多路径可访问半导体存储器设备及其邮箱访问控制方法技术

提供了一种具有邮箱区域的多路径可访问半导体存储器设备及其邮箱访问控制方法。所述半导体存储器设备包括Ｎ个端口、位于存储器单元阵列中的至少一个共享存储器区域、以及用于消息通信的Ｎ个邮箱区域。所述至少一个共享存储器区域操作性地连接到所述Ｎ个端口，并且可通过多个数据输入／输出线来访问，以形成所述至少一个共享存储器区域和一个端口之间的数据访问路径，所述一个端口在所述Ｎ个端口中具有对所述至少一个共享存储器区域的访问权限。所述Ｎ个邮箱区域按与所述Ｎ个端口一一对应的方式而被提供，并且当所述至少一个共享存储器区域的预定区域的地址被应用于所述半导体存储器设备时，可通过所述多个数据输入／输出线访问所述Ｎ个邮箱区域。可以获得邮箱的高效布局和高效消息访问路径。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2007年1月17日提交的韩国专利申请10-2007-0005158的优先权，为了在此充分阐述的全部目的，其内容通过完全引用合并到此。
本专利技术总体构思涉及半导体存储器设备。更具体地说，本专利技术总体构思涉及一种具有邮箱区域的多路径可访问半导体存储器设备及其邮箱访问控制方法。
技术介绍
通常，具有多个访问端口的半导体存储器设备被称为多端口存储器，具体地说，具有两个访问端口的存储器设备被称为双端口存储器。作为具有可按随机顺序访问的RAM端口和仅可按连续顺序访问的SAM端口的图像处理视频存储器，典型的双端口存储器为本领域所熟知。或者，用于通过存储器单元阵列中的多个访问端口从共享存储器区域读取或写入到共享存储器区域的动态随机存取存储器在此被称为本专利技术总体构思中的多路径可访问半导体存储器设备，所述存储器单元阵列不具有SAM端口，而被构建为DRAM单元。在近来的便携式电子系统(例如手持多媒体播放器或手持电话)或电子装置(例如PDA等)中，制造商已经生产了采用图1所示的多个处理器的多处理器系统的产品，以得到高速和平滑的操作。参照图1，第一处理器10和第二处理器12通过连接线L10彼此连接。进一步地，NOR存储器14和DRAM 16通过所确定的总线B1-B3与第一处理器10耦合。DRAM 18和NAND存储器20通过所确定的总线B4-B6与第二处理器12耦合。第一处理器10可以具有执行通信信号的调制和解调的调制解调器功能。第二处理器12可以具有处理通信数据或游戏或执行娱乐等的应用功能。具有NOR结构的单元阵列的NOR存储器14以及具有NAND结-->构的单元阵列的NAND存储器20二者都是具有带有浮动门(floating gate)的晶体管存储器单元的非易失性存储器。这样的NOR存储器和NAND存储器适用于存储即使关断电源也不能移除的数据，例如手持装置的特定代码以及待保留的数据。DRAM 16和18运行为主存储器，用于处理器的数据处理。然而，在图1所示的多处理器系统中，DRAM分别与每个处理器对应，并且每一DRAM均被分配给每个处理器，在此使用具有相对低的速度的UART、SPI、SRAM接口。因此，难以确保满意的数据传输速度，这导致了尺寸的复杂化，并增加了存储器的配置的费用。为此，提供图2所示的方案，以减少尺寸，并增加数据传输速度，以及减少DRAM的数量。在图2中，一个DRAM 17通过总线B1和B2与第一处理器10和第二处理器12耦合。为了每一处理器10、12通过图2所示的多处理器系统中的两条路径访问一个DRAM 17，需要将两个端口连接到对应的总线B1和B2。然而，典型的DRAM具有单个端口。因此，由于存储器存储体(memory bank)或端口的结构而难以将图2的多处理器系统应用于典型的DRAM。于2003年5月15日公布的由Matter等人所专利技术的美国公开US2003/0093628公布了具有图3的配置的现有技术，其中，可以由多个处理器来访问共享存储器区域。参照示出多处理器系统50的图3，存储器阵列35包括第一部分、第二部分和第三部分。进一步地，存储器阵列35的第一部分33仅通过端口37由第一处理器70来访问。第二部分31仅通过端口38由第二处理器80来访问。第三部分32由全部的第一处理器70和第二处理器80来访问。存储器阵列35的第一部分33和第二部分31的尺寸可以根据第一处理器70和第二处理器80的运算负荷而灵活地改变。可以用存储器类型或盘存储类型来实现存储器阵列35的类型。为了实现由DRAM结构中的存储器阵列35内的第一处理器70和第二处理器80所共享的第三部分32，可以布置存储器阵列35的存储器区域和输入/输出读出放大器，并且可以适当地控制各个端口的读取/写入路径。更进一步地，已经使用UART、SPI或SRAM来得到传统处理器(即调制解调器和应用处理器(或多媒体处理器))之间的通信。这样的接口导致速度受限，管脚数量增加等。具体地说，为了获得三维游戏或图像通信、HDPDA、-->WIBRO等中的平滑操作，应该增加调制解调器和处理器之间的数据流量，因此倾向于增加处理器之间的高速接口的需求。在具有两个或更多处理器的多处理器系统中，需要一种适合的方案，其能够共享DRAM存储器单元阵列中所分配的共享存储器区域，并且同时解决由存储器外部的低速接口所导致的问题。参照图4对其进行描述。图4是示出具有传统多路径可访问半导体存储器设备(DRAM)的多处理器系统的框图。参照图4，便携式通信系统包括第一处理器10、第二处理器12和DRAM 17，DRAM 17包括由存储器单元阵列内的第一处理器10和第二处理器12所访问的存储器区域。该便携式通信系统还包括闪存101(NOR)和102(NAND/OneNAND)，其通过每一总线连接到第一处理器10和第二处理器12。虽然并非受限于此，但图4所示的DRAM 17可以被配置为具有两个独立端口。如果具有信号INTa的输出的端口A在此被称为第一端口，而具有信号INTb的输出的端口B在此被称为第二端口，则第一端口通过通用输入/输出(GPIO)线连接到第一处理器10，而第二端口通过通用输入/输出(GPIO)线连接到第二处理器12。第一处理器10可以具有执行通信信号的调制和解调的调制解调器功能、基带处理功能等。第二处理器12可以具有用于处理通信数据或执行游戏、运动图像、娱乐等的应用功能。第二处理器12可以根据需要而成为多媒体协处理器。闪存102和102是以一个或多个MOS晶体管所构建的非易失性存储器，其中，存储器单元阵列的配置所连接的单元具有NOR结构或者NAND结构，而存储器单元具有浮动门。闪存101和102适用于存储即使关断电源也不能移除的数据，例如手持装置的特定代码和待保留的数据。如图4所示，具有双端口的DRAM 17可以用于存储将由处理器10和12执行的命令和数据。进一步地，DRAM 17负责第一处理器10和第二处理器12之间的接口功能。在第一处理器10和第二处理器12之间的通信中，使用DRAM接口而不使用外部接口。为了通过DRAM提供处理器之间的接口，在DRAM内部适配接口单元，例如寄存器、缓冲器等。所述接口单元具有信号量(semaphore)区域和邮箱区域，其对于处理系统开发人员可以是熟悉的概念。使能DRAM中的共享存储器区域的可选的一行的特定行地址(即，1FFF800h～1FFFFFFh，2KB大小＝1行大小)被可变地分配给内部寄存器作为-->接口单元。也就是说，当应用特定行地址1FFF800h～1FFFFFFh时，与共享存储器区域对应的特定字线被禁用，而接口单元被使能。结果，对于系统而言，通过使用直接地址映射方法来访问接口单元的信号量区域和邮箱区域，并且在DRAM内部，以对应的禁用地址所访问的命令被解码，并且以DRAM内部所适配的寄存器来执行映射。因此，对于这个区域，芯片集的存储器控制器按与其它存储器的单元相同的方法来生成命令。按每端口(每处理器)来特定地适配邮箱区域。在双端口中，提供两个种类。在邮箱区域中，可在第一处理器10中写入邮箱A至B区域，但在第二处理器12中不允许仅可读取操作和写入操作。反之，可在第二处理器12中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有Ｎ个端口的半导体存储器设备，所述设备包括：　　　　被提供在存储器单元阵列中的至少一个共享存储器区域，操作性地连接到所述Ｎ个端口，并且可通过多个数据输入／输出线来访问，以形成所述至少一个共享存储器区域和在所述Ｎ个端口中的一个端口之间的数据访问路径，所述一个端口具有对所述至少一个共享存储器区域的访问权限；以及　　　　按与所述Ｎ个端口一一对应的方式提供的Ｎ个邮箱区域，用于消息通信，并且当所述至少一个共享存储器区域的预定区域的地址被应用于所述半导体存储器设备时，可通过所述多个数据输入／输出线访问。

【技术特征摘要】
KR 2007-1-17 5158/071.一种具有N个端口的半导体存储器设备，所述设备包括：被提供在存储器单元阵列中的至少一个共享存储器区域，操作性地连接到所述N个端口，并且可通过多个数据输入/输出线来访问，以形成所述至少一个共享存储器区域和在所述N个端口中的一个端口之间的数据访问路径，所述一个端口具有对所述至少一个共享存储器区域的访问权限；以及按与所述N个端口一一对应的方式提供的N个邮箱区域，用于消息通信，并且当所述至少一个共享存储器区域的预定区域的地址被应用于所述半导体存储器设备时，可通过所述多个数据输入/输出线访问。2.如权利要求1所述的设备，其中，N为2，所述两个端口中的一个是第一端口，所述两个端口中的另一个是第二端口。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述两个邮箱区域中的每一个包括：至少一个第一邮箱，其可通过所述第一端口来写入和读取，并且不可通过所述第二端口来写入但可通过所述第二端口来读取；以及至少一个第二邮箱，其可通过所述第二端口来写入和读取，并且不可通过所述第一端口来写入但可通过所述第一端口来读取。4.如权利要求3所述的设备，进一步包括：邮箱路径控制器，用于设置通过所述第一端口和所述第二端口到达所述两个邮箱区域的至少一个消息访问路径。5.如权利要求4所述的设备，其中，所述两个邮箱区域被布置在所述至少一个共享存储器区域的两侧，并且所述数据输入/输出线被平行地布置在所述至少一个共享存储器区域上，以形成共享路径，所述共享路径充当数据访问路径或消息访问路径。6.如权利要求5所述的设备，其中，所述至少两个第一邮箱被分类为：至少一个第一局部邮箱，其能够通过所述共享路径连接到所述第一端口；以及至少一个第一主邮箱，其能够在不使用所述共享路径的情况下直接连接到所述第一端口；以及所述至少两个第二邮箱被分类为：至少一个第二局部邮箱，其能够通过所述共享路径连接到所述第二端口；以及至少一个第二主邮箱，其能够在不使用所述共享路径的情况下直接连接到所述第二端口。7.如权利要求6所述的设备，当所述第一端口具有对所述至少一个共享存储器区域的访问权限时，通过所述第一端口对所述至少一个第一主邮箱和所述至少一个第一局部邮箱中的全部邮箱执行消息写入操作，并通过所述第二端口对所述至少一个第二主邮箱执行消息写入操作，以及通过所述第一端口对所述至少一个第二主邮箱执行消息读取操作，并通过所述第二端口对所述至少一个第一局部邮箱执行消息读取操作。8.如权利要求7所述的设备，其中，当所述第二端口具有对所述至少一个共享存储器区域的访问权限时，通过所述第一端口对所述至少一个第一主邮箱执行消息写入操作，并通过所述第二端口对所述至少一个第二主邮箱和所述至少一个第二局部邮箱执行消息写入操作，以及通过所述第一端口对所述至少一个第二局部邮箱执行消息读取操作，并通过所述第二端口对所述至少一个第一主邮箱执行消息读取操作。9.如权利要求8所述的设备，其中，在通过所述第一端口对所述至少一个第二主邮箱执行消息读取操作期间，执行以所述至少一个第二主邮箱的消息来更新所述至少一个第二局部邮箱的消息的操作，而在通过所述第二端口对所述至少一个第一主邮箱执行消息读取操作期间，执行以所述至少一个第一主邮箱的消息来更新所述至少一个第一局部邮箱的消息的操作。10.一种具有N个端口的半导体存储器设备，所述设备包括：被提供在存储器单元阵列中的至少一个共享存储器区域，操作性地连接到所述N个端口，并且可通过多个数据输入/输出线来访问，以形成所述至少一个共享存储器区域和所述N个端口中的一个端口之间的数据访问路径，所述一个端口具有对所述至少一个共享存储器区域的访问权限；以及N个邮箱区域，可通过多个消息输入/输出线访问，按端口来对所述消息输入/输出线进行提供，以用于所述N个端口之间的消息通信，所述N个邮箱区域分别被布置为平行于所述多个数据输入/输出线，并且当所述至少一个共享存储器区域的预定区域的地址被应用于所述半导体存储器设备时，所述N个邮箱区域充当消息访问路径。11.如权利要求10所述的设备，其中，所述多个消息输入/输出线被布置在所述至少一个共享存储器区域上。12.如权利要求11所述的设备，其中，N为2，所述两个端口中的一个是第一端口，所述两个端口中的另一个是第二端口。13.如权利要求12所述的设备，其中，所述两个邮箱区域中的每一个包括：至少一个第一邮箱，其可通过所述第一端口来写入和读取，并且不可通过所述第二端口来写入但可通过所述第二端口来读取；以及至少一个第二邮箱，其可通过所述第二端口来写入和读取，并且不可通过所述第一端口来写入但可通过所述第一端口来读取。14.如权利要求13所述的设备，其中，所述消息输入/输出线的数量等于所述邮箱的数量。15.如权利要求13所述的设备，其中，所述至少两个第一邮箱包括至少一个第一局部邮箱和至少一个第一主邮箱，所述至少一个局部邮箱形成第一局部邮箱块，所述第一局部邮箱块能够通过第一公共消息输入/输出线连接到所述第一端口，并且所述至少一个主邮箱形成第一主邮箱块，所述第一主邮箱块能够在不使用所述第一公共消息输入/输出线的情况下直接连接到所述第一端口，以及所述至少两个第二邮箱包括至少一个第二局部邮箱和至少一个第二主邮箱，所述至少一个第二局部邮箱形成第二局部邮箱块，所述第二局部邮箱块能够通过第二公共消息输入/输出线连接到所述第二端口，并且所述至少一个第二主邮箱形成第二主邮箱块，所述第二主邮箱块能够在不使用所述第二公共消息输入/输出线的情况下直接连接到所述第二端口。16.如权利要求15所述的设备，进一步包括：邮箱副解码器，通过所述第一公共消息输入/输出线选择性地连接所述第一局部邮箱块的所述至少一个第一局部邮箱中的任意一个和所述第一主邮箱块的所述至少一个第一主邮箱中的任意一个，或者通过所述第二公共消息输入/输出线选择性地连接所述第二局部邮箱块的所述至少一个第二局部邮箱中的任意一个和所述第二主邮箱块的所述至少一个第二主邮箱中的任意一个。17.如权利要求16所述的设备，其中，所述至少一个第一主邮箱和所述至少一个第二局部邮箱通过分离线耦合到所述第一端口，所述至少一个第一局部邮箱和所述至少一个第二主邮箱通过分离线耦合到所述第二端口。18.如权利要求17所述的设备，其中，通过所述第一公共消息输入/输出线依次发送通过所述第一端口而写入到所述至少一个第一主邮箱的消息，并将所述消息写入到所述至少一个第一局部邮箱，通过所述第二公共消息输入/输出线依次发送通过所述第二端口而写入到所述至少一个第二主邮箱的消息，并将所述消息写入到所述至少一个第二局部邮箱。19.如权利要求18所述的设备，其中，通过访问对应的第一局部邮箱来通过所述第二端口对所述至少两个第一邮箱中的任意一个执行消息读取操作，并且通过访问对...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴致成，金容峻，南京佑，金镇国，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]