專利名稱：信息存儲設(shè)備,信息存儲方法和信息存儲程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過累積電荷(electrical charge)存儲數(shù)據(jù)的信息存儲設(shè)備，更具體地說，涉及實現(xiàn)與時鐘信號同步的同步信息存儲設(shè)備。
背景技術(shù)：
DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)被廣泛用作充當(dāng)個人計算機或類似系統(tǒng)的主存儲器的信息存儲設(shè)備。其中，快于以前使用的異步DRAM的SDRAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器或同步DRAM)已越來越多地被使用。因為它與時鐘信號同時，因此正確地實現(xiàn)計時識別。由于這種計時識別，SDRAM快速運轉(zhuǎn)。SDRAM能夠高效地傳送數(shù)據(jù)，尤其是在與系統(tǒng)時鐘同步地連續(xù)輸出數(shù)據(jù)(例如突發(fā)傳輸)的情況下。
下面將說明SDRAM的操作。在單一時鐘內(nèi)，激活操作，讀或?qū)懖僮?，預(yù)充電操作和其它操作被用于數(shù)據(jù)處理。這些操作由來自存儲器控制器或者其它外部設(shè)備的命令指定。激活操作用于通過用感應(yīng)放大器放大存儲單元數(shù)據(jù)，獲得存儲單元數(shù)據(jù)。讀操作用于借助輸出緩沖區(qū)輸出存在于感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)。寫操作用于把I/O線路中的數(shù)據(jù)傳送給感應(yīng)放大器。預(yù)充電操作用于把存在于感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)寫回存儲單元。
日本專利特許公開No.2002-074953公開的同步半導(dǎo)體存儲設(shè)備的已知技術(shù)通過只在必要的工作周期才激活輸入緩沖區(qū)電路，降低了電流消耗，而不損害緩沖區(qū)的快速響應(yīng)。
一般來說，常規(guī)的SDRAM被用于在單一時鐘內(nèi)實現(xiàn)激活操作，讀或?qū)懖僮骰蝾A(yù)充電操作。常見的SDRAM在操作確保時間方面受限。此外，等待時間和實時限制被強加于命令發(fā)布。等待時間被限制，與同步時鐘頻率無關(guān)。典型的等待時間是CAS等待時間，它表示發(fā)出讀命令的時刻和數(shù)據(jù)被輸出的時刻之間的時間間隔所需的時鐘的數(shù)目。另一方面，實時限制一般與例如代表激活操作和預(yù)充電操作之間的時間的Tras(RAS激活時間)參數(shù)，代表激活操作和讀操作之間的時間的Trcd(RAS-CAS延遲時間)參數(shù)，和代表預(yù)充電操作和激活操作之間的時間的Trp(預(yù)充電時間)參數(shù)相關(guān)。命令發(fā)布必須在至少等待上述時間之后才被執(zhí)行。如果沒有等待上述時間就發(fā)出命令，那么操作得不到保證。
當(dāng)工作頻率被降低，以致時鐘周期大于上述實時限制(它是對SDRAM的時間限制之一)，那么為每個周期確定命令發(fā)布計時。于是，即使在每個時鐘能夠發(fā)出命令，多數(shù)時鐘周期是空白的，不是操作必需的。從而，SDRAM的性能下降。
此外，作為SDRAM的一個例子，一種已知的DRAM類似于SRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)同時執(zhí)行激活操作，讀或?qū)懖僮?，和預(yù)充電操作。這種DRAM是有利的，因為DRAM控制器不必實行頁面管理。但是，在每個時鐘執(zhí)行預(yù)充電操作。于是，能耗不低，盡管常見的DRAM以低能耗為特色。
鑒于上述技術(shù)情況做出了本發(fā)明，本發(fā)明提供一種信息存儲設(shè)備和信息存儲方法，并保證為DRAM特有的低能耗，所述信息存儲設(shè)備和信息存儲方法用于實現(xiàn)利用同步時鐘信號控制操作計時，實現(xiàn)高效操作過程，從而提供改進性能的同步信息存儲設(shè)備功能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，信息存儲設(shè)備包括通過累積電荷存儲數(shù)據(jù)的多個存儲單元，和放大存儲單元的電荷的放大器，并把同步時鐘信號用于數(shù)據(jù)的輸入/輸出計時。在把同步時鐘信號的單個時鐘用于同步計時的同時，處理把電荷從存儲單元轉(zhuǎn)移到放大器的電荷消除操作，或者從放大器獲得電荷并在存儲單元中累積所述電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的放大器的輸入/輸出操作。
在同步時鐘被用于數(shù)據(jù)輸入/數(shù)據(jù)輸出計時的信息存儲設(shè)備中，如果使同步時鐘朝著低頻率區(qū)偏移，那么能夠在單個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行上述兩個操作。于是，當(dāng)新設(shè)置執(zhí)行這兩個操作的命令，以便在把同步時鐘信號的單個時鐘用于同步計時的同時，處理這兩個操作時，能夠執(zhí)行效率更高的數(shù)據(jù)處理。即使當(dāng)執(zhí)行多個操作時，也不在每個時鐘執(zhí)行三個基本操作。于是，這些操作可被部分省略，從而降低能耗。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，信息存儲設(shè)備包括通過累積電荷存儲數(shù)據(jù)的多個存儲單元，放大存儲單元的電荷的放大器，和對照臨時保持在放大器中的數(shù)據(jù)，比較請求的存儲單元地址的比較器。如果請求的存儲單元地址和放大器中的數(shù)據(jù)的地址不一致，那么發(fā)出指令，以便在把單個時鐘用于同步計時的同時，按照指定的順序依次處理從放大器獲得電荷并在存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的放大器的輸入/輸出操作，和把電荷從存儲單元移動到放大器的電荷消除操作。
當(dāng)收到請求信號時，上面的信息存儲設(shè)備對照收到請求信號時，臨時保持在放大器中的數(shù)據(jù)的地址，比較請求信號的存儲單元地址。于是，例如當(dāng)要從相同的地址連續(xù)輸出數(shù)據(jù)時，能夠高速輸出數(shù)據(jù)。從而，信息存儲設(shè)備的性能被提高。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，信息存儲設(shè)備包括通過累積電荷存儲數(shù)據(jù)的多個存儲單元，放大存儲單元的電荷的放大器，和對照放大器中的數(shù)據(jù)，比較請求的存儲單元地址的比較器，并在同步時鐘信號的每個單個時鐘上，執(zhí)行把電荷從存儲單元移動到放大器的電荷消除操作，從放大器獲得電荷，并在存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的放大器的輸入/輸出操作。當(dāng)請求的存儲單元地址與放大器中的數(shù)據(jù)的地址一致時，發(fā)出指令，以便在把同步時鐘信號的單個時鐘用于同步計時的同時，按照指定的順序依次處理從放大器獲得電荷并在存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的放大器的輸入/輸出操作，和把電荷從存儲單元移動到放大器的電荷消除操作。
當(dāng)收到請求信號時，上面的信息存儲設(shè)備對照收到請求信號時，臨時保持在放大器中的數(shù)據(jù)的地址，比較請求信號的存儲單元地址。于是，例如當(dāng)要從相同的地址連續(xù)輸出數(shù)據(jù)時，能夠高速輸出數(shù)據(jù)。從而，信息存儲設(shè)備的性能被提高。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，信息存儲方法包括下述步驟當(dāng)收到請求信號時，對照臨時保持在放大器中的數(shù)據(jù)的地址，比較請求信號指定的存儲單元地址，并根據(jù)比較結(jié)果，有選擇地執(zhí)行把電荷從存儲單元移動到放大器的電荷消除操作，從放大器獲得電荷并在存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的放大器的輸入/輸出操作。
根據(jù)本發(fā)明的信息存儲方法進行地址比較。于是，能夠選擇可在相同時鐘內(nèi)同時處理的操作。根據(jù)地址比較結(jié)果選擇最佳操作。選擇的操作可在相同時鐘內(nèi)被同時處理，從而獲得高的處理速度。


圖1是圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的典型SDRAM和存儲器控制器的方框圖。
圖2是圖解說明供根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM里使用的信號和命令之間的典型關(guān)系的表。
圖3A-3C是關(guān)于不同的DRAM讀操作，圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM的高速操作的計時圖。圖3A是在DRAM的最大工作頻率(Fmax)下獲得的讀操作計時圖。圖3B是在DRAM的最大工作頻率的一半(Fmax/2)下獲得的讀操作計時圖。圖3C是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM執(zhí)行擴展的復(fù)合操作時獲得的讀操作計時圖。
圖4A和4B是關(guān)于不同的DRAM讀操作，圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM的低能耗特征的計時圖。圖4A是在DRAM的最大工作頻率(Fmax)下獲得的讀操作計時圖。圖4B是當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM執(zhí)行擴展的復(fù)合操作時獲得的讀操作計時圖。
圖5是圖解說明由根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM執(zhí)行的操作的流程圖。
圖6是圖解說明由根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM執(zhí)行的另一操作的流程圖。
圖7是圖解說明由根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的SDRAM執(zhí)行的另一操作的流程圖。該流程圖是圖6中的A的繼續(xù)。
圖8是圖解說明其中存儲器控制器和根據(jù)本發(fā)明一個實施例的SDRAM被包含在PDA中的例子的方框圖。
具體實施例方式
作為根據(jù)本發(fā)明的信息存儲設(shè)備的一個實施例，下面將參考

SDRAM(同步動態(tài)隨機存取存儲器或同步DRAM)。
圖1是圖解說明根據(jù)本實施例的存儲單元31和存儲器控制器30的方框圖，存儲器控制器30被用于向存儲單元31傳送控制信號。存儲單元31被構(gòu)成為SDRAM，從而可變時鐘信號CLKv來自于所需頻率控制部分。
存儲器控制器30是輸出控制存儲單元31(它是DRAM)的操作的控制信號的設(shè)備。本實施例不僅輸出地址信號和各種控制信號，例如CS(片選)，RAS(行地址選通)，CAS(列地址選通)，WE(允許寫入)，CKE(時鐘啟動)，BA(存儲體)，列地址和行地址，而且輸出EXT(擴展)信號和MODE信號。這些控制信號進入存儲單元31。后面將參考圖2說明這些信號和命令之間的關(guān)系。關(guān)于可變時鐘頻率CLKv的頻率信息Infq從頻率控制部分和CPU(未示出)被提供給存儲器控制器30，以致能夠根據(jù)頻率信息Infq實現(xiàn)控制。
存儲單元31包括存儲體55，放大每個單元的電荷的感應(yīng)放大器56，和外圍電路。存儲體55是保存數(shù)據(jù)的電路。它包括多個單元55a。每個單元55a類似于電容器那樣被構(gòu)成。根據(jù)數(shù)據(jù)，每個單元55a被充電或放電。根據(jù)每個單元的電荷狀態(tài)圖，數(shù)據(jù)被保存。在本實施例中，一個存儲體55具有8×8個單元55a。但是，單元55a的數(shù)目可以不同于8×8。
存儲體55的每一行中的一組單元55a被稱為一頁55b。當(dāng)從刷新控制電路中的刷新計時發(fā)生器輸入刷新信號時，或者當(dāng)從行選擇器53輸出讀信號時，存儲體55以和被輸入所述信號的一行對應(yīng)的一頁55b為單位，把每個單元55a的電荷移動到感應(yīng)放大器56。在圖1中，沿存儲體55垂直/水平方向標(biāo)注的數(shù)字(0-7)代表指示每個單元55a的垂直位置的行編號，或者指示存儲體55中的每個單元55a的水平位置的列編號。
當(dāng)行選擇器53規(guī)定的頁55b的單元55a中的數(shù)據(jù)被傳送時，感應(yīng)放大器56能夠接收傳送的數(shù)據(jù)，把數(shù)據(jù)放大到預(yù)定的電位，并把數(shù)據(jù)傳回初始頁55b。在這種情況下，如果在電荷被累積時，輸入對列選擇器57指定的列中的數(shù)據(jù)的讀信號，那么感應(yīng)放大器56讀取指定列中的數(shù)據(jù)，并把該數(shù)據(jù)輸出給輸出放大器58。
在圖1中，感應(yīng)放大器56被配置，以致只有單元55a的一頁55b的電荷可被放大。于是，只可對一頁進行刷新過程或讀過程。從而，由自刷新計時發(fā)生器產(chǎn)生的刷新信號，或者由行選擇器53產(chǎn)生的讀信號由CPU控制，以致產(chǎn)生為任意行上的過程執(zhí)行提供計時的信號?？刹贾枚鄠€感應(yīng)放大器56，從而能夠?qū)Χ鄠€頁(行)同時進行刷新過程或讀過程。
當(dāng)收到從存儲器控制器30輸入的CAS信號時，列地址鎖存器52開啟其操作狀態(tài)，并把和在指示存儲體55中的單元55a的位置的地址的列有關(guān)的信息輸出給列選擇器57。列選擇器57把關(guān)于和從列地址鎖存器52輸入的列對應(yīng)的感應(yīng)放大器數(shù)據(jù)的讀信號輸出給感應(yīng)放大器56。按照這種方式輸出的讀信號被輸出放大器58讀取。輸出放大器58放大輸入的電荷，并通過存儲器控制器30把數(shù)據(jù)輸出給CPU。
下面說明存儲器控制器30依據(jù)來自CPU的指令，執(zhí)行的讀取存儲體55的單元55a中的數(shù)據(jù)的操作。例如當(dāng)存儲器控制器30試圖依據(jù)來自CPU的指令，讀取DRAM存儲體55的第六行、第四列的單元55a中的數(shù)據(jù)時，CPU指令存儲器控制器30讀取第六行、第四列的單元55a中的數(shù)據(jù)。當(dāng)收到這樣的指令時，存儲器控制器30的控制信號發(fā)生部分向行地址鎖存器51輸出RAS信號，隨后把相關(guān)的地址信號輸出給行地址鎖存器51和列地址鎖存器52。當(dāng)從控制信號發(fā)生部分收到RAS信號時，行地址鎖存器開始其操作，并把隨后收到的地址信息的行信息輸出給行選擇器53。于是，根據(jù)本實施例的SDRAM把名為“第六行”的信息輸出給行選擇器53。
根據(jù)從行地址鎖存器51輸入的行信息，行選擇器53輸出讀信號，用于把對應(yīng)于該行的頁55b內(nèi)的單元55a中的電荷移動到感應(yīng)放大器56。在根據(jù)本實施例的SDRAM中，由存儲體55的圖中實線圍繞的第六行中的頁55b內(nèi)的單元55a中的電荷隨后被輸出給感應(yīng)放大器56。感應(yīng)放大器56把轉(zhuǎn)移電荷的數(shù)量放大到預(yù)定值。執(zhí)行的讀取有關(guān)單元55a的信息，并使感應(yīng)放大器56放大讀信息的操作被稱為激活操作。
在上面的情況下，控制信號發(fā)生部分不僅向列地址鎖存器52輸出CAS信號，而且向行地址鎖存器51和列地址鎖存器52輸出地址信號。當(dāng)從控制信號發(fā)生部分收到CAS信號時，列地址鎖存器52開始其操作，并把隨后收到的地址信息的列信息輸出給列選擇器57。于是，根據(jù)本實施例的SDRAM把名為“第四列”的信息輸出給列選擇器57。
根據(jù)和列有關(guān)的輸入信息，列選擇器57向輸出放大器58輸出讀信號，用于轉(zhuǎn)移由感應(yīng)放大器56放大，并且對應(yīng)于該列的電荷。在根據(jù)本實施例的SDRAM中，感應(yīng)放大器56根據(jù)讀信號，把由圖中的實線圍繞的第四列中的單元55a中的電荷輸出給輸出放大器58。執(zhí)行的把數(shù)據(jù)從感應(yīng)放大器56輸出給輸出放大器58的操作被稱為讀操作。
輸出放大器58把轉(zhuǎn)移的電荷的數(shù)量放大到傳輸所要求的預(yù)定值，隨后通過存儲器控制器30把數(shù)據(jù)輸出給CPU。隨后，感應(yīng)放大器56把第六行中的頁55b中的放大電荷返回給存儲體55中的初始單元55a。該操作被稱為預(yù)充電操作。于是，從其讀取數(shù)據(jù)的(圖1中第六行中的)頁55b中的八個單元55a中的電荷的數(shù)量被恢復(fù)到初始狀態(tài)(全充電狀態(tài))。
上述操作與常見SDRAM的操作相同。根據(jù)本實施例的SDRAM還能夠處理用于把電荷從單元55a移動到感應(yīng)放大器56的激活操作，或者用于從感應(yīng)放大器56在單元55a中累積電荷的預(yù)充電操作，和在利用同步時鐘信號的單個時鐘實現(xiàn)同步計時的同時，涉及SDRAM外部的對感應(yīng)放大器56的讀/寫操作。至于根據(jù)保持在感應(yīng)放大器56中的數(shù)據(jù)的地址，利用同步時鐘信號的單個時鐘進行的操作，根據(jù)本實施例的SDRAM在把電荷從單元55a移動到感應(yīng)放大器56的激活操作之前，執(zhí)行從感應(yīng)放大器56在單元55a中累積電荷的預(yù)充電操作。
現(xiàn)在將詳細(xì)說明上面的擴展SDRAM操作。在根據(jù)本實施例的SDRAM中，在單個時鐘內(nèi)可執(zhí)行四種不同的擴展復(fù)合操作激活/讀操作(“A+R”)，激活/寫操作(“A+W”)，預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)和預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)。在激活/讀操作(“A+R”)中，接著激活操作(“A”)執(zhí)行讀操作(“R”)。在激活/寫操作(“A+W”)中，接著激活操作(“A”)執(zhí)行寫操作(“W”)。在單個時鐘內(nèi)執(zhí)行的預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)或預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)中，從感應(yīng)放大器56在單元55a中累積電荷的預(yù)充電操作(“P”)在上述復(fù)合操作(激活/讀操作或激活/寫操作)之前。根據(jù)本實施例的SDRAM并不局限于上述四種不同的擴展復(fù)合操作。也可執(zhí)行基于不同組合的各種其它復(fù)合操作。
對于上述擴展的SDRAM操作，根據(jù)圖2中的信號/命令對應(yīng)表發(fā)出命令。信號/命令組合并不局限于圖2中指示的那些。各種其它組合可被用于命令發(fā)出。不僅可利用現(xiàn)有的信號組合，而且可以利用新增加的信號來規(guī)定命令。應(yīng)注意為了簡潔起見，省略了線條符號的使用。
如圖2中所示，MODE信號和EXT信號主要啟動上面提及的的四種擴展復(fù)合操作。更具體地說，當(dāng)EXT和MODE信號都是低電平(“L”)時，執(zhí)行預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)或預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)，其中從感應(yīng)放大器56在單元55a中累積電荷的預(yù)充電操作(“P”)在單個時鐘內(nèi)的其它操作之前。如果在上述情況下，WE(允許寫入)信號處于高電平(“H”)，那么執(zhí)行預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)。另一方面，如果WE(允許寫入)信號處于低電平(“L”)，那么執(zhí)行預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)。。
當(dāng)EXT信號是低電平(“L”)，MODE信號是高電平(“H”)時，執(zhí)行剩余的兩種擴展復(fù)合操作，即，其中接著激活操作(“A”)執(zhí)行讀操作(“R”)的激活/讀操作(“A+R”)，和其中接著激活操作(“A”)執(zhí)行寫操作(“W”)的激活/寫操作(“A+W”)。這種情況下，激活/讀操作(“A+R”)和激活/寫操作(“A+W”)之間的差異取決于WE(允許寫入)信號。如果WE(允許寫入)信號處于高電平(“H”)，那么執(zhí)行激活/讀操作(“A+R”)。另一方面，如果WE(允許寫入)信號處于低電平(“L”)，那么激活/寫操作(“A+W”)。
當(dāng)EXT信號是高電平(“H”)時，那么其它操作，即，基本SDRAM操作，各種命令由CS(片選)信號，RAS(行地址選通)信號，CAS(列地址選通)信號，和WE(允許寫入)信號規(guī)定。更具體地說，當(dāng)CS(片選)信號為低電平(“L”)時，存儲單元31被選擇。當(dāng)CS(片選)信號為高電平(“H”)時，不執(zhí)行任何操作(DESL)。
根據(jù)當(dāng)CS(片選)信號為低電平(“L”)時，RAS(行地址選通)信號，CAS(列地址選通)信號，和WE(允許寫入)信號的組合，形成用于上述激活操作“A”，讀操作“R”和預(yù)充電操作“P”的命令。更具體地說，當(dāng)RAS信號為低電平“L”，CAS信號為高電平“H”，WE信號為高電平“H”時，形成激活操作命令(ACT)。當(dāng)RAS信號為高電平“H”，CAS信號為低電平“L”，WE信號為高電平“H”時，形成讀操作命令(READ)。當(dāng)RAS信號為高電平“H”，CAS信號為低電平“L”，WE信號為低電平“L”時，形成寫操作命令(WRITE)。當(dāng)RAS信號為低電平“L”，CAS信號為高電平“H”，WE信號為低電平“L”時，形成預(yù)充電操作命令(PRE)或者所有存儲體預(yù)充電操作命令(PALL)。
當(dāng)CS(片選)信號為低電平“L”，RAS信號為高電平“H”，CAS信號為高電平“H”，WE信號為高電平“H”時，形成無指令命令(NOP)。當(dāng)CS(片選)信號為低電平“L”，RAS信號為低電平“L”，CAS信號為低電平“L”，WE信號為高電平“H”時，形成對存儲單元數(shù)據(jù)充分充電的刷新命令(REF)。當(dāng)CS(片選)信號為低電平“L”，RAS信號為低電平“L”，CAS信號為低電平“L”，WE信號為低電平“L”時，形成模式設(shè)置命令(MRS)。當(dāng)CS(片選)信號為低電平“L”，RAS信號為高電平“H”，CAS信號為高電平“H”，WE信號為低電平“L ”時，形成突發(fā)停止命令(BST)。
信號/命令組合并不局限于圖2中所示的那些。各種其它組合可被用于規(guī)定命令。雖然說明了四種不同的擴展復(fù)合操作(預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)，預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)，激活/讀操作(“A+R”)，激活/寫操作(“A+W”))，不過通過把多個位用于MODE選擇，能夠執(zhí)行許多其它擴展的復(fù)合操作。
下面將參考圖3和4詳細(xì)說明由根據(jù)本實施例的SDRAM執(zhí)行的操作。圖3圖解說明當(dāng)提供低頻同步時鐘時產(chǎn)生的性能。圖3A是圖解說明常規(guī)的DRAM(比較例)以最大工作頻率(Fmax)工作的讀操作的計時圖。圖3B是圖解說明常規(guī)的DRAM(比較例)以最大工作頻率的一半(Fmax/2)工作的讀操作的計時圖。圖3C是圖解說明根據(jù)本實施例的SDRAM執(zhí)行的擴展復(fù)合操作的計時圖。在這些圖中，符號“A”，“R”和“P”分別代表激活操作，讀操作和預(yù)充電操作。
當(dāng)如圖3A中所示，以常規(guī)DRAM(比較例)的最大工作頻率(Fmax)達到同步時，在數(shù)據(jù)輸出(圖中的灰色區(qū))之前，總共需要3個時鐘，因為激活操作(“A”)，讀操作(“R”)和預(yù)充電操作(“P”)在相應(yīng)的時鐘上執(zhí)行。圖3A表明在第三個時鐘上輸出數(shù)據(jù)，所述第三個時鐘是預(yù)充電時鐘。圖3B中的計時解說明相同的DRAM以最大工作頻率的一半(Fmax/2)工作的情況。DRAM是同步類型的DRAM。于是，即使時鐘周期的長度變成兩倍，仍然需要總共三個時鐘，因為激活操作(“A”)，讀操作(“R”)和預(yù)充電操作(“P”)在相應(yīng)的時鐘上執(zhí)行。由于每個時鐘的周期為兩倍，因此在最大工作頻率(Fmax)下，在第五個和第六個時鐘上發(fā)出數(shù)據(jù)輸出。這種情況下，每個操作易于被處理。但是，每個操作所需的時間被增大兩倍，因為為了在某一時鐘實現(xiàn)同步，進行了控制。
在圖3C中，執(zhí)行激活/讀操作(“A+R”)，它是激活操作“A”和讀操作“R”的組合。和在(B)中指出的情況中相比，早一個時鐘發(fā)生結(jié)果數(shù)據(jù)輸出。如前所述，激活操作“A”和讀操作“W”被組織成以致以最大工作頻率(Fmax)在單個時鐘內(nèi)完成處理。于是，在最大工作頻率的一半下(周期被增大兩倍)，在一個時鐘內(nèi)能夠處理兩個操作。于是，激活/讀操作(“A+R”)被執(zhí)行。從而，預(yù)充電操作“P”在第二個時鐘上執(zhí)行。這意味著比(B)中所示的情況早一個時鐘執(zhí)行處理。當(dāng)使用激活/讀操作(“A+R”)(它是一個擴展復(fù)合操作)時，總體上執(zhí)行高速過程，以便提高存儲器性能。
下面參考圖4，說明根據(jù)本實施例的SDRAM的低能耗。圖4A是圖解說明作為常規(guī)DRAM的一個例子的SDRAM的操作的計時圖。在該例子中，SDRAM類似于DRAM(靜態(tài)隨機存取存儲器)工作，從而在單個時鐘內(nèi)執(zhí)行激活操作，讀操作，和預(yù)充電操作。在常規(guī)DRAM的該例子中，在每個時鐘上執(zhí)行激活操作，讀操作，和預(yù)充電操作(三個操作(“A+R+P”))。數(shù)據(jù)同樣在每個時鐘被輸出。對于激活操作(“A”)和預(yù)充電操作(“P”)來說，對應(yīng)于每個存儲體的感應(yīng)放大器被操作，以便進行放大。于是，所得到的能耗大于讀操作和寫操作的能耗。例如，當(dāng)在單個時鐘內(nèi)執(zhí)行激活操作，讀操作，和預(yù)充電操作，并且該序列被連續(xù)執(zhí)行5次時，如圖4A中所示，那么激活操作，讀操作，和預(yù)充電操作中的每個操作被執(zhí)行5次。這意味著能耗被相應(yīng)增大。
至于根據(jù)本實施例的SDRAM，如果按照后續(xù)指令要讀取的數(shù)據(jù)(單元)被包括在由激活操作讀取的行地址(頁)中，以便在讀操作期間讀取特定單元，那么可以使用其中恰當(dāng)?shù)厥÷约せ畈僮骱皖A(yù)充電操作的備選指令格式。在圖4B中所示的例子中，發(fā)出指令以便在第一時鐘上執(zhí)行激活/讀操作(“A+R”)，在第二和第三時鐘上執(zhí)行讀操作(“R”)，在第四時鐘上執(zhí)行預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)，并在第五時鐘上執(zhí)行讀操作(“R”)。讀操作被包括在所有上述操作中。于是，數(shù)據(jù)也在每個時鐘上被輸出。在圖4B中所示的例子中，在前三個時鐘內(nèi)，數(shù)據(jù)讀的地址(頁)保持不變。因此，預(yù)充電操作和激活操作可被省略。至于第四時鐘的命令，從感應(yīng)放大器在單元中累積電荷的預(yù)充電操作(“P”)在把電荷從單元轉(zhuǎn)移到感應(yīng)放大器的激活操作(“A”)之前。當(dāng)行地址(頁)改變時應(yīng)規(guī)定預(yù)充電/激活/讀操作。相反，如果對于讀操作來說，相鄰數(shù)據(jù)的行地址保持不變，那么只應(yīng)規(guī)定能耗方面較低的讀操作(“R”)。對在圖4B中所示的例子中的5-時鐘數(shù)據(jù)讀取來說，激活操作總共被執(zhí)行2次；讀操作總共被執(zhí)行5次；預(yù)充電操作被執(zhí)行1次。當(dāng)與圖4A中所示的操作相比時，能耗被降低，因為激活操作的次數(shù)少3，預(yù)充電操作的次數(shù)少4。激活操作和預(yù)充電操作基本上消耗了大量的能量。于是，當(dāng)激活操作和預(yù)充電操作的次數(shù)被減少時，能耗大大降低。
當(dāng)如前所述，采用的控制方法并不每次執(zhí)行預(yù)充電操作時，通常通過發(fā)出激活/讀操作(“A+R”)的命令來實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入/輸出。從而，在命令發(fā)布之后，頁保持有效。于是，如果要訪問的頁保持不變，那么簡單的讀操作就足夠了。另一方面，如果要訪問一個不同的頁，那么在一個時鐘內(nèi)的指示的序列內(nèi)，應(yīng)執(zhí)行預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)。特別是當(dāng)從感應(yīng)放大器在單元中累積電荷的預(yù)充電操作(“P”)在把電荷從單元轉(zhuǎn)移到感應(yīng)放大器的激活操作(“A”)之前時，等待時間和使用常規(guī)的類似于SRAM的DRAM時的等待時間相同，而不必要的激活操作和預(yù)充電操作被避免。從而，能耗被降低。
下面將參考圖5-7說明供根據(jù)本實施例的SDRAM中使用的另一種控制方法。圖5是對照感應(yīng)放大器數(shù)據(jù)地址比較請求的地址，并發(fā)出復(fù)合操作命令的流程圖。流程圖中指示的過程由存儲器控制器或者其它類似的控制設(shè)備執(zhí)行。但是，如果存儲器是微計算機的一部分，那么該過程由外圍的存儲器控制電路執(zhí)行。
首先，執(zhí)行步驟S10，從CPU或其它類似的計算設(shè)備接收請求。該請求是，例如數(shù)據(jù)讀或數(shù)據(jù)寫請求。它指定預(yù)定的存儲單元地址，并進入存儲器控制器或者其它類似的控制設(shè)備。隨后，執(zhí)行步驟S11，比較和所述請求相關(guān)的單元的地址與SDRAM感應(yīng)放大器中的當(dāng)前數(shù)據(jù)的地址。該比較的結(jié)果可被分成下面說明的三類。
首先，如果在感應(yīng)放大器中未包含任何數(shù)據(jù)，那么流程進入步驟S12。在步驟S12中，發(fā)出激活/讀操作(“A+R”)的命令或者激活/寫操作(“A+W”)的命令，以便執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入/輸出操作。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S15，等待下一請求。其次，如果感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)的行地址和與該請求相關(guān)的單元的行地址一致，那么流程進入步驟S13。在步驟S13中，發(fā)出讀操作(“R”)的命令或?qū)懖僮?“W”)的命令。當(dāng)感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)的行地址和與該請求相關(guān)的單元的行地址一致時，不必執(zhí)行把電荷從單元移動到感應(yīng)放大器的激活操作(“A”)或者把來自感應(yīng)放大器的電荷累積到單元中的預(yù)充電操作(“P”)。于是可簡單地通過發(fā)出讀操作(“R”)的命令或?qū)懖僮?“W”)的命令繼續(xù)該過程。當(dāng)通過利用簡單的讀操作(“R”)或?qū)懖僮?“W”)的命令繼續(xù)該過程時，能夠避免能耗較高的不必要的激活操作和預(yù)充電操作。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S15，等待下一請求。
第三，如果感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)的行地址和與該請求相關(guān)的單元的行地址不一致，那么流程進入步驟S14。在步驟S14中，發(fā)出預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)的命令或者預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)的命令。當(dāng)感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)的行地址和與該請求相關(guān)的單元的行地址不一致時，需要數(shù)據(jù)替換。對于這樣的數(shù)據(jù)替換，必須寫入在前數(shù)據(jù)并讀取到感應(yīng)放大器。于是，人感應(yīng)放大器把電荷累積在單元中的預(yù)充電操作(“P”)在把電荷從單元轉(zhuǎn)移到感應(yīng)放大器的激活操作(“A”)之前。在激活操作(“A”)之后，發(fā)出讀操作(“R”)或?qū)懖僮?“W”)的命令，以便讀取或?qū)懭朐谂c該請求相關(guān)的地址的數(shù)據(jù)。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S15，等待下一請求。
當(dāng)根據(jù)上面的流程圖執(zhí)行該過程時，能夠避免不必要的激活操作和預(yù)充電操作，并降低能耗，而不必改變，例如等待時間。圖5中所示的過程由能夠不斷發(fā)出預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)，預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)，激活/讀操作(“A+R”)，激活/寫操作(“A+W”)，讀操作(“R”)和寫操作(“W”)的命令(六個命令)。
下面參考圖6和7說明供根據(jù)本實施例的SDRAM中使用的另一控制方法。圖6和7是圖解說明考慮頻率未被降低，以使三個操作，例如包括在預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)中的那三個操作在單個時鐘內(nèi)被執(zhí)行的情形的典型過程的流程圖。應(yīng)注意圖7中的A對應(yīng)于圖6中的A(步驟S25)。流程圖中指示的過程由存儲器控制器或者其它類似的控制設(shè)備執(zhí)行。但是，如果存儲器是微計算機的一部分，那么該過程由外圍的存儲器控制電路執(zhí)行。
首先，執(zhí)行步驟S20，接收來自CPU或其它類似計算設(shè)備的請求。該請求是例如數(shù)據(jù)讀或數(shù)據(jù)寫請求。它指定預(yù)定的存儲單元地址，并進入存儲器控制器或者其它類似的控制設(shè)備。隨后，執(zhí)行步驟S21，比較和所述請求相關(guān)的單元的地址與SDRAM感應(yīng)放大器中的當(dāng)前數(shù)據(jù)的地址。和圖5中的流程圖的情況一樣，該比較的結(jié)果可被分成下面說明的三類。
首先，如果在感應(yīng)放大器中未包含任何數(shù)據(jù)，那么流程進入步驟S22。在步驟S22，發(fā)出激活/讀操作(“A+R”)的命令或者激活/寫操作(“A+W”)的命令，以便執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入/輸出操作。隨后，流程進入步驟S24。在步驟S24中，如果需要，那么發(fā)出讀操作(“R”)或者寫操作(“W”)的命令。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S26，等待下一請求。
其次，如果感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)的行地址和與該請求相關(guān)的單元的行地址一致，那么流程進入步驟S23。在步驟S23，發(fā)出讀操作(“R”)的命令或?qū)懖僮?“W”)的命令。當(dāng)感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)的行地址和與該請求相關(guān)的單元的行地址一致時，不必執(zhí)行把電荷從單元移動到感應(yīng)放大器的激活操作(“A”)或者從感應(yīng)放大器在單元中累積電荷的預(yù)充電操作(“P”)。于是可簡單地通過發(fā)出讀操作(“R”)的命令或?qū)懖僮?“W”)的命令繼續(xù)該過程。當(dāng)通過利用簡單的讀操作(“R”)或?qū)懖僮?“W”)的命令繼續(xù)該過程時，能夠避免能耗較高的不必要的激活操作和預(yù)充電操作。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S26，等待下一請求。
第三，如果感應(yīng)放大器中的數(shù)據(jù)的行地址和與該請求相關(guān)的單元的行地址不一致，那么流程進入步驟S25，并繼續(xù)圖7中的流程圖。在圖7中的所示的流程圖中，可選擇三種不同的處理方法。根據(jù)一種處理方法選擇，流程進入發(fā)出預(yù)充電操作(“P”)的命令的步驟S31，發(fā)出預(yù)充電/激活操作(“P+A”)的命令的步驟S34，或者發(fā)出預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)或預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)的命令的步驟S36?？筛鶕?jù)時鐘頻率和操作所需的時間周期之間的關(guān)系做出所述選擇。例如，可實行控制，以致當(dāng)預(yù)充電操作，激活操作和讀操作可在單個時鐘內(nèi)被處理時，流程進入步驟S36，或者當(dāng)這三個操作不能在單個時鐘內(nèi)被處理時，流程進入步驟S31或S34當(dāng)流程進入步驟S31時，發(fā)出預(yù)充電操作(“P”)的命令，隨后發(fā)出激活/讀操作(“A+R”)或者激活/寫操作(“A+W”)的命令(步驟S32)。當(dāng)步驟S31和S32都完成時，執(zhí)行預(yù)充電操作，激活操作和讀或?qū)懖僮鳌ｋS后，流程進入步驟S33。在步驟S33中，如果需要，那么發(fā)出讀操作(“R”)或?qū)懖僮?“W”)的命令。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S38，等待下一請求。
當(dāng)流程進入步驟S34時，發(fā)出預(yù)充電/激活操作(“P+A”)的命令。隨后，執(zhí)行步驟S35，發(fā)出讀操作(“R”)或?qū)懖僮?“W”)的命令。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S38，等待下一請求。
當(dāng)流程進入步驟S36時，發(fā)出預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)或預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)的命令。隨后，執(zhí)行步驟S37，如果需要，那么發(fā)出讀操作(“R”)或?qū)懖僮?“W”)的命令。在發(fā)出命令之后，流程進入步驟S38，等待下一請求。
當(dāng)根據(jù)上面的流程圖執(zhí)行該過程時，能夠避免不必要的激活操作和預(yù)充電操作，并降低能耗，而不必改變，例如等待時間。此外，即使當(dāng)以不同在單個時鐘內(nèi)處理預(yù)充電操作，激活操作和讀操作的低頻時鐘信號執(zhí)行操作時，也能夠獲得高的處理效率。
下面參考圖8說明其中包含根據(jù)本發(fā)明的SDRAM的PDA(個人數(shù)字助手)。PDA包括PDA核心部分60，PDA核心部分將與LCD(液晶顯示器)，觸摸面板等(未示出)連接。PDA核心部分60包括執(zhí)行所需信息處理程序的CPU 61和協(xié)處理器62。CPU 61與總線66連接?？偩€66與例如連接低速電路部分的總線橋67，高速繪制圖形的圖形引擎63，連接攝像機的攝影機接口65和與LCD交換信號的LCD控制器連接。
總線橋67與例如USB(通用串行總線)控制器81，I/O總線82，觸摸面板接口83和鍵盤/滾輪/LED接口84連接?？偩€橋67還與頻率控制部分76連接，頻率控制部分76輸出時鐘信號CLKv和時鐘信號CLKv的頻率信息Infq。
上面提及的總線66還與SDRAM 71(它是信息存儲設(shè)備)，DRAM控制器72，和外部存儲器控制器73連接。DRAM控制器72是把控制信號傳送給SDRAM 71的電路部分。根據(jù)本實施例的SDRAM能夠在單個時鐘內(nèi)執(zhí)行例如四種不同的擴展復(fù)合操作激活/讀操作(“A+R”)，激活/寫操作(“A+W”)，預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)和預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)。在后兩種操作中，從感應(yīng)放大器在單元中累積電荷的預(yù)充電操作(“P”)在前兩種操作之前。上面操作的命令從DRAM控制器72被傳送給作為信息存儲設(shè)備的SDRAM 71。此外，可由頻率控制部分76改變的時鐘信號CLKv的頻率信息Infq被提供給DRAM控制器72。DRAM控制器72利用頻率信息Infq進行解碼過程和其它計算過程，以便即使時鐘信號CLKv的頻率改變時，也對SDRAM 71執(zhí)行最佳處理。當(dāng)時鐘信號CLKv的頻率改變時，包括SDRAM 1和DRAM控制器72的存儲器系統(tǒng)能夠根據(jù)頻率信息Infq執(zhí)行處理，從而獲得高的處理速度，而不必等待額外的一段時間。
除了存儲器系統(tǒng)41之外，外部存儲器控制器73可被配置成發(fā)出執(zhí)行擴展的復(fù)合操作的命令，以致外部SDRAM 75執(zhí)行復(fù)合操作。例如，外部SDRAM 75可在單個時鐘內(nèi)執(zhí)行四種不同的擴展復(fù)合操作激活/讀操作(“A+R”)，激活/寫操作(“A+W”)，預(yù)充電/激活/讀操作(“P+A+R”)和預(yù)充電/激活/寫操作(“P+A+W”)。在后兩種操作中，從感應(yīng)放大器在單元中累積電荷的預(yù)充電操作(“P”)在前兩種操作之前?？勺儠r鐘信號CLKv的頻率信息Infq可被提供給外部存儲器控制器73。外部存儲器控制器73是把控制信號傳送給與外部存儲器總線連接的ROM 74和外部SDRAM 75的電路。外部存儲器控制器也利用頻率信息Infq進行解碼過程和其它計算過程，以便當(dāng)時鐘信號CLKv的頻率變化時，對ROM 74和外部SDRAM 75執(zhí)行最佳處理，而不必等待額外的一段時間。包括外部存儲器控制器73的控制部分42，和包括ROM74與外部SDRAM 75的存儲器部分43構(gòu)成存儲器系統(tǒng)。如同上面提及的存儲器系統(tǒng)41一樣，該存儲器系統(tǒng)執(zhí)行高速處理。與外部存儲器控制器73連接的存儲器并不局限于ROM 74和外部SDRAM 75。另一方面，其它存儲器和信號處理設(shè)備可與外部存儲器控制器73連接。此外，相同的頻率信號Infq可被提供給外部存儲器控制器73和DRAM控制器2。當(dāng)使用不同的時鐘信號時，可使用不同的多組頻率信息Infq。
雖然圖8圖解說明典型的PDA，不過根據(jù)本實施例的SDRAM也可適用于個人計算機，蜂窩電話機或者其它電子設(shè)備。由于根據(jù)本實施例的SDRAM能耗低，因此非常適合于供包括例如睡眠模式或待機狀態(tài)的設(shè)備中使用。
上面提及的一系列的過程可由硬件執(zhí)行。但是，它們也可由軟件執(zhí)行。至于編寫程序的步驟，將按照規(guī)定的序列按照時間順序執(zhí)行的過程不僅包括按時間順序的過程，而且包括并行地或者單獨地執(zhí)行的過程。
在假定存儲器控制器或其它存儲設(shè)備控制器大體配有讀取頻率信息Infq并調(diào)整控制功能的機構(gòu)的假定下，說明了上面的實施例。但是，本發(fā)明并不局限于使用這樣的方案。例如，本發(fā)明適用于可變時鐘信號被提供給信號處理設(shè)備或電路的情況。所采用的電路能夠?qū)勺儠r鐘信號的頻率信息進行計算處理，從而計算所需的等待時間，并執(zhí)行最佳的信息處理。
本實施例將被包含于其中的電子設(shè)備并不局限于PDA和個人計算機。本實施例也可被包含在打印機，傳真機，個人計算機外圍設(shè)備，蜂窩電話機和其它電話機，電視接收機，圖像顯示設(shè)備，通信設(shè)備，照相機，無線電裝置，VCR，數(shù)字家電，照明設(shè)備，游戲機，無線電控制的模型車和其它玩具，電動機驅(qū)動的工具，醫(yī)療器械，測量儀表，車載設(shè)備，辦公設(shè)備，保健/美容器械，電子控制的機器人，可佩戴的電子設(shè)備，各種電動機驅(qū)動的設(shè)備，汽車，輪船，飛機和其它運輸工具，家用/工業(yè)發(fā)電機，以及其它用途的各種其它電子設(shè)備中。
根據(jù)本發(fā)明的信息存儲設(shè)備能夠新設(shè)置其中執(zhí)行兩個或三個操作的擴展復(fù)合操作的命令，并在把同步時鐘信號的基本相同時鐘用于同步計時的同時，處理該擴展復(fù)合操作。從而，獲得高的數(shù)據(jù)處理效率。此外，即使當(dāng)執(zhí)行多個操作時，進行處理，以致在每個時鐘上并不執(zhí)行所有三個基本操作。從而，這些操作可被部分省略，從而降低能耗。
權(quán)利要求
1.一種信息存儲設(shè)備，包括通過累積電荷存儲數(shù)據(jù)的多個存儲單元；和放大存儲單元的電荷的放大器，其中同步時鐘信號被用于數(shù)據(jù)的輸入/輸出計時；并且其中在把所述同步時鐘信號的單個時鐘用于同步計時的同時，處理把電荷從所述存儲單元移動到所述放大器的電荷消除操作，或者從所述放大器獲得電荷并在所述存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的放大器的輸入/輸出操作。
2.按照權(quán)利要求1所述的信息存儲設(shè)備，其中所述同步時鐘信號的頻率是可變的。
3.按照權(quán)利要求1所述的信息存儲設(shè)備，其中當(dāng)收到請求信號時，開始所述操作；并且其中當(dāng)收到所述請求信號時，對照收到請求信號時，臨時保持在所述放大器中的數(shù)據(jù)的地址，比較與請求信號相關(guān)的存儲單元的地址。
4.一種信息存儲設(shè)備，包括通過累積電荷存儲數(shù)據(jù)的多個存儲單元；放大存儲單元的電荷的放大器；和對照臨時保持在所述放大器中的數(shù)據(jù)，比較請求的存儲單元地址的比較器，其中如果請求的存儲單元地址和所述放大器中的數(shù)據(jù)的地址不一致，那么發(fā)出指令，以便在把單個時鐘用于同步計時的同時，按照指定的順序依次處理從所述放大器獲得電荷并在所述存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作，和把電荷從所述存儲單元移動到所述放大器的電荷消除操作。
5.按照權(quán)利要求4所述的信息存儲設(shè)備，其中當(dāng)所述放大器未保持任何內(nèi)容時，所述比較器發(fā)出指令，以便在把單個時鐘用于同步計時的同時，按照指定的順序依次處理把電荷從所述存儲單元移動到所述放大器的電荷消除操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作。
6.按照權(quán)利要求4所述的信息存儲設(shè)備，其中當(dāng)請求的存儲單元地址與所述放大器中的數(shù)據(jù)的地址一致時，所述比較器發(fā)出指令，以便在達到時鐘同步的情況下，處理與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作。
7.按照權(quán)利要求4所述的信息存儲設(shè)備，其中所述同步時鐘信號的頻率是可變的。
8.一種信息存儲設(shè)備，包括通過累積電荷存儲數(shù)據(jù)的多個存儲單元；放大存儲單元的電荷的放大器；和對照所述放大器中的數(shù)據(jù)，比較請求的存儲單元地址的比較器，并在同步時鐘信號的每個單個時鐘上，執(zhí)行把電荷從所述存儲單元移動到所述放大器的電荷消除操作，從所述放大器獲得電荷并在存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作，其中如果請求的存儲單元地址與所述放大器中的數(shù)據(jù)的地址一致時，則發(fā)出指令，以便在把所述同步時鐘信號的單個時鐘用于同步計時的同時，按照指定的順序依次處理從所述放大器獲得電荷并在所述存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作，和把電荷從所述存儲單元移動到所述放大器的電荷消除操作。
9.按照權(quán)利要求8所述的信息存儲設(shè)備，其中所述同步時鐘信號的頻率是可變的。
10.按照權(quán)利要求8所述的信息存儲設(shè)備，其中根據(jù)所述同步時鐘信號的頻率，所述比較器發(fā)出指令，以便按照指定的順序依次處理從所述放大器獲得電荷并在所述存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作的指令，以及按照指定的順序依次處理與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作，和從所述放大器獲得電荷并在所述存儲單元中累積電荷的電荷累積操作。
11.一種信息存儲方法，包括下述步驟當(dāng)收到請求信號時，對照臨時保持在放大器中的數(shù)據(jù)的地址，比較請求信號指定的存儲單元地址；和根據(jù)比較結(jié)果，有選擇地執(zhí)行把電荷從所述存儲單元移動到所述放大器的電荷消除操作，從所述放大器獲得電荷并在所述存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作。
12.按照權(quán)利要求11所述的信息存儲方法，其中在把同步時鐘信號的基本相同時鐘用于同步計時的同時，處理有選擇地執(zhí)行所述操作的步驟。
13.按照權(quán)利要求11所述的信息存儲方法，其中所述同步時鐘信號的頻率是可變的。
14.按照權(quán)利要求11所述的信息存儲方法，其中所述有選擇地執(zhí)行的操作包括作為兩個或更多操作的組合的過程。
15.一種執(zhí)行信息存儲方法的信息存儲程序，所述信息存儲方法包括下述步驟當(dāng)收到請求信號時，對照臨時保持在放大器中的數(shù)據(jù)的地址，比較請求信號指定的存儲單元地址；和根據(jù)比較結(jié)果，有選擇地執(zhí)行把電荷從所述存儲單元移動到所述放大器的電荷消除操作，從所述放大器獲得電荷并在所述存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的所述放大器的輸入/輸出操作。
16.按照權(quán)利要求15所述的信息存儲程序，其中在把同步時鐘信號的基本相同時鐘用于同步計時的同時，處理有選擇地執(zhí)行所述操作的步驟。
17.按照權(quán)利要求15所述的信息存儲程序，其中所述有選擇地執(zhí)行的操作包括作為兩個或更多操作的組合的過程。
全文摘要
公開一種使用同步時鐘信號實行操作計時控制，并高效處理操作，從而改進性能并提供低能耗(這是DRAM的特征)的同步信息存儲設(shè)備。該信息存儲設(shè)備包括通過累積電荷存儲數(shù)據(jù)的多個存儲單元，和放大存儲單元的電荷的放大器，并把同步時鐘信號用于數(shù)據(jù)的輸入/輸出計時。在把同步時鐘信號的單個時鐘用于同步計時的同時，處理把電荷從存儲單元移動到放大器的電荷消除操作，或者從放大器獲得電荷并在存儲單元中累積電荷的電荷累積操作，和與信息存儲設(shè)備的外部相關(guān)的放大器的輸入/輸出操作。
文檔編號G11C11/407GK1751360SQ20038010370
公開日2006年3月22日 申請日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者下山健 申請人:索尼株式會社