具有点对点请求互连的存储器系统技术方案

一种存储器系统，包括具有多Ｎ个存储器控制器块的存储器控制器，每个存储器控制器块通过外部请求端口传送独立事务请求。请求端口经由点对点连接耦合到从１到Ｎ个存储器设备，其中每个存储器设备包括Ｎ个独立可寻址存储器块。所有的外部请求端口都连接到该存储器设备或在给定配置中使用的设备上的相应的外部请求端口。每个存储器设备的请求端口的数目和每个存储器设备的数据宽度随着存储器设备的数目而改变，以便使请求访问的粒度与数据粒度的比例保持为常数，而无关于存储器设备的数目。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有点对点请求互连的存储器系统、存储器控制器及方法
本专利技术涉及半导体存储器技术以及半导体存储器技术的相关使用。
技术介绍
在过去的十年中，半导体存储器设备的设计和制造技术已经有了快速的发展。例如，在动态随机访问存储器(DRAM)中，单个DRAM芯片中所存储的数据的比特数大致以每三年4倍递增。这已使得存储器系统的尺寸根据相同的速度成倍增加。在每一代新的更高密度的DRAM使系统中，所需的独立存储芯片的数目减少一半。存储器系统中独立DRAM芯片越少(但密度更高)，将会使系统中可用于数据传输的针脚总数目越少。可用于接收和传输信息的针脚数目的减少缩小了存储器系统的带宽。也就是，虽然对于存储器芯片的内部，每个周期可以访问大量的比特，但在任何给定的时间间隔内，只有少量百分比的数据能够跨越设备的边界进入外部环境。然而，现今先进的计算系统和微处理器需要存储器系统提供越来越大的数据带宽。这已致使存储器行业更加协同努力以寻求解决带宽瓶颈的设计方案。一类提高存储器系统的数据带宽的方法集中在设计高速接口结构上。在美国专利号5，319,755(Farmvald等人)和5,430,676(Ware等人)中描述了基于快速高效的接口技术的存储器子系统，它采用了许多创新的数据传输技术。其他的方法较多集中在存储器设备的内部电路上，用于提高数据传输率。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种支持至少两种不同操作模式的存储器控制器，所述至少两种不同操作模式包括：第一模式，其中第一存储器用于存储器访问，所述第一存储器具有存储器单元的第一分区和第二分区，以及第二模式，其中所述第一存储器和第二存储器用于存储器访问，所述存储器控制器包括：寄存器，其用于指示模式；以及控制器逻辑装置，其用于不考虑模式而指向第一请求端口上对所述第一存储器的第一存储器事务请求，以及(1)当所述寄存器指示第一模式则指向第二请求端口上对所述第一存储器的第二存储器事务请求，以及(2)当所述寄存器指示第二模式，如果所述第二存储器存在，则指向第二请求端口上对所述第二存储器的第二存储器事务请求；其中所述存储器控制器将所述第一存储器编程为，在所述第一模式，经由所述第一请求端口和所述第二请求端口发送的存储器事务请求访问所述第一存储器的存储器单元的第一分区和第二分区，以及在所述第二模式，经由所述第一请求端口发送的存储器事务请求访问所述第一存储器的存储器单元的第一分区和第二分区。根据本专利技术的一个方面，提供一种在存储器控制器中操作的方法，所述方法包括：确定从所述第一模式和第二模式中选择的模式，在所述第一模式中第一存储器用于存储器访问，所述第一存储器具有存储器单元的第一分区和第二分区，在所述第二模式中所述第一存储器和第二存储器中选择的一个用于存储器访问；经由第一组请求线向所述第一存储器发送第一存储器事务请求，而不考虑模式；以及经由第二组请求线，取决于所确定的模式，向所述第一存储器发送第二存储器事务请求，或如果第二存储器存在向所述第二存储器发送第二存储器事务请求。根据本专利技术的一个方面，提供一种存储器系统，包括：存储器控制器；第一存储器具有存储器单元的两个分区；以及第一请求链路和第二请求链路；其中所述存储器系统支持两种模式，包括：-第一模式，其中所述控制器分别经由所述第一请求链路和所述第二请求链路将存储器事务请求通信至所述第一存储器的单个分区，以及-第二模式，其支持其中第二存储器也存在的配置，所述控制器分别在所述第一请求链路上将存储器事务请求通信至所述第一存储器以及在所述第二请求链路上将存储器事务请求通信至所述第二存储器。根据本专利技术的一个方面，提供一种存储器控制器，包括：装置，用于确定从所述第一模式和第二模式中选择的模式，在所述第一模式中第一存储器用于存储器访问，所述第一存储器具有存储器单元的第一分区和第二分区，在所述第二模式中所述第一存储器和第二存储器之一用于存储器访问；装置，用于经由第一组请求线向所述第一存储器发送第一存储器事务请求，而不考虑模式；以及装置，用于经由第二组请求线，取决于存储器系统操作模式，向所述第一存储器发送第二存储器事务请求，或如果第二存储器存在向所述第二存储器发送第二存储器事务请求。附图说明公开的主题将通过实施方式来示出，但不是以实施方式来限制，在附图中，相同标记指示相似的元件，其中：图1示出了具有按第一种配置方式耦合到存储器的控制器的系统。图2示出了按第二种配置方式的图1的系统。图3示出了按第三种配置方式的图1的系统。图4示出了具有按第四种配置方式耦合到存储器的控制器的系统。图5示出了按第五种配置方式的图4的系统。图6示出了按第六种配置方式的图4的系统。图7描述了在图1至图6的系统中使用的存储器的简化示意图，在该示意图中提供了写数据通路路由器的细节。图8描述了用于图7的存储器的读数据通路路由器的简化示意图。图9是按基本配置方式的一个未缓存模块的实施方式的图表。图10是按升级配置方式的一个未缓存模块的实施方式的图表。图11A是在图9-10的系统中使用的未缓存模块的图表。图11B示出将DDR3、GDDR3/4、XDR之间的请求(RQ)串行化与根据此处所述的一个实施方式中所使用的串行化相比较的时序图。图11C示出了采用根据此处所述的一个实施方式的控制器的可选系统。图11D示出了根据此处所述的一个实施方式而可用的一种可能的定时和信令方法。图12是示出根据本说明书一个实施方式的、按第一种操作模式的存储器系统1200的方框图。图13是示出根据一个实施方式的、按第二种操作模式的存储器系统1250的方框图。图14是示出根据本说明书一个实施方式的、按多种操作模式操作存储器系统的方法的流程图。图15是示出根据本说明书另一个实施方式的、按第一种操作模式的存储器系统1500的方框图。图16是示出按第二种操作模式的存储器系统的方框图。图17是示出一种按多种操作模式操作存储器系统的方法的流程图。图18是示出具有“一点对两点”CA链路拓扑的存储器系统的方框图。图19描绘了根据一个实施方式的存储器系统1900，它包括连接到单个IC存储器设备(例如DRAM模片)1910上的IC存储器控制器1905。图20示出了时序图2000，其中4个读事务被指向位于图19的存储器1910的四个元组(fourquad)BLKA0、BLKA1、BLKB0和BLKB1中的每一个中的存储体上。图21描绘了双设备存储器系统2100，其中图19的控制器1905被配置为与两个存储器设备1905通信，以便两倍于系统1900的存储容量，同时保持相同数目的存储体和相同的访问粒度。图22示出了时序图2200，其中4个读事务被指向四个元组BLKA0、BLKA1、BLKB0和BLKB1中的每一个中的存储体上，该元组位于图21的系统2100上的两个存储器设备(例如DRAM)1910的每一个中。图23描绘了四设备存储器系统2300，其中图19的控制器1905被配置为与4个存储器设备1905通信，以便四倍于系统1900的存储容量，同时，通常对于片2105和控制器1905，保持相同数目的逻辑存储体和相同的访问粒度。图24描绘了根据一个实施方式的集成存储器设备1910，它包括全部的接口端口和主要的内部电路块。图25描绘了根据另一个实施方式的存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成电路存储器设备，包括：第一存储器块和第二存储器块用于存储数据；第一外部请求端口和第二外部请求端口，其中每个端口用于接收事务请求；以及请求引导逻辑，连接到第一和第二外部请求端口以及第一和第二存储器块，所述请求引导逻辑支持第一模式和第二模式，在第一模式中，所述第一请求端口和第二请求端口二者都耦合到所述第一存储器块，在第二模式中，所述第一请求端口耦合到所述第一存储器块，并且所述第二请求端口连接到所述第二存储器块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-4-12 60/911,435;US 2007-11-19 60/988,8261.一种支持至少两种不同操作模式的存储器控制器，所述至少两种不同操作模式包括：第一模式，其中第一存储器用于存储器访问，所述第一存储器具有存储器单元的第一分区和第二分区，以及第二模式，其中所述第一存储器和第二存储器用于存储器访问，所述存储器控制器包括：寄存器，其用于指示模式；以及控制器逻辑装置，其用于不考虑模式而指向第一请求端口上对所述第一存储器的第一存储器事务请求，以及(1)当所述寄存器指示第一模式时，指向第二请求端口上对所述第一存储器的第二存储器事务请求，以及(2)当所述寄存器指示第二模式时，如果所述第二存储器存在，指向第二请求端口上对所述第二存储器的第二存储器事务请求；其中所述存储器控制器将所述第一存储器编程为，在所述第一模式，经由所述第一请求端口和所述第二请求端口发送的存储器事务请求访问所述第一存储器的存储器单元的第一分区和第二分区，以及在所述第二模式，经由所述第一请求端口发送的存储器事务请求访问所述第一存储器的存储器单元的第一分区和第二分区。2.根据权利要求1的存储器控制器，其中所述存储器控制器具有四个请求端口，其包括所述第一请求端口和所述第二请求端口，以及针对每个请求端口，包括所关联的数据端口。3.根据权利要求2的存储器控制器，其中所述四个请求端口中的每一个端口用于在一个或多个差分串行链路上传输事务请求。4.根据权利要求2的存储器控制器，其中所述存储器控制器支持至少三种不同模式，其包括所述第一模式和所述第二模式，还包括第三模式，其中所述第一存储器、所述第二存储器以及还包括的第三存储器和第四存储器用于访问，其中所述第一存储器具有存储器单元的四个分区，其中：所述控制器逻辑装置进一步用于-(1)当所述寄存器指示第一模式或第二模式时，指向第三请求端口上对所述第一存储器的第三存储器事务请求，以及(2)当所述寄存器指示第三模式时，如果所述第三存储器存在，指向第三请求端口上对所述第三存储器的第三存储器事务请求，以及-(1)当所述寄存器指示第一模式时，指向第四请求端口上对所述第一存储器的第四存储器事务请求，以及(2)当所述寄存器指示第二模式时，如果所述第二存储器存在，指向第四请求端口上对所述第二存储器的第四存储器事务请求，以及(3)当所述寄存器指示第三模式时，如果所述第四存储器存在，指向第四请求端口上对所述第四存储器的第四存储器事务请求；以及所述存储器控制器进一步将所述第一存储器编程为，在所述第一模式，使用所述四个分区中的相应一个分区来对经由所述第一、第二、第三或第四请求端口发送的存储器事务请求提供服务，在所述第二模式，使用所述四个分区中的两个分区来对经由所述第一请求端口发送的存储器事务请求提供服务，并使用存储器单元所述四个分区中的另两个分区来对经由所述第三请求端口发送的存储器事务请求提供服务，以及在所述第三模式使用存储器单元的所有所述四个分区来对经由所述第一请求端口发送的存储器事务请求提供服务。5.根据权利要求4的存储器控制器，其中所述第二存储器具有存储器单元的两个分区，以及其中所述存储器控制器将所述第二存储器编程为，在所述第二模式，使用所述存储器单元的相应分区来对经由所述第二请求端口和所述第四请求端口发送的存储器事务请求提供服务，以及在所述第三模式使用所述存储器单元的两个分区来对经由所述第二请求端口发送的存储器事务请求提供服务。6.根据权利要求4的存储器控制器，其中数据事务的粒度保持常数而不考虑模式并且不考虑存储器事务是否被指向所述第一、第二、第三或第四存储器。7.根据权利要求4的存储器控制器，其具体实现在集成电路存储器设备中。8.根据权利要求1的存储器控制器，其中所述存储器控制器具有与每个请求端口相关联的数据端口，以及所述存储器控制器用于在每个请求端口上、并使用相同的比特率在所关联的数据端口上传输事务请求。9.根据权利要求1的存储器控制器，进一步包括第一数据端口以及第二数据端口，所述第一数据端口用于使用点对点链路将所述控制器与所述第一存储器耦合，所述第二数据端口用于使用点对点链路将所述控制器与所述第一存储器或第二存储器之一耦合，所述控制器用于在所述第二数据端口上、根据模式与所述第一存储器或第二存储器之一通信。10.根据权利要求1的存储器控制器，其中所述第二请求端口用于使用点对点链路将所述控制器与所述第一存储器或第二存储器之一耦合，所述控制器用于以点对点方式在第二请求端口上、根据模式与所述第一存储器或第二存储器之一通信。11.根据权利要求10的存储器控制器，其中所述控制器用于以点对点方式在第二请求端口上、以第一模式、经由连续性模块与所述第一存储器通信。12.根据权利要求1的存储器控制器，其中所述第一存储器是存储器模块，所述存储器控制器用于以点对点方式经由第一请求端口与所述存储器模块通信，所述存储器控制器将通信从所述存储器控制器路由到驻留于第一存储器模块的一个或多个存储器设备。13.根据权利要求1的存储器控制器，其中所述存储器控制器至少用于，当所述第二存储器存在并且所述存储器控制器处于第二模式时，及时将所述第二存储器事务请求相对于所述第一存储器事务请求加以交错。14.根据权利要求1的存储器控制器，其中所述第一存储器是集成电路设备，以及其中所述存储器控制器用于基于模式的变化来调整所述集成电路设备内的控制寄存器。15.根据权利要求1的存储器控制器，其中在所述第一模式所述第一存储器使用特定的字大小用于经由所述第一请求端口或第二请求端口之一发送的存储器事务请求以及，在所述第二模式使用两倍于所述特定的字大小用于经由所述第一请求端口发送的存储器事务请求。16.根据权利要求1的存储器控制器，其中在所述第一模式所述第一存储器使用特定的字大小用于经由所述第一请求端口或第二请求端口之一发送的存储器事务请求，以及在所述第二模式也使用所述特定的字大小用于经由所述第一请求端口发送的存储器事务请求，以利用数据事务的常数粒度而不考虑模式。17.根据权利要求1的存储器控制器，其中所述存储器控制器用于将所述第一存储器编程为，在所述第一模式，分别经由所述第一请求端口和所述第二请求端口发送的存储器事务请求访问所述第一存储器的存储器单元的第一分区和第二分区，以及相应地，在所述第二模式，经由所述第一请求端口发送的存储器事务请求访问所述第一存储器的存储器单元的第一分区和第二分区。18.一种在存储器控制器中操作的方法，所述方法包括：确定从第一模式和第二模式中选择的模式，在所述第一模式中第一存储器用于存储器访问，所述第一存储器具有存储器单元的第一分区和第二分区，在所述第二模式中所述第一存储器和第二存储器中选择的一个用于存储器访问；经由第一组请求线向所述第一存储器发送第一存储器事务请求，而不考虑模式；以及经由第二组请求线，根据所确定的模式，向所述第一存储器发送第二存储器事务请求，或如果第二存储器存在向所述第二存储器发送第二存储器事务请求。19.根据权利要求18的方法，进一步包括将所述第一存储器编程为：响...

【专利技术属性】
技术研发人员：RE佩雷古，FA韦尔，
申请(专利权)人：拉姆伯斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]