JPH09180438A - メモリ制御装置 - Google Patents
メモリ制御装置Info
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- JPH09180438A JPH09180438A JP7341571A JP34157195A JPH09180438A JP H09180438 A JPH09180438 A JP H09180438A JP 7341571 A JP7341571 A JP 7341571A JP 34157195 A JP34157195 A JP 34157195A JP H09180438 A JPH09180438 A JP H09180438A
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- JP
- Japan
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- enable signal
- clock enable
- state
- synchronous dram
- signal cke
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management
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- Memory System (AREA)
- Dram (AREA)
Abstract
を適切に制御できるようにし、シンクロナスDRAMの
低消費電力化を図る。 【解決手段】ステート制御回路4は、3つの動作モード
を有しており、モード1では、シンクロナスDRAM1
0がアクティブ状態の期間においてシンクロナスDRA
M10のアクセス期間中以外はクロックイネーブル信号
CKEがインアクティブ状態(L)に保持されるよう
に、SDRAM10のアクセス処理に要する期間が経過
した時に第1のマスク信号(H)を発生する。この第1
のマスク信号は、OR回路9を介してAND回路10の
一方の入力に反転入力される。これにより、クロックイ
ネーブル信号CKEがアクティブ状態(H)からインア
クティブ状態(L)に変化される。そして、SDRAM
10への次のアクセス要求が来た時点で、クロックイネ
ーブル信号CKEが再びアクティブにされる。
Description
AMをアクセス制御するメモリ制御装置に関し、特にシ
ンクロナスDRAMの低消費電力化を実現するためのク
ロックイネーブル信号CKE制御機能を有するメモリ制
御装置に関する。
AMとして、シンクロナスDRAMが注目されている。
シンクロナスDRAMは、外部クロックに同期した入出
力回路構成、コマンド形式のアクセス、バースト転送に
よる連続アクセス、2バンク構成などの特徴を持つ。
例えばCPUとシンクロナスDRAMのクロックの共通
化によりアクセス時のロスを少なくでき、またバースト
転送を利用することによってCPUをノーウエイトで動
作させること等を実現できる。
場合、RAS#信号をアサートしローアドレスをDRA
Mに与えた後、CAS#信号をアサートしカラムアドレ
スをDRAMに与える事でアクセスを行った。
クセスを行う場合は、クロックイネーブルとなるCKE
信号をアクティブにした状態で、ACT(バンク・アク
ティブ)コマンドにより、ローアドレスをシンクロナス
DRAMに与えた後、リード/ライトコマンドによりカ
ラムアドレスをシンクロナスDRAMに与える事でアク
セスを行なう。シンクロナスSDRAMの上記コマンド
受け取りは、そのシンクロナスDRAMに入力されたク
ロックCLKに同期して行われる。
非同期DRAMにおけるRAS#信号の立ち下がりに相
当し、リード/ライトコマンドは非同期DRAMにおけ
るCAS#信号の立ち下がりに相当する。シンクロナス
DRAMは、ACT(バンク・アクティブ)コマンドの
入力に応答してアクティブ状態となり、以降、プリチャ
ージコマンドが入力されるまでそのアクティブ状態を維
持する。
RAMをアクセス制御する従来のメモリコントローラ
は、シンクロナスDRAMの低消費電力化のための制御
機能は有しておらず、シンクロナスDRAMがアクティ
ブ状態のときは常にクロックイネーブル信号CKEはア
クティブ状態に維持され、またプリチャージ後にインア
クティブ状態に変化した場合でも、tRAS時間経過後
のプリチャージ(RASタイムアウトによるプリチャー
ジ)が発生するまでは、クロックイネーブル信号CKE
をアクティブ状態に維持していた。このため、シンクロ
ナスDRAMの消費電力が大きくなるという問題があっ
た。
クロナスDRAMをアクセス制御する従来のメモリコン
トローラにおいては、シンクロナスDRAMの低消費電
力化のための制御機能は設けられておらず、シンクロナ
スDRAMの消費電力が大きくなるという問題があっ
た。
ものであり、クロックイネーブル信号CKEの発生/非
発生を適切に制御できるようにし、シンクロナスDRA
Mの低消費電力化を図ることができるメモリ制御装置を
提供することを目的とする。
スDRAMをアクセス制御するメモリ制御装置におい
て、前記シンクロナスDRAMに対するアクセス要求の
発行に応答してクロックイネーブル信号CKEをインア
クティブ状態からアクティブ状態に設定する手段と、前
記シンクロナスDRAMのアクセス処理に要する期間の
経過に応答して、前記クロックイネーブル信号CKEを
アクティブ状態からインアクティブ状態に設定する手段
とを具備し、前記クロックイネーブル信号CKEをアク
ティブ状態からインアクティブ状態に設定する手段とを
具備し、前記シンクロナスDRAMがアクティブ状態の
期間において前記シンクロナスDRAMのアクセス期間
中以外は前記クロックイネーブル信号CKEをインアク
ティブ状態に保持できるようにしたことを特徴する。
ナスDRAMに対するリード/ライト、リフレッシュ、
プリチャージなどのアクセス要求の発行に応答してクロ
ックイネーブル信号CKEがインアクティブ状態からア
クティブ状態に設定され、そして、アクセスが終了する
と、クロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態か
らインアクティブ状態に戻される。
ード/ライトアクセスを行う場合には、最後のデータ転
送が終了したときにクロックイネーブル信号CKEがイ
ンアクティブ状態に戻される。これにより、シンクロナ
スDRAMがアクティブ状態であっても、シンクロナス
DRAMのアクセス期間中以外はクロックイネーブル信
号CKEはインアクティブ状態に保持される。
ブスタンバイ時、すなわちシンクロナスDRAMがアク
ティブ状態で、且つそのシンクロナスDRAMのアクセ
ス動作が行われてない期間においては、シンクロナスD
RAMの消費電流は、クロックイネーブル信号CKEが
アクティブ状態ならば25mA、クロックイネーブル信
号CKEがインアクティブ状態ならば3mA程度とな
る。
期間中以外はクロックイネーブル信号CKEをインアク
ティブ状態に保持することにより、シンクロナスDRA
Mの低消費電力化を実現できる。
をアクティブ状態からインアクティブ状態に設定する手
段としては、前記シンクロナスDRAMに対するアクセ
ス終了からカウント動作を開始し、そのカウント値によ
って前記アクセス処理に要する期間が終了してから所定
時間経過したことを検知したときに前記クロックイネー
ブル信号CKEをアクティブ状態からインアクティブ状
態に設定する計数手段を利用し、カウント動作期間中に
次のアクセス要求が発行されたときカウント動作を中止
する用に構成することが好ましい。
ス要求が発行されたときは前記クロックイネーブル信号
CKEがアクティブ状態に維持されるので、例えばリー
ド/ライトコマンドが連続して発行される場合にはクロ
ックイネーブル信号CKEをアクティブ状態に再設定す
る必要がなくなり、高速アクセスを実現することができ
る。
ンドの入力に応答してアクティブ状態に設定され、プリ
チャージコマンドの入力に応答してインアクティブ状態
に設定されるシンクロナスDRAMをアクセス制御する
メモリ制御装置において、前記シンクロナスDRAMの
アクティブ/インアクティブ状態を監視し、前記シンク
ロナスDRAMがアクティブ状態に移行するときはクロ
ックイネーブル信号CKEをインアクティブ状態からア
クティブ状態に設定し、前記シンクロナスDRAMがイ
ンアクティブ状態に移行するときは前記クロックイネー
ブル信号CKEをアクティブ状態からインアクティブ状
態に設定する手段を具備し、前記シンクロナスDRAM
がインアクティブ状態のときは前記クロックイネーブル
信号CKEをインアクティブ状態に保持できるようにし
たことを特徴する。
ナスDRAMのアクティブ状態とインアクティブ状態と
の間の状態遷移に応じてクロックイネーブル信号CKE
のアクティブ状態とインアクティブ状態が制御され、シ
ンクロナスDRAMがインアクティブ状態のときはクロ
ックイネーブル信号CKEはインアクティブ状態とな
る。よって、この場合においても無駄な電力消費がなく
なり、シンクロナスDRAMの低消費電力化を実現でき
る。
実施形態を説明する。図1には、この発明の一実施形態
に係るシンクロナスDRAMコントローラの構成が示さ
れている。このシンクロナスDRAMコントローラ12
は、コンピュータシステムに主記憶またはビデオメモリ
等として設けられたシンクロナスDRAM10(以下、
SDRAMと称する)をアクセス制御するためのもので
ある。ここでは、シンクロナスDRAM10に与えるク
ロックイネーブル信号CKEを制御するCKE制御ロジ
ック14とその周辺の回路構成についてのみ説明する。
ーラ12には、コマンド制御ロジック13と、CKE制
御ロジック14が含まれている。コマンド制御ロジック
13は、SDRAM10に各種コマンド(リード/ライ
トコマンド、リフレッシュコマンド、プリチャージコマ
ンド、バンクアクティブコマンド等)を与えてSDRA
M10にそのコマンドに対応するアクセス動作を実行さ
せる。これらコマンドは、チップセレクト信号CS#、
ローアドレスストローブ信号RAS#、カラムアドレス
ストローブ信号CAS#、ライトイネーブル信号WE
#、クロックイネーブル信号CKE等の組み合わせによ
って規定される。
ブコマンド等は、CPUや他のバスマスタ等の外部デバ
イスからのリード/ライトアクセス要求に応答して発行
される。また、リフレッシュコマンドは外部のリフレッ
シュタイマからのリフレッシュ要求に応答して発行さ
れ、プリチャージコマンドはリード/ライトアクセスの
終了時や外部デバイスからのプリチャージ要求等に応答
して発行される。
発行すべきコマンドの種類を示すアクセス要求信号(リ
ード/ライト要求信号、リフレッシュ要求信号、プリチ
ャージ要求信号、バンクアクティブ信号)をCKE制御
ロジック14に送る。さらに、コマンド制御ロジック1
3は、リード/ライトアクセスのバースト長、アドレス
のラップタイプ、CASレイテンシなどのモード情報を
SDRAM10のモードレジスタに設定する機能を有し
ている。このモード情報は、CKE制御ロジック14に
も送られる。
DRAM10に与えるクロックイネーブル信号CKEを
制御するためのものであり、CKE発生回路3、ステー
ト制御回路4、カウンタレジスタ5、カウンタ6、コン
パレータ7、AND回路8,10、OR回路9、および
クロックイネーブル信号線ドライバ11を備えている。
ク13からのアクセス要求信号(リード/ライト要求信
号、リフレッシュ要求信号、プリチャージ要求信号、バ
ンクアクティブ信号)に応答してクロックイネーブル信
号CKEをアクティブ状態(H)にする。
に与えられるアクセス要求信号(リード/ライト要求信
号、リフレッシュ要求信号、プリチャージ要求信号、バ
ンクアクティブ信号)等に基づいてSDRAM10に対
するアクセスの状態遷移を管理し、SDRAM10がア
クティブ状態であるか否かを判定する。SDRAM10
へのリード/ライトアクセスが開始されてから、その後
にプリチャージが行われるまでの期間は、SDRAM1
0はアクティブ状態にある。このアクティブ状態におい
ては、SDRAM10の入出力回路にデータが存在す
る。
を有しており、モード1では、シンクロナスDRAM1
0がアクティブ状態の期間においてシンクロナスDRA
M10のアクセス期間中以外はクロックイネーブル信号
CKEがインアクティブ状態(L)に保持されるよう
に、SDRAM10のアクセス処理に要する期間が経過
した時に第1のマスク信号(H)を発生する。この第1
のマスク信号は、OR回路9を介してAND回路10の
一方の入力に反転入力される。これにより、クロックイ
ネーブル信号CKEがアクティブ状態(H)からインア
クティブ状態(L)に変化される。
れを実行するためのアクセス処理に要する時間は固定
(例えば、1クロックまたは2クロック)であるが、リ
ード/ライトアクセスの場合には、アクセス処理に要す
る期間は、モード情報によって指定されたバースト長な
どによって異なる。このため、リード/ライトアクセス
の場合には、ステート制御回路4は、モード情報によっ
て指定されるバースト長等の情報を使用してシンクロナ
スDRAM10からの最後のデータ出力、またはシンク
ロナスDRAM10への最後のデータ入力が行われるタ
イミングを検出し、その時に第1のマスク信号を発生す
る。
れる場合のタイミングチャートが示されている。ここで
は、バースト長は1に設定されている。図2のタイミン
グチャートから分かるように、SDRAM10への書き
込み、もしくは読みだし要求時にそれまでインアクティ
ブにしておいたクロックイネーブル信号CKEがアクテ
ィブにされ、SDRAM10へのアクセスが行われる。
最後のデータの受け渡しを行うサイクルでクロックイネ
ーブル信号CKEがインアクティブにされ、その状態が
次のアクセスが行われるまで保持される。そして、SD
RAM10への次のアクセス要求が来た時点で、クロッ
クイネーブル信号CKEが再びアクティブにされる。
行う場合も、図3および図4のタイミングチャートにそ
れぞれ示されているように、アクセス処理が実行される
期間だけクロックイネーブル信号CKEがアクティブに
される。なお、図3のコマンドPRCはCBRリフレッ
シュコマンド、BSはバンクセレクトアドレスである。
また、図4のコマンドRFCは、シングルバンクプリチ
ャージコマンド、またはオールバンクスプリチャージコ
マンドである。
の制御を前述のモード1に加えたものであり、このモー
ド2では、ステート制御回路4は、アクセス処理に要す
る期間経過した時に直ぐにクロックイネーブル信号CK
Eをインアクティブ状態に切り替えるのではなく、アク
セス処理に要する期間経過してから所定期間経過するま
でに次のアクセス要求が発行されるか否かを監視し、発
行されれば、クロックイネーブル信号CKEをアクティ
ブ状態に保持する。このモード2の制御では、カウンタ
レジスタ5、カウンタ6、コンパレータ7、AND回路
8が利用される。また、ステート制御回路4は、第1の
マスク信号は発生せず、その代わりに、第2のマスク信
号を発生する。第2のマスク信号の発生タイミングは、
前述した第1のマスク信号の発生タイミングと同じであ
る。
M10がアクティブ状態にある時、リードもしくはライ
ト動作が終了した時点でステート制御回路4は、カウン
タ6に動作指示を送り、これによりカウンタ6はカウン
トアップを開始する。カウンタレジスタ5には、SDR
AMアクセス10のアクセス終了から何クロック経過後
にクロックイネーブル信号CKEをインアクティブにす
るかを指定するパラメタ値が設定されている。このカウ
ンタレジスタ5はCPUによって書き換え可能に構成さ
れており、そのパラメタ値は自由に変更することができ
る。
値とカウンタ6のカウント値の比較を行い、一致した時
に一致信号(H)を発生する。この時、第2のマスク信
号がOR回路9を介してAND回路10の一方の入力に
反転入力される。これにより、クロックイネーブル信号
CKEがアクティブ状態(H)からインアクティブ状態
(L)に変化される。
ート制御回路4は、カウンタ6のカウントアップ動作を
停止する。次のSDRAM10へのアクセス要求が発生
すると、カウンタ6はリセットされ、アクセス中はカウ
ントアップ動作は行われない。
セスが行われる場合のタイミングチャートが示されてい
る。ここで、図4はパラメタ値で指定された期間内に次
のアクセス要求が発行されなかった場合に対応し、図5
はパラメタ値で指定された期間内に次のアクセス要求が
発行された場合に対応している。
に、SDRAM10への書き込み、もしくは読みだし要
求時にそれまでインアクティブにしておいたクロックイ
ネーブル信号CKEがアクティブにされ、SDRAM1
0へのアクセスが行われる。最後のデータの受け渡しを
行うサイクルでカウンタ6のカウント動作が開始され、
パラメタ値で指定された時間(カウント期間)経過する
まではクロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態
に保持される。そして、カウント期間経過した時点で次
のSDRAM10へのアクセス要求の有無が調べられ、
アクセス要求が無ければ、図示のようにクロックイネー
ブル信号CKEがインアクティブにされ、その状態が次
のアクセスが行われるまで保持される。そして、SDR
AM10への次のアクセス要求が来た時点で、クロック
イネーブル信号CKEが再びアクティブにされる。
DRAM10へのアクセス要求が発行された場合には、
図6に示されているように、クロックイネーブル信号C
KEはそのままアクティブ状態に維持され続ける。そし
て、現在のアクセス処理の最後のデータの受け渡しを行
うサイクルでカウンタ6のカウント動作が再び開始さ
れ、パラメタ値で指定された時間(カウント期間)経過
するまではクロックイネーブル信号CKEがアクティブ
状態に保持される。
ル信号CKEの立ち下がり、立ち上がりに要する時間だ
け連続したアクセス要求に対するアクセス処理を高速化
することができる。
うにクロックイネーブル信号CKEをSDRAM10の
アクティブ期間にインアクティブにするのではなく、S
DRAM10のアクティブ/インアクティブ状態に連動
してクロックイネーブル信号CKEをアクティブ/イン
アクティブに設定するモードである。
ようなステートマシンでSDRAM10のアクティブ/
インアクティブ状態を管理している。SDRAM10
は、前述したように、バンクアクティブコマンドの入
力、すなわちインアクティブ状態で最初のリード/ライ
トアクセスが行われるときにアクティブ状態に遷移さ
れ、そしてプリチャージコマンドの入力に応答してイン
アクティブ状態に戻る。したがって、ステート制御回路
4は、SDRAM10がアクティブ状態からインアクテ
ィブ状態に移行するときに前述の第1のマスク信号を発
生してクロックイネーブル信号CKEをアクティブ状態
からインアクティブ状態に設定する。
れる場合のタイミングチャートが示されている。図8の
タイミングチャートから分かるように、SDRAM10
への書き込み、もしくは読みだし要求時にそれまでイン
アクティブにしておいたクロックイネーブル信号CKE
がアクティブにされ、SDRAM10へのアクセスが行
われる。この場合、SDRAM10にバンクアクティブ
コマンドが入力された段階でSDRAM10はアクティ
ブ状態となる。この以降、プリチャージコマンドが入力
されるまでSDRAM10はアクティブ状態を維持し、
その間、クロックイネーブル信号CKEもアクティブ状
態に維持される。
マンドが入力された時は、図9に示されているように、
そのアクセス処理後にSDRAM10はインアクティブ
状態となる。これに応答して、クロックイネーブル信号
CKEもインアクティブ状態に設定される。
SDRAM10のクロックイネーブル信号CKEをでき
る限りインアクティブ状態に保持するための制御が、外
部からのアクセス要求つまりSDRAM10に与えるコ
マンドの種類や、SDRAM10の状態遷移に基づいて
行われ、これによってSDRAM10の低消費電力化を
図ることが可能となる。よって、SDRAMコントロー
ラ12をノートPC等のバッテリ動作が要求される携帯
情報機器に搭載することにより、バッテリ動作可能時間
の延長を実現することができる。
制御装置によれば、クロックイネーブル信号CKEの発
生/非発生を適切に制御できるようになり、シンクロナ
スDRAMの低消費電力化を図ることが可能となる。
ローラの構成を示すブロック図。
1のときに実行するリード/ライトアクセス時のCKE
制御動作を示すタイミングチャート。
1のときに実行するプリチャージ時のCKE制御動作を
示すタイミングチャート。
1のときに実行するリフレッシュ時のCKE制御動作を
示すタイミングチャート。
2のときに実行するリード/ライトアクセス時のCKE
制御動作を示すタイミングチャート。
2のときに実行するリード/ライトアクセス時のCKE
制御動作を示すタイミングチャート。
DRAMの状態管理の原理を示す図。
3のときに実行するリード/ライトアクセス時のCKE
制御動作を示すタイミングチャート。
3のときに実行するプリチャージ時のCKE制御動作を
示すタイミングチャート。
ンタレジスタ、6…カウンタ、7…コンパレータ、10
…シンクロナスDRAM、12…シンクロナスDRAM
コントローラ、13…コマンド制御ロジック、14…C
KE制御ロジック。
Claims (4)
- 【請求項1】 シンクロナスDRAMをアクセス制御す
るメモリ制御装置において、 前記シンクロナスDRAMに対するアクセス要求の発行
に応答してクロックイネーブル信号CKEをインアクテ
ィブ状態からアクティブ状態に設定する手段と、 前記シンクロナスDRAMのアクセス処理に要する期間
の経過に応答して、前記クロックイネーブル信号CKE
をアクティブ状態からインアクティブ状態に設定する手
段とを具備し、 前記シンクロナスDRAMがアクティブ状態の期間にお
いて前記シンクロナスDRAMのアクセス期間中以外は
前記クロックイネーブル信号CKEをインアクティブ状
態に保持できるようにしたことを特徴するメモリ制御装
置。 - 【請求項2】 前記アクセス要求はリード/ライト要求
であり、 前記クロックイネーブル信号CKEをインアクティブ状
態からアクティブ状態に設定する手段は、前記リード/
ライト要求に応答して前記クロックイネーブル信号CK
Eをインアクティブ状態からアクティブ状態に設定し、 前記クロックイネーブル信号CKEをアクティブ状態か
らインアクティブ状態に設定する手段は、前記シンクロ
ナスDRAMからの最後のデータ出力、または前記シン
クロナスDRAMへの最後のデータ入力に応答して、前
記クロックイネーブル信号CKEをアクティブ状態から
インアクティブ状態に設定することを特徴とする請求項
1記載のメモリ制御装置。 - 【請求項3】 前記クロックイネーブル信号CKEをア
クティブ状態からインアクティブ状態に設定する手段
は、 前記シンクロナスDRAMに対するアクセス終了からカ
ウント動作を開始し、そのカウント値によって前記アク
セス処理に要する期間が終了してから所定時間経過した
ことを検知したときに前記クロックイネーブル信号CK
Eをアクティブ状態からインアクティブ状態に設定する
計数手段であって、カウント動作期間中に次のアクセス
要求が発行されたときカウント動作を中止する計数手段
を含み、 前記所定期間内に次のアクセス要求が発行されたときは
前記クロックイネーブル信号CKEがアクティブ状態に
維持されることを特徴とする請求項1記載のメモリ制御
装置。 - 【請求項4】 バンクアクティブコマンドの入力に応答
してアクティブ状態に設定され、プリチャージコマンド
の入力に応答してインアクティブ状態に設定されるシン
クロナスDRAMをアクセス制御するメモリ制御装置に
おいて、 前記シンクロナスDRAMのアクティブ/インアクティ
ブ状態を監視し、前記シンクロナスDRAMがアクティ
ブ状態に移行するときはクロックイネーブル信号CKE
をインアクティブ状態からアクティブ状態に設定し、前
記シンクロナスDRAMがインアクティブ状態に移行す
るときは前記クロックイネーブル信号CKEをアクティ
ブ状態からインアクティブ状態に設定する手段を具備
し、 前記シンクロナスDRAMがインアクティブ状態のとき
は前記クロックイネーブル信号CKEをインアクティブ
状態に保持できるようにしたことを特徴するメモリ制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34157195A JP3728468B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | メモリ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34157195A JP3728468B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | メモリ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180438A true JPH09180438A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3728468B2 JP3728468B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=18347108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34157195A Expired - Fee Related JP3728468B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | メモリ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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