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JPS63114000A - ダイナミツク・ランダム・アクセス・メモリの制御方式 - Google Patents

ダイナミツク・ランダム・アクセス・メモリの制御方式

Info

Publication number
JPS63114000A
JPS63114000A JP61261137A JP26113786A JPS63114000A JP S63114000 A JPS63114000 A JP S63114000A JP 61261137 A JP61261137 A JP 61261137A JP 26113786 A JP26113786 A JP 26113786A JP S63114000 A JPS63114000 A JP S63114000A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refresh
request
unit
memory access
identifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61261137A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinji Nanba
難波 信治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP61261137A priority Critical patent/JPS63114000A/ja
Publication of JPS63114000A publication Critical patent/JPS63114000A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
の制御方式に関し、特にそのリフレツシ二制御方式に関
する。
(従来の技1(i) ダイナミック・ランダム・アクセス、メモリ(以下、D
RAMと記す)は、情報をMOSFETのゲート電極下
の容量の電荷として記憶している。この電荷は、リーク
電流のため徐々に失われる。したがって、時間の経過と
共に記憶している情報は失われる。記憶している情報を
失わないためには、この電荷が失われる前に再生してや
る必要がある。一般に、この電荷の再生の操作、すなわ
ち情報の再生操作は、DRAMのリフレッシュと呼ばれ
ている。
通常のDRAMでは、1回のリフレッシュ操作で再生さ
れる情報は全体の一部分である。1回のリフレッシュ操
作で再生される単位をリフレッシュ単位と呼ぶことにす
る0通常のDRAMは、数百のリフレッシュ単位からな
っており、そのため、すべての情報を再生するには数百
回のリフレッシュ?必要とする。
さらに、ひとつのリフレッシュ単位に対していえば、1
回のリフレッシュでは充分ではなく、DRAMの仕様で
定められた間隔(以下、最大リフレッシュ間隔と記す)
よりも短い周期で繰り返し繰り返しリフレッシュしなけ
れば、情報は失われてしまう、なぜならば、情報を記憶
している電荷の放電が止まることはないからである。
そういうわけで、通常のD RA Mシステムでは、最
大リフレッシュ間隔よりも短い周期で数百回のリフレッ
シュ操作を繰り返し繰り返し行なっている。
(発明が解決しようとする問題点) ところで、1回のリフレッシュ操作に要する時間は、D
RAMへの通常のアクセス1回に要する時間と同じぐら
いである。そして、リフレッシュ中には、通常のアクセ
スを行うことができない。
つまり、リフレッシュ操作によってDRAMシステムの
メモリアクセス実行速度が小さく抑えられてしまってい
る。本発明の目的は、リフレッシュ操作の回数を減少さ
せることにより、メモリアクセス実行速度を向上せしめ
るDRAMの制御方式を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) i′iT述の問題点を解決し上記目的を連成するために
本発明が提供する手段は、 1回のリフレッシュ動作によってリフレッシュされるリ
フレッシュ単位を一つ以上有するDRAMの制御方式で
あって、 各リフレッシュ単位を一意に識別するリフレ・ンシュ単
位識別子を定め、 全てのリフレッシュ単位について、リフレッシュ単位毎
にそのリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求の有
無を表すデータを記憶するリフレッシュ要求記憶手段と
、 与えられたリフレッシュ単位識別子で表されるリフレッ
シュ単位に対するリフレッシュ要求の有無を表す与えら
れたデータをリフレッシュ要求記憶手段に記憶せしめる
リフレッシュ要求設定手段と、 与えられた識別子で表されるリフレ・ソシュ単位に対す
るリフレッシュ要求の有無を表すデータをリフレッシュ
要求記憶手段から取り出すリフレッシュ要求取り出し手
段と、 DRAMのサイクル・タイムよりも充分大きな時間間隔
で、全てのリフレッシュ単位に対するリフレッシュ単位
識別子をあらかじめ定められた順に発生し、発生した各
々のリフレッシュ単位識別子で表されるリフレッシュ単
位に対するリフレッシュ・チェック要求を発生するとい
う動きを、最大リフレッシュ間隔の半分より充分短く、
かつ3分の1よりも充分長い繰り返し周期でもって行う
リフレッシュ・チェック要求手段と、 与えられたリフレッシュ単位識別子で表されるリフレッ
シュ単位に対するリフレッシュ要求の有無を表すデータ
を、リフレッシュ要求取り出し手段によりリフレッシュ
要求記憶手段から取り出し、リフレッシュ要求の有無を
調べ、リフレッシュ要求がない場合には、そのリフレッ
シュ単位に対するリフレッシュ要求が有るというデータ
をリフレッシュ要求設定手段によりリフレッシュ要求記
憶手段に記憶せしめ、リフレッシュ要求が有る場合には
、そのリフレッシュ単位の識別子とともにリフレッシュ
要求を発生するリフレッシュ要求発生手段と、 リフレッシュ要求があったときメモリ・アクセス中でな
いならば直ちにリフレッシュを許可し、メモリ・アクセ
ス中ならばメモリ・アクセスの終了を待ってリフレッシ
ュを許可し、メモリ・アクセス要求があったとき同時に
リフレッシ!、要求がないならば直ちにメモリ・アクセ
スを許可し、リフレッシュ中ならばリフレッシュの終了
を待ってメモリ・アクセスを許可し、もってリフレッシ
ュとメモリ・アクセスとが衝突しないように調停する調
停手段と、 調停手段の許可を得て、リフレッシュ要求記憶手段の発
生したリフレッシュ要求によって与えられる識別子で表
されるリフレッシュ単位をリフレッシュすると共に、リ
フレッシュ要求設定手段によってそのリフレッシュ単位
に対するリフレ・ンシュ要求が無いというデータをリフ
レッシュ要求記憶手段に記憶せしめるリフレッシュ制p
p手段と、外部からメモリへのアクセスが発生すると、
調停手段の許可を得てそのメモリ・アクセスを実行する
と共に、アクセスされるアドレスを含むリフレッシュ単
位の識別子とリフレッシュ要求が無いというデータをリ
フレッシュ要求設定手段に与えて、そのリフレッシュ単
位に対するリフレッシュ要求が無いことをリフレッシュ
要求記憶手段に記憶せしめるメモリ・アクセス制御手段
とを含むことを特徴とする。
(作用) DRAMのリフレッシュ操作は、リフレッシュするリフ
レッシュ単位を指定して、そのリフレッシュ単位をリフ
レッシュする。リフレッシュされるリフレッシュ単位の
リフレッシュ屯位識別子は、通常の読みだし書き込みの
際に使われるアドレス信号(f!数個)の内の7〜10
個の信号(以下、リフレッシュ単位識別信号と記す)を
使ってDRAMに与えらえる。リフレッシュ単位識別信
号は、DRAMの品種ごとに異なっている。
−MにDRAMは、リフレッシュ操作時だけではなく、
読みだし書き込みの際にも同時にリフレッシュが行われ
る。このときリフレッシュされるのは、読みだしまたは
書き込みが行われたアドレスにある情報だけでなく、そ
のアドレスを含む一つのリフレッシュ単位内のすべての
情報である。
このときリフレッシュされるリフレッシュ単位は、読み
だしまたは書き込みが行われるアドレスを指定するため
に使われるアドレス信号の内で、リフレッシュ操作時に
リフレッシュ単位を指定するリフレッシュ単位識別信号
のために共用されるアドレス信号によって指定される。
本発明に係るDRAMの制御方式は、読みだし書き込み
の操作とは独立に定期的にリフレッシュを行うという従
来の方式の代わりに、読みだし書き込みによってリフレ
ッシュされたリフレッシュ単位に対するリフレッシュ操
作をできるだけ遅らせることにより、リフレッシュ操作
の回数を減少せしめる。
すなわち、本発明に係るDRAM制御方式のメモリ・ア
クセス制御手段は、外部からの要求によって、読みだし
書き込み操作を行うと、その時リフレッシュされたリフ
レッシュ単位(アクセスされたアドレスを含む)の識別
子とリフレッシュ要求が無いというデータをリフレッシ
ュ要求設定手段に与えて、そのリフレッシュ単位に対す
るリフレッシュ要求が無いことをリフレッシュ要求記憶
手段に記憶せしめる。またリフレッシュ制御手段は、リ
フレッシュ操作を行うと同時に、リフレッシュ要求設定
手段によってそのリフレッシュ単位に対するリフレッシ
ュ要求が無いというデータをリフレッシュ要求記憶手段
に記憶せしめる。
簡単のため、ひとつのリフレッシュ単位に着目して説明
をする。リフレッシュ・チェック要求手段は、最大リフ
レッシュ間隔の半分より充分鰹く、かつ3分の1よりも
充分長い繰り返し周期でもって、このリフレッシュ単位
識別子と共にリフレッシュ・チェック要求を発生する。
リフレッシュ要求発生手段は、このリフレッシュ単位識
別子と共にリフレッシュ・チェック要求を受は取ると、
このリフレッシュ単位識別子で表されるリフレッシュ単
位に対するリフレッシュ要求の有無を表すデータを、リ
フレッシュ要求取り出し手段によりリフレッシュ要求記
憶手段から取り出し、リフレッシュ要求の有無を調べる
。リフレッシュ要求がない場合には、このリフレッシュ
単位に対するリフレッシュ要求が有るというデータをリ
フレッシュ要求設定手段によりリフレッシュ要求記憶手
段に記憶せしめ、リフレッシュ要求が有る場合には、こ
のリフレッシュ単位の識別子とともにリフレッシュ要求
を発生する。リフレッシュ要求が発生すると、リフレッ
シュ制御手段は調停手段の許可を得て、このリフレッシ
ュ単位識別子で示されるリフレッシュ単位をリフレッシ
ュすると共に、このリフレッシュ単位に対するリフレッ
シュ要求が無いことをリフレッシュ要求記憶手段に記憶
せしめる。
一つのリフレッシュ単位について、最大リフレッシュ間
隔の半分より充分短く、かつ3分の1よりも充分長い繰
り返し周期でもって、このような動作を繰り遅し操り返
し行うことになる。さらに、−周期の間には、すべての
リフレッシュ単位について、あらかじめ定められた順で
、上記動作を行う。
また、調停手段は、リフレッシュ制御手段のリフレッシ
ュとメモリ・アクセス手段のメモリ・アクセスとが衝突
しないようにメモリ・アクセスおよびリフレッシュを許
可する。メモリ・アクセス制御手段は、調停手段からの
許可を待って、メモリ・アクセスとリフレッシュ要求記
憶手段への前述の操作を行う。
本発明にかかるDRAM制御方式は、以上のように動作
してリフレッシュ操作の回数を減少させる。
(実施例) つぎに、本発明の実施例について図面を参照して詳細に
説明する。
第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
第1図のD RA M III御方式は、256にビッ
トのDRAM32個を制御して、1ワードが32ビツト
、全体で256にワードのメモリシステムを構成するた
めのものであり、32個のDRAMを含んでいる。
この256にビットDRAMのリフレッシュ単位は、全
部で256個であり、その識別子は8ビツトで構成され
る。
外部から供給されるクロック信号CLには、周波数f=
10MHz、すなわち周期T=100nSでもって第1
図のメモリシステムをドライブする。このメモリシステ
ムは、1ワ一ド単位に読み書きを行うことができる。す
なわち、メモリアクセス信号HACCを“1′°にした
後あらかじめ定められた時間間隔でアドレス信号へ〇に
読み書きを行うアドレスを、読み書き制御信号R八に読
み書きの別を、書くときには、データ信号りに書き込み
データをそれぞれセットすることにより1ワ一ド単位に
読み書きを行うことができる。読み書きの動作の完了は
、レディ信号RDYの値によって知ることができる0例
えば、レディ信号RDYが“1°°になった時に動作が
完了し、読みだしの場合には、データ信号りに読みだし
た1ワードのデータが得られる。
さて、リフレッシュ要求記憶手段は、256x 1ビツ
トのスタティックRAM (以下、SRAMと記す)5
からなる。SRAM5のアクセスタイムは、例えば20
nSである。SRAM5の各アドレスには、そのアドレ
スの値と同一の値をリフレッシュ単位識別子の値として
持つリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求の有無
を表すデータが記憶される0例えば、記憶されているデ
ータの値が、“0″ならばリフレッシュ要求が無いこと
を示し、“1”ならばリフレッシュ要求が有ることを示
す。
識別子信号10をアドレス端子へ〇 〜へ〇 に与え、
O7 書き込み許可端子W、に値“0”の書き込み制御信号W
RITEを与えると、識別子信号ID上のリフレッシュ
単位識別子で表されるリフレッシュ単位に対するリフレ
ッシュ要求の有無を表すデータが、要求信号RQとして
データ出力端子D に得られる。
また、識別子信号10をアドレス端子へ〇 〜へD7に
与え、書き込み許可端子WEに値“1”の書き込み制御
信号WRITEを与えると、識別子信号10上のリフレ
ッシュ単位識別子で表されるリフレッシュ単位に対する
リフレッシュ要求の有無を表すデータとして、データ入
力端子D1に与えられているデータ信号DATAの値を
記憶する。
リフレッシュ要求設定手段とリフレッシュ要求取り出し
手段は、設定読みだし回11@ 4がらなり、つぎの4
つの動作を行う。
■識別子信号ID、上のリフレッシュ単位識別子で表さ
れるリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求の有無
を表すデータを要求信号RQ  に出力する。すなわち
、読みだし要求信号RDRQが“1″になると、書き込
み制御信号−RITEに“0”を、識別子信号10に識
別子信号10  の値を出力し、S】 RAM5から識別子信号10  上のリフレッシュ単位
識別子で表されるリフレッシュ単位に対するリフレッシ
ュ要求の有無を表すデータを要求信号RQに得、その値
を要求信号RQ  に出力する。
■識別子信号ID  上のリフレッシュ単位識別子で表
されるリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求の有
無を表すデータとして、リフレッシュ要求有りというデ
ータをSRAM5に記憶せしめる。すなわち、セット要
求信号5ETRQが“1”になると、識別子信号IDに
識別子信号ID  の値を、】 データ信号り八TAに“1”を、書き込み制御信号WR
ITEに“1”をそれぞれ出力し、識別子信号10、上
のリフレッシュ単位識別子で表されるリフレッシュ単位
に対するリフレッシュ要求の有無を表すデータとして、
リフレッシュ要求有りというデータをSRAM5に記憶
せしめる。
■第一のリセット識別子R3TID  上のリフレッ】 シュ単位識別子で表されるリフレッシュ単位に対するリ
フレッシュ要求の有無を表すデータとして、リフレッシ
ュ要求無しというデータをS RAM 5に記憶せしめ
る。すなわち、第一のリセット要求信号R8TRQ  
が1“になると、識別子信号10に第一のリセット識別
子R3TID  の値を、データ化号DATへに“0′
″を、書き込み制御信号WRITEに1′°をそれぞれ
出力し、第一のリセット識別子R3TID  上のリフ
レッシュ単位識別子で表されるリフレッシュ単位に対す
るリフレッシュ要求の有無を表すデータとして、リフレ
ッシュ要求無しというデータをSRAM5に記憶せしめ
る。
■第二のリセット識別子R8TID2上のリフレッシュ
単位識別子で表されるリフレッシュ単位に対するリフレ
ッシュ要求の有無を表すデータとして、リフレッシュ要
求無しというデータをS RAM 5に記憶せしめる。
すなわち、第二のリセット要求信号R3TRQ2が“1
′°になると、識別子信号IDに第二のリセット識別子
R8TID2の値を、データ信号DATAに°゛0″を
、書き込み制御信号誓RITEに“1パをそれぞれ出力
し、第二のリセット識別子R8T ID2上のリフレッ
シユフF位識別子で表されるリフレッシュ単位に対する
リフレッシュ要求の有無を表すデータとして、リフレッ
シュ要求無しというデータをSRAM5に記憶せしめる
設定読みだし回路4は、クロック信号CLにに同期して
動作する。クロック信号CLにの値が“1”の間に■ま
なは■の動作を行い、°゛0”の間に■または■の動作
を行う。
リフレッシュチェック要求手段は、72分の1分周器1
と 256進カウンタ2とからなり、“0”から1ずつ
増えて°’ 255”まで行きまた“0′°に戻るとい
う順で、7.2μsごとにリフレッシュ屯位識別千〇K
IDとチェック要求信号CKRQを発生し、リフレッシ
ュチェック要求を行う。すなわち、72分の1分周器1
は、供給されたクロック信号CLにを72分の1に分周
してチェック要求信号CKRQを発生すると同時に25
6進カウンタ2をドライブする。256進カウンタ2は
チェック要求信号CKRQをカウントし8ビツトのリフ
レッシュ単位識別子CKIDを発生する。
リフレッシュ要求発生手段は、リフレッシュ要求発生回
路3からなり、チェック要求信号CKRQを受けると、
リフレッシュ単位識別子〇KIDを取り込み、そのリフ
レッシュ単位に対するリフレッシュ要求が有るかないか
を調べる。そのために、取り込んだリフレッシュ単位識
別子CKIDを識別子信号ID  に出力し、読みだし
要求信号RtlRQを“1”にして設定読みだし回路4
に対してリフレッシュ単位識別子CKIDに対するリフ
レッシュ要求の有無を表すデータの読みだしを要求する
。設定読みだし回路4からリフレッシュ単位識別子CK
IDに対するリフレッシュ要求の有無を表すデータを要
求信号RQ、に得ると、その値を調べ、” o ”すな
わち要求がないならば、識別子信号In  にリフレッ
シュ単位識別子CKIDを出力し、セット要求信号SE
Tを“1″にして、このリフレッシュ単位識別子CKI
Dで表されるリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要
求が有るということを表すデータを記憶するように、設
定読みだし回路4に要求する。要求信号RQ、の値が°
゛1″すなわち要求があるならばリフレッシュ単位識別
子信号REFID  にリフレッシュ単位識別子CKI
Dを出力し、リフレッシュ要求信号REFRQ、を″“
1”にして、リフレッシュ単位識別子CKIDで表され
るリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求を発生す
る。
調停手段は調停回路8からなり、リフレッシュ要求信号
REFRQ  とメモリ・アクセス要求信号)IARQ
とを受は取り、つぎのように動作してリフレッシュ許可
信号REFACに、メモリ・アクセス許可信号MAAC
Kを発生する。すなわち、リフレッシュ要求信号REF
RQ  の値が“1″、すなわちリフレッシュ要求があ
る場合には、メモリ・アクセス要求の有無にかかわらず
図には示していないが調停回路内にあるメモリ・アクセ
ス中か否かを示す信号を調べる。この信号がメモリ・ア
クセス中でないことを示すならば、直ちに、メモリ・ア
クセス中を示すならば、この信号がメモリ・アクセス中
でないことを示すようになるまで待って、リフレッシュ
許可信号REFACにを発生する。この時、図には示し
ていないが調停回路内にあるリフレッシュ中か否かを示
す信号を、リフレッシュ中であることを示すようにせし
め、リフレッシュ繰作に要する時間の後、リフレッシュ
中でないことを示すようにせしめる。また、リフレッシ
ュ要求信号REFRQ2の値が′0”でメモリ・アクセ
ス要求信号)IARQの値が“1″、すなわちリフレッ
シュ要求が無くて、メモリ・アクセス要求が有る場合に
は、リフレッシュ中か否かを示す信号を調べる。リフレ
ッシュ中でなければ直ちに、リフレッシュ中であれば、
その信号がリフレッシュ中でないことを示すようになる
まで待って、メモリ・アクセス許可信号HAACにを発
生する。この時、前述のメモリ・アクセス中か否かを示
す信号をメモリ・アクセス中であることを示すようにせ
しめ、メモリ・アクセスに要する時間の後、メモリ・ア
クセス中でないことを示すようにせしめる。
リフレッシュ制御手段は、リフレッシュ制御回路6から
なり、第一のリフレッシュ要求信号REFRQ  が“
1”になると、第一のリフレッシュ単位識別子REFI
D  を取り込み、第二のリフレッシュ要求信号REF
RQ、を“1″にして、調停回路8に許可を求める。許
可が得られるとリフレッシュ許可信号REFACKが“
1゛′になるので、それを待って後、第二のリフレッシ
ュ要求信号R[FRQ2を′0′”にし、リフレッシュ
単位識別子REFIDに取り込んだ第一のリフレッシュ
単位識別子REFIDの値を出力し、リフレッシュ信号
REFを“1”にし、メモリ制御回路9に対してリフレ
ッシュ操作を起動する。この時同時に、取り込んだ第一
のリフレッシュ単位識別子REFID  の値を第一の
リセット識別子R3TID  に出力し、第一のリセッ
ト要] 求信号R8TRQ  を“1”にして、第一のリフレッ
シュ単位識別子REFID  で表されるリフレッシュ
単位に対するリフレッシュ要求が無いというデータを設
定読みだし回路4を介して、S RA M 5に記憶せ
しめる。
メモリ・アクセス制御手段は、メモリアクセス制御回路
7からなり、外部からのメモリ・アクセスを実行する。
すなわち、メモリアクセス信号MACCが“1′°にな
ると、メモリアクセス制御回U各7はメモリ・アクセス
要求信号HARQを“1′°にして、調停回路8に対し
てメモリ・アクセスの許可をもとめる。それと平行して
、あらかじめ定められた順に与えられるアドレス信号A
D、読み凹き制御信号Rハを、また書き込みの時は、デ
ータ信号りをも取り込む、調停回路8から許可が得られ
メモリ・アクセス許可信号HAACKが1”になると、
メモリアクセス制御回路7はメモリ・アクセス要求信号
14ARQを0′°にし、取り込み終えた、あるいは取
り込み途中のアドレス信号へ〇、読み書き制御信号R/
 W、および書き込みの時は、データ信号りをそれぞれ
アドレス信号へ〇、 、読み書き制御信号R/u+  
、およびデータ信号D に出力し、メモリアクセス信号
HACCを“1”にし、メモリ制御回!189に対して
、メモリ・アクセスを起動する。
メモリ・アクセスに要する時間が゛過ぎると、レディ信
号RDYをあらかじめ定められた間“1”にしてメモリ
・アクセスを完了する。読みだし操作の場合は、データ
信号D に読みだしデータが得られるので、レディ信号
RDYが“1′°の間、データ信号D の値をデータ信
号りに出力する。メモリアクセス制御口l!87はまた
メモリをアクセスしている間に、アドレス信号へりで指
定されるアドレスを含むリフレッシュ単位の識別子を第
二のリセット識別子R8TID  に出力し、第二のリ
セット要求信号R8TR0を“1′°にして、アドレス
信号へ〇で指定されるアドレスを含むリフレッシュ単位
に対するりフレンシュ要求が無いというデータを設定読
みだし回路4を介して、SRAM5に記憶せしめる。
メモリ制御回路9は、DRAM  1000〜DRAM
3j1031を制御して、リフレッシュ操作、読みだし
操作および書き込み操作を行う回路であり、リフレッシ
ュ信号REFの値が“1″になると、リフレッシュ単位
識別子REFIDで表されるリフレッシュ単位を指定し
て、通常RASオンリー・リフレッシュと呼ばれるリフ
レッシュ操作を行う。また、メモリアクセス信号HAC
Cが“1パになると、アドレス信号へ〇  で指定され
たアドレスに対して、読み書き制御信号R/W  で指
定された読みだし、または、書き込み操作を行う。
DRAM  1000〜DRAM3.1031は、 2
56にビットのDRAM−LSIである。このLSIは
、サイクルタイム210n S、アクセスタイム150
nS、ft大ツリフレッシュ間54 m Sで、リフレ
ッシュ単位は256個あり、1つのリフレッシュ単位は
1024ビツトで、いわゆるロウアドレスの上位8ビツ
トで指定される。
つぎに、全体の動作を説明する。72分の1分周器1と
 256進カウンタ2は、リフレッシュ単位識別子CK
IDを7.2μsごとに更新し、チェック要求信号CK
RQを発生して、リフレッシュ単位識別子CKIDで表
されるリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求の有
無のチェックを要求する。リフレッシュ要求発生器83
は、チェック要求信号CKRQによって起動され、リフ
レッシュ単位識別子CKIDで表されるリフレッシュ単
位に対するリフレッシュ要求の有無のチェックを行う。
すなわち、識別子信号10.にリフレッシュ単位識別子
CKIDの値を出力し、読みだし要求信号RDRQを“
1”にして、設定読みだし回路4にリフレッシュ単位識
別子CKIDで表されるリフレッシュ単位に対するリフ
レッシュ要求の有無を表すデータの読みだし要求を行う
設定読みだし回路4とSRAM5とは、前述のように動
作して、リフレッシュ単位識別子〇KIDで表されるリ
フレッシュ単位に対するリフレッシュ要求の有無を表す
データを要求信号RQ  としてリフ】 レッシュ要求発生回路3に返す、リフレッシュ要求発生
回路3は、要求信号RQ  の値を調べる。その値が、
“0″ならばそのリフレッシュ単位に対するリフレッシ
ュ要求がないことを表すデータをSRAM5に書き込む
。すなわち、識別子信号101にリフレッシュ単位識別
子CにI[+の値を出力し、セット要求信号5ETRQ
を“1”にして、設定読みだし回路4に対してリフレッ
シュ単位識別子〇KIDで表されるリフレッシュ単位に
対するリフレッシュ要求がないというデータのセット要
求を行う。
設定読みだし回路4とSRAM5とは、前述のように動
作してSRAM5にリフレッシュ単位識別子〇KIDで
表されるリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求が
ないというデータを記憶する。そして、動作を終了する
ここまで説明した動作をまとめると、つぎのように言う
ことができる。すなわち、チェック要求信号CKRQに
より、リフレッシュ要求発生回路3が起動されると、リ
フレッシュ要求発生回路3はリフレッシュ単位識別子C
KIDで表されるリフレッシュ単位に対するリフレッシ
ュ要求の有無をチェックし、要求が無い場合にはSRA
M5にそのリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求
が有るというデータを記憶させ、終了する。
さて、要求信号RQ、の値が“1パの場合の動作の説明
に戻る。このときには、リフレッシュ要求発生回路3は
、リフレッシュ単位識別子〇KIDの値をリフレッシュ
単位識別子CKID、に出力し、リフレッシュ要求信号
REFRQ、を1″にして、リフレッシュ制御回路6に
対して、リフレッシュ単位識別子CKIDの値で表され
るリフレッシュ単位のリフレッシュを要求する。
リフレッシュ制御回路6は、リフレッシュ要求信号RE
FRQ  が′1″になったので、つぎのような動作を
開始する。まず、リフレッシュ要求信号REFRQ  
を“1”にして調停回路8にリフレッシュの許可を求め
る。調停回路8は前述のように動作して、リフレッシュ
の操作の許可を与える。すなわち、メモリアクセス中で
なければ、メモリ・アクセス要求信号MARQの値にか
かわらず直ちにリフレッシュ許可信号REFACKの値
を1″にし、メモリアクセス中ならば、メモリアクセス
終了後、直ちにリフレッシュ許可信号REFACにの値
を“1″にする。リフレッシュ制御回路6はリフレッシ
ュ許可信号REFACにの値が“1”になったことを検
出すると、リフレッシュ単位識別子信号REFID  
の値、すなわち、リフレッシュ単位識別子CKIDの値
をリフレッシュ単位識別子REFIDとして出力し、リ
フレッシュ信号REFO値を“1”にして、メモリ制御
回路9を駆動し、リフレッシュ単位識別子CKIDで表
されるリフレッシュ単位に対するリフレッシュ操作を行
う。また、同時に、リフレッシュ単位識別子信号REF
ID  の値、すなわち、リフレッシュ単位識別子Cに
IDの値を第一のリセット識別子R8TID1 として
出力し、第一のリセット要求信号R3TRQ、の値を“
1′′にして、設定読みだし回路4に対して、リフレッ
シュ単位識別子CKIDで表されるリフレッシュ単位に
対するリフレッシュ要求が無いというデータをSRAM
5にさせるよう要求する。設定読みだし回路4とS R
A M 5とは、前述のように動作して、リフレッシュ
単位識別子CKIDで表されるリフレッシュ単位に対す
るリフレッシュ要求が無いというデータを記憶する。そ
して、リフレッシ:L操作が終了するとリフレッシュ要
求信号REFRQ  を°゛0″にする。
以上の動作をまとめると、つぎのように言うことができ
る。すなわち、チェック要求信号CKRQが発生ずると
、リフレッシュ単位識別子CKIDで表されるリフレッ
シュ単位に対するリフレッシュ要求の有無をチェックし
、要求が無い場合にはSRAM5にそのリフレッシュ単
位に対するリフレッシュ要求が有るというデータを記憶
させ、終了する。
要求が有る場合にはメモリアクセス中でないならば直ち
に、メモリアクセス中ならばそのアクセスが終了後直ち
に、そのリフレッシュ単位に対するリフレッシュ操作を
行うと共に、SRAM5にそのリフレッシュ単位に対す
るリフレッシュ要求が無いというデータを記憶させ、終
了する。
このような動作が、すべてのリフレッシュ単位について
、7.2118の時間間隔でリフレッシュ単位識別子の
値が0,1.・・・、  255.0.1.・・・。
255、0. 1.・・・の順で繰り返される。一つの
りフレンシュ単位についてみると、7.2μsX 25
6=1843.2us、すなわち、1.8432m S
の周期でこの動作が繰り返される。
つぎに、外部からのメモリアクセス操作の動きについて
説明する。外部からのメモリアクセス操作は、メモリア
クセス信号14ACCの値が′1”になることにより起
動され、あらかじめ定められた順で、アドレス信号AD
、読み書き制御信号R/W、データ信号D(書き込みア
クセス時のみ)が入力される。メモリアクセス制御回路
7は、メモリアク  。
セス信号HACCの値が1″になると、メモリ・アクセ
ス要求信号MARQを“1″にして調停回路8にメモリ
アクセスの許可をもとめる。調停回路8は、メモリ・ア
クセス要求信号)’1A110の値が1″になると、前
述のように動作して、メモリアクセスを許可する。すな
わち、リフレッシュ制御回路6がらのリフレッシュ要求
信号REFRQ  の値が“0°。
で、かつ、リフレッシュ操作中でなければ、直ちに、そ
うでなければ、要求されている、或は、実行中のリフレ
ッシュ操作が終了し、かつ、その時点で、リフレッシュ
要求信号REFRQ□の値が“0″であるという条件が
成り立つまで待って、メモリ・アクセス許可信号HAA
CKを“1”にする。メモリアクセス制御回路7は、調
停回路8がら許可を受けると、あらかじめ定められたタ
イミングでメモリアクセス信号HACC,、読み書き制
御信号R/W  、アドレス信号へ〇 、データ信号D
 (書き込みアクセス時のみ)をメモリ制御回路9に対
して供給し、所望のアクセスを行う。読みだしアクセス
の時には、データ信号D に読みだしデータが得られる
のでその値をデータ信号りに出力する。このとき、レデ
ィ信号RDYを出力して外部との同期をとる。書き込み
アクセス時も同様にレディ信号RDYを出力して外部と
の同期をとる。
また、調停回路8から、許可を得ると、第二のリセット
識別子R3TI(l  にアクセスしているアドレスが
属しているリフレッシユ+B位のりフレンシ二単位議別
子を出力し、第二のリセット要求信号R3TIIQ2を
“1″にして、アクセスしているアドレスが属している
リフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求が無いとい
うデータを記憶するように設定読みだし回i?84に要
求する。設定読みだし回路4とSRAM5とは、前述の
ように動作して、メモリアクセスを行っているアドレス
の属するリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求が
無いというデータをSRAM5に記憶する。そして、メ
モリアクセスが終了すると、メモリ・アクセス要求信号
HAFIQを°°0パにする。
以上、述べたメモリアクセスの動作を要約すると、つぎ
のようになる。すなわち、外部からのメモリアクセスは
、リフレッシュ要求がなく、かつリフレッシュ中でもな
いタイミングを選んで実行され、同時にアクセスされた
アドレスを含むリフレッシュ単位に対するリフレッシュ
要求が無いというデータをSRAM5に記憶させる。
以上が、本実施例の装置の動作説明である。続いて、こ
の装置がいかにして本発明の目的を達成しているかにつ
いて説明する。この装置においては、従来の装置と同様
、情報が失われることはない。さらに、単位時間あたり
のリフレッシュ操作の回数は、従来の装置に比べて減少
する。以下に、図面をう照しながら、上記の二点につい
て説明する。
第2図は、ある一つのリフレッシュ単位に関する本実施
例装置の動作の概略を説明する図である。
横軸は時間であり、CPi、CPi+1、CPi+2、
CPi+3、CPi+4は、それぞれ、このリフレッシ
ュ単位に対する1番目、i+1番目、i+21目、i+
3番目、i+4番目のリフレッシュ・チェック要求の発
生時点を表す(iは正の整数)。この図の(a)、 (
b)、 (c)、 (d)は、それぞれ、メモリアクセ
スとリフレッシュ操作の時間的な組合せの違いによる動
作を示す、これらの図で、「↓」の付いた■は、このリ
フレッシュ単位に対するリフレッシュ操作を表し、「↓
」の付いたΦは、このリフレッシュ単位に属するアドレ
スに対するメモリアクセスを表す。パルス図形は、SR
AM5の保持するこのリフレッシュfii位に対するリ
フレッシュ要求の値を表す。高いレベルで「リフレッシ
ュ要求有り」を表し、低いレベルで[リフレッシュ要求
無し」を表している。以下、(a)、 (b)、 (C
)、 (d)の順に説明する。
第2図(a)は、リフレッシュ・チェック要求発生時点
CPiで、SRAM5から「リフレッシュ要求有り」と
いう値が読みだされ、直後の■でリフレッシュ操作を行
った後、リフレッシュ・チェック要求発生時点CPi+
2までの間にこのリフレッシュ単位に属するアドレスに
対するメモリアクセスが全く無い場合の動作である。こ
の場合には、■でリフレッシュ操作を行ったときにリフ
レッシュ制御回路6がSRAM5の記憶する値を「リフ
レッシュ要求無し」に変える。リフレッシュ・チェック
要求発生時点CPiからCPi+1までの間にこのリフ
レッシュ単位に対するメモリアクセスが無いので、リフ
レッシュ・チェック要求発生時点CPi+1では、リフ
レッシュ要求発生回路3がSRAM5の記憶する値を「
リフレッシュ要求有り」に変える。さらに、リフレッシ
ュ・チェック要求発生時点CPi+1からCPi+2ま
での間にこのリフレッシュ単位に対するメモリアクセス
が無いので、リフレッシュ・チェック要求発生時点CP
 i ’−,2では、リフレッシュ要求発生回路3がリ
フレッシュを要求し、■でリフレッシュ操作が行われる
。このとき、S RA M 5の記憶する値は、リフレ
ッシュ制御回路6によって、「リフレッシュ要求無し」
に変えられる。
第2図(b)は、リフレッシュ・チェック要求発生時点
CPiで、第2図(a)と同じであり、このリフレッシ
ュm位に属するアドレスに対するメモリアクセスが、リ
フレッシュ・チェック要求発生時点CPiからCP j
、 + 1までの間に1回以上有り、リフレッシュ・チ
ェック要求発生時点CPi+1からCPi+2までの間
に全く無かった場合の図である。さて、・■でメモリア
クセスが行われると、メモリアクセス制御回路7は、S
RAM5に[リフレッシュ要求無しJという値を記憶さ
せる。リフレッシュ・チェック要求発生時点CPi+1
では、図に示すように「リフレッシュ要求無し」という
値が読みだされ、かつ、このリフレッシュ単位に属する
アドレスに対するメモリアクセスがリフレッシュ・チェ
ック要求発生時点CPi+1からCPi+2までの間に
全く無いので、リフレッシュ・チェック要求発生時点C
Pi+1以後の動作は、第2図(a)のリフレッシュ・
チェック要求発生時点CPi+1以後の動作と同じにな
る。なお、SRAM5の保持する値が「リフレッシュ要
求無し」の時に行われるメモリアクセスは、その後の動
作に影響を与えないので、以下の説明では省略すること
にする6 第2図(C)は、リフレッシュ・チェック要求発生時点
CPiでは、第2図(a)と同じであり、このリフレッ
シュ単位に対するメモリアクセスが、リフレッシュ・チ
ェック要求発生時点CPi+1からCPi+2の間に1
回以上有り、リフレッシュ・チェック要求発生時点CP
i+2からCPi+3の間には全く無かった場合を示す
。■は、これらのメモリアクセスの内の最初のアクセス
時点を示す。この時、SRAM5の保持する値は、メモ
リアクセス制御回路7により[リフレッシュ要求無し」
という値に変えられる。そして、図に示すように、リフ
レッシュ・チェック要求発生時点CP i +2では、
「リフレッシユ要求無し」という値が読みだされ、かつ
、リフレッシュ・チェック要求発生時点CPi+3まで
の間に、このリフレッシュ単位に対するメモリアクセス
が全く無いので、リフレッシュ・チェック要求発生時点
CP1 + 2以後の動作は、第2図(a)のCPi+
1以後の動作と同じになる。
第2図(d)は、リフレッシュ・チェック要求発生時点
CPiでは、第2図(a)と同じであり、このリフレッ
シュ単位に対するメモリアクセスが、リフレッシュ・チ
ェック要求発生時点CPi+1からCPi+2の間に1
回以上有り、CPi+2からCPi+3の間にも1回以
上有り、リフレッシュ・チェック要求発生時点CPi+
3からCPi+4の間には、全く無かった場合を示す。
■は第2図(C)と同様に、それぞれの期間における最
初のメモリアクセス時点を示す。リフレッシュ・チェッ
ク要求発生時点CPiからCPi+2までの動作は、第
2図(C)と同じである。二つ目の@の時点で、S R
A M 5の値が、[リフレ・ソシュ要求無し」という
値に変えられる。リフレッシュ・チェック要求発生時点
CP i +3以後の動作は、第2図(a)のリフレッ
シュ・チェック要求発生時点CPi+1以後の動作と同
じである。
第2図(d)において、リフレッシュ・チェック要求発
生時点CPi+3からCPi+4の間に、このリフレッ
シュ単位に属するアドレスに対するメモリアクセスが有
った場合の動作も同様になる。
このことから、リフレッシュ操作が行われ、そのつぎの
リフレッシュチェック要求発生時点を含みそれ以後の引
き続くn個(nは2以上の整数)のリフレッシュチェッ
ク要求発生時点で区切られたn−1個の期間の各々の期
間に、このリフレッシュ単位に属するアドレスに対して
少なくとも各1回のメモリアクセスがあると、第2図(
C)、(d)から分かるように二回目のリフレッシュ操
作が行われる時点が、第2図(a)に比べてn−1期間
後ろにずれる。
前述のように、メモリアクセスを行うと、そのアドレス
を含むリフレッシュ単位が自動的にリフレッシュされる
ので、第2図の■の時点では、1つの時点と同様にその
リフレッシュ単位は、リフレッシュされている。第2図
で、引き続く二つのリフレッシュの間、すなわち、引き
続く■と0.10とΦ、■とOlおよび■と・■の間が
一番長いのは、第2図(a)のOと■の間である。この
時間間隔は、3つの引き続くリフレッシュ要求発生時点
間の時間間隔3.6864m Sにほぼ等しい。「はぼ
」というのは、初めの■の時点がメモリアクセスとの競
合で1メモリサイクル(本実施例の装置では、300n
S)遅れたり、二つ目のOの時点がメモリアクセスとの
競合で1メモリサイクル遅れなりすることがあるからで
ある。それでも、最悪値は、3.6867m Sであり
、本実施例のDRAMの定めろ最大リフレッシュ間隔4
 m Sよりも充分短い。全てのリフレッシュ単位につ
いて上に述べたことがいえるので、本実施例の装置にお
いては、IrW啜か失われることはない。
また、第2図(C)、(d)のようにリフレッシュ操作
が行われ、そのつぎのリフレッシュチェック要求発生時
点を含みそれ以後の引き続くn個(nは2以上の整数)
のリフレッシュチェック要求発生時点で区切られたn−
1個の期間の各々の期間に、このリフレッシュ単位に属
するアドレスに対して少なくとも各1回のメモリアクセ
スがあると、あるリフレッシュ操作とつぎのリフレッシ
ュ操作との間隔が、第2図(a)にくらべて、((n−
1)x 1.8432) m S長くなる。全てのリフ
レッシュ単位について、このことがいえるので、リフレ
ッシュ操作の頻度も低下することになる。
以上述べたことから、本実施例の装置では、DRAMの
債報を失うこと無く、リフレッシュ操作の頻度を少なく
することができメモリアクセス実行速度を向上せしめる
ことができる。
なお、本実施例の装置においては、記憶容量が256K
Wであるが、 512KW、IMW、などでも構わない
。この場合には、256にビットのDRAMを二つまた
は、四つのバンクに分けて、アドレスの上位1ビツトま
たは2ビツトをデコードして、読み書きするバンクを選
択する。このとき、選択されなかったバンクに対しては
、そのアドレスの属するリフレッシュ単位に対してRA
Sオンリーリフレッシュを行えばよい、リフレッシュ・
チェックにより起動されるリフレッシュ操作は、全ての
バンクに対して同時に行う。また、−度にアクセスでき
るデータ幅が32ビツトであるが、8ビツト、16ビツ
ト等でも構わない。
(発明の効果) 以上に詳しく説明したように、本発明は、通常のメモリ
アクセスによるリフレッシュの効果を有効に利用するこ
とにより、リフレッシュ操作の回数を誠らすことができ
、メモリアクセスの実行速度を向上させる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図(
a)〜(d)はその実施例の動作の概要を示すタイミン
グ図である。 1・・・72分の1分周器、2・・・256進カウンタ
、6・・・リフレッシュ要求発生回路、4・・・設定読
みだし回路、5・・・SRAM、6・・・リフレッシュ
制御回路、7・・・メモリアクセス制御回路、8・・・
調停回路、9・・・メモリ制御回路、1000〜103
1・・・DRAM。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1回のリフレッシュ動作によってリフレッシュされるリ
    フレッシュ単位をひとつ以上有するダイナミック・ラン
    ダム・アクセス・メモリ・システムの、制御方式におい
    て、 各リフレッシュ単位を一意に識別するリフレッシュ単位
    識別子を定め、 全てのリフレッシュ単位について、リフレッシュ単位毎
    にそのリフレッシュ単位に対するリフレッシュ要求の有
    無を表すデータを記憶するリフレッシュ要求記憶手段と
    、 与えられたリフレッシュ単位識別子で表されるリフレッ
    シュ単位に対するリフレッシュ要求の有無を表す与えら
    れたデータをリフレッシュ要求記憶手段に記憶せしめる
    リフレッシュ要求設定手段と、 与えられた識別子で表されるリフレッシュ単位に対する
    リフレッシュ要求の有無を表すデータをリフレッシュ要
    求記憶手段から取り出すリフレッシュ要求取り出し手段
    と、 ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリのサイクル
    ・タイムよりも充分大きな時間間隔で、全てのリフレッ
    シュ単位に対するリフレッシュ単位識別子をあらかじめ
    定められた順に発生し、発生した各々のリフレッシュ単
    位識別子で表されるリフレッシュ単位に対するリフレッ
    シュ・チェック要求を発生するという動きを、最大リフ
    レッシュ間隔の半分より充分短く、かつ3分の1よりも
    充分長い繰り返し周期でもって行うリフレッシュ・チェ
    ック要求手段と、 与えられたリフレッシュ単位識別子で表されるリフレッ
    シュ単位に対するリフレッシュ要求の有無を表すデータ
    を、リフレッシュ要求取り出し手段によりリフレッシュ
    要求記憶手段から取り出し、リフレッシュ要求の有無を
    調べ、リフレッシュ要求がない場合には、そのリフレッ
    シュ単位に対するリフレッシュ要求が有るというデータ
    をリフレッシュ要求設定手段によりリフレッシュ要求記
    憶手段に記憶せしめ、リフレッシュ要求が有る場合には
    、そのリフレッシュ単位の識別子とともにリフレッシュ
    要求を発生するリフレッシュ要求発生手段と、 リフレッシュ要求があったときメモリ・アクセス中でな
    いならば直ちにリフレッシュを許可し、メモリ・アクセ
    ス中ならばメモリ・アクセスの終了を待ってリフレッシ
    ュを許可し、メモリ・アクセス要求があったとき同時に
    リフレッシュ要求がないならば直ちにメモリ・アクセス
    を許可し、リフレッシュ中ならばリフレッシュの終了を
    待ってメモリ・アクセスを許可し、もってリフレッシュ
    とメモリ・アクセスとが衝突しないように調停する調停
    手段と、 調停手段の許可を得て、リフレッシュ要求発生手段の発
    生したリフレッシュ要求によって与えられる識別子で表
    されるリフレッシュ単位をリフレッシュすると共に、リ
    フレッシュ要求設定手段によってそのリフレッシュ単位
    に対するリフレッシュ要求が無いというデータをリフレ
    ッシュ要求記憶手段に記憶せしめるリフレッシュ制御手
    段と、外部からメモリへのアクセスが発生すると、調停
    手段の許可を得てそのメモリ・アクセスを実行すると共
    に、アクセスされるアドレスを含むリフレッシュ単位の
    識別子とリフレッシュ要求が無いというデータをリフレ
    ッシュ要求設定手段に与えて、そのリフレッシュ単位に
    対するリフレッシュ要求が無いことをリフレッシュ要求
    記憶手段に記憶せしめるメモリ・アクセス制御手段とを
    含むことを特徴とするダイナミック・ランダム・アクセ
    ス・メモリの制御方式。
JP61261137A 1986-10-31 1986-10-31 ダイナミツク・ランダム・アクセス・メモリの制御方式 Pending JPS63114000A (ja)

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