信息存储设备,信息存储方法和信息存储程序技术

一种信息存储设备，包括：　　　　通过累积电荷存储数据的多个存储单元；和　　　　放大存储单元的电荷的放大器，　　　　其中同步时钟信号被用于数据的输入／输出计时；并且　　　　其中在把所述同步时钟信号的单个时钟用于同步计时的同时，处理把电荷从所述存储单元移动到所述放大器的电荷消除操作，或者从所述放大器获得电荷并在所述存储单元中累积电荷的电荷累积操作，和与信息存储设备的外部相关的放大器的输入／输出操作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过累积电荷(electrical charge)存储数据的信息存储设备，更具体地说，涉及实现与时钟信号同步的同步信息存储设备。
技术介绍
DRAM(动态随机存取存储器)被广泛用作充当个人计算机或类似系统的主存储器的信息存储设备。其中，快于以前使用的异步DRAM的SDRAM(同步动态随机存取存储器或同步DRAM)已越来越多地被使用。因为它与时钟信号同时，因此正确地实现计时识别。由于这种计时识别，SDRAM快速运转。SDRAM能够高效地传送数据，尤其是在与系统时钟同步地连续输出数据(例如突发传输)的情况下。下面将说明SDRAM的操作。在单一时钟内，激活操作，读或写操作，预充电操作和其它操作被用于数据处理。这些操作由来自存储器控制器或者其它外部设备的命令指定。激活操作用于通过用感应放大器放大存储单元数据，获得存储单元数据。读操作用于借助输出缓冲区输出存在于感应放大器中的数据。写操作用于把I/O线路中的数据传送给感应放大器。预充电操作用于把存在于感应放大器中的数据写回存储单元。日本专利特许公开No.2002-074953公开的同步半导体存储设备的已知技术通过只在必要的工作周期才激活输入缓冲区电路，降低了电流消耗，而不损害缓冲区的快速响应。一般来说，常规的SDRAM被用于在单一时钟内实现激活操作，读或写操作或预充电操作。常见的SDRAM在操作确保时间方面受限。此外，等待时间和实时限制被强加于命令发布。等待时间被限制，与同步时钟频率无关。典型的等待时间是CAS等待时间，它表示发出读命令的时刻和数据被输出的时刻之间的时间间隔所需的时钟的数目。另一方面，实时限制一般与例如代表激活操作和预充电操作之间的时间的Tras(RAS激活时间)参数，代表激活操作和读操作之间的时间的Trcd(RAS-CAS延迟时间)参数，和代表预充电操作和激活操作之间的时间的Trp(预充电时间)参数相关。命令发布必须在至少等待上述时间之后才被执行。如果没有等待上述时间就发出命令，那么操作得不到保证。当工作频率被降低，以致时钟周期大于上述实时限制(它是对SDRAM的时间限制之一)，那么为每个周期确定命令发布计时。于是，即使在每个时钟能够发出命令，多数时钟周期是空白的，不是操作必需的。从而，SDRAM的性能下降。此外，作为SDRAM的一个例子，一种已知的DRAM类似于SRAM(静态随机存取存储器)同时执行激活操作，读或写操作，和预充电操作。这种DRAM是有利的，因为DRAM控制器不必实行页面管理。但是，在每个时钟执行预充电操作。于是，能耗不低，尽管常见的DRAM以低能耗为特色。鉴于上述技术情况做出了本专利技术，本专利技术提供一种信息存储设备和信息存储方法，并保证为DRAM特有的低能耗，所述信息存储设备和信息存储方法用于实现利用同步时钟信号控制操作计时，实现高效操作过程，从而提供改进性能的同步信息存储设备功能。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，信息存储设备包括通过累积电荷存储数据的多个存储单元，和放大存储单元的电荷的放大器，并把同步时钟信号用于数据的输入/输出计时。在把同步时钟信号的单个时钟用于同步计时的同时，处理把电荷从存储单元转移到放大器的电荷消除操作，或者从放大器获得电荷并在存储单元中累积所述电荷的电荷累积操作，和与信息存储设备的外部相关的放大器的输入/输出操作。在同步时钟被用于数据输入/数据输出计时的信息存储设备中，如果使同步时钟朝着低频率区偏移，那么能够在单个时钟周期内执行上述两个操作。于是，当新设置执行这两个操作的命令，以便在把同步时钟信号的单个时钟用于同步计时的同时，处理这两个操作时，能够执行效率更高的数据处理。即使当执行多个操作时，也不在每个时钟执行三个基本操作。于是，这些操作可被部分省略，从而降低能耗。根据本专利技术的另一方面，信息存储设备包括通过累积电荷存储数据的多个存储单元，放大存储单元的电荷的放大器，和对照临时保持在放大器中的数据，比较请求的存储单元地址的比较器。如果请求的存储单元地址和放大器中的数据的地址不一致，那么发出指令，以便在把单个时钟用于同步计时的同时，按照指定的顺序依次处理从放大器获得电荷并在存储单元中累积电荷的电荷累积操作，与信息存储设备的外部相关的放大器的输入/输出操作，和把电荷从存储单元移动到放大器的电荷消除操作。当收到请求信号时，上面的信息存储设备对照收到请求信号时，临时保持在放大器中的数据的地址，比较请求信号的存储单元地址。于是，例如当要从相同的地址连续输出数据时，能够高速输出数据。从而，信息存储设备的性能被提高。根据本专利技术的另一方面，信息存储设备包括通过累积电荷存储数据的多个存储单元，放大存储单元的电荷的放大器，和对照放大器中的数据，比较请求的存储单元地址的比较器，并在同步时钟信号的每个单个时钟上，执行把电荷从存储单元移动到放大器的电荷消除操作，从放大器获得电荷，并在存储单元中累积电荷的电荷累积操作，和与信息存储设备的外部相关的放大器的输入/输出操作。当请求的存储单元地址与放大器中的数据的地址一致时，发出指令，以便在把同步时钟信号的单个时钟用于同步计时的同时，按照指定的顺序依次处理从放大器获得电荷并在存储单元中累积电荷的电荷累积操作，与信息存储设备的外部相关的放大器的输入/输出操作，和把电荷从存储单元移动到放大器的电荷消除操作。当收到请求信号时，上面的信息存储设备对照收到请求信号时，临时保持在放大器中的数据的地址，比较请求信号的存储单元地址。于是，例如当要从相同的地址连续输出数据时，能够高速输出数据。从而，信息存储设备的性能被提高。根据本专利技术的另一方面，信息存储方法包括下述步骤当收到请求信号时，对照临时保持在放大器中的数据的地址，比较请求信号指定的存储单元地址，并根据比较结果，有选择地执行把电荷从存储单元移动到放大器的电荷消除操作，从放大器获得电荷并在存储单元中累积电荷的电荷累积操作，和与信息存储设备的外部相关的放大器的输入/输出操作。根据本专利技术的信息存储方法进行地址比较。于是，能够选择可在相同时钟内同时处理的操作。根据地址比较结果选择最佳操作。选择的操作可在相同时钟内被同时处理，从而获得高的处理速度。附图说明图1是图解说明根据本专利技术的一个实施例的典型SDRAM和存储器控制器的方框图。图2是图解说明供根据本专利技术的一个实施例的SDRAM里使用的信号和命令之间的典型关系的表。图3A-3C是关于不同的DRAM读操作，图解说明根据本专利技术的一个实施例的SDRAM的高速操作的计时图。图3A是在DRAM的最大工作频率(Fmax)下获得的读操作计时图。图3B是在DRAM的最大工作频率的一半(Fmax/2)下获得的读操作计时图。图3C是当根据本专利技术的一个实施例的SDRAM执行扩展的复合操作时获得的读操作计时图。图4A和4B是关于不同的DRAM读操作，图解说明根据本专利技术的一个实施例的SDRAM的低能耗特征的计时图。图4A是在DRAM的最大工作频率(Fmax)下获得的读操作计时图。图4B是当根据本专利技术的一个实施例的SDRAM执行扩展的复合操作时获得的读操作计时图。图5是图解说明由根据本专利技术的一个实施例的SDRAM执行的操作的流程图。图6是图解说明由根据本专利技术的一个实施例的SDRAM执行的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信息存储设备，包括通过累积电荷存储数据的多个存储单元；和放大存储单元的电荷的放大器，其中同步时钟信号被用于数据的输入/输出计时；并且其中在把所述同步时钟信号的单个时钟用于同步计时的同时，处理把电荷从所述存储单元移动到所述放大器的电荷消除操作，或者从所述放大器获得电荷并在所述存储单元中累积电荷的电荷累积操作，和与信息存储设备的外部相关的放大器的输入/输出操作。2.按照权利要求1所述的信息存储设备，其中所述同步时钟信号的频率是可变的。3.按照权利要求1所述的信息存储设备，其中当收到请求信号时，开始所述操作；并且其中当收到所述请求信号时，对照收到请求信号时，临时保持在所述放大器中的数据的地址，比较与请求信号相关的存储单元的地址。4.一种信息存储设备，包括通过累积电荷存储数据的多个存储单元；放大存储单元的电荷的放大器；和对照临时保持在所述放大器中的数据，比较请求的存储单元地址的比较器，其中如果请求的存储单元地址和所述放大器中的数据的地址不一致，那么发出指令，以便在把单个时钟用于同步计时的同时，按照指定的顺序依次处理从所述放大器获得电荷并在所述存储单元中累积电荷的电荷累积操作，与信息存储设备的外部相关的所述放大器的输入/输出操作，和把电荷从所述存储单元移动到所述放大器的电荷消除操作。5.按照权利要求4所述的信息存储设备，其中当所述放大器未保持任何内容时，所述比较器发出指令，以便在把单个时钟用于同步计时的同时，按照指定的顺序依次处理把电荷从所述存储单元移动到所述放大器的电荷消除操作，和与信息存储设备的外部相关的所述放大器的输入/输出操作。6.按照权利要求4所述的信息存储设备，其中当请求的存储单元地址与所述放大器中的数据的地址一致时，所述比较器发出指令，以便在达到时钟同步的情况下，处理与信息存储设备的外部相关的所述放大器的输入/输出操作。7.按照权利要求4所述的信息存储设备，其中所述同步时钟信号的频率是可变的。8.一种信息存储设备，包括通过累积电荷存储数据的多个存储单元；放大存储单元的电荷的放大器；和对照所述放大器中的数据，比较请求的存储单元地址的比较器，并在同步时钟信号的每个单个时钟上，执行把电荷从所述存储单元移动到所述放大器的电荷消除操作，从所述放大器获得电荷并在存储单元中累积电荷的电荷累积操作，和与信息存储设备的外部相关的所述放大器的输入/输出操作，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：下山健，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：