具有本地分别同步的内存模块制造技术

技术编号:22503386 阅读:18 留言:0更新日期:2019-11-09 02:58
一种在具有内存控制器的内存系统中运行的内存模块。该内存模块包括用于接收从内存控制器来的命令信号和输出模块C/A信号和数据缓存控制信号。向组织成组的内存设备提供模块C/A信号,每组包括至少一个内存设备,然而向多个缓存电路提供数据缓存控制信号以控制缓存电路中的数据,每个缓存电路对应一个相应组的内存设备。多个缓存电路分布于该内存模块的一个表面,从而每个数据缓存控制信号在不同时间点达到多个缓存电路。该多个缓存电路包括时钟重新生成电路来重新生成模块控制设备收到的时钟信号和提供重新生成的时钟信号给相应组的内存设备。

Memory module with local separate synchronization

A memory module that runs in a memory system with a memory controller. The memory module includes a command signal for receiving from the memory controller, an output module C / a signal and a data cache control signal. A module C / a signal is provided to a group of memory devices, each group including at least one memory device. However, a data cache control signal is provided to a plurality of cache circuits to control the data in the cache circuit, and each cache circuit corresponds to a corresponding group of memory devices. A plurality of cache circuits are distributed on a surface of the memory module, so that each data cache control signal reaches a plurality of cache circuits at different time points. The multiple cache circuits include a clock regeneration circuit to regenerate the clock signals received by the module control device and provide the regenerated clock signals to the corresponding group of memory devices.

【技术实现步骤摘要】
具有本地分别同步的内存模块本专利技术申请是国际申请日期为2014年7月28日、国际申请号为“PCT/US2014/048517”、国家申请号为“201480053599.3”、专利技术名称为“具有本地分别同步的内存模块”的专利技术专利申请的分案申请。其要求于2013年7月27日递交的美国临时专利申请号为61/859,215的优先权。本申请通过引用关系包含了该美国临时专利申请的全部内容。
本专利技术涉及内存模块
,特别涉及具有分布式数据缓存的内存模块。
技术介绍
随着近来信息技术的发展和广泛使用网络来存储和处理信息,在通过基于微电子的计算和通信方式的合并来对语音、图像、文字和数值方面的合并、处理、存储和分发上存在日益增多的需求。在典型的计算机或服务器系统中,内存模块用于存储数据或信息。内存模块通常包括了多个内存设备,例如动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemorydevices,DRAM)或同步动态随机存储器(synchronousdynamicrandomaccessmemorydevices,SDRAM),这些内存设备为单个或成组封装,和/或设置于印刷电路板(printedcircuitboard,PRB)上。处理器或内存控制器可通过内存总线访问内存模块。对于单内置内存模块(single-in-linememorymodule,SIMM),该内存总线可以为32位宽的数据路径,对于双内置内存模块(dual-in-linememorymodule,DIMM),该内存总线可以为64位宽的数据路径。内存模块的内存设备通常按照排来放置,每一排通常是一个比特位宽。例如,一个64位宽的内存模块描述为具备一个“x64”或“具有64”的组织。类似的,具有72比特位宽排的内存模块可描述为具有“x72”或“具有72”的组织。内存模块的内存容量或内存密度随着内存模块的内存设备数量的增加而增加。内存模块中内存设备的数量增加可通过增加每排内存设备的数量或通过增加排的数量。在一些传统内存模块中,在使用中排可通过从处理器或内存控制器来的控制信号进行选择或激活。这种控制信号的例子包括但不限于排选择信号,也叫做芯片选择信号。大部分计算机和服务器系统支持单个内存模块上有限数量的排,这种方式会限制可在计算机和服务器系统上使用的内存模块的内存密度。为了使得内存模块中的内存设备能被正确使用,对内存模块中的控制信号分派和控制时钟信号存在严格的约束。在一些传统内存模块中,控制线按照到每个内存组件相同信号长度的方式来设置,从而来消除在内存模块中的不同内存设备上控制信号和控制时钟信号的时间偏差。到每个内存设备的控制线长度平衡会降低系统性能,限制内存设备的数量和将内存设备的连接复杂化。在一些传统内存系统中,内存控制器包括用于写和/或读的平衡装置(levelingmechanisms),以抵消不平衡的控制线长度和内存模块上的内存设备的载荷。但是,随着内存运算速度和内存密度的持续提高,这种平衡装置在确保内存模块接收和/或发送的控制和/或数据信号的时间正确性方面也是不足够的。
技术实现思路
本专利技术提供一种内存模块,被配置为通过Nxn比特宽度的内存总线与一内存控制器连接,所述内存总线包括一组控制信号线和N组n比特宽度的数据/选通信号线,其中,N和n为大于1的整数,包括:控制电路,用于通过所述控制信号线来接收来自所述内存控制器的输入地址/控制(C/A)信号和系统时钟(MCK),所述控制电路还用于响应所述系统时钟和输入C/A信号而输出模块时钟信号(CK)、模块C/A信号和数据缓存控制信号;N个数据缓存,每个数据缓存被配置为接收来自模块控制电路的模块时钟信号和数据缓存控制信号,所述N个数据缓存中的每个数据缓存被配置为操作性地耦接到相应的一组n比特宽度的数据/选通信号线,所述每个数据缓存包括数据路径以及响应所述数据缓存控制信号来控制所述数据路径的逻辑,所述数据路径中的至少一个包括受所述逻辑控制的可编程延迟电路,所述每个数据缓存还被配置为响应所述模块时钟信号来产生相应的本地时钟信号,所述相应的本地时钟信号与所述模块时钟信号锁相并具有相对于所述模块时钟信号的相应可编程延迟;以及内存设备,包括对应于所述N个数据缓存中相应数据缓存的N组内存设备,所述N组内存设备中相应一组耦接到对应的数据缓存并被配置为接收来自所述控制电路的模块C/A信号和来自所述对应的数据缓存的相应的本地时钟信号,所述N组内存设备中的每一组还被配置为响应所述模块C/A信号和所述相应的本地时钟信号、通过所述对应的数据缓存中的数据路径来与所述内存控制器进行数据和数据选通信号的通信。附图说明图1是本专利技术一个实施例中的包括至少一个内存模块的内存系统示意图。图2A-2D是本专利技术实施例中内存模块组件交互关系的示意图。图3是本专利技术一个实施例的内存模块中多个数据缓存中的一个的示意图。图4A-4B是本专利技术实施例中的数据和与内存模块中内存设备相连的数据选通信号线的示意图。图5A-5B是本专利技术实施例中可与内存模块的数据缓存相连的不同数目的内存设备的示意图。图6A是本专利技术实施例的从内存控制设备发送到内存模块中的多个数据缓存的数据缓存控制信号的示意图。图6B是本专利技术实施例中位于数据缓存中的控制电路。图6C是本专利技术实施例中位于数据缓存中的控制处理电路。图7A是本专利技术实施例中用于操作内存模块的方法流程示意图。图7B是本专利技术实施例中的训练本地时钟同步信号的方法流程示意图。图8是本专利技术一个实施例中位于数据缓存中的DQ或DQS路由电路的示意图。图9是本专利技术一个实施例中位于数据缓存中的具有延时电路的DQS路由电路示意图。图10是本专利技术一个实施例中位于数据缓存中具有延时电路的DQ路由电路示意图。图11是本专利技术一个实施例中位于DQ或DQS路由电路中的延时电路。图12A和12B是本专利技术一个实施例中由内存模块分别执行写和读操作的时序示意图。图13是本专利技术实施例位于数据缓存中的延时控制电路的示意图。图14是本专利技术一个实施例中的用于数据边缘对齐的方法流程示意图。具体实施方式本实施例中的内存模块包括以组方式放置的内存设备,内存控制设备和数组缓冲(DB)。数据缓存有时又可叫做缓存电路,隔离电路,隔离设备或载荷减少设备。内存模块可用于相应内存指令(例如读,写,更新和预充电等)来执行内存运算,每种内存指令可由内存控制器发给内存模块的一套控制/地址(C/A)信号来表示。例如,C/A信号可包括一行地址选通信号(/RAS),一排地址选通信号(/CAS),可写信号(/WE),可输出信号(/OE),一个或多个芯片选择信号,行/列地址信号和存储库地址信号。内存控制器也可发送一个系统时钟信号给内存模块。在一个实施例中,模块控制设备接收C/A信号和系统时钟信号,并响应从内存控制器来的内存指令来产生一套模块控制/地址(C/A)信号和一套数据缓存控制信号。模块控制设备通过模块C/A信号线发送模块C/A信号给内存设备,模块控制设备通过数据缓存控制信号线发送数据缓存控制信号(有时也叫DBCS)给缓存电路。在本专利技术一些实施例中,缓存电路与相应内存设备组相关并且在内存模块的与内存设备相应组相关的数据/选通信号线相应位置处分布。因此,在一些高速运算中,每个数据缓存控制信本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种内存模块,被配置为通过N x n比特宽度的内存总线与一内存控制器连接,所述内存总线包括一组控制信号线和N组n比特宽度的数据/选通信号线,其中,N和n为大于1的整数,包括:控制电路,用于通过所述控制信号线来接收来自所述内存控制器的输入地址/控制(C/A)信号和系统时钟(MCK),所述控制电路还用于响应所述系统时钟和输入C/A信号而输出模块时钟信号(CK)、模块C/A信号和数据缓存控制信号;N个数据缓存,每个数据缓存被配置为接收来自模块控制电路的模块时钟信号和数据缓存控制信号,所述N个数据缓存中的每个数据缓存被配置为操作性地耦接到相应的一组n比特宽度的数据/选通信号线,所述每个数据缓存包括数据路径以及响应所述数据缓存控制信号来控制所述数据路径的逻辑,所述数据路径中的至少一个包括受所述逻辑控制的可编程延迟电路,所述每个数据缓存还被配置为响应所述模块时钟信号来产生相应的本地时钟信号,所述相应的本地时钟信号与所述模块时钟信号锁相并具有相对于所述模块时钟信号的相应可编程延迟;以及内存设备,包括对应于所述N个数据缓存中相应数据缓存的N组内存设备,所述N组内存设备中相应一组耦接到对应的数据缓存并被配置为接收来自所述控制电路的模块C/A信号和来自所述对应的数据缓存的相应的本地时钟信号,所述N组内存设备中的每一组还被配置为响应所述模块C/A信号和所述相应的本地时钟信号、通过所述对应的数据缓存中的数据路径来与所述内存控制器进行数据和数据选通信号的通信。...

【技术特征摘要】
2013.07.27 US 61/859,2151.一种内存模块,被配置为通过Nxn比特宽度的内存总线与一内存控制器连接,所述内存总线包括一组控制信号线和N组n比特宽度的数据/选通信号线,其中,N和n为大于1的整数,包括:控制电路,用于通过所述控制信号线来接收来自所述内存控制器的输入地址/控制(C/A)信号和系统时钟(MCK),所述控制电路还用于响应所述系统时钟和输入C/A信号而输出模块时钟信号(CK)、模块C/A信号和数据缓存控制信号;N个数据缓存,每个数据缓存被配置为接收来自模块控制电路的模块时钟信号和数据缓存控制信号,所述N个数据缓存中的每个数据缓存被配置为操作性地耦接到相应的一组n比特宽度的数据/选通信号线,所述每个数据缓存包括数据路径以及响应所述数据缓存控制信号来控制所述数据路径的逻辑,所述数据路径中的至少一个包括受所述逻辑控制的可编程延迟电路,所述每个数据缓存还被配置为响应所述模块时钟信号来产生相应的本地时钟信号,所述相应的本地时钟信号与所述模块时钟信号锁相并具有相对于所述模块时钟信号的相应可编程延迟;以及内存设备,包括对应于所述N个数据缓存中相应数据缓存的N组内存设备,所述N组内存设备中相应一组耦接到对应的数据缓存并被配置为接收来自所述控制电路的模块C/A信号和来自所述对应的数据缓存的相应的本地时钟信号,所述N组内存设备中的每一组还被配置为响应所述模块C/A信号和所述相应的本地时钟信号、通过所述对应的数据缓存中的数据路径来与所述内存控制器进行数据和数据选通信号的通信。2.根据权利要求1所述的内存模块,其中,所述控制电路、所述N个数据缓存和所述内存设备与同一块印刷电路板连接,所述印刷电路板包括沿着其一边布置的、用于连接到所述一组控制信号线中相应控制信号线和所述N组n比特宽度的数据/选通信号线中相应的数据/选通信号线的连接器,并且其中所述N个数据缓存沿着所述印刷电路...

【专利技术属性】
技术研发人员:李铉雅耶斯·R·巴克塔
申请(专利权)人:奈特力斯股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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