、
偶数ワードアドレス群205、206と、奇数ワードア
ドレス群207、208の間で交互にアクセスが行なわ
れる場合、CASのプリチャージがインターリーブされ
 高速のアクセスが実現されも 更に アクセスがバンク間にまたがる場合も第5図の(
b)及び、第5図の(e)に示す如く、RASO及び、
RASIのプリチャージがインターリーブされ 高速の
アクセスが実現されも発明が解決しようとする課題 しかしながら上記の様な構成では 各バンクの選択信号
(RASOlRASI)により選択されたD RA M
 i;L  現在有効となっているページ外へのアクセ
スが発生する力\ DRAMの仕様で規定されるRAS
パルスのタイムアウトが発生する力\或い(よ 選択さ
れたバンク内のメモリリフレッシュが行なわれるまで活
性化状態のまま保持されており、高速ではある方式 消
費電力が大きくなるという問題点を有してい1゜ 本発明はかかる点に鑑ム 複数のブロックに分割された
記憶装置を並列にアクセスして記憶装置へのアクセスを
高速化し且つ、 消費電力を低減するメモリ制御装置を
提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明(よ 複数のブロックからなる記憶装置と、前記
記憶装置の各ブロックにアドレス信号を入力し且ス 前
記記憶装置の各ブロックに並列にアクセス信号を入力す
るアクセスタイミング制御装置と、前記アドレス信号反
訳 前記アクセス信号により選択され前記記憶装置より
出力されたデータを保持するラッチとを備えメモリ制御
装置であも作   用 本発明は前記した構成により、中央制御装置によって指
定されたアドレス及び、そのアドレスに先行するアドレ
スのワードをアクセスタイミング制御装置が記憶装置か
ら同時にリードし ラッチに保持すも アクセスタイミ
ング制御装置は ラッチに保持された先行ワードを中央
制御装置によって指定されたアドレスに従へ 順次デー
タバスに出力すも 更に アクセスタイミング制御装置
は 先行ワードが順次データバスに出力されている間に
記憶装置を活性化させているアクセス信号をネゲートシ
  消費電力を低減させもまた 異なるアドレス領域を
交互にアクセスする際にk 各々のアドレス領域に於い
て中央制御装置が指定するアドレスに先行するアドレス
のワードを同時に先行リードし 複数組備えたラッチの
各組に振り分けて保持することにより、直接記憶装置を
アクセスする頻度を減少させ、その間記憶装置を活性化
させているアクセス信号をネゲートして、更に消費電力
を低減させも 実施例 第1図は本発明の実施例に於けるメモリ制御装置のブロ
ック図を示し 第2図C表  第1図に示すメモリ制御
装置に於けるメモリリードアクセス処理のタイムチャー
トを示す。また 第3図に第1図に示すメモリ制御装置
に於けるメモリライトアクセス処理のタイムチャートを
示す。第1図に於いて、 1は中央制御装置からのアド
レス信号 2は中央制御装置からの制御信号 3はマル
チプレクスされたアドレス信q4〜14はメモリアクセ
ス制御信号 15〜22はラッチの出力制御信号 23
はラッチの選択信号 24はデータ伝達方向制御信号 
25は中央制御装置へのウェイト制御信号であも 10
0は中央制御装置からのアドレス信号1及び、中央制御
装置からの制御信号2を入カレ 記憶装置へ入力するア
ドレス信号3と、メモリアクセス制御信号4〜14と、
ラッチの出力制御信号15〜22と、ラッチの選択信号
23と、データ伝達方向制御信号24と、中央制御装置
へのウェイト制御信号25とを出力するアクセスタイミ
ング制御装置である。 101〜132ζ友 アドレス
信号3と、メモリアクセス制御信号4〜14とを入力し
データの入出力を行なう、それぞれ8ビツト長のDRA
M群で、ページモードアクセス方式を有していも まr
、101〜116はバンクAを、 117〜132はバ
ンクBをそれぞれ構威すも 更に 101〜104、1
17〜120は第Oワードアドレス群を、 105〜1
08、121〜124は第1ワードアドレス群を、 1
09〜112、125〜128は第2ワードアドレス群
を、 113〜116、129〜132は第3ワードア
ドレス群をそれぞれ構成すもまた 4〜14のメモリア
クセス制御信号の八RASAはバンクAのRAS信残 
RASBはバンクBのRA S 4M匁 CASAOO
〜3はバンクAの第Oワードアドレス群のCA11u 
 CASAIO〜3はバンクAの第1ワードアドレス群
のCA S 4W蛛 CASA20〜3はバンクAの第
2ワードアドレス群のCAS信−IL  CASA30
〜3はバンクAの第3ワードアドレス群のCAS信uc
AsBOo〜3はバンクBの第Oワードアドレス群のC
AS信u  CASBIO〜3はバンクBの第1ワード
アドレス群のCAS信u  CAS820〜3はバンク
Bの第2ワードアドレス群のCAS信号 CASB30
〜3はバンクBの第3ワードアドレス群のCAS信号、
WEはメモリライトイネーブル信号である。
90〜93(よ ラッチ選択信号23と、メモリライト
イネーブル信号14と、メモリアクセス制御信号5〜8
、10−13とを入力し ラッチイネーブル信号29〜
32を出力する3人力NANDであも 94〜97ζよ
 ラッチ選択信号23と、メモリライトイネーブル信号
14と、ラッチ出力制御信号15〜22とを入力し ラ
ッチ出力イネーブル信号33〜48を出力する3人力N
ANDであも 133〜196は ラッチイネーブル信号29〜32と
、ラッチ出力イネーブル信号33〜48と、記憶装置の
出力データとを入力し 記憶装置が出力したデータを保
持するラッチで、 133〜164は 記憶装置に記憶
される命令情報を保持する命令用ラッチであも また 
165〜196は 記憶装置に記憶されるデータ情報を
保持するデータ用ラッチであも 197はデータ伝達方向制御信号24を入力しDRAM
へのリードアクセス時には中央制御装置からのデータバ
スをラッチの出力データパスに接続L  DRAMへの
ライトアクセス時には中央制御装置からのデータバスを
DRAMへの入力データパスに接続するスイッチである
以上の様に構成された本実施例のメモリ制御装置につい
て、以下その動作を説明すも バンクAへのリードアクセスが行なわれた場合、jlG
2  (b)図に示す如く、アクセスタイミング制御装
置100がRASAを”LOW”レベルとしバンクAを
構成するDRAM群101〜116の内1ページを選択
する。選択されたページ内の各ワードへのアクセスは 
アクセスタイミング制御装置100がCASAOO〜3
、CASA 10〜3、CASA20〜3、CASA3
0〜3を制御して行なL\ 第2 (C)阻 第2 (
d)は 第2(e)図及び、第2(f)図に示す如く、
CASAOO〜3、CASA 10〜3、CASA20
〜3、CASA30〜3を同時に”Low  レベルと
して、アドレス信号lにより指定されたアドレスのワー
ドを含水 ワードアドレスのLS82ビットのみが互い
に異なる4ワードのデータをDRAM群101〜116
より同時にリードすも この隊 メモリアクセスタイミ
ング制御装置100ζ友 中央制御装置が中央制御装置
からの制御信号2に於いて、命令フェッチサイクルを指
定していれば ラッチ選択信号23を” Hi g h
”レベルとし 中央制御装置が中央制御装置からの制御
信号2に於いて、データフェッチサイクルを指定してい
れば ラッチ選択信号23を”Low”レベルとする。
この結果 命令フェッチサイクルの際には 3人力NA
ND90の出力29がアサートされ 3人力NAND9
1の出力30がネゲートされて、DRAM群101−1
16より同時にリードされた4ワードは命令用ラッチ1
33〜148に保持され また データフェッチサイク
ルの際に(友 3人力NAND91の出力30がアサー
トされ 3人力NAND90の出力29がネゲートされ
て、DRAMll 01〜116より同時にリードされ
た4ワードはデータ用ラッチ1.65〜180に保持さ
れも 更に ラッチ出力制御信号15〜18は第2(g
)は 第2 (h) @ 第2 (1)図及び、第2 
(j)図に示す如く出力され この結果 命令フェッチ
サイクルの際に(よ3人力NAND94の出力33〜3
6がインターリーブされてアサートされ 命令用ラッチ
133〜148に保持されている第0ワードから第3ワ
ードまでのへ 中央制御装置が指定するアドレスのワー
ドのみをインターリーブしてデータバスに出力する。同
様に データフェッチサイクルの際には 3人力NAN
D95の出力41〜44がインターリーブされてアサー
トされ データ用ラッチ165〜180に保持されてい
る第Oワードから第3ワードまでのへ 中央制御装置が
指定するアドレスのワードのみをインターリーブしてデ
ータバスに出力する。以降のリードアクセスに於いて、
アドレス信号1のLS82ビット以外のビットが前回の
リードアクセスが行なわれたアドレス内容と異なる場合
の、k  DRAM群から4ワードが同時にリードされ
 アドレス信号lのLS82ビット以外のビットが前回
のリードアクセスが行なわれたアドレス内容と同じ場合
11RAsA、CASAOO〜3、CASA 10〜3
、CASA20〜3及び、CASA30〜3はネゲート
される。
バンクBへのリードアクセスが行なわれた場合もバンク
Aに対するリードアクセスと同様である。
即f、、第2  (k)図に示す如く、アクセスタイミ
ング制御装置100がRASBを’ Low″ルベルと
し バンクBを構成するDRAMWl 17〜132の
内1ページを選択すも 選択されたページ内の各ワード
へのアクセスは アクセスタイミング制御装置100が
CASBOO〜3、CASB10〜3、 CASB20
〜3、 CASB30〜3を制御して行なL\  第2
(1)@ 第2 (m)は 第2(n)図及び、第2 
(0)図に示す如く、CASBOO〜3、CASBIO
〜3、CASB20〜3、CASB30〜3を同時に”
Low”レベルとして、 DRAM群117〜132よ
り4ワードのデータを同時にリードすも この隊 メモ
リアクセスタイミング制御装置100 j:L  中央
制御装置が中央制御装置からの制御信号2に於いて、命
令フェッチサイクルを指定していれば ラッチ選択信号
23を”High”レベルとし 中央制御装置が中央制
御装置からの制御信号2に於いて、データフェッチサイ
クルを指定していればラッチ選択信号23を”Low”
レベルとす瓜この結果 命令フェッチサイクルの際にi
t  3人力NAND92の出力31がアサートされ 
3人力NAND93の出力32がネゲートされて、DR
AM群117〜132より同時にリードされた4ワード
は命令用ラッチ149〜164に保持され また デー
タフェッチサイクルの際には 3人力NAND93の出
力32がアサートされ 3人力NAND92の出力31
がネゲートされて、DRAM群117〜132より同時
にリードされた4ワードはデータ用ラッチ181〜19
6に保持されも 更に ラッチ出力制御信号19〜22
(よ第2(p)In 第2(q)@ 第2(r)図及び
、第2(s)図に示す如く出力され この結果 命令フ
ェッチサイクルの際に(よ 3人力NAND96の出力
37〜40がインターリーブされてアサートされ 命令
用ラッチ149〜164に保持されている第0ワードか
ら第3ワードまでのへ 中央制御装置が指定するアドレ
スのワードのみをインターリーブしてデータバスに出力
すも同様に データフェッチサイクルの際にζよ 3人
力NAND97の出力45〜48がインターリーブされ
てアサートされ データ用ラッチ181〜196に保持
されている第Oワードから第3ワードまでのへ 中央制
御装置が指定するアドレスのワードのみをインターリー
ブしてデータバスに出力すも 以降のリードアクセスに
於いて、アドレス信号1のLS82ビット以外のビット
が前回のリードアクセスが行なわれたアドレス内容と異
なる場合の、”x  DRAM群から4ワードが同時に
リードされ アドレス信号lのLS82ビット以外のビ
ットが前回のリードアクセスが行なわれたアドレス内容
と同じ場合41  RA S B、  CA S B 
00〜3、CASB 10〜3、 CASB20〜3、
及び、CASB30〜3はネゲートされもバンクAへの
ライトアクセスが行なわれた場合(表 アドレス信号1
により指定されたアドレスのみへのライト操作が行なわ
れも 即杖 第3(b)図に示す如く、アクセスタイミ
ング制御装置100がRASAを”Low’ レベルと
し バンクAを構成するDRAM群101〜116の内
1ページを選択すも 選択されたページ内の各ワードへ
のアクセスは アクセスタイミング制御装置100がC
ASAOO〜3、CASA10〜3、CASA20〜3
、CASA30〜3を制御して行な1、L 第3(c)
In 第3(d)El 第3(e)図及び、第3(f)
図に示す如く、CASAOO〜3、CASAIO〜3、
CASA20〜3、CASA30〜3のへ 中央制御装
置の指定するアドレス及び、データ長に相当するDRA
MのCAS信号のみを”Low  レベルとしてデータ
バス上のデータをDRAMにライトすも バンクBへのライトアクセスが行なわれた場合(よ ア
ドレス信号1により指定されたアドレスのみへのライト
操作が行なわれる。即板 第3(k)図に示す如く、ア
クセスタイミング制御装置100がRASBを’ Lo
w”レベルとし バンクBを構成するDRAM群117
〜132の内1ページを選択する。選択されたページ内
の各ワードへのアクセスは アクセスタイミング制御装
置100がCASBOO〜3、CASBIO〜3、CA
SB20〜3、CASB30〜3を制御して行なt、\
 第3(1)El  第3(m)El  第3(n)図
及び、第3(o)図に示す如く、CASBOO〜3、C
ASB10〜3、CASB2o〜3、CASB30〜3
のへ 中央制御装置の指定するアドレス及べ データ長
に相当するDRAMのCAS信号のみを” Low  
レベルとしてデータバス上のデータをDRAMにライト
すも 以上の様に本実施例によれ4;LDRAMDRAM群1
32へのリードアクセスの際欧 中央制御装置の指定す
るアドレスのワードを含む連続したアドレスの4ワード
を同時にリードム ラッチに保持することにより、以降
引き続くアドレスのワードのリードアクセス時に(友 
引き続くアドレスのワードのへ 同時にリードした4ワ
ードに含まれるワードに関して(よ 直接DRAMへの
アクセスを行なうことなく、ラッチの出力をイネーブル
にすることのみによりデータバスへのリードを行なうこ
とができる。更に 4ワードを保持するラッチを、命令
風 データ用の2組使用することで、記憶装置に対する
命令フェッチ及べ データフェッチが交互に実行される
場合にもDRAMへのアクセス回数を減少させることが
でき、このMDRAMを待機状態としているので、従来
例に比べて消費電力を低減させることが可能であり、ま
た同時に ラッチに保持されるワードをインターリーブ
してデータバスにリードすることにより高速アクセスを
も可能としている。
殊 本実施例に於いて、ワード長を32ビツトとして説
明を行なった力支 ワード長は4ビツト、8ビツト、 
16ビツト又は64ビツトでもよく、ビット数に何ら制
限はな賎 また 本実施例に於いて、命令リード風 デ
ータリード用の2組のラッチを用いた力(ラッチする情
報の対象1よ 命令及び、データに限らず、他の情報を
対象としてもよ賎 更に リード用のラッチに限らず、
ライト用のラッチとして用いてもよく、ラッチの組数に
関しても何ら制限はなLy  DRAM群を構成するバ
ンク数及ff、DRAM群より同時にリードされラッチ
に保持されるワード数に関しても何ら制限はな賎 更に
 複数のブロックからなる記憶装置もDRAMに限らず
、スタティックランダムアクセスメモリ (SRAM)
を用いてもよ(1発明の詳細 な説明したように 本発明によれば 複数のブロックか
らなる記憶装置へのリードアクセスの際に 中央制御装
置の指定するアドレスのワードを含へ 先行するアドレ
スのワードをも同時にリードしてラッチに保持し 先行
するワードのリード時に記憶装置を不活性状態にしてラ
ッチの出力のみをインターリーブしてリードを行なうこ
とにより、記憶装置への高速のアクセスを行ない且つ、
消費電力を低減することが可能であり、また アドレス
領域の異なるワードを交互にリードする場合に於いてL
 複゛数のラッチを備えることにより直接記憶装置をア
クセスする頻度を減少させ、その間記憶装置を不活性状
態にしてラッチの出力のみをインターリーブしてリード
を行なうことによって、更に消費電力を低減することが
可能で、特版 画像メモリ啄 連続したアドレスへのリ
ードアクセスが多用される記憶装置に関して本発明を用
いた場合、その実用的効果は大き鶏
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に於ける一実施例のメモリ制御装置の構
成飄 第2図は同実施例の記憶装置に対するリードアク
セス時の動作を示すタイムチャート、第3図は本発明の
記憶装置に対するライトアクセス時の動作を示すタイム
チャート、第4図は従来のメモリ制御装置の構成阻 第
5図は同従来例の動作を示すタイムチャートであも 90〜97・・・3人力NAND。 100・・・アクセスタイミング制御装置101〜13
2 ・・・ DRAM瓢 133〜196 ・・・ ラッチ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数のブロックからなる記憶装置と、前記記憶装
    置の各ブロックにアドレス信号を出力し且つ、前記記憶
    装置の各ブロックに並列にアクセス信号を出力するアク
    セスタイミング制御装置と、前記アドレス信号及び、前
    記アクセス信号により選択され前記記憶装置より出力さ
    れたデータを保持するラッチとを備えたことを特徴とす
    るメモリ制御装置。
  2. (2)記憶装置のリード時には、アクセス信号が前記記
    憶装置の複数のブロックを同時アクセスし、前記同時ア
    クセスの結果前記記憶装置が同時に出力した複数データ
    をラッチが同時に保持し、前記ラッチが前記複数データ
    の内、アドレス信号により指定されるデータをデータバ
    スに出力し且つ、前記記憶装置のライト時には、前記ア
    クセス信号が前記記憶装置の内、前記アドレス信号によ
    り指定される特定の記憶装置をアクセスすることを特徴
    とする請求項1記載のメモリ制御装置。
  3. (3)ラッチが、複数組のラッチから成ることを特徴と
    する請求項2記載のメモリ制御装置。
  4. (4)複数組のラッチが、記憶装置の異なるアドレス領
    域に記憶されるデータを、前記アドレス領域毎にそれぞ
    れ保持することを特徴とする請求項3記載のメモリ制御
    装置。
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