发明名称 缩短记忆器取还时间之方法与装置
摘要 一种藉提供较记忆储存周期为短之记忆取还周期以加速电脑记忆系统之运作。本发明藉变变电脑之半导体记忆晶片中取还运作恢复部分之定时而完成此一目的。各晶片具有至少一种态随意进接记忆器阵列DRAM(dynamic random access memory)与一小高速缓冲记忆器SRAM(static randem access memory)于晶片。系统记忆控制器认可记忆器要求之取还或储存状态而产生一DRAM之副排位址定时信号RAS Sub-Row address timing signal)以及一高速缓冲记忆位址定时信号CAS(cache address timing signal)以赋能予SRAM中数元之进接与定址以及 DRAM中之恢复。本发明系控制RAS对接近自晶片上诸 SRAM资料取还开始之取还周期起动DRAM恢复,但控制RAS直至SRAM资料储存已完成时为止不对储存周期起动DRAM恢复。晶片之时钟脉波包含电路以使在DRAM恢复期间自诸 SRAM取还资料,但预防DRAM之自开始恢复直至储存于 SRAM之资料已完成时为止。
申请公布号 TW191929 申请公布日期 1992.10.01
申请号 TW080110083 申请日期 1991.12.24
申请人 万国商业机器公司 发明人 狄.希.罗;杰.曲.达瑞二世;斯.凯.陈
分类号 G06F12/06;G06F15/409;H01L21/00 主分类号 G06F12/06
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种相关于由半导体记忆器晶片之时钟脉波产 生器所输 出DRAM (dynomic randomaccess memory动态随意进接记 忆器)资料进接时钟脉波序列定时,以控制DRAM恢复 时钟 脉波序列定时之方法,此晶片具有至少一DRAM以储 存资料 于晶片以及一小高速记忆器(cache)于晶片以对晶片 取还 或储存运作进接资料于DRAM,包含下列步骤:当资料 取还 完成于小高速记忆器cache时乃以时钟脉波产生器 启动 DRAM恢复时钟脉波序列,以重叠DRAM恢复与cache中之 资 料取还。2.一种相关于由半导体记忆器晶片之时 钟脉波产生器所输 出DRAM资料进接时钟脉波序列定时,以控制DRAM恢复 时钟 脉波序列定时之方法,此晶片具有至少一DRAM以储 存资料 于晶片以及一小高速记忆器(cache)以对晶片中资料 之取 还或储存运作进接资料于DRAM,包含下列步骤:当晶 片实 施取还运作时于cache中取还一或较多之资料数元 以因应 于记忆器以资料取还要求,藉在取还步骤期间之时 钟脉波 产生器而启动DRAM恢复时钟脉波序列,以控制DRAM恢 复使 DRAM准备次一取还或储存运作,在取还步骤之完成 前结束 对取还运作之DRAM恢复,以重叠DRAM恢复与cache中资 料 之取还。3.根据申请专利范围第2项之对半导体记 忆器晶片之运作 定时中,另外包含下列步骤:定时于由晶片对储存 运作之 时钟脉波信号DRAM进接序列之启动作为由晶片之次 一进接 运作,以当DRAM恢复完全重叠对取还运作之SRAM(static random access memory静态随意进接记忆器)取还进接时 ,紧随对前晶片运作cache之取还进接。4.根据申请 专利范围第3项之对半导体记忆器晶片之运作 定时中,另外包含下列步骤:提供静态随意进接记 忆器 SRAM阵列作为晶片上之cache。5.根据申请专利范围 第4项之对半导体记忆器晶片之运作 定时中,另外包含下列步骤:此外提供一误差检测 与改正 电路ECC(error correctingcircuit)于由时钟脉波信号所 控制双向径路中之DRAM与SRAM之间,以用于晶片之DRAM 取 还运作与DRAM储存运作二者,其中自SRAM至DRAM之径路 在 SRAM中资料数元之取还进接期间系用作DRAM之恢复 。6.一种相关于对cache资料进接定时之控制DRAM恢 复定时 之方法,此定时系受由半导体记忆器中时钟脉波产 生器所 提供之DRAM恢复时钟脉波序列所控制,包含至少一 动态随 意进接记忆器(DRAM)以储存资料于晶片以及一小高 速记忆 器(cache)于晶片上以对储存于晶片中资料之取还或 储存 运作进接DRAM之资料,包含下列步骤:在SRAM系以自 DRAM 之资料加载时与在完成资料进接于SRAM前之间之取 还进接 资料于SRAM中之期间,启动DRAM恢复时钟脉冲序列之 产生 ,以获得至少一部份之DRAM恢复与SRAM中资料进接之 重叠 。7.一种于对半导体记忆器晶片之运作定时中具 有至少一动 态随意进接(DRAM)阵列与一小高速记忆器(cache)于晶 片 ,及若干接头以接收若干二进位址信号与至少由晶 片外部 产生之一资料信号,连接至接头之晶片中之若干电 路以接 收定址于横排储存数元于DRAM中之某些位址信号, 晶片上 之诸其它电路以自定址之横排选择副排并转输此 副排至 cache资料选择电路以接收其它位址信号俾选择资 料位置 以储存至少一资料数元以供取还或储存运作于 cache,以 及一资料转输连接于晶片以内以连接cache中选出 之资料 数元位置至诸接头之一以转输资料于选出资料数 元位置与 其连接之间之任一方向,包含下列步骤:产生时钟 脉波信 号之资料进接序列以控制晶片上诸电路之运作定 时,俾选 择DRAM中之横排与自选出之横排选择副排及转输副 排至 cache,以及藉取还或储存于选出位置中副排中之一 或较 多资料数元而进接cache中之资料且转输此资料数 元于 cache与资料接头之间,以及产生一时钟脉波信号之 DRAM 恢复序列以控制晶片上诸电路之运作定时俾获得 DRAM恢复 至使DRAM能以使用次一资料进接运作之既定状态, 以及一 俟或紧接完成产生时钟脉波信号之资料进接序列 后一些系 在cache业经以对cache中取还资料之副排加载后一即 行启 动时钟脉波信号之DRAM恢复序列。8.根据申请专利 范围第7项之对半导体记忆器晶片之运作 定时中,另外包含下列步骤:在起动cache中之资料取 还 后,定时于时钟脉波信号之DRAM恢复序列之启动。9. 根据申请专利范围第7或第8项之对半导体记忆器 晶片之 运作定时中,另外包含下列步骤:在cache中之资料取 还 结束前完成DRAM恢复,以由晶片对取还运作重叠资 料进接 与恢复。10.根据申请专利范围第7项之对半导体记 忆器晶片之运作 定时中,另外包括下列步骤:一俟cache中资料取还完 成 时即藉启动时钟脉波信号之资料进接序列,而起动 对次一 取还运作于晶片中之资料进接。11.根据申请专利 范围第7项之对半导体记忆器晶片之运作 定时中,另外包含下列步骤:藉启动DRAM恢复序列而 终止 时钟脉波信号之DRAM资料进接控制序列。12.根据申 请专利范围第7项之对半导体记忆器晶片之运作 定时中,另外包含下列步骤:定时于由晶片对取还 或储存 运作之时钟脉波信号DRAM进接序列之启动作为由晶 片之次 一进接运作,以紧随对前晶片运作cache之取还进接, 其 中DRAM恢复对前取还运作完全重叠cache取还进接。 13.根据申请专利范围第1项之对半导体记忆器晶片 之控制 DRAM恢复时钟脉冲序列之方法,另外包含下列步骤: 输入 至晶片:-DRAM位址定时控制信号与-cache位址定时控 制 信号以及一取还/储存状态信号。藉AND电闸之输出 一当 此电闸接收:取还/储存状态信号之取还状态以及 并无 DRAM定址状态对DRAM位址定时控制信号时一而启动 DRAM恢 复时钟脉波序列。14.根据申请专利范围第13项之 对半导体记忆器晶片之控 制DRAM恢复时钟脉冲序列之方法,另外包含下列步 骤:藉 另-AND电闸之输出-当此电闸接收:取还/储存状态信 号之取还状态及并无cache位址状态对cache位址定时 控制 信号以及并无DRAM位址定时控制信号时-而启动DRAM 恢复 时钟脉波序列,以及具有对晶片之取还运作不同于 对储存 运作之时限。15.一种于一半导体记忆器晶片中控 制启动DRAM复时钟脉 冲序列之装置,具有至少一动态随意进接记忆器( DRAM)阵 列与一小高速记忆(cache)于晶片上,以及若干接头 以接 收二进位址,资料与定时信号,提供至接头之定时 信号包 含:取还/储存状态信号、DRAM副排定址之定时信号 以指 示有关DRAM定址状态或DRAM恢复状态之制约,以cache 资 料定时信号以指示cache定址状态之有无制约,以及 连接 至少诸接头之一至cache之装置以转输资料于cache中 选出 资料数元(诸)位置与接头之间之任一方向,包含:第 一 组之延迟电路依次连接以产生时钟脉冲信号俾定 时于-选 择以及自DRAM副排转输资料至cache。第二组之延迟 电路 依次连接以产生时钟脉冲信号俾对涉及定时之次 一DRAM运 作定时于DRAM恢复以自cache转输资料至DRAM副排,第 一 装置以当DRAM副排位址定时信号指示DRAM定址状态 之存在 ,与取还/储存状态信号指示取还状态之存在时,对 晶片 中取还运作启动DRAM恢复时钟脉冲序列,此启动DRAM 恢复 时钟脉波序列系活化DRAM恢复以重叠在cache资料定 时信 号存在期间cache中资料之取还,以及第二装置以当 DRAM 副排位址定时信号指示DRAM恢复状态之制约,与取 还/储 存状态信号指示储存状态之存在。以及cache资料 定时信 号指示cache定址状态并无制约时,对晶片中储存运 作启 动DRAM恢复时钟脉冲序列,此启动DRAM恢复时钟脉冲 序列 系活化DRAM恢复以极少或竟无重叠cache中资料之储 存, 以导致储存运作时间不同于晶片之取还运作时间 。16.一种于一记忆系统中具有若干半导体晶片、 各晶片包 含至少一DRAM(dynomic randomaccess memory array动态 随意进接记忆器阵列)与一小cache(高速记忆器),转 输 资料于各DRAM与其cache之间之装置,以获得外部进接 至 储存于cache之资料,此外各晶片具有若干接头以接 收二 进位址,资料与诸控制信号,诸控制信号包含:取还/ 储 存RE(重置赋能)信号,具有进接位准与DRAM恢复位准 之 横排位址定时信号RAS(row address timingsignal),转 换RAS信号至其用以定时于资料之转输自DRAM至其 cache之 进接位准,转换RAS信号至其用以定时于资料之转输 自 cache至其DRAM之DRAM恢复位准,具有阻止位准以防资 料 进接于cache与使用开关以控制进接cache之资料定时 之纵 列进接定时信号CAS(column access timingsignal),时 钟脉波产生装置于各晶片提供进接时钟脉波信号 以定时于 资料之转输自DRAM至cache以及提供恢复时钟脉波信 号以 控制资料转输自cache至DRAM,包含:波形产生装置于 记 忆控制器MC (memory controller)以产生RAS与CAS波形, RAS波形系以进接控制部分继以DRAM恢复定时部分所 产生 ,而CAS波形则系以cache进接定时信号继以无进接定 时信 号一在以期间至无资料之进接完成于cache中一而 产生, 时钟脉冲信号产生装置于各晶片以产生定时信号 俾控制 DRAM进接与恢复运作,此系藉下列装置而实施,包含: 当 接收之RAS波形提供恢复定时部分与CAS波形提供非 进接定 时控制信号,而同时资料储存状态系由取还/储存 状态信 号所提供时之启动DRAM恢复运作之装置,以及当此 RAS波 形提供恢复定时信号与CAS波形提供资料进接定时 控制信 号,而同时资料取还状态系由取还/储存状态信号 所提供 时,该启动装置则另行启动DRAM恢复运作以获得较 各晶片 中储存资料时间为短之取还资料。17.根据申请专 利范围第16项之对储存于记忆系统中取还 资料缩短定时之装置,另外包含:记忆器缓冲装置 以储存 以并联连接至记忆系统晶片之资料单位,记忆资料 滙流排 以转输资料单位于记忆控制器MC(memorycontroller)与 记 忆缓冲器之间,以及于无资料之转输于诸连续资料 单位之 间以缩灭或避免间隙时间之装置,当资料单位受取 还于记 忆系统时资料乃转输于记忆资料滙流排。18.根据 申请专利范围第16项之对储存于记忆系统中取还 资料缩短定时之装置,另外包含:记忆取还缓冲器 置与记 忆储存缓冲器装置,各缓冲器装置以并联连接至记 忆系统 中之晶片,各缓冲器装置能以储存资料单位自(或) 转输 资料单位至诸晶片,记忆控制器(MC)滙流排装置以 发送 资料单位至(以及接收资料单位自)缓冲器装置,以 及 RAS控制装置以控制晶片中资料之取还进接俾重叠 晶片中 之资料取还与由晶片之恢复,以供次一进接而减少 或竟避 免转输时间间隙于滙流排装置,在此期间并无资料 转输于 诸资料单位间之滙流排装置以对提至MC之连续记 忆取还要 求作连续之进接于记忆系统。19.一种相关储存资 料于电脑记忆系统之时间以缩短对取 还资料时间之方法,此记忆系统具有若干半导体晶 片,各 晶片包含至少一动态随意进接记忆器阵列(DRAM)与 一小 高速记忆器阵列(cache),以及于各晶片中转输资料 于 各DRAM与其cache间之装置,以获得较快速之外部进接 至 储存于cache中之DRAM资料,包含自记忆系统中任何进 接 晶片上之cache重叠取还资料与相关cache之DRAM恢复, 而 不具有对晶片上各储存进接资料之相同之重叠以 获得对取 还资料较对晶片上储存资料为短之时间。20.一种 产生波形以驱动若干记忆器晶片于电号脑记忆系 统之方法,各晶片包含至少一动态随意进接储存器 阵列( RRAM)与一小高速记忆器阵列(cache),各记忆器晶片 需活性时间以转输资料自DRAM至其cache以进接cache 中之 资料,此外各晶片亦需DRAM恢复时间以备晶片为其 次一资 料进接,包含:检测各记忆要求以决定其是否为一 取还或 储存要求,对记忆取还进接,对记忆储存进接以及 对DRAM 恢复,储存不同之时间数値,对各记忆要求以两部 分产生 晶片控制信号,以分别控制晶片资料之进接与自进 接之晶 片恢复,包含:依据该要求是否为取还或储存要求 而使用 非为对取还进接时间値即为对储存进接时间値而 提供该第 一部份,以获得对取还资料较对储存资料为短之时 间,以 及藉使用DRAM恢复时间値于紧随第一部分后提供第 二部分 ,而后要求次一进接要求以产生次一晶片控制信号 。21.根据申请专利范围第20项之产生波形以驱动 若干记忆 器晶片于电脑记忆系统之方法,另外包含:发射晶 片控制 信号至记忆系统中之晶片以控制各取还与储存进 接,其中 该第一部分系控制晶片中之进接资料而第二部分 则控制由 晶片之恢复以赋能于其次一进接。22.一种产生波 形以驱动电脑记忆系统中之若干记忆器晶 片之方法,各晶片包含至少-动态随意进接储存器 阵列( DRAM)与一小高速记忆器阵列(cache),各记忆器晶片 需活性时间以转输资料自DRAM至其cache以及进接 cache中 之资料,此外各晶片亦需DRAM恢复时间以备晶片为 其次一 资料之进接,包含:检测各记忆要求以决定其是否 为一取 还或储存要求,对记忆取还进接储存第一时间値, 对记忆 储存进接储存第二时间値,以及对自进接之晶片恢 复储存 第三时间値,对各记忆要求以两部分产生晶片控制 信号, 包含:藉使用非为对取还要求之第一时间値即为使 用对储 存要求之第二时间値而产生第一部分以允许第一 部分具有 对取还资料较对储存资料为短之时间,以及藉使用 第三时 间値而产生第二部分,以在要求次一记忆进接要求 前具有 充份之时间以作DRAM恢复俾对次一晶片进接启动产 生次一 晶片控制信号。23.根据申请专利范围第22项之产 生波形以驱动电脑记忆 系统中之记忆器晶片之方法,另外包含:定位时钟 脉波信 号产生装置于各晶片以产生定时信号俾控制DRAM进 接与恢 复运作,包含:当接收之RAS波形系提供恢复定时部 分与 CAS波形系提供非进接定时控制信号,而同时资料储 存状 态系由取还/储存状态信号所提供时,启动DRAM恢复 运作 ,以及当RAS波形系提供恢复定时信号与CAS波形提供 资料 进接定时控制信号,而同时资料取还状态系由取还 /储存 状态信号提供时,启动DRAM恢复运作以获得对取还 资料较 对各晶片中储存资料为短之时间。24.根据申请专 利范围第22项之产生波形以驱动电脑记忆 系统中之若干记忆器晶片,另外包含:接收对记忆 储存进 接之记忆要求以于记忆系统中储存较小于最大容 积资料单 位之分数式资料单位作为最大序列之并联运作而 可储存于 晶片中。使用第四时间値以对储存分数式资料单 位之记忆 要求产生晶片控制信号之第一部分,使此第四时间 値少于 第二时间値以造成对储存分数式资料单位波形之 第一部分
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