JPH09180432A - メモリ制御回路 - Google Patents

メモリ制御回路

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Publication number
JPH09180432A
JPH09180432A JP7350131A JP35013195A JPH09180432A JP H09180432 A JPH09180432 A JP H09180432A JP 7350131 A JP7350131 A JP 7350131A JP 35013195 A JP35013195 A JP 35013195A JP H09180432 A JPH09180432 A JP H09180432A
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JP
Japan
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flip
flop
input
memory
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP7350131A
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English (en)
Inventor
Shinya Oda
眞也 尾田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】メモリ制御回路における制御信号の遅延を見か
け上0にしてメモリ性能を引き出す回路の提供。 【解決手段】メモリ制御信号を出力するフリップフロッ
プのクロックを、制御信号を出力する回路と、等価な別
回路を含んだループを形成するPLL出力から供給する
ことにより、制御信号とシステムクロックとの位相差を
0とし、メモリアクセスタイムを高速化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置等で
用いられるメモリ制御回路に関し、特にダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ(DRAM)の制御回路に好適な
メモリ制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】DRAM用のメモリ制御回路において
は、一般に制御信号の出力にフリップフロップを用い、
このフリップフロップの出力をさらにバッファ等で増幅
することにより、多数のDRAMが接続され負荷容量の
大きい制御線を動作させてDRAMを駆動している。な
お、例えばDRAMの従来のメモリ制御方式について
は、刊行物(例えば「ソリッドステートメモリシステム
の設計」、新田松雄/大表良一著、1980年12月10日発
行、143頁、図3.22)等が参照できる。
【0003】図4(A)に従来のDRAM用メモリ制御
回路の一例を示す。制御信号は入力段のフリップフリッ
プ50を介してバッファ30に入力されバッファ30は
出力に接続された制御線を介して複数のDRAM10を
駆動し、DRAM10の出力(データ)は出力段のフリ
ップフロップ60を介して出力されており、入力及び出
力段のフリップフロップ(D型フリップフロップ)5
0、60のクロック入力端子にはデータの取り込みのタ
イミングを制御するクロック信号(システムクロック)
φが供給されている。
【0004】図4(B)は、図4(A)に示したメモリ
制御回路の動作を説明するためのタイミング図である。
図4(B)において、200はクロック信号φの立ち上
がりエッジからフリップフロップ50の出力端Qに信号
が出力されるまでの伝搬遅延時間、210はバッファ3
0に信号が入力されてから出力されるまでの伝搬遅延時
間、220はバッファ30の出力から制御線を介してD
RAM10の入力Cへの信号入力までの遅延時間をそれ
ぞれ示し、230はDRAM10の入力Cへの信号入力
からDRAM10の出力Dに信号が出力されるまでの時
間でありDRAM10本来のアクセスタイムを示してい
る。
【0005】図4(B)に示すように、1番目のクロッ
クサイクルφ1の立ち上がりエッジに同期した制御信号
入力に対するDRAM10の出力はフリップフロップ6
0の出力端子Qから3番目のクロックサイクルφ3の立
ち上がりエッジに同期して出力されており、これがDR
AM10に対する実質的なアクセスタイムとなる(本来
のDRAM10のアクセスタイムより大幅に大とな
る)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
示した従来のメモリ制御回路は、DRAMのアクセスタ
イムが大きくなってしまうという問題点を有している。
このため高速DRAMのメモリ制御装置の実現が困難と
される。
【0007】これは、(1)大容量(大きな容量負荷)
の制御線を動作させるためにバッファ30の遅延が大き
くなること、(2)増幅のためのバッファ30自体にも
遅延があること、(3)また出力段のフリップフロップ
60自体にも遅延があること、等による。そして、DR
AMのアクセスタイムはこれらの合計分が必らず加算さ
れるため、大きくなってしまう。因みに、図4に示す従
来のメモリ制御回路においては、DRAM10の入力C
に制御信号が入力されるのはシステムクロックφ1の立
ち上がりエッジから(遅延時間200)+(遅延時間2
10)+(遅延時間220)経過したタイミングとさ
れ、DRAM10の入力Cに制御信号が入力されてから
DRAM10の出力Dから出力段のフリップフロップ6
0に出力されるまでの時間は、第1クロックサイクル
(φ1)から(遅延時間200+遅延時間210+遅延
時間220)を差し引いた時間に1クロックサイクル
(φ2)を加えたものに更に出力段のフリップフロップ
60の遅延時間240を加えた時間となる。
【0008】従って、本発明は上記従来技術の問題点に
鑑みて為されたものであって、出力遅延時間の増加を取
り除くことによりDRAM本来のアクセスタイムで動作
させるようにしたメモリ制御回路を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、メモリへの制御信号を出力するフリップ
フロップを有するメモリ制御回路において、前記フリッ
プフロップのクロック入力に位相同期手段からの出力を
供給し、前記フリップフロップの遅延を見かけ上なくす
ように構成したことを特徴とするメモリ制御回路を提供
する。
【0010】本発明においては、好ましくは、前記メモ
リへの制御信号を出力する前記フリップフロップのクロ
ック入力を、前記制御信号を出力する信号経路と略等価
な別回路をループに含んでなる前記位相同期手段の出力
から供給し、前記位相同期手段の他の入力にはシステム
クロックが入力され、前記フリップフロップから前記メ
モリへ入力される前記制御信号と前記システムクロック
との位相が互いに略一致してなることを特徴とする。
【0011】本発明においては、好ましくは、前記位相
同期手段の出力に第2のフリップフロップを接続し、該
第2のフリップフロップの出力に略前記メモリと略等価
な負荷の疑似負荷を接続し、前記疑似負荷の入力端にお
ける信号を前記位相同期手段の第1の入力端に帰還入力
すると共に、システムクロックを前記位相同期手段の第
2の入力端に入力し、前記位相同期手段は前記第1及び
第2の入力端に入力される信号の位相が互いに一致する
ように制御し、前記位相同期手段の出力を、前記メモリ
への制御信号を出力する前記フリップフロップにクロッ
ク信号として供給することを特徴とする。
【0012】本発明においては、好ましくは、前記メモ
リへの制御信号を出力する前記フリップフロップの出力
を第1のバッファ回路を介して1又は複数の前記メモリ
に送出すると共に、前記位相同期手段の出力と前記疑似
負荷との間に第2のバッファ回路を挿入してなることを
特徴とする。
【0013】本発明においては、好ましくは、前記第2
のフリップフロップの遅延特性が前記メモリへの制御信
号を出力する前記フリップフロップの遅延特性と略等し
いことを特徴とする。
【0014】
【作用】前記したように、DRAMを制御する場合の制
御信号は、一般に1本の制御信号線で複数のDRAMを
駆動するために負荷容量による遅延が大きくなる。また
この負荷容量による遅延を抑えるためにバッファを挿入
した場合、バッファ自体にも遅延がある。更に制御信号
を送出するフリップフロップにも遅延がある。
【0015】本発明によれば、この遅延を、制御信号を
送出するフリップフロップとほぼ同じようなフリップフ
ロップと疑似負荷とからなる回路を用意することによっ
て再現し、この回路にPLL(Phase Locked Loop;
位相同期ループ)回路からの出力クロックを通す。
【0016】疑似負荷の入力端における位相を、PLL
の機能により入力クロック(システムクロック)に合わ
せることにより、DRAMに入力される制御信号がシス
テムクロックの位相と合うことになり、これにより、制
御信号をメモリに出力するフリップフロップの遅延時間
を実質的に「0」とみなすように構成できる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図面を
参照して以下に詳細に説明する。
【0018】
【実施形態1】図1は、本発明の第1の実施形態に係る
メモリ制御回路の構成を示す図である。図1において、
図4(A)と同一の機能を有する要素には同一の参照符
号が付されている。
【0019】図1を参照して、本実施形態においては、
図4(A)に示した前記従来のメモリ制御回路に、PL
L40、フリップフロップ70、疑似負荷20が新たに
付加されており、入力段のフリップフロップ50はPL
L(位相同期ループ)40からの出力クロックをクロッ
ク入力としている。
【0020】DRAM10への制御信号は、入力段のフ
リップフロップ50より出力され、フリップフロップ5
0の出力端Qに接続された制御線を介してDRAM10
を含む複数のDRAMに配信されてこれらのDRAMを
駆動する。
【0021】DRAM10は制御信号が入力されてから
一定時間後にデータを出力し、出力段のフリップフロッ
プ60でサンプリングされる。
【0022】フリップフロップ70は、入力段のフリッ
プフロップ50と同様の特性(伝搬遅延時間等のAC特
性及びDC特性等)を持つものであり、入力段のフリッ
プフロップ50と同一のクロック信号をPLL40から
入力する。
【0023】フリップフロップ70の出力は疑似負荷2
0を駆動することによりフリップフロップ50と同様の
遅延を生ずるものとする。なお、疑似負荷20は制御線
及び複数のDRAMと等価な負荷を擬似する負荷回路で
ある。
【0024】PLL40は、R端子に入力されるシステ
ムクロックφと、C端子に入力される疑似負荷20の入
力端の信号と、の位相を比較し、これらが同一の位相と
なるようにその出力クロックを調整する。すなわち、P
LL40は、周知の通り、例えば、2つの入力信号の位
相差を検出する位相比較部と、低域通過フィルタ(LP
F)と、電圧制御発振器(VCO)と、から成り、不図
示のVCOの出力はフリップフロップ70に入力され、
疑似負荷20の入力端から入力R(位相比較部への入
力)に帰還されるループを構成している。
【0025】次に、本実施形態の動作について、図2を
参照して詳細に説明する。
【0026】図2において、φはシステムクロック、P
LL入力Cは疑似負荷20の入力端からPLL40の入
力Cにフィードバックされてきた信号であり、PLL4
0は入力Cのクロックと入力Rに入力されるシステムク
ロックφとの位相を合わせるように動作する。すなわ
ち、この時点で、疑似負荷20における信号(フリップ
フロップ70の出力)とシステムクロックφの立ち上が
りエッジとの位相差は「0」である。
【0027】疑似負荷20による遅延があるためフリッ
プフロップ70の実際の出力は、図2の100だけ進ん
で出力されている。さらに、フリップフロップ70自身
の遅延もあるため、フリップフロップ70のクロック入
力は、フリップフロップ70の出力エッジから図中11
0で示す時間分だけ進んでいる。
【0028】従って、PLL40は、実際には、図2に
示すように、システムクロックφよりも(時間100)
+(時間110)分速いクロックを生成しているのであ
る。
【0029】一方、制御信号の入力段のフリップフロッ
プ50は、PLL40からの出力クロック(フリップフ
ロップ70のクロック入力と同一タイミング)から、時
間120遅れて信号を出力する。
【0030】また、複数のDRAMの負荷により、更に
DRAM10への制御信号入力のタイミングはフリップ
フロップ50の出力から時間130だけ遅れる。
【0031】ここで、回路の条件より、フリップフロッ
プ50とフリップフロップ70は同一の特性のものを使
うため、図2において、時間120は時間110と等し
くなり、また疑似負荷20はDRAM負荷と等価となる
よう設定されていることから、図2において、時間13
0は時間100と等しくなる。
【0032】このため、DRAM10の入力Cでの制御
信号は、システムクロックφと位相が合わされている。
すなわち、本実施形態においては入力段のフリップフロ
ップ50の伝搬遅延時間及び負荷による信号遅延が見か
け上0とされている。
【0033】これにより、フリップフロップや負荷容量
によらず、常に最適アクセスが保障される。
【0034】なお、図2において、140はDRAM1
0に制御信号が入力されてからデータが出力されるまで
のDRAM10の本来のアクセス時間を示している。
【0035】図2のタイミング図からも明らかなよう
に、本実施形態においては、DRAM10の入力Cへの
制御信号のタイミングはシステムクロックのφ1のエッ
ジの位相と一致しており、この制御信号入力後、DRA
M10の出力Dからデータが出力され出力段のフリップ
フロップ60においてシステムクロックのφ2の立ち上
がりに同期しフリップフロップ60固有の遅延時間15
0後に出力されており、DRAM10の入力Cに制御信
号が入力されてからDRAM10の出力Dからのデータ
が出力段のフリップフロップ60に出力されるまでの時
間は、1クロックサイクル(φ1)に出力段のフリップ
フロップ60の遅延時間150を加えた時間となる。こ
のため、本実施形態においては、制御信号入力から出力
段フリップフロップにデータが出力されるまでの時間を
DRAM10本来のアクセスタイムに近づけたものとし
ている。
【0036】
【実施形態2】次に、本発明の第2の実施形態を、図3
を参照して説明する。
【0037】本実施形態においては、前記第1の実施形
態におけるフリップフロップ50とDRAM10との間
の制御信号をバッファ30により増幅する構成とし、フ
リップフロップ70と疑似負荷20との間にも同じ特性
のバッファ80を挿入している。本実施形態は、一の制
御信号で多数のDRAMを駆動する場合に好適とされる
構成である。
【0038】なお、前記第1の実施形態では、理解を容
易とするため、バッファ回路を含まない構成としたもの
であり、数個程度のDRAMの駆動に好適とされる。
【0039】本実施形態においても、前記第1の実施形
態と同様、システムクロックφの入力(クロックエッ
ジ)とDRAM10の入力Cに入力される制御信号との
位相の差は0とされる。すなわち、本実施形態において
も入力段のフリップフロップ50の伝搬遅延時間及び負
荷による信号遅延が見かけ上0とされている。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フリップフロップおよび負荷容量による遅延をPLLに
よって相殺するように構成したことにより、DRAM以
外の遅延を仮想的に0とし、これによりDRAMのアク
セスタイムのみの時間で動作させることが可能とされ、
メモリ動作を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るメモリ制御回路の第1の実施形態
の構成を示す図である。
【図2】本発明に係るメモリ制御回路の第2の実施形態
の動作を説明するためのタイミング図である。
【図3】本発明に係るメモリ制御回路の他の実施形態の
構成を示す図である。
【図4】(A)従来のメモリ制御部の構成を示す図であ
る。 (B)従来のメモリ制御部の動作を説明するためのタイ
ミング図である。
【符号の説明】
10 DRAM 20 疑似負荷 40 PLL 50、60、70 フリップフロップ 30、80 バッファ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メモリへの制御信号を出力するフリップフ
    ロップを有するメモリ制御回路において、 前記フリップフロップのクロック入力に位相同期手段か
    らの出力を供給し、前記フリップフロップの遅延を見か
    け上なくすように構成したことを特徴とするメモリ制御
    回路。
  2. 【請求項2】前記メモリへの制御信号を出力する前記フ
    リップフロップのクロック入力を、前記制御信号を出力
    する信号経路と略等価な別回路をループに含んでなる前
    記位相同期手段の出力から供給し、前記位相同期手段の
    他の入力にはシステムクロックが入力され、 前記フリップフロップから前記メモリへ入力される前記
    制御信号と前記システムクロックとの位相が互いに略一
    致してなることを特徴とする請求項1記載のメモリ制御
    回路。
  3. 【請求項3】前記位相同期手段の出力に第2のフリップ
    フロップを接続し、該第2のフリップフロップの出力に
    略前記メモリと略等価な負荷の疑似負荷を接続し、 前記疑似負荷の入力端における信号を前記位相同期手段
    の第1の入力端に帰還入力すると共に、システムクロッ
    クを前記位相同期手段の第2の入力端に入力し、 前記位相同期手段は前記第1及び第2の入力端に入力さ
    れる信号の位相が互いに一致するように制御し、 前記位相同期手段の出力を、前記メモリへの制御信号を
    出力する前記フリップフロップにクロック信号として供
    給することを特徴とする請求項1記載のメモリ制御回
    路。
  4. 【請求項4】前記メモリへの制御信号を出力する前記フ
    リップフロップの出力を第1のバッファ回路を介して1
    又は複数の前記メモリに送出すると共に、前記位相同期
    手段の出力と前記疑似負荷との間に第2のバッファ回路
    を挿入してなることを特徴とする請求項3記載のメモリ
    制御回路。
  5. 【請求項5】前記第2のフリップフロップの遅延特性が
    前記メモリへの制御信号を出力する前記フリップフロッ
    プの遅延特性と略等しいことを特徴とする請求項3記載
    のメモリ制御回路。
  6. 【請求項6】前記第1及び第2のバッファ回路の遅延特
    性が互いに略等しいことを特徴とする請求項4記載のメ
    モリ制御回路。
  7. 【請求項7】前記位相同期手段が位相ロックループ(P
    LL)回路からなることを特徴とする請求項1から4の
    いずれか一に記載のメモリ制御回路。
  8. 【請求項8】メモリへの制御信号がフリップフロップ
    (「第1のフリップフロップ」という)を介して入力さ
    れるメモリ装置において、 外部からのシステムクロックを第1の入力端に入力する
    位相同期回路と、 前記位相同期回路の出力をクロック入力端に接続してな
    る第2のフリップフロップと、 前記第2のフリップフロップの出力に接続され略前記メ
    モリと略等価な負荷の疑似負荷回路と、を備え、 前記疑似負荷回路の入力ノードにおける信号を前記位相
    同期回路の第2の入力端に帰還入力すると共に、 前記位相同期手段の出力を、前記メモリへの制御信号を
    出力する前記第1のフリップフロップにクロック信号と
    して供給し、 前記位相同期回路は前記第1及び第2の入力端に入力さ
    れる信号の位相が互いに一致するように制御し、前記疑
    似負荷の入力ノードにおける信号と前記メモリに入力さ
    れる前記制御入力信号との位相が互いに略一致してなる
    ことを特徴とするメモリ制御回路。
  9. 【請求項9】前記メモリへの前記制御入力信号の応答出
    力をさらに別のフリップフロップ(第3のフリップフロ
    ップ)を介して出力し、前記第3のフリップフロップが
    前記システムクロックに同期して前記出力信号を出力す
    ることを特徴とする請求項1又は8記載のメモリ制御回
    路。
JP7350131A 1995-12-23 1995-12-23 メモリ制御回路 Pending JPH09180432A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6336190B1 (en) 1998-03-18 2002-01-01 Hitachi, Ltd. Storage apparatus

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US6336190B1 (en) 1998-03-18 2002-01-01 Hitachi, Ltd. Storage apparatus

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Effective date: 19990406