【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及动态随机存取存储器,更具体地,涉及在自动刷新模式中工作时用于降低这种存储器消耗的功率的电路和方法。
技术介绍
集成电路的功耗可以是在一些应用中其为有用的重要因素。例如,在便携个人计算机中使用的存储器件消耗的功率极大地影响这种计算机在不需要由充电电池供电情况下所能使用的时间长度。因为必须限制存储器件产生的热量,所以即使其中不用电池供电的存储器件,功耗也是很重要的指标。通常,存储器件的功耗随着存储器件的存储容量和工作速度的增加而增加。存储器件的功耗也受其工作模式的影响。例如,当动态随机存取存储器(“DRAM”)的存储单元正在进行刷新时,由于在存储单元阵列中的存储单元的行将以快速序列(rapid sequence)被启动,要消耗较大的功率,。每次启动存储单元行,每个存储单元的一对数字线切换为互补的电压,然后平衡(equilibrate),从而消耗相当数量的功率。由于阵列中列数随着存储器容量的增加而增加,因此启动每一行时所消耗的功率也相应增加。随着启动存储单元行速度的增加,功耗也随之增加。因此,随着DRAM的工作速度和容量继续增加,在这种DRAM中刷新存储单元期间的功耗也增加。在DRAM刷新期间,存储单元阵列之外的其它元件也消耗功率。例如,DRAM器件通常包括大量输入缓冲器,以将大量控制和地址线连接到内部电路。当DRAM正在进行刷新时,这些输入缓冲器响应加到其各个输入端的控制和地址信号而不断开关。但是,在有些刷新模式中,DRAM不使用控制和地址信号。例如,在自动刷新模式中,将自动刷新指令加到DRAM。随后DRAM内部执行一个预定时间周期的刷新操作 ...
【技术保护点】
一种在动态随机存取存储器(“DRAM”)刷新期间用于动态随机存取存储器中的功率节省电路,该功率节省电路包括:第一组输入缓冲器,用于从加到输入缓冲器的外部信号来产生各个内部指令信号,第一组中的输入缓冲器将由第一刷新信号禁止;一 个偏置电路,用于响应第二刷新信号而偏置至少一个内部指令信号;以及一个刷新译码器,译码至少一个指示DRAM刷新的内部指令,并响应到达的指令来刷新DRAM,在DRAM刷新期间,刷新译码器产生第一和第二刷新信号。
【技术特征摘要】
US 2001-10-18 10/056,9351.一种在动态随机存取存储器(“DRAM”)刷新期间用于动态随机存取存储器中的功率节省电路,该功率节省电路包括第一组输入缓冲器,用于从加到输入缓冲器的外部信号来产生各个内部指令信号,第一组中的输入缓冲器将由第一刷新信号禁止;一个偏置电路,用于响应第二刷新信号而偏置至少一个内部指令信号;以及一个刷新译码器,译码至少一个指示DRAM刷新的内部指令,并响应到达的指令来刷新DRAM,在DRAM刷新期间,刷新译码器产生第一和第二刷新信号。2.如权利要求1所述的功率节省电路,其中第一和第二刷新信号包括一个自动刷新信号。3.如权利要求1所述的功率节省电路,其中刷新译码器在自动刷新周期结束时还用来去掉指令信号的偏置并且使能第一组中的输入缓冲器。4.如权利要求1所述的功率节省电路,还包括一个时钟输入缓冲器,通过该时钟输入缓冲器施加外部时钟信号,以产生内部时钟信号,该时钟输入缓冲器由第三刷新信号禁止,并且其中刷新控制器用来在DRAM刷新期间产生第三刷新信号。5.如权利要求1所述的功率节省电路,还包括一个时钟输入缓冲器,通过该时钟输入缓冲器施加外部时钟信号,以产生内部时钟信号,并且其中刷新控制器响应于内部时钟信号预定跳变而来终止第一和第二刷新信号。6.如权利要求5所述的功率节省电路,其中所述刷新控制器在检测到预定跳变之后时钟信号的半个周期时用来终止第一和第二刷新信号。7.如权利要求5所述的功率节省电路,其中所述刷新控制器响应检测到的与预定跳变的极性不同的时钟信号的第二跳变而来终止第一和第二刷新信号。8.如权利要求1所述的功率节省电路,其中所述偏置电路包括一个连接到第一组中的输入缓冲器的输出端的晶体管,通过该晶体管耦合至少一个内部指令信号。9.如权利要求1所述的功率节省电路,其中所述偏置电路用于将多个内部指令信号偏置到发出无操作存储器指令的各自状态。10.如权利要求1所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器还用于检测预定指令信号的状态,并且在自动刷新周期结束时响应检测到的预定指令信号的第一状态而继续偏置指令信号,并禁止第一组输入缓冲器。11.如权利要求10所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器还响应检测到的预定指令信号从第一状态到第二状态的跳变而去掉指令信号的偏置,并且使能第一组中的输入缓冲器。12.如权利要求10所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器还响应检测到的预定命令信号的第一状态而在自动刷新周期结束时禁止动态随机存取存储器的预定元件。13.如权利要求12所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器还响应检测到的预定指令信号从第一状态到第二状态的跳变而使能动态随机存取存储器的预定元件。14.如权利要求1所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器还包括第一译码器,用来译码至少一个指示DRAM刷新的内部指令,并响应到达的指令而产生预定的刷新信号;一个连接到第一译码器的定时器,该定时器由预定刷新信号触发,并在预定刷新信号之后的预定时间产生刷新终止信号;以及连接到第一译码器和定时器的第二译码器,第二译码器响应预定的刷新信号而产生刷新指令以及第一和第二刷新信号,第二译码器还响应刷新终止信号而终止刷新指令以及第一和第二刷新信号。15.如权利要求14所述的功率节省电路,其中所述预定刷新信号包括自动刷新信号,所述刷新指令包括自动刷新指令。16.一种在动态随机存取存储器(“DRAM”)刷新期间用于动态随机存取存储器中的功率节省电路,该功率节省电路包括第一组输入缓冲器,用于从加到输入缓冲器的外部指令信号产生各个内部指令信号,第一组中的输入缓冲器由第一刷新信号来禁止;一个时钟输入缓冲器,通过时钟输入缓冲器耦合外部时钟信号,以产生内部时钟信号;一个偏置电路,用于响应第二刷新信号而偏置至少一个内部指令信号;以及一个刷新译码器,用于译码至少一个自动刷新指令,并响应到达的指令而发起自动刷新周期,刷新译码器还用于检测第一和第二预定指令信号的状态,刷新译码器还用于响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第一状态和第二预定指令信号的第一状态而进行DRAM的自刷新;响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第二状态和第二预定指令信号的第一状态而进行DRAM的自动刷新;响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第一状态和第二预定指令信号的第二状态而进行DRAM的自动刷新,并产生第一和第二刷新信号;以及响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第二状态和第二预定指令信号的第二状态而进行DRAM的自动刷新,产生第一和第二刷新信号,并且在自动刷新周期结束时禁止除第一组输入缓冲器之外的DRAM的元件。17.如权利要求16所述的功率节省电路,其中所述时钟输入缓冲器由第三刷新信号禁止,并且其中刷新译码器还与第一和第二刷新信号一起产生第三刷新信号。18.如权利要求16所述的功率节省电路,其中第一预定信号包括一个时钟使能信号。19.如权利要求16所述的功率节省电路,其中第二预定信号包括一个数据屏蔽信号。20.如权利要求16所述的功率节省电路,其中如果刷新译码器检测到第一预定指令信号的第一状态和第二预定指令信号的第二状态,则在自动刷新周期结束时用来终止第一和第二刷新信号,如果刷新译码器检测到第一预定指令信号的第二状态和第二预定指令信号的第二状态,则在自动刷新周期结束时还用来继续产生第一和第二刷新信号。21.如权利要求20所述的功率节省电路,其中只要第二预定指令信号保持在第二状态,则刷新译码器在自动刷新周期结束时用来继续产生第一和第二刷新信号。22.如权利要求20所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器通过检测到内部时钟信号的预定跳变在自动刷新周期结束时用来终止第一和第二刷新信号,并且响应检测到的时钟信号的预定跳变而终止第一和第二刷新信号。23.如权利要求22所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器在终止第一和第二刷新信号之前,在检测到预定跳变之后等待预定时间,才终止第一和第二刷新信号。24.如权利要求16所述的功率节省电路,其中所述偏置电路偏置多个内部指令信号,以产生无操作存储器指令。25.如权利要求16所述的功率节省电路,其中所述刷新译码器包括第一译码器,用于译码至少一个指示DRAM刷新的内部指令,并响应到达的指令而产生预定的刷新信号;连接到第一译码器的定时器,该定时器由预定的刷新信号触发,并在预定刷新信号之后的预定时间产生刷新终止信号;以及连接到第一译码器和定时器的第二译码器,第二译码器响应预定的刷新信号而产生刷新指令以及第一和第二刷新信号,第二译码器还响应刷新终止信号而终止刷新指令以及第一和第二刷新信号。26.如权利要求25所述的功率节省电路,其中所述预定刷新信号包括一个自动刷新信号,所述刷新指令包括一个自动刷新指令。27.如权利要求16所述的功率节省电路,其中偏置电路包括一个连接到第一组中的输入缓冲器的输出端的晶体管,通过该晶体管耦合至少一个内部指令信号。28.一种动态随机存取存储器(“DRAM”),包括一个行地址电路,用来接收并译码加到外部端子的行地址信号;一个列地址电路,用来接收并译码加到外部端子的列地址信号;一个动态随机存取存储单元阵列,用来存储从位于通过译码行地址信号和译码列地址信号而确定的位置上的阵列中写入的或从中读出的数据;一个数据通道电路,用来在阵列和外部数据段之间耦合与数据对应的数据信号;一个指令信号发生器,产生一系列对应于加到各个外部端子的指令信号的控制信号,并通过第一组输入缓冲器耦合,以产生各个内部指令信号,第一组中的输入缓冲器由第一刷新信号禁止,该指令信号发生器还包括一个响应第二刷新信号而偏置至少一个内部指令信号的偏置电路;以及一个刷新译码器,用来译码至少一个指示DRAM刷新的内部指令,并响应到达的指令而刷新DRAM,在DRAM刷新期间,该刷新译码器产生第一和第二刷新信号。29.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,其中第一和第二刷新信号包括一个自动刷新信号。30.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,其中所述刷新译码器在自动刷新周期结束时还去掉指令信号的偏置并且使能第一组中的输入缓冲器。31.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,还包括一个时钟输入缓冲器,通过该时钟输入缓冲器施加外部时钟信号,以产生内部时钟信号,该时钟输入缓冲器由第三刷新信号禁止,并且其中刷新控制器在DRAM刷新期间产生第三刷新信号。32.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,还包括一个时钟输入缓冲器,通过该时钟输入缓冲器施加外部时钟信号,以产生内部时钟信号,并且其中刷新控制器响应内部时钟信号的预定跳变而终止第一和第二刷新信号。33.如权利要求32所述的动态随机存取存储器,其中所述刷新控制器用于在检测到预定的跳变之后时钟信号的半个周期时终止第一和第二刷新信号。34.如权利要求32所述的动态随机存取存储器,其中刷新控制器响应检测到的与预定跳变的极性不同的时钟信号的第二跳变而终止第一和第二刷新信号。35.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,其中所述偏置电路包括一个连接到第一组中的输入缓冲器的输出端的晶体管,通过该晶体管耦合至少一个内部指令信号。36.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,其中所述偏置电路将多个内部指令信号偏置到发出无操作存储器指令的各自状态。37.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,其中刷新译码器还用于检测预定指令信号的状态,并且在自动刷新周期结束时响应检测到的预定指令信号的第一状态而继续偏置指令信号,并禁止第一组输入缓冲器。38.如权利要求37所述的动态随机存取存储器,其中所述刷新译码器还响应检测到的预定指令信号从第一状态到第二状态的跳变而去掉指令信号的偏置,并且使能第一组中的输入缓冲器。39.如权利要求37所述的动态随机存取存储器,其中所述刷新译码器还响应检测到的预定指令信号的第一状态而在自动刷新周期结束时禁止动态随机存取存储器的预定元件。40.如权利要求39所述的动态随机存取存储器,其中刷新译码器还响应检测到的预定指令信号从第一状态到第二状态的跳变而使能动态随机存取存储器的预定元件。42.如权利要求28所述的动态随机存取存储器,其中所述刷新译码器包括第一译码器,用于译码至少一个指示DRAM刷新的内部指令,并响应到达的指令而产生预定的刷新信号;一个连接到第一译码器的定时器,该定时器由预定刷新信号触发,并在预定刷新信号之后的预定时间产生刷新终止信号;以及连接到第一译码器和定时器的第二译码器,第二译码器响应预定的刷新信号而产生刷新指令以及第一和第二刷新信号,第二译码器还响应刷新终止信号而终止刷新指令以及第一和第二刷新信号。43.如权利要求42所述的动态随机存取存储器,其中所述预定刷新信号包括一个自动刷新信号,刷新指令包括一个自动刷新指令。44.一种动态随机存取存储器(“DRAM”),包括一个行地址电路,用来接收并译码加到外部端子的行地址信号;一个列地址电路,用来接收并译码加到外部端子的列地址信号;一个动态随机存取存储单元阵列,用来存储从位于通过译码行地址信号和译码列地址信号而确定的位置上的阵列中写入的或从中读出的数据;一个数据通道电路,在阵列和外部数据段之间耦合与数据对应的数据信号;一个时钟输入缓冲器,通过该时钟输入缓冲器耦合外部时钟信号,以产生内部时钟信号;一个指令信号发生器,产生一系列对应于加到各个外部端子的指令信号的控制信号,并通过第一组输入缓冲器耦合,以产生各个内部指令信号,第一组中的输入缓冲器由第一刷新信号禁止,该指令信号发生器还包括响应第二刷新信号而偏置至少一个内部指令信号的偏置电路;一个刷新译码器,用于译码至少一个自动刷新指令,并响应到达的指令而发起自动刷新周期,刷新译码器还用于检测第一和第二预定指令信号的状态,刷新译码器还用于响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第一状态和第二预定指令信号的第一状态而进行DRAM的自刷新;响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第二状态和第二预定指令信号的第一状态而进行DRAM的自动刷新;响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第一状态和第二预定指令信号的第二状态而进行DRAM的自动刷新,并产生第一和第二刷新信号;以及响应译码的自动刷新指令以及检测到的第一预定指令信号的第二状态和第二预定指令信号的第二状态而进行DRAM的自动刷新,产生第一和第二刷新信号,并且在自动刷新周期结束时禁止除第一组输入缓冲器之外的DRAM的元件。45.如权利要求44所述的动态随机存取存储器,其中所述时钟输入缓冲器由第三刷新信号禁止,并且其中所述刷新译码器还与第一和第二刷新信号一起产生第三刷新信号。46.如权利要求44所述的动态随机存取存储器,其中第一预定信号包括一个时钟使能信号。47.如权利要求44所述的动态随机存取存储器,其中第二预定信号包括一个数据屏蔽信号。48.如权利要求44所述的动态随机存取存储器,其中如果刷新译码器检测到第一预定指令信号的第一状态和第二预定指令信号的第二状态,则在自动刷新周期结束时终止第一和第二刷新信号,如果刷新译码器检测到第一预定指令信号的第二状态和第二预定指令信号的第二状态,则在自动刷新周期结束时还继续产生第一和第二刷新信号。49.如权利要求48所述的动态随机存取存储器,其中只要第二预定指令信号保持在第二状态,则刷新译码器在自动刷新周期结束时继续产生第一和第二刷新信号。50.如权利要求48所述的动态随机存取存储器,其中所述刷新译码器通过检测到内部时钟信号的预定跳变而在自动刷新周期结束时终止第一和第二刷新信号,并且响应检测到的时钟信号的预定跳变而终止第一和第二刷新信号。51.如权利要求44所述的动态随机存取存储器,其中所述偏置电路偏置多个内部指令信号,以产生无操作存储器指令。52.如权利要求44所述的动态随机存取存储器,其中所述刷新译码器包括第一译码器,用于译码至少一个指示DRAM刷新的内部指令,并响应到达的指令而产生预定的刷新信号;一个连接到第一译码器的定时器,该定时器由预定的刷新信号触发,并在预定刷新信号之后的预定时间产生刷新终止信号;以及连接到第一译码器和定时器的第二译码器,第二译码器响应预定的刷新信号而产生刷新指令以及第一和第二刷新信号,第二译码器还响应刷新终止信号而终止刷新指令以及第一和第二刷新信号。53.如权利要求44所述的功率节省电路,其中所述偏置电路包括一个连接到第一组中的输入缓冲器的输出端的晶体管,通过该晶体管耦合至少一个内部指令信号。54.一个计算机系统,包括一个具有处理器总线的处理器;一个通过处理器总线连接到处理器上的输入装置,适于将数据输入到计算机系统中;一个通过处理器总线连接到处理器上的输出装置,适于将数据从计算机系统中输出;一个存储器控制器,产生具有多个列地址位的列地址,随后产生具有多个行地址位的行地址,该存储器控制器在产生多个列地址位之前产生阵列选择信号,阵列选择信号对应于列地址位,并具有第一状态或第二状态;以及一个连接到存储器控制器的存储器件,存储器件包括一个行地址电路,用来接收并译码加到外部端子的行地址信号;一个列地址电路,用来接收并译码加到外部端子的列地址信号;一个动态随机存取存储单元阵列,用来存储从位于通过译码行地址信号和译码列地址信号而确定的位置上的阵列中写入的或从中读出的数据;一个数据通道电路,在阵列和外部数据段之间耦合与数据对应的数据信号;一个指令信号发生器,产生一系列对应于加到各个外部端子...
【专利技术属性】
技术研发人员:蒂莫西B考尔斯,布赖恩M雪莉,格雷格A布洛杰特,
申请(专利权)人:米克伦技术公司,
类型:发明
国别省市:US[]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。