JPH04324187A - ダイナミックram - Google Patents
ダイナミックramInfo
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- JPH04324187A JPH04324187A JP3119345A JP11934591A JPH04324187A JP H04324187 A JPH04324187 A JP H04324187A JP 3119345 A JP3119345 A JP 3119345A JP 11934591 A JP11934591 A JP 11934591A JP H04324187 A JPH04324187 A JP H04324187A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速アクセスが可能な
マルチページモードを有するダイナミックRAMに関す
る。
マルチページモードを有するダイナミックRAMに関す
る。
【0002】プロセッサが用いるメモリにはROMやR
AMがある。ROMは読み出し専用メモリでしばしばR
AMと対比される。RAMはランダムアクセス可能なメ
モリである。RAMの中には、一度データを記憶すると
電源が切れるまでそのデータを保持することができるス
タティックRAM(以下「SRAM」という)や、その
他ダイナミックRAM(以下「DRAM」という)があ
る。
AMがある。ROMは読み出し専用メモリでしばしばR
AMと対比される。RAMはランダムアクセス可能なメ
モリである。RAMの中には、一度データを記憶すると
電源が切れるまでそのデータを保持することができるス
タティックRAM(以下「SRAM」という)や、その
他ダイナミックRAM(以下「DRAM」という)があ
る。
【0003】一般にDRAMは、SRAMに比べて記憶
容量は大きいが、アクセス速度が遅くサイクル時間が長
いという問題があった。アクセス速度が遅い原因の1つ
は、チップのピン数を少なくするため、アドレスを2回
に分けて与えるためである。また、サイクル時間が長い
のは、アクセス時間が長いことに加えて、メモリセルか
らデータを読み出すとメモリセルの内容を破壊してしま
うために再書き込みをしなければならないためである。
容量は大きいが、アクセス速度が遅くサイクル時間が長
いという問題があった。アクセス速度が遅い原因の1つ
は、チップのピン数を少なくするため、アドレスを2回
に分けて与えるためである。また、サイクル時間が長い
のは、アクセス時間が長いことに加えて、メモリセルか
らデータを読み出すとメモリセルの内容を破壊してしま
うために再書き込みをしなければならないためである。
【0004】
【従来の技術】このような問題を解決するために、DR
AMに、ニブルモード、スタティックコラムモード、高
速ページモードなどが考えられてきた。これらのモード
は、以前アクセスしたページの内容をDRAMチップ内
のバッファに保持することによって、同じページに対す
る後続のアクセスを、ページアドレスを与えることなく
高速アクセスするためのものである。これらの高速アク
セス方法は、通常のアクセス方法に比べてアクセス時間
が半分程度になっている。
AMに、ニブルモード、スタティックコラムモード、高
速ページモードなどが考えられてきた。これらのモード
は、以前アクセスしたページの内容をDRAMチップ内
のバッファに保持することによって、同じページに対す
る後続のアクセスを、ページアドレスを与えることなく
高速アクセスするためのものである。これらの高速アク
セス方法は、通常のアクセス方法に比べてアクセス時間
が半分程度になっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の高速ペ
ージモードは、1つのページに対する連続アクセスでな
ければ効果が出なかった。例えば、命令コード領域のア
クセスで高速ページモードを開始しても、別ページのデ
ータコード領域のアクセスがあるとそこで高速ページモ
ードを解除しなければならない。一般に、命令コードと
データコードは別ページにある場合が多いので、従来の
高速ページモードでは大きな効果が得られないという問
題点があった。
ージモードは、1つのページに対する連続アクセスでな
ければ効果が出なかった。例えば、命令コード領域のア
クセスで高速ページモードを開始しても、別ページのデ
ータコード領域のアクセスがあるとそこで高速ページモ
ードを解除しなければならない。一般に、命令コードと
データコードは別ページにある場合が多いので、従来の
高速ページモードでは大きな効果が得られないという問
題点があった。
【0006】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
、命令コード領域、データコード領域、その他スタック
領域などを別々に管理するシステムにおいても、高速ア
クセスが可能となるマルチページモードを有するDRA
Mを提供することを目的とする。
、命令コード領域、データコード領域、その他スタック
領域などを別々に管理するシステムにおいても、高速ア
クセスが可能となるマルチページモードを有するDRA
Mを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段により達成
される。
目的は、前記特許請求の範囲に記載した手段により達成
される。
【0008】すなわち、請求項1の発明は、外部からの
データ入力のバッファリングを行なうデータ入力バッフ
ァと、外部へのデータ出力のバッファリングを行なうデ
ータ出力バッファと、データを記憶するメモリセルアレ
イと、該メモリセルアレイが記憶するデータのアドレス
を示す外部からのアドレス信号をバッファリングするア
ドレスバッファと、該アドレスバッファが保持するコラ
ムアドレスをデコードするコラムデコーダと、前記アド
レスバッファが保持するロウアドレスをデコードするロ
ウデコーダと、前記ロウアドレスが指定する前記メモリ
セルアレイの1つの行との間でデータ転送を行ない、指
定された1つの行のデータで前記カラムアドレスが指定
する1ビットのデータについて外部とのデータ転送を行
ない、前記メモリセルアレイの1つの行に相当するデー
タ内容を保持する複数のページバッファと、複数の該ペ
ージバッファのアドレスを示す外部からのページアドレ
スをバッファリングするページアドレスバッファと、前
記メモリセルアレイと、前記データ入力バッファまたは
データ出力バッファまたはページバッファとの間で転送
されるデータのゲートとなるセンスアンプ入出力ゲート
と、外部からのロウアドレスストローブ信号、カラムア
ドレスストローブ信号、ライトイネーブル信号、ページ
モード信号に従って、前記データ入力バッファ、前記デ
ータ出力バッファ、前記アドレスバッファ、前記コラム
デコーダ、前記ロウデコーダ、前記ページアドレスバッ
ファを制御するDRAM制御回路とを具備するダイナミ
ックRAMである。
データ入力のバッファリングを行なうデータ入力バッフ
ァと、外部へのデータ出力のバッファリングを行なうデ
ータ出力バッファと、データを記憶するメモリセルアレ
イと、該メモリセルアレイが記憶するデータのアドレス
を示す外部からのアドレス信号をバッファリングするア
ドレスバッファと、該アドレスバッファが保持するコラ
ムアドレスをデコードするコラムデコーダと、前記アド
レスバッファが保持するロウアドレスをデコードするロ
ウデコーダと、前記ロウアドレスが指定する前記メモリ
セルアレイの1つの行との間でデータ転送を行ない、指
定された1つの行のデータで前記カラムアドレスが指定
する1ビットのデータについて外部とのデータ転送を行
ない、前記メモリセルアレイの1つの行に相当するデー
タ内容を保持する複数のページバッファと、複数の該ペ
ージバッファのアドレスを示す外部からのページアドレ
スをバッファリングするページアドレスバッファと、前
記メモリセルアレイと、前記データ入力バッファまたは
データ出力バッファまたはページバッファとの間で転送
されるデータのゲートとなるセンスアンプ入出力ゲート
と、外部からのロウアドレスストローブ信号、カラムア
ドレスストローブ信号、ライトイネーブル信号、ページ
モード信号に従って、前記データ入力バッファ、前記デ
ータ出力バッファ、前記アドレスバッファ、前記コラム
デコーダ、前記ロウデコーダ、前記ページアドレスバッ
ファを制御するDRAM制御回路とを具備するダイナミ
ックRAMである。
【0009】また、請求項2の発明は、請求項1記載の
ダイナミックRAMからデータを読み出す場合において
、複数ある内の何れかのページバッファが、指定するデ
ータを保持しているときは、該ページバッファから該指
定するデータを読み出し、何れのページバッファも、前
記指定するデータを保持していないときは1のページバ
ッファを選択し、このページバッファに前記指定するデ
ータを含むメモリセルアレイの1つの行のデータを転送
すると共に前記指定するデータを読み出すダイナミック
RAMの制御方法である。
ダイナミックRAMからデータを読み出す場合において
、複数ある内の何れかのページバッファが、指定するデ
ータを保持しているときは、該ページバッファから該指
定するデータを読み出し、何れのページバッファも、前
記指定するデータを保持していないときは1のページバ
ッファを選択し、このページバッファに前記指定するデ
ータを含むメモリセルアレイの1つの行のデータを転送
すると共に前記指定するデータを読み出すダイナミック
RAMの制御方法である。
【0010】また、請求項3の発明は、請求項1記載の
ダイナミックRAMへデータを書き込んでデータの更新
を行なう場合において、指定するデータをメモリセルア
レイに書き込んでデータの更新をすると共に、何れかの
ページバッファが更新前のデータを保持していた場合に
は、該ページバッファのデータも更新するダイナミック
RAMの制御方法である。
ダイナミックRAMへデータを書き込んでデータの更新
を行なう場合において、指定するデータをメモリセルア
レイに書き込んでデータの更新をすると共に、何れかの
ページバッファが更新前のデータを保持していた場合に
は、該ページバッファのデータも更新するダイナミック
RAMの制御方法である。
【0011】また、請求項4の発明は、請求項1記載の
ダイナミックRAMへデータを書き込んでデータの更新
を行なう場合において、更新前のデータを何れのページ
バッファも保持していないときは、1のページバッファ
を選択し、該ページバッファの内容をメモリセルアレイ
の対応する行に書き出すと共に、該ページバッファへ更
新前のデータを含むメモリセルアレイの行内容を転送し
、更新前のデータを保持するページバッファのデータを
更新するダイナミックRAMの制御方法である。
ダイナミックRAMへデータを書き込んでデータの更新
を行なう場合において、更新前のデータを何れのページ
バッファも保持していないときは、1のページバッファ
を選択し、該ページバッファの内容をメモリセルアレイ
の対応する行に書き出すと共に、該ページバッファへ更
新前のデータを含むメモリセルアレイの行内容を転送し
、更新前のデータを保持するページバッファのデータを
更新するダイナミックRAMの制御方法である。
【0012】
【作用】本発明では、DRAMの1つのポートに対して
複数のページバッファを持ち、このページバッファを外
部から制御することにより、従来より広い用途で高速ア
クセスを提供することができる。図1は、本発明による
DRAMの構成例を示す図である。特徴は、ページバッ
ファ8が複数付加されていることである。この図では、
4つ設けてある。各ページバッファ8は、DRAMの1
ページの内容を保持する。以下では、1ページは、メモ
リセルアレイ10の1つのロウに対応するものとして説
明するが、かならずしもそうでなくてもよい。例えば、
4メガビットのDRAMの場合、1ページは2048ビ
ットである。なお、このページは仮想記憶システムにお
けるページとは関係ないことは言うまでもない。
複数のページバッファを持ち、このページバッファを外
部から制御することにより、従来より広い用途で高速ア
クセスを提供することができる。図1は、本発明による
DRAMの構成例を示す図である。特徴は、ページバッ
ファ8が複数付加されていることである。この図では、
4つ設けてある。各ページバッファ8は、DRAMの1
ページの内容を保持する。以下では、1ページは、メモ
リセルアレイ10の1つのロウに対応するものとして説
明するが、かならずしもそうでなくてもよい。例えば、
4メガビットのDRAMの場合、1ページは2048ビ
ットである。なお、このページは仮想記憶システムにお
けるページとは関係ないことは言うまでもない。
【0013】DRAM外部からの指示により、従来のD
RAMと同様に、読み出し及び書き込みを行える。さら
に、ページアドレスバッファ2のアドレスが指定するペ
ージバッファ8とアドレスバッファ3のロウアレイが指
定するメモリセルアレイ10のロウとの間で1ページ分
の転送をセンスアンプ入出力ゲート8を通して1度に行
える。また、DRAMの外部から、ページバッファアド
レスとコラムアドレスを指定して、ページバッファ8の
内容を読み出したり書き換えたりすることができる。D
RAMのポート部分には、データ入力バッファ4及びデ
ータ出力バッファ5が設けられ、また、メモリセルアレ
イ10のコラムアドレス及びロウアドレスをデコードす
るコラムデコーダ6及びロウデコーダ7が設けられてい
る。このように構成することにより、従来の高速ページ
モードをさらに拡張し、複数のページに対しても高速ア
クセスが可能となっている。
RAMと同様に、読み出し及び書き込みを行える。さら
に、ページアドレスバッファ2のアドレスが指定するペ
ージバッファ8とアドレスバッファ3のロウアレイが指
定するメモリセルアレイ10のロウとの間で1ページ分
の転送をセンスアンプ入出力ゲート8を通して1度に行
える。また、DRAMの外部から、ページバッファアド
レスとコラムアドレスを指定して、ページバッファ8の
内容を読み出したり書き換えたりすることができる。D
RAMのポート部分には、データ入力バッファ4及びデ
ータ出力バッファ5が設けられ、また、メモリセルアレ
イ10のコラムアドレス及びロウアドレスをデコードす
るコラムデコーダ6及びロウデコーダ7が設けられてい
る。このように構成することにより、従来の高速ページ
モードをさらに拡張し、複数のページに対しても高速ア
クセスが可能となっている。
【0014】複数のページバッファ8を持ったDRAM
は、DRAMとSRAMを組み合わせたRAMと考える
こともできる。SRAMはDRAMの一種のキャッシュ
とみなすことができる。本発明では、複数のページバッ
ファ8の使い方は上述したようにDRAMの外部で自由
に決められるようになっている。DRAMの外部からの
制御信号によってDRAMがどのような動作モードをと
るかを表1に示す。
は、DRAMとSRAMを組み合わせたRAMと考える
こともできる。SRAMはDRAMの一種のキャッシュ
とみなすことができる。本発明では、複数のページバッ
ファ8の使い方は上述したようにDRAMの外部で自由
に決められるようになっている。DRAMの外部からの
制御信号によってDRAMがどのような動作モードをと
るかを表1に示す。
【0015】
【表1】
【0016】図1において、DRAM制御回路1は外部
からの制御信号に従ってDRAMの動作モードを制御す
るものである。外部からの制御信号には、ロウアドレス
ストローブ信号(以下*RASという)、カラムアドレ
スストローブ信号(以下*CASという)、ライトイネ
ーブル信号(以下*WEという)、ページモード信号(
以下*PGという)がある。全て負論理であるが、本明
細書の文章中では、表中あるいは図中で示す様に横棒を
冠さず、“*”を付すことにするが同じものを表わすも
のとする。また先に記載した表1において、*RASと
*CASはアクセス中に“L”になることがあれば“L
”と表記してあり、また*PGrasは*RASの立ち
下がり時の*PGを示し、*PGcasは*CASの立
ち下がり時の*PGを示している。
からの制御信号に従ってDRAMの動作モードを制御す
るものである。外部からの制御信号には、ロウアドレス
ストローブ信号(以下*RASという)、カラムアドレ
スストローブ信号(以下*CASという)、ライトイネ
ーブル信号(以下*WEという)、ページモード信号(
以下*PGという)がある。全て負論理であるが、本明
細書の文章中では、表中あるいは図中で示す様に横棒を
冠さず、“*”を付すことにするが同じものを表わすも
のとする。また先に記載した表1において、*RASと
*CASはアクセス中に“L”になることがあれば“L
”と表記してあり、また*PGrasは*RASの立ち
下がり時の*PGを示し、*PGcasは*CASの立
ち下がり時の*PGを示している。
【0017】このように、本発明によるDRAMは、D
RAM外部から制御することにより、表1に記載したよ
うな多彩な動作モードを有する。以下、実施例に基づい
て、それぞれの動作モードについて詳細に説明する。
RAM外部から制御することにより、表1に記載したよ
うな多彩な動作モードを有する。以下、実施例に基づい
て、それぞれの動作モードについて詳細に説明する。
【0018】
【実施例】図2〜図5は、各モードでのタイミングチャ
ートを示す図である。これらは、図1のDRAMを想定
しており、A0〜A10はDRAM外部から指定する1
1ビットのアドレスであり、P0〜P1はDRAM外部
から指定するページバッファのアドレスである。11ビ
ットのアドレスを2回に分けて与えると4メガのアドレ
スを指定でき、2ビットのアドレスを与えると4つのア
ドレスを指定できる。
ートを示す図である。これらは、図1のDRAMを想定
しており、A0〜A10はDRAM外部から指定する1
1ビットのアドレスであり、P0〜P1はDRAM外部
から指定するページバッファのアドレスである。11ビ
ットのアドレスを2回に分けて与えると4メガのアドレ
スを指定でき、2ビットのアドレスを与えると4つのア
ドレスを指定できる。
【0019】図2(a)でリードサイクルを示す。従来
のリードサイクルと同じで、*RASの立ち下がりでA
0〜A10をサンプルし、ロウアドレスとしてチップ内
にラッチする。*CASの立ち下がりでは、A0〜A1
0をサンプルしコラムアドレスとしてチップ内にラッチ
するとともに、*WE信号が“H”であることからリー
ドサイクルであることを知る。*RAS,*CASのい
ずれの立ち下がりでも*PGが“H”であることで、通
常のリードアクセスとなる。*CAS立ち下がりから一
定時間後にDoutにリードデータが得られる。
のリードサイクルと同じで、*RASの立ち下がりでA
0〜A10をサンプルし、ロウアドレスとしてチップ内
にラッチする。*CASの立ち下がりでは、A0〜A1
0をサンプルしコラムアドレスとしてチップ内にラッチ
するとともに、*WE信号が“H”であることからリー
ドサイクルであることを知る。*RAS,*CASのい
ずれの立ち下がりでも*PGが“H”であることで、通
常のリードアクセスとなる。*CAS立ち下がりから一
定時間後にDoutにリードデータが得られる。
【0020】図2(b)でライトサイクルを示す。従来
のライトサイクルと同じで、*RASの立ち下がりでA
0〜A10をサンプルし、ロウアドレスとしてチップ内
にラッチする。*CASの立ち下がりでは、A0〜A1
0をサンプルしコラムアドレスとしてチップ内にラッチ
するとともに、*WE信号が“L”であることからライ
トサイクルであることを知る。*RAS,*CASのい
ずれの立ち下がりでも*PGが“H”であることで、通
常のライトアクセスとなる。*CAS立ち下がりでサン
プルされたDinが指定メモリセルに書き込まれる。
のライトサイクルと同じで、*RASの立ち下がりでA
0〜A10をサンプルし、ロウアドレスとしてチップ内
にラッチする。*CASの立ち下がりでは、A0〜A1
0をサンプルしコラムアドレスとしてチップ内にラッチ
するとともに、*WE信号が“L”であることからライ
トサイクルであることを知る。*RAS,*CASのい
ずれの立ち下がりでも*PGが“H”であることで、通
常のライトアクセスとなる。*CAS立ち下がりでサン
プルされたDinが指定メモリセルに書き込まれる。
【0021】図3(c)でマルチページモード・リード
開始サイクルを示す。マルチページモード・リード開始
サイクルでは、*PGとP0〜P1以外は図2(a)の
リードサイクルと同じで、Doutに読み出されるデー
タも同じである。マルチページモード・リード開始サイ
クルでは、*RASの立ち下がり時に*PGを“L”に
しておく。これにより、*CASの立ち下がり時にP0
〜P1がサンプルされる。RAで指定されたローのデー
タがP0〜P1で指定されたページバッファに書き込ま
れる。
開始サイクルを示す。マルチページモード・リード開始
サイクルでは、*PGとP0〜P1以外は図2(a)の
リードサイクルと同じで、Doutに読み出されるデー
タも同じである。マルチページモード・リード開始サイ
クルでは、*RASの立ち下がり時に*PGを“L”に
しておく。これにより、*CASの立ち下がり時にP0
〜P1がサンプルされる。RAで指定されたローのデー
タがP0〜P1で指定されたページバッファに書き込ま
れる。
【0022】図3(d)でマルチページモード・リード
サイクルを示す。マルチページモード・リードサイクル
では、*RASを“H”に保ったまま、*CASを“L
”に立ち下げる。*CASの立ち下がりで、*WE,*
PG,A0〜A10(CA)、P0〜P1がサンプルさ
れる。この時、*WEと*PGは“H”に保って置く。 これにより、P0〜P1で指定したページバッファのコ
ラムアドレスCAの内容がDoutに読み出される。ロ
ウアドレスを入力するフェーズがなく、また、メモリセ
ルアレイにアクセスする必要がないため、SRAM並み
のアクセス速度、サイクル速度を実現できる。従来のペ
ージモードは、ページ内アクセス中に*RASを“L”
に保って置く必要があったが、本マルチページモードで
は、*RASを“H”に戻して、他のアクセスサイクル
が入ったあとでも、任意の時点でページバッファの内容
を読み出すことができる。
サイクルを示す。マルチページモード・リードサイクル
では、*RASを“H”に保ったまま、*CASを“L
”に立ち下げる。*CASの立ち下がりで、*WE,*
PG,A0〜A10(CA)、P0〜P1がサンプルさ
れる。この時、*WEと*PGは“H”に保って置く。 これにより、P0〜P1で指定したページバッファのコ
ラムアドレスCAの内容がDoutに読み出される。ロ
ウアドレスを入力するフェーズがなく、また、メモリセ
ルアレイにアクセスする必要がないため、SRAM並み
のアクセス速度、サイクル速度を実現できる。従来のペ
ージモードは、ページ内アクセス中に*RASを“L”
に保って置く必要があったが、本マルチページモードで
は、*RASを“H”に戻して、他のアクセスサイクル
が入ったあとでも、任意の時点でページバッファの内容
を読み出すことができる。
【0023】図4(e)でマルチページモード・ライト
開始サイクルを示す。マルチページモード・ライト開始
サイクルは、*PGとP0〜P1以外は、図2(b)で
示したライトサイクルと同じであるが、メモリセルへの
書き込みは行われない。*PGは、*RASの立ち下が
りで“L”とし、*CASの立ち下がりでは“H”とす
る。P0〜P1は*CASの立ち下がりでサンプルされ
る。このサイクルでは、ロウアドレスRAのロウの内容
が、P0〜P1で指定したページバッファに書き込まれ
る。但し、そのページバッファのコラムアドレスCAの
コラムの内容だけは、Dinで与えたデータが書き込ま
れる。
開始サイクルを示す。マルチページモード・ライト開始
サイクルは、*PGとP0〜P1以外は、図2(b)で
示したライトサイクルと同じであるが、メモリセルへの
書き込みは行われない。*PGは、*RASの立ち下が
りで“L”とし、*CASの立ち下がりでは“H”とす
る。P0〜P1は*CASの立ち下がりでサンプルされ
る。このサイクルでは、ロウアドレスRAのロウの内容
が、P0〜P1で指定したページバッファに書き込まれ
る。但し、そのページバッファのコラムアドレスCAの
コラムの内容だけは、Dinで与えたデータが書き込ま
れる。
【0024】図4(f)でマルチページモード・ライト
サイクルを示す。マルチページモード・ライトサイクル
では、*RASを“H”に保ったまま、*CASを“L
”に立ち下げる。*CASの立ち下がりで、*WE,*
PG,A0〜A10(CA),P0〜P1,Dinがサ
ンプルされる。この時、*WEは“L”に、*PGは“
H”に保っておく。これにより、Dinから与えたデー
タが、P0〜P1で指定したページバッファのコラムア
ドレスCAのコラムに書き込まれる。メモリセルアレイ
への書き込みは行われない。ロウアドレスを入力するフ
ェーズがなく、また、メモリセルアレイにアクセスする
必要がないため、SRAM並みのアクセス速度、サイク
ル速度を実現できる。従来の高速ページモードは、ペー
ジ内アクセス中に*RASを“L”に保って置く必要が
あったが、本マルチページモードでは、*RASを“H
”に戻して、他のアクセスサイクルが入ったあとでも、
任意の時点でページバッファへ書き込みができる。マル
チページモード・ライトサイクルでは、メモリセルアレ
イへの書き込みを行わないため、ページバッファからメ
モリセルアレイに転送したい時には、次に記載する2つ
のサイクルを実行する。
サイクルを示す。マルチページモード・ライトサイクル
では、*RASを“H”に保ったまま、*CASを“L
”に立ち下げる。*CASの立ち下がりで、*WE,*
PG,A0〜A10(CA),P0〜P1,Dinがサ
ンプルされる。この時、*WEは“L”に、*PGは“
H”に保っておく。これにより、Dinから与えたデー
タが、P0〜P1で指定したページバッファのコラムア
ドレスCAのコラムに書き込まれる。メモリセルアレイ
への書き込みは行われない。ロウアドレスを入力するフ
ェーズがなく、また、メモリセルアレイにアクセスする
必要がないため、SRAM並みのアクセス速度、サイク
ル速度を実現できる。従来の高速ページモードは、ペー
ジ内アクセス中に*RASを“L”に保って置く必要が
あったが、本マルチページモードでは、*RASを“H
”に戻して、他のアクセスサイクルが入ったあとでも、
任意の時点でページバッファへ書き込みができる。マル
チページモード・ライトサイクルでは、メモリセルアレ
イへの書き込みを行わないため、ページバッファからメ
モリセルアレイに転送したい時には、次に記載する2つ
のサイクルを実行する。
【0025】図5(g)でマルチページモード・ライト
開始サイクルを示す。マルチページモード・ライト開始
サイクルは、*PGとP0〜P1以外は図2(a)で示
したライトサイクルと同じである。*PGは、*RAS
の立ち下がりで“H”とし、*CASの立ち下がりでは
“L”とする。P0〜P1は*CASの立ち下がりでサ
ンプルされる。このサイクルでは、まず、P0〜P1で
指定したページバッファのコラムアドレスCAに、Di
nで与えたデータが書き込まれる。さらに、書き込み後
のページバッファの全コラムの内容が、メモリセルアレ
イのロウアドレスRAのロウに一度に書き込まれる。指
定ページバッファの内容は、Dinが書き込まれた状態
で保持されるため、マルチページモード・ライト終了サ
イクルの後でも、図2(b)、図3(d)、図4(e)
、図4(f)で示したサイクルを実行することができる
。
開始サイクルを示す。マルチページモード・ライト開始
サイクルは、*PGとP0〜P1以外は図2(a)で示
したライトサイクルと同じである。*PGは、*RAS
の立ち下がりで“H”とし、*CASの立ち下がりでは
“L”とする。P0〜P1は*CASの立ち下がりでサ
ンプルされる。このサイクルでは、まず、P0〜P1で
指定したページバッファのコラムアドレスCAに、Di
nで与えたデータが書き込まれる。さらに、書き込み後
のページバッファの全コラムの内容が、メモリセルアレ
イのロウアドレスRAのロウに一度に書き込まれる。指
定ページバッファの内容は、Dinが書き込まれた状態
で保持されるため、マルチページモード・ライト終了サ
イクルの後でも、図2(b)、図3(d)、図4(e)
、図4(f)で示したサイクルを実行することができる
。
【0026】図5(h)でマルチページモード・ライト
バックサイクルを示す。マルチページモード・ライトバ
ックサイクルでは、*PGとP0〜P1以外は図2(a
)で示したリードサイクルと同じであるが、マルチペー
ジモード・ライトバックサイクルでは、*RASの立ち
下がりで*PGを“H”に、*CASの立ち下がり時で
*PGを“L”にしておく。これにより、*CASの立
ち下がり時にP0〜P1がサンプルされる。Doutに
読み出されるデータはリードサイクルと違って、P0〜
P1で指定したページバッファのカラムアドレスCAの
内容である。同時に、指定ページバッファの全コラムの
内容が、メモリセルアレイのロウアドレスRAのロウに
一度に書き込まれる。指定ページバッファの内容は、D
inが書き込まれた状態で保持されるため、マルチペー
ジモード・ライト終了サイクルの後でも、図3(d)、
図4(f)、図5(g)、図5(h)で示したサイクル
を実行することができる。
バックサイクルを示す。マルチページモード・ライトバ
ックサイクルでは、*PGとP0〜P1以外は図2(a
)で示したリードサイクルと同じであるが、マルチペー
ジモード・ライトバックサイクルでは、*RASの立ち
下がりで*PGを“H”に、*CASの立ち下がり時で
*PGを“L”にしておく。これにより、*CASの立
ち下がり時にP0〜P1がサンプルされる。Doutに
読み出されるデータはリードサイクルと違って、P0〜
P1で指定したページバッファのカラムアドレスCAの
内容である。同時に、指定ページバッファの全コラムの
内容が、メモリセルアレイのロウアドレスRAのロウに
一度に書き込まれる。指定ページバッファの内容は、D
inが書き込まれた状態で保持されるため、マルチペー
ジモード・ライト終了サイクルの後でも、図3(d)、
図4(f)、図5(g)、図5(h)で示したサイクル
を実行することができる。
【0027】以上述べたマルチページモードを持つDR
AMを使った簡単なシステム例を図6、図7に示す。図
6は、計算機システムの全体を示しており、CPU11
は命令キャッシュ11aおよびデータキャッシュ12b
を利用する。また、図6のメモリ制御回路13の構成例
を、図7に示してある。この例では、4メガビットのマ
ルチページDRAM14を64個使用して、32メガバ
イトのメモリを接続して、64ビット(8バイト)単位
でアクセスすることを仮定している。図7において、ペ
ージタグ16は、マルチページDRAM14のページバ
ッファの数(この例では4)だけのページアドレス(=
コラムアドレス)を記憶し、また、外部からページアド
レスを与えた時にタグ内にそのページアドレスが記憶さ
れていたかを検索することができる。その検索結果とし
て、ヒットまたはミスヒットを示す信号と、ヒットした
場合にどのページバッファであったかを示す信号を出力
する。ページタグ16には、そのページバッファの内容
がvalidかどうかを示す情報、ページバッファの内
容と対応するメモリアレイのロウの内容が同じであるか
どうかを示す情報(同じ時clean、違う時dirt
yであるという)も管理されている。従って、ページア
ドレスが一致し、そのページバッファがvalidであ
った時にヒットとなる。
AMを使った簡単なシステム例を図6、図7に示す。図
6は、計算機システムの全体を示しており、CPU11
は命令キャッシュ11aおよびデータキャッシュ12b
を利用する。また、図6のメモリ制御回路13の構成例
を、図7に示してある。この例では、4メガビットのマ
ルチページDRAM14を64個使用して、32メガバ
イトのメモリを接続して、64ビット(8バイト)単位
でアクセスすることを仮定している。図7において、ペ
ージタグ16は、マルチページDRAM14のページバ
ッファの数(この例では4)だけのページアドレス(=
コラムアドレス)を記憶し、また、外部からページアド
レスを与えた時にタグ内にそのページアドレスが記憶さ
れていたかを検索することができる。その検索結果とし
て、ヒットまたはミスヒットを示す信号と、ヒットした
場合にどのページバッファであったかを示す信号を出力
する。ページタグ16には、そのページバッファの内容
がvalidかどうかを示す情報、ページバッファの内
容と対応するメモリアレイのロウの内容が同じであるか
どうかを示す情報(同じ時clean、違う時dirt
yであるという)も管理されている。従って、ページア
ドレスが一致し、そのページバッファがvalidであ
った時にヒットとなる。
【0028】図7において、セレクタ15はロウアドレ
スあるいはカラムアドレスを選択して出力するものであ
り、制御回路・タイミング生成回路17は、マルチペー
ジDRAM14に制御信号を送出するためのものである
。入出力バッファ18は、マルチページDRAM14の
データが入出力する際のバッファとして作用する。
スあるいはカラムアドレスを選択して出力するものであ
り、制御回路・タイミング生成回路17は、マルチペー
ジDRAM14に制御信号を送出するためのものである
。入出力バッファ18は、マルチページDRAM14の
データが入出力する際のバッファとして作用する。
【0029】ページバッファの管理には、一般のキャッ
シュと同じく、ライトスルー方式とライトバック方式が
考えられる。先にライトスルー方式での制御方法の例を
説明する。ライトスルー方式の場合は常にcleanな
ので、clean/dirty情報は必要ない。まずリ
ードアクセスについて説明する。リードしようとしてい
るアドレスが、ページタグにヒットした場合には、DR
AMのページバッファにそのページがのっているので、
ヒットしたページバッファの番号をP0〜P1にのせて
、マルチページモード・リードサイクルで高速リードす
る。メモリアクセスには、一般に局所性があるため、ペ
ージタグにヒットする確率が高い。一方ページタグにミ
スヒットしたリードの場合には、4つのバッファから1
つのバッファを選択する。選択方式は、例えばLRU(
Least RecentlyUsed)を用いる。 マルチページモード・リード開始サイクルにより、要求
アドレスの内容を読み出すとともに、当該ページの内容
をメモリアレイから選択したページバッファに転送する
。同時に、ページタグ中のアドレスをこのページのアド
レスに書き換え、validに設定する。
シュと同じく、ライトスルー方式とライトバック方式が
考えられる。先にライトスルー方式での制御方法の例を
説明する。ライトスルー方式の場合は常にcleanな
ので、clean/dirty情報は必要ない。まずリ
ードアクセスについて説明する。リードしようとしてい
るアドレスが、ページタグにヒットした場合には、DR
AMのページバッファにそのページがのっているので、
ヒットしたページバッファの番号をP0〜P1にのせて
、マルチページモード・リードサイクルで高速リードす
る。メモリアクセスには、一般に局所性があるため、ペ
ージタグにヒットする確率が高い。一方ページタグにミ
スヒットしたリードの場合には、4つのバッファから1
つのバッファを選択する。選択方式は、例えばLRU(
Least RecentlyUsed)を用いる。 マルチページモード・リード開始サイクルにより、要求
アドレスの内容を読み出すとともに、当該ページの内容
をメモリアレイから選択したページバッファに転送する
。同時に、ページタグ中のアドレスをこのページのアド
レスに書き換え、validに設定する。
【0030】次にライトアクセスについて説明する。ラ
イトしようとしているアドレスが、ページタグにヒット
した場合には、DRAMのページバッファにそのページ
がのっているので、ヒットしたページバッファの番号を
P0〜P1にのせて、マルチページモード・ライト終了
サイクルでライトする。ページタグの内容(LRU情報
を除く)は変更はない。一方、ページタグにミスヒット
したライトの場合には、通常のライトサイクルを行い、
ページタグの内容は変更しない。
イトしようとしているアドレスが、ページタグにヒット
した場合には、DRAMのページバッファにそのページ
がのっているので、ヒットしたページバッファの番号を
P0〜P1にのせて、マルチページモード・ライト終了
サイクルでライトする。ページタグの内容(LRU情報
を除く)は変更はない。一方、ページタグにミスヒット
したライトの場合には、通常のライトサイクルを行い、
ページタグの内容は変更しない。
【0031】続いて、ライトバック方式での制御方法の
例を説明する。ライトバック方式の場合には、ライトヒ
ット時はマルチページモード・ライトサイクルで、ライ
トミス時はマルチページモード・ライト開始サイクルで
ライトを行う。ページバッファの入れ替えを行う時には
、そのバッファがdirtyであったなら、マルチペー
ジモード・ライトバックサイクルによりページバッファ
からメモリアレイへの転送を行ってから、ページバッフ
ァに新たなページを転送する。
例を説明する。ライトバック方式の場合には、ライトヒ
ット時はマルチページモード・ライトサイクルで、ライ
トミス時はマルチページモード・ライト開始サイクルで
ライトを行う。ページバッファの入れ替えを行う時には
、そのバッファがdirtyであったなら、マルチペー
ジモード・ライトバックサイクルによりページバッファ
からメモリアレイへの転送を行ってから、ページバッフ
ァに新たなページを転送する。
【0032】以上のように、DRAMのページバッファ
を外部から制御することにより、メモリアクセスに要す
る平均時間を短縮することができる。なお、画像処理用
の特殊DRAMでは、複数のページをバッファリングす
るものがあるが、この複数ページバッファは、複数ポー
ト化のためであって、1つのポートのために複数のペー
ジバッファを持っているわけではないので、本発明とは
別なものである。
を外部から制御することにより、メモリアクセスに要す
る平均時間を短縮することができる。なお、画像処理用
の特殊DRAMでは、複数のページをバッファリングす
るものがあるが、この複数ページバッファは、複数ポー
ト化のためであって、1つのポートのために複数のペー
ジバッファを持っているわけではないので、本発明とは
別なものである。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のページバッファを持っているため、命令コード領
域とデータコード領域が別ページにあっても、それぞれ
の領域に対してページバッファを確保することができ高
速アクセスを提供し続けることができる。
複数のページバッファを持っているため、命令コード領
域とデータコード領域が別ページにあっても、それぞれ
の領域に対してページバッファを確保することができ高
速アクセスを提供し続けることができる。
【図1】本発明によるDRAMの構成例を示す図である
。
。
【図2】タイミングチャートを示す図である。
【図3】タイミングチャートを示す図である。
【図4】タイミングチャートを示す図である。
【図5】タイミングチャートを示す図である。
【図6】本発明によるDRAMを使用したシステム構成
例を示す図である。
例を示す図である。
【図7】メモリ制御回路の構成例を示す図である。
1 DRAM制御回路
2 ページアドレスバッファ
3 アドレスバッファ
4 データ入力バッファ
5 データ出力バッファ
6 コラムデコーダ
7 ロウデコーダ
8 ページバッファ
9 センスアンプ入出力ゲート
10 メモリセルアレイ
11 CPU
12a 命令キャッシュ
12b データキャッシュ
13 メモリ制御回路
14 マルチページDRAM
15 セレクタ
16 ページタグ
17 制御回路・タイミング生成回路18
入出力バッファ
入出力バッファ
Claims (4)
- 【請求項1】 外部からのデータ入力のバッファリン
グを行なうデータ入力バッファ(4)と、外部へのデー
タ出力のバッファリングを行なうデータ出力バッファ(
5)と、データを記憶するメモリセルアレイ(10)と
、該メモリセルアレイ(10)が記憶するデータのアド
レスを示す外部からのアドレス信号をバッファリングす
るアドレスバッファ(3)と、該アドレスバッファ(3
)が保持するコラムアドレスをデコードするコラムデコ
ーダ(6)と、前記アドレスバッファ(3)が保持する
ロウアドレスをデコードするロウデコーダ(7)と、前
記ロウアドレスが指定する前記メモリセルアレイ(10
)の1つの行との間でデータ転送を行ない、指定された
1つの行のデータで前記カラムアドレスが指定する1ビ
ットのデータについて外部とのデータ転送を行ない、前
記メモリセルアレイ(10)の1つの行に相当するデー
タ内容を保持する複数のページバッファ(8)と、複数
の該ページバッファ(8)のアドレスを示す外部からの
ページアドレスをバッファリングするページアドレスバ
ッファ(2)と、前記メモリセルアレイ(10)と、前
記データ入力バッファ(4)またはデータ出力バッファ
(5)またはページバッファ(8)との間で転送される
データのゲートとなるセンスアンプ入出力ゲート(9)
と、外部からのロウアドレスストローブ信号、カラムア
ドレスストローブ信号、ライトイネーブル信号、ページ
モード信号に従って、前記データ入力バッファ(4)、
前記データ出力バッファ(5)、前記アドレスバッファ
(3)、前記コラムデコーダ(6)、前記ロウデコーダ
(7)、前記ページアドレスバッファ(2)を制御する
DRAM制御回路(1)とを具備することを特徴とする
ダイナミックRAM。 - 【請求項2】 請求項1記載のダイナミックRAMか
らデータを読み出す場合において、複数ある内の何れか
のページバッファが、指定するデータを保持していると
きは、該ページバッファから該指定するデータを読み出
し、何れのページバッファも、前記指定するデータを保
持していないときは1のページバッファを選択し、この
ページバッファに前記指定するデータを含むメモリセル
アレイの1つの行のデータを転送すると共に前記指定す
るデータを読み出すダイナミックRAMの制御方法。 - 【請求項3】 請求項1記載のダイナミックRAMへ
データを書き込んでデータの更新を行なう場合において
、指定するデータをメモリセルアレイに書き込んでデー
タの更新をすると共に、何れかのページバッファが更新
前のデータを保持していた場合には、該ページバッファ
のデータも更新するダイナミックRAMの制御方法。 - 【請求項4】 請求項1記載のダイナミックRAMへ
データを書き込んでデータの更新を行なう場合において
、更新前のデータを何れのページバッファも保持してい
ないときは、1つのページバッファを選択し、該ページ
バッファの内容をメモリセルアレイの対応する行に書き
出すと共に、該ページバッファへ更新前のデータを含む
メモリセルアレイの行内容を転送し、更新前のデータを
保持するページバッファのデータを更新するダイナミッ
クRAMの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3119345A JPH04324187A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | ダイナミックram |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3119345A JPH04324187A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | ダイナミックram |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04324187A true JPH04324187A (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=14759191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3119345A Withdrawn JPH04324187A (ja) | 1991-04-23 | 1991-04-23 | ダイナミックram |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04324187A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602781A (en) * | 1994-03-17 | 1997-02-11 | Hitachi, Inc. | Memory device having a plurality of sets of data buffers |
| JP2004055112A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Hynix Semiconductor Inc | 高速データアクセスのためのdram |
| JP2011023110A (ja) * | 2010-09-30 | 2011-02-03 | Fujitsu Semiconductor Ltd | マルチポートメモリおよびその制御方法 |
| US8547776B2 (en) | 2000-12-20 | 2013-10-01 | Fujitsu Semiconductor Limited | Multi-port memory based on DRAM core |
-
1991
- 1991-04-23 JP JP3119345A patent/JPH04324187A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602781A (en) * | 1994-03-17 | 1997-02-11 | Hitachi, Inc. | Memory device having a plurality of sets of data buffers |
| US8547776B2 (en) | 2000-12-20 | 2013-10-01 | Fujitsu Semiconductor Limited | Multi-port memory based on DRAM core |
| US8687456B2 (en) | 2000-12-20 | 2014-04-01 | Fujitsu Semiconductor Limited | Multi-port memory based on DRAM core |
| US8717842B2 (en) | 2000-12-20 | 2014-05-06 | Fujitsu Semiconductor Limited | Multi-port memory based on DRAM core |
| JP2004055112A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Hynix Semiconductor Inc | 高速データアクセスのためのdram |
| JP2011023110A (ja) * | 2010-09-30 | 2011-02-03 | Fujitsu Semiconductor Ltd | マルチポートメモリおよびその制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |