KR20230056552A - Semiconductor memory device and method of operating the same - Google Patents
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Abstract
반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이 및 복수의 데이터 입출력 핀들을 포함한다. 복수의 데이터 입출력 핀들은 메모리 셀 어레이에 저장하고자 하는 기입 데이터를 수신하거나 메모리 셀 어레이에 저장된 독출 데이터를 출력한다. 반도체 메모리 장치는 외부로부터 수신되는 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트가 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 입력되거나 출력되는 버스트(burst) 동작을 수행한다. 복수의 데이터 입출력 핀들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응한다.A semiconductor memory device includes a memory cell array and a plurality of data input/output pins. The plurality of data input/output pins receive write data to be stored in the memory cell array or output read data stored in the memory cell array. A semiconductor memory device performs a burst operation in which one data set including a plurality of data bits is input or output through a plurality of data input/output pins based on one command received from the outside. The number of data input/output pins corresponds to an integer other than a power of 2 (non-power-of-two), and the burst length (BL), which is the basic unit of burst operation, is an integer excluding a power of 2 respond to
Description
본 발명은 반도체 집적 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 메모리 장치 및 상기 반도체 메모리 장치의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a semiconductor memory device and a method for driving the semiconductor memory device.
반도체 메모리 장치는 플래시 메모리(flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 장치 및 DRAM(dynamic random access memory)과 같은 휘발성 메모리 장치로 구분될 수 있다. 예를 들어, 휘발성 메모리 장치는 가격이 비교적 저렴하기 때문에 시스템 메모리와 같은 대용량 데이터를 저장하는데 사용되고 있다.Semiconductor memory devices may be classified into non-volatile memory devices such as flash memory and volatile memory devices such as dynamic random access memory (DRAM). For example, since volatile memory devices are relatively inexpensive, they are used to store large amounts of data such as system memories.
반도체 메모리 장치의 집적도 및 용량이 증가하고 있으며, 데이터 전송 속도 또한 증가하고 있다. 이에 따라, 각 메모리 액세스에 대해 전송되는 총 비트 수가 증가할 수 있으며, 일반적으로 입출력(input/output, I/O) 핀들 또는 레인(lane)들과 해당 모듈/보드 신호 트레이스(trace)들이 추가적으로 필요할 수 있다. 다만, 입출력 핀들이 추가되는 경우에 반도체 메모리 장치의 제조 비용이 증가할 수 있으며, 따라서 입출력 핀들의 개수를 과도하게 늘리지 않고 보다 많은 비트들을 전송하기 위한 기술들이 연구되고 있다.The degree of integration and capacity of semiconductor memory devices are increasing, and data transfer rates are also increasing. This can increase the total number of bits transferred for each memory access, and typically requires additional input/output (I/O) pins or lanes and corresponding module/board signal traces. can However, when input/output pins are added, the manufacturing cost of the semiconductor memory device may increase, and therefore, technologies for transmitting more bits without excessively increasing the number of input/output pins are being studied.
본 발명의 일 목적은 신호 무결성(signal integrity) 특성을 개선하면서 과도한 비용 증가 없이 대역폭(bandwidth)을 향상시킬 수 있는 반도체 메모리 장치를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of improving bandwidth without excessive cost increase while improving signal integrity characteristics.
본 발명의 다른 목적은 상기 반도체 메모리 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of driving the semiconductor memory device.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이 및 복수의 데이터 입출력 핀들을 포함한다. 상기 복수의 데이터 입출력 핀들은 상기 메모리 셀 어레이에 저장하고자 하는 기입 데이터를 수신하거나 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 독출 데이터를 출력한다. 상기 반도체 메모리 장치는 외부로부터 수신되는 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트가 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 입력되거나 출력되는 버스트(burst) 동작을 수행한다. 상기 복수의 데이터 입출력 핀들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응한다.In order to achieve the above object, a semiconductor memory device according to example embodiments includes a memory cell array and a plurality of data input/output pins. The plurality of data input/output pins receive write data to be stored in the memory cell array or output read data stored in the memory cell array. The semiconductor memory device performs a burst operation in which one data set including a plurality of data bits is input or output through the plurality of data input/output pins based on one command received from the outside. The number of the plurality of data input/output pins corresponds to a non-power-of-two integer, and the burst length (BL), which is a basic unit of the burst operation, is a power of 2 Corresponds to integers excepted.
상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 구동 방법에서, 기입 커맨드 또는 독출 커맨드를 수신한다. 상기 기입 커맨드 또는 상기 독출 커맨드에 기초하여, 메모리 셀 어레이에 기입 데이터를 저장하는 데이터 기입 동작 또는 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 독출 데이터를 독출하는 데이터 독출 동작을 수행한다. 상기 데이터 기입 동작 시에 상기 기입 데이터는 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 수신되고, 상기 데이터 독출 동작 시에 상기 독출 데이터는 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 출력된다. 상기 기입 데이터를 수신하는 동작 및 상기 독출 데이터를 출력하는 동작은, 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트가 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 입력되거나 출력되는 버스트(burst) 동작에 기초하여 수행된다. 상기 복수의 데이터 입출력 핀들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응한다.In order to achieve the above object, in a method of driving a semiconductor memory device according to example embodiments, a write command or a read command is received. A data write operation of storing write data in the memory cell array or a data read operation of reading read data stored in the memory cell array is performed based on the write command or the read command. During the data write operation, the write data is received through a plurality of data input/output pins, and during the data read operation, the read data is output through the plurality of data input/output pins. The operation of receiving the write data and the operation of outputting the read data is a burst in which one data set including a plurality of data bits is input or output through the plurality of data input/output pins based on one command. ) is performed based on the operation. The number of the plurality of data input/output pins corresponds to a non-power-of-two integer, and the burst length (BL), which is a basic unit of the burst operation, is a power of 2 Corresponds to integers excepted.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이, 복수의 데이터 입출력 핀들, 데이터 처리 경로 및 클럭 분주기를 포함한다. 상기 복수의 데이터 입출력 핀들은 상기 메모리 셀 어레이에 저장하고자 하는 기입 데이터를 수신하거나 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 독출 데이터를 출력한다. 상기 데이터 처리 경로는 상기 메모리 셀 어레이 및 상기 복수의 데이터 입출력 핀들 사이에 배치된다. 상기 클럭 분주기는 제1 커맨드 클럭 신호에 기초하여 제2 커맨드 클럭 신호를 생성한다. 상기 반도체 메모리 장치는 기입 커맨드에 기초하여 상기 메모리 셀 어레이에 상기 기입 데이터를 저장하는 데이터 기입 동작을 수행하거나, 독출 커맨드에 기초하여 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 상기 독출 데이터를 독출하는 데이터 독출 동작을 수행한다. 상기 기입 데이터를 수신하는 동작 및 상기 독출 데이터를 출력하는 동작은, 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트가 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 입력되거나 출력되는 버스트(burst) 동작에 기초하여 수행된다. 상기 복수의 데이터 입출력 핀들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수 및 3의 배수(multiple of three)인 정수에 대응한다. 상기 하나의 데이터 세트에 포함되는 상기 복수의 데이터 비트들은 상기 기입 데이터 또는 상기 독출 데이터에 대응하는 제1 데이터 비트들을 포함하고, 상기 제1 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수에 대응한다. 상기 메모리 셀 어레이, 상기 데이터 처리 경로 및 상기 복수의 데이터 입출력 핀들은 데이터 클럭 신호 및 상기 제2 커맨드 클럭 신호에 기초하여 동작한다. 상기 클럭 분주기의 분주비는 2의 거듭제곱을 제외한 정수 및 3의 배수인 정수에 대응한다. 상기 제2 커맨드 클럭 신호의 주기를 상기 데이터 클럭 신호의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱을 제외한 정수 및 3의 배수인 정수에 대응한다.In order to achieve the above object, a semiconductor memory device according to example embodiments includes a memory cell array, a plurality of data input/output pins, a data processing path, and a clock divider. The plurality of data input/output pins receive write data to be stored in the memory cell array or output read data stored in the memory cell array. The data processing path is disposed between the memory cell array and the plurality of data input/output pins. The clock divider generates a second command clock signal based on the first command clock signal. The semiconductor memory device performs a data write operation of storing the write data in the memory cell array based on a write command or a data read operation of reading the read data stored in the memory cell array based on a read command. carry out The operation of receiving the write data and the operation of outputting the read data is a burst in which one data set including a plurality of data bits is input or output through the plurality of data input/output pins based on one command. ) is performed based on the operation. The number of the plurality of data input/output pins corresponds to a non-power-of-two integer, and the burst length (BL), which is a basic unit of the burst operation, is a power of 2 Corresponds to integers excluded and integers that are multiples of three. The plurality of data bits included in the one data set include first data bits corresponding to the write data or the read data, and the number of the first data bits corresponds to an integer that is a power of 2. The memory cell array, the data processing path, and the plurality of data input/output pins operate based on a data clock signal and the second command clock signal. The division ratio of the clock divider corresponds to an integer excluding powers of 2 and an integer that is a multiple of 3. A value obtained by dividing the period of the second command clock signal by the period of the data clock signal corresponds to an integer excluding powers of 2 and an integer that is a multiple of 3.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치 및 반도체 메모리 장치의 구동 방법에서는, 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두가 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하도록 구현될 수 있다. 이 때, 기입 또는 독출하고자 하는 실제 데이터는 2의 거듭제곱인 정수에 대응하는 개수의 정보들(즉, 데이터 비트들)을 포함하도록 구현될 수 있다. 또한, 기입 또는 독출 시에 필요한 추가 데이터를 더 포함하거나 버려지는 더미 데이터를 더 포함하도록 구현될 수 있다. 따라서, 신호 무결성 특성을 개선하면서 과도한 비용 증가 없이 반도체 메모리 장치의 대역폭을 향상시킬 수 있다.In the semiconductor memory device and method of driving the semiconductor memory device according to the embodiments of the present invention as described above, both the burst length and the number of data input/output pins may correspond to integers other than powers of 2. At this time, the actual data to be written or read may be implemented to include the number of pieces of information (ie, data bits) corresponding to an integer that is a power of 2. In addition, additional data necessary for writing or reading may be further included or discarded dummy data may be further included. Accordingly, it is possible to improve the bandwidth of the semiconductor memory device without excessively increasing cost while improving signal integrity characteristics.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치에서 수행되는 버스트 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 반도체 메모리 장치의 구체적인 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5, 6, 7, 8, 9a, 9b, 9c, 10 및 11은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 반도체 메모리 장치의 구체적인 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 14, 15a, 15b, 16a 및 16b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 17 및 18은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도들이다.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템에 적용될 수 있는 메모리 모듈의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 메모리 모듈을 전자 시스템에 응용한 예를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to example embodiments.
2 is a diagram for explaining a burst operation performed in a semiconductor memory device according to example embodiments.
3 is a block diagram illustrating a memory system including a semiconductor memory device according to example embodiments.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a specific example of the semiconductor memory device of FIG. 1 .
5, 6, 7, 8, 9a, 9b, 9c, 10, and 11 are diagrams for explaining operations of semiconductor memory devices according to example embodiments.
12 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to example embodiments.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a specific example of the semiconductor memory device of FIG. 12 .
14, 15a, 15b, 16a, and 16b are diagrams for explaining operations of semiconductor memory devices according to example embodiments.
17 and 18 are flowcharts illustrating a method of driving a semiconductor memory device according to example embodiments.
19 is a block diagram illustrating an example of a memory module applicable to a memory system according to example embodiments.
20 is a block diagram illustrating an example of a memory system according to example embodiments.
21 is a block diagram illustrating an example of applying a memory module according to an embodiment of the present invention to an electronic system.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and redundant descriptions of the same components are omitted.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to example embodiments.
도 1을 참조하면, 반도체 메모리 장치(100)는 메모리 셀 어레이(110), 데이터 처리 경로(120) 및 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the
메모리 셀 어레이(110)는 데이터를 저장한다. 예를 들어, 메모리 셀 어레이(110)는 데이터를 저장하는 복수의 메모리 셀들을 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 반도체 메모리 장치(100)는 휘발성 메모리 장치일 수 있다. 예를 들어, 반도체 메모리 장치(100)는 DRAM(dynamic random access memory)일 수 있고, 메모리 셀 어레이(110)는 복수의 동적 메모리 셀들을 포함할 수 있다.In one embodiment, the
복수의 데이터 입출력 핀들(130)은 메모리 셀 어레이(110)에 저장하고자 하는 기입 데이터(WDAT)를 수신하거나 메모리 셀 어레이(110)에 저장된 독출 데이터(RDAT)를 출력한다. 예를 들어, 핀은 접촉 패드(contact pad) 또는 접촉 핀(contact pin)을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아닐 수 있다.The plurality of data input/
데이터 처리 경로(120)는 메모리 셀 어레이(110) 및 복수의 데이터 입출력 핀들(130) 사이에 배치되며, 수신된 기입 데이터(WDAT)를 메모리 셀 어레이(110)에 저장하기 위한 데이터 처리 또는 독출 데이터(RDAT)를 출력하기 위한 데이터 처리를 수행할 수 있다.The
메모리 셀 어레이(110), 데이터 처리 경로(120) 및 복수의 데이터 입출력 핀들(130)은 데이터 클럭 신호(WCK)에 기초하여 동작할 수 있다.The
반도체 메모리 장치(100)는 데이터 기입 동작 또는 데이터 독출 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 기입 커맨드가 수신되는 경우에, 반도체 메모리 장치(100)는 상기 기입 커맨드에 기초하여 메모리 셀 어레이(110)에 기입 데이터(WDAT)를 저장하는 데이터 기입 동작을 수행하며, 상기 데이터 기입 동작 시에 기입 데이터(WDAT)가 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 수신될 수 있다. 예를 들어, 독출 커맨드가 수신되는 경우에, 반도체 메모리 장치(100)는 상기 독출 커맨드에 기초하여 메모리 셀 어레이(110)에 저장된 독출 데이터(RDAT)를 독출하는 데이터 독출 동작을 수행하며, 상기 데이터 독출 동작 시에 독출 데이터(RDAT)가 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 출력될 수 있다.The
반도체 메모리 장치(100)는 버스트(burst) 동작을 수행할 수 있다. 상기 버스트 동작은 외부로부터 수신되는 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트(DS)가 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 입력되거나 출력되는 동작을 나타낸다.The
상기 데이터 기입 동작 시에 기입 데이터(WDAT)를 수신하는 동작 및 상기 데이터 독출 동작 시에 독출 데이터(RDAT)를 출력하는 동작은 상기 버스트 동작에 기초하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 데이터 세트(DS)는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 기입 커맨드에 기초하여 기입 데이터(WDAT)를 포함하는 하나의 데이터 세트(DS)가 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 입력될 수 있다. 예를 들어, 하나의 독출 커맨드에 기초하여 독출 데이터(RDAT)를 포함하는 하나의 데이터 세트(DS)가 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 출력될 수 있다.The operations of receiving the write data WDAT during the data write operation and outputting the read data RDAT during the data read operation may be performed based on the burst operation. For example, one data set DS may include write data WDAT or read data RDAT. For example, one data set DS including the write data WDAT may be input through the plurality of data input/
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 데이터 입출력 핀들(130)의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(즉, 2의 거듭제곱이 아닌)(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하며, 이에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.According to embodiments of the present invention, the number of the plurality of data input/output pins 130 corresponds to an integer other than a power of 2 (ie, not a power of 2) (non-power-of-two), A burst length (BL), which is a basic unit of the burst operation, corresponds to an integer excluding powers of 2, which will be described later with reference to FIG. 2 .
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치에서 수행되는 버스트 동작을 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a burst operation performed in a semiconductor memory device according to example embodiments.
도 2를 참조하면, 상기 버스트 동작 시에 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 입출력 핀들(DQ)을 통해 입력 또는 출력되는 하나의 데이터 세트(DS)를 예시하고 있다.Referring to FIG. 2 , one data set DS that is input or output through a plurality of data input/output pins DQ based on one command during the burst operation is illustrated.
상기 버스트 동작은 반도체 메모리 장치(예를 들어, 도 1의 100)가 메모리 컨트롤러(예를 들어, 도 3의 20)로부터 수신한 초기 어드레스로부터 어드레스를 순차적으로 감소 혹은 증가함으로써 다량의 데이터를 기입하거나 독출하는 동작을 나타낸다. 상기 버스트 동작의 기본 단위를 버스트 길이(BL)라고 한다.In the burst operation, a semiconductor memory device (eg, 100 in FIG. 1 ) writes a large amount of data by sequentially decreasing or increasing an address from an initial address received from a memory controller (eg, 20 in FIG. 3 ). Indicates a reading operation. The basic unit of the burst operation is referred to as a burst length (BL).
도 2는 복수의 데이터 입출력 핀들(DQ)이 제1 내지 제(m+1) 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)을 포함하는 경우, 즉 (m+1)개의 데이터 입출력 핀들을 포함하는 경우를 나타내고 있다(m은 2 이상의 자연수). 또한, 도 2는 버스트 길이(BL)가 (n+1)인 경우를 나타내고 있다(n은 4 이상의 자연수).2 shows a case where the plurality of data input/output pins DQ includes first to (m+1)th data input/output pins DQ0, DQ1, ..., DQm, that is, (m+1) data input/output pins. (m is a natural number of 2 or more). 2 shows a case where the burst length BL is (n+1) (n is a natural number of 4 or greater).
하나의 데이터 세트(DS)는 복수의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)의 총 개수는 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)의 개수와 버스트 길이(BL)의 곱, 즉 (m+1)*(n+1)에 대응하며, 하나의 커맨드에 기초하여 한 번에 입력 또는 출력되는 정보 전달 단위를 나타낼 수 있다.One data set DS may include a plurality of data bits BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn. The total number of data bits (BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn) is the product of the number of data input/output pins (DQ0, DQ1, ..., DQm) and the burst length (BL), that is, Corresponds to (m+1)*(n+1), and may indicate an information transfer unit that is input or output at one time based on one command.
상기 버스트 동작 시에, 데이터 클럭 신호(WCK)에 기초하여 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)이 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)을 통해 순차적으로 입력 또는 출력될 수 있다. 예를 들어, (m+1)개의 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)을 통해 (m+1)개의 데이터 비트들(BL0)이 동시에 입력 또는 출력되고, 이후에 (m+1)개의 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)을 통해 (m+1)개의 데이터 비트들(BL1)이 동시에 입력 또는 출력되고, 이후에 (m+1)개의 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)을 통해 (m+1)개의 데이터 비트들(BL2)이 동시에 입력 또는 출력되고, 이후에 (m+1)개의 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)을 통해 (m+1)개의 데이터 비트들(BL3)이 동시에 입력 또는 출력되며, 이후에 (m+1)개의 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)을 통해 (m+1)개의 데이터 비트들(BLn)이 동시에 입력 또는 출력될 수 있다. 이에 따라, 하나의 데이터 입출력 핀(예를 들어, DQ0)을 통해 버스트 길이(BL)에 대응하는 (n+1)개의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)이 순차적으로 입력 또는 출력될 수 있다.During the burst operation, data bits BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn are transmitted through data input/output pins DQ0, DQ1, ..., DQm based on the data clock signal WCK. It can be input or output sequentially. For example, (m+1) data bits BL0 are simultaneously input or output through (m+1) data input/output pins DQ0, DQ1, ..., DQm, and then (m+1) 1) (m + 1) data bits BL1 are simultaneously input or output through the data input/output pins DQ0, DQ1, ..., DQm, and then (m + 1) data input/output pins ( (m + 1) data bits (BL2) are simultaneously input or output through DQ0, DQ1, ..., DQm, and then (m + 1) data input/output pins (DQ0, DQ1, ... , DQm), (m + 1) data bits (BL3) are simultaneously input or output, and then (m + 1) data input/output pins (DQ0, DQ1, ..., DQm) through (m + 1) +1) data bits BLn may be simultaneously input or output. Accordingly, (n+1) data bits (BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn) corresponding to the burst length (BL) are transmitted through one data input/output pin (eg, DQ0). It can be input or output sequentially.
본 발명의 실시예들에 따르면, 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)의 개수, 즉 (m+1)은 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다. 또한, 버스트 길이(BL), 즉 (n+1)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)의 개수 및 버스트 길이(BL) 중 적어도 하나는 3의 배수(multiple of three)인 정수에 대응할 수 있다.According to embodiments of the present invention, the number of data input/output pins DQ0, DQ1, ..., DQm, that is, (m+1) may correspond to an integer excluding powers of 2. Also, the burst length BL, that is, (n+1) may correspond to an integer excluding powers of 2. For example, at least one of the number of data input/output pins DQ0, DQ1, ..., DQm and the burst length BL may correspond to an integer that is a multiple of three.
도 1을 참조하여 상술한 것처럼, 하나의 데이터 세트(DS)는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)를 포함할 수 있다. 이 때, 하나의 데이터 세트(DS)에 포함되는 복수의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)은 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)에 대응하는 제1 데이터 비트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 데이터 비트들은 기입 또는 독출하고자 하는 실제 데이터를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수에 대응할 수 있다.As described above with reference to FIG. 1 , one data set DS may include write data WDAT or read data RDAT. At this time, the plurality of data bits BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn included in one data set DS are the first data bits corresponding to the write data WDAT or the read data RDAT. It may contain data bits. For example, the first data bits may represent actual data to be written or read. For example, the number of first data bits may correspond to an integer that is a power of 2.
일 실시예에서, 하나의 데이터 세트(DS)는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)와 관련된 추가 데이터를 더 포함할 수 있다. 이 때, 하나의 데이터 세트(DS)에 포함되는 복수의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)은 상기 제1 데이터 비트들을 제외한 제2 데이터 비트들을 더 포함하고, 상기 제2 데이터 비트들은 상기 추가 데이터에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 추가 데이터는 상기 실제 데이터를 기입 또는 독출하기 위해 필요한 DBI(data bus inversion) 정보, ECC(error correction code) 정보(예를 들어, 패리티(parity) 비트) 및 메타 데이터 중 적어도 하나를 포함하며, 다만 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수에 대응할 수 있다.In an embodiment, one data set DS may further include additional data related to the write data WDAT or the read data RDAT. At this time, the plurality of data bits (BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn) included in one data set (DS) further include second data bits excluding the first data bits, The second data bits may correspond to the additional data. For example, the additional data may include at least one of data bus inversion (DBI) information, error correction code (ECC) information (eg, parity bits), and meta data required to write or read the actual data. Including, but the present invention may not be limited thereto. For example, the number of second data bits may correspond to an integer that is a power of 2.
다른 실시예에서, 하나의 데이터 세트(DS)는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)와 무관한 더미(dummy) 데이터를 더 포함할 수 있다. 이 때, 하나의 데이터 세트(DS)에 포함되는 복수의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)은 상기 제1 데이터 비트들을 제외한 제2 데이터 비트들을 더 포함하고, 상기 제2 데이터 비트들은 상기 더미 데이터에 대응할 수 있다. 예를 들어, 상기 더미 데이터는 상기 실제 데이터를 기입 또는 독출하는데 이용되지 않고 버려지는 데이터를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수에 대응할 수 있다.In another embodiment, one data set DS may further include dummy data unrelated to the write data WDAT or the read data RDAT. At this time, the plurality of data bits (BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn) included in one data set (DS) further include second data bits excluding the first data bits, The second data bits may correspond to the dummy data. For example, the dummy data may represent discarded data that is not used to write or read the real data. For example, the number of second data bits may correspond to an integer that is a power of 2.
일 실시예에서, 상기 제1 데이터 비트들의 개수 및 상기 제2 데이터 비트들의 개수가 각각 2의 거듭제곱인 정수에 대응하더라도, 상기 제1 데이터 비트들 및 상기 제2 데이터 비트들을 포함하는 복수의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn)의 개수, 즉 (m+1)*(n+1)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다.In one embodiment, even if the number of the first data bits and the number of the second data bits each correspond to an integer that is a power of 2, a plurality of data including the first data bits and the second data bits The number of bits BL0, BL1, BL2, BL3, ..., BLn, that is, (m+1)*(n+1) may correspond to an integer excluding powers of 2.
기존에는 버스트 동작 시에 2의 거듭제곱인 정수에 대응하는 개수의 정보들(즉, 데이터 비트들)을 전달하기 위해 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두 또는 적어도 하나는 2의 거듭제곱인 정수에 대응하도록 구현하였다. 예를 들어, 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수를 각각 2y 및 2z로 구현함으로써, 하나의 커맨드에 기초하여 2x개의 데이터 비트들을 한 번에 전달하였다(x, y, z는 각각 자연수이며, x=y+z).Conventionally, both or at least one of the burst length and the number of data input/output pins are required to transmit the number of information (i.e., data bits) corresponding to an integer that is a power of 2 during burst operation. implemented to respond. For example, by implementing the burst length and the number of data input/output pins as 2 y and 2 z , respectively, 2 x data bits were transmitted at once based on one command (x, y, z are natural numbers, respectively , x=y+z).
반도체 메모리 장치의 대역폭(bandwidth)을 향상시키기 위해서는 버스트 길이 또는 데이터 입출력 핀들의 개수를 증가시킬 필요가 있다. 이 때, 상술한 기존 방식을 이용하는 경우에는 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두 또는 적어도 하나를 2의 거듭제곱의 형태로 구현해야 하기 때문에 구현 상의 어려움이 있었다. 예를 들어, 버스트 길이를 2배 증가시키는 경우에는 데이터 윈도우(data window) 부족으로 인해 신호 무결성(signal integrity) 특성이 심하게 저하되는 문제가 있었고, 데이터 입출력 핀들의 개수를 2배 증가시키는 경우에는 제조 비용이 과도하게 증가하는 문제가 있었다.In order to improve the bandwidth of a semiconductor memory device, it is necessary to increase a burst length or the number of data input/output pins. At this time, in the case of using the above-described conventional method, there is a difficulty in implementation because all or at least one of the burst length and the number of data input/output pins must be implemented in the form of a power of 2. For example, when the burst length is doubled, there is a problem in that signal integrity characteristics are severely deteriorated due to lack of a data window, and when the number of data input/output pins is doubled, manufacturing There was a problem of excessive increase in cost.
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치에서는, 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두가 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하도록 구현될 수 있다. 이 때, 기입 또는 독출하고자 하는 실제 데이터는 2의 거듭제곱인 정수에 대응하는 개수의 정보들(즉, 데이터 비트들)을 포함하도록 구현될 수 있다. 또한, 기입 또는 독출 시에 필요한 추가 데이터를 더 포함하거나 버려지는 더미 데이터를 더 포함하도록 구현될 수 있다. 따라서, 신호 무결성 특성을 개선하면서 과도한 비용 증가 없이 반도체 메모리 장치의 대역폭을 향상시킬 수 있다.In the semiconductor memory device according to embodiments of the present invention, both the burst length and the number of data input/output pins may correspond to integers other than powers of 2. At this time, the actual data to be written or read may be implemented to include the number of pieces of information (ie, data bits) corresponding to an integer that is a power of 2. In addition, additional data necessary for writing or reading may be further included or discarded dummy data may be further included. Accordingly, it is possible to improve the bandwidth of the semiconductor memory device without excessively increasing cost while improving signal integrity characteristics.
다시 말하면, 2x개의 정보들(즉, 데이터 비트들)을 전달하기 위하여, 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수가 각각 2y 및 2z의 값을 가지지 않지만 그 곱이 2x에 대응하도록 구현될 수 있고, 필요 시 일부 비트를 버림으로써 2x개의 정보들을 구현할 수 있다. DBI 정보, ECC 정보, 메타 데이터 등의 추가 데이터를 함께 전달하여 총 2x+a개의 정보들을 전달하는 경우에 있어서는, 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수가 각각 2y 및 2z의 값을 가지지 않지만 그 곱이 2x+a에 대응하도록 구현될 수 있다(a는 자연수).In other words, in order to transfer 2 x pieces of information (i.e., data bits), the burst length and the number of data input/output pins do not have values of 2 y and 2 z , respectively, but the product can be implemented to correspond to 2 x . , and if necessary, 2 x pieces of information can be implemented by discarding some bits. In the case of transmitting a total of 2 x +a pieces of information by transmitting additional data such as DBI information, ECC information, and meta data, the burst length and the number of data input/output pins do not have values of 2 y and 2 z , respectively. It can be implemented so that the product corresponds to 2 x +a (a is a natural number).
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 포함하는 메모리 시스템을 나타내는 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a memory system including a semiconductor memory device according to example embodiments.
도 3을 참조하면, 메모리 시스템(10)은 메모리 컨트롤러(20) 및 반도체 메모리 장치(40)를 포함한다. 메모리 시스템(10)은 메모리 컨트롤러(20)와 반도체 메모리 장치(40)를 연결하는 복수의 신호 라인들(30)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
반도체 메모리 장치(40)는 메모리 컨트롤러(20)에 의해 제어된다. 예를 들어, 메모리 컨트롤러(20)는 외부의 호스트 장치(미도시)의 요청에 기초하여 반도체 메모리 장치(40)에 데이터를 기입하거나 반도체 메모리 장치(40)로부터 데이터를 독출할 수 있다.The
복수의 신호 라인들(30)은 제어 라인, 커맨드 라인, 어드레스 라인, 데이터 라인들 및 전원 라인을 포함할 수 있다. 메모리 컨트롤러(20)는 상기 커맨드 라인, 상기 어드레스 라인 및 상기 제어 라인을 통해 반도체 메모리 장치(40)에 커맨드(CMD), 어드레스(ADDR) 및 제어 신호(CTRL)를 전송하고, 상기 데이터 라인들을 통해 반도체 메모리 장치(40)와 데이터(DAT)를 주고 받으며, 상기 전원 라인을 통해 반도체 메모리 장치(40)에 전원 전압(PWR)을 제공할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 복수의 신호 라인들(30)은 데이터 스트로브 신호(즉, DQS 신호)를 전송하는 DQS 라인을 더 포함할 수 있다.The plurality of
반도체 메모리 장치(40)는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치일 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 2를 참조하여 상술한 것처럼, 반도체 메모리 장치(40)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하는 개수의 데이터 입출력 핀들을 포함하며, 상기 데이터 입출력 핀들은 상기 데이터 라인들과 연결되어 데이터(DAT)를 수신하거나 출력할 수 있다. 데이터(DAT)는 상기 버스트 동작을 수행하기 위한 데이터 세트를 포함하며, 상기 데이터 세트의 버스트 길이는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다.The
일 실시예에서, 복수의 신호 라인들(30)의 일부 또는 전부를 채널이라 부를 수 있다. 본 명세서에서는, 데이터(DAT)가 전송되는 상기 데이터 라인들을 채널이라 부르기로 한다. 다만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 채널은 커맨드(CMD)가 전송되는 상기 커맨드 라인 및/또는 어드레스(ADDR)가 전송되는 상기 어드레스 라인을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, some or all of the plurality of
도 4는 도 1의 반도체 메모리 장치의 구체적인 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a specific example of the semiconductor memory device of FIG. 1 .
도 4를 참조하면, 반도체 메모리 장치(200)는 제어 로직 회로(210), 어드레스 레지스터(220), 뱅크 제어 로직(230), 로우 어드레스 멀티플렉서(240), 리프레쉬 카운터(245), 컬럼 어드레스 래치(250), 로우 디코더(260), 컬럼 디코더(270), 메모리 셀 어레이(300), 센스 앰프부(285), 입출력 게이팅 회로(290), 데이터 입출력 버퍼(295) 및 데이터 입출력 핀들(299)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 반도체 메모리 장치(200)는 DRAM일 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
메모리 셀 어레이(300)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)을 포함할 수 있다. 또한, 로우 디코더(260)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 각각 연결된 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h)을 포함하고, 컬럼 디코더(270)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 각각 연결된 제1 내지 제8 뱅크 컬럼 디코더들(270a~270h)을 포함하며, 센스 앰프부(285)는 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 각각 연결된 제1 내지 제8 뱅크 센스 앰프들(285a~285h)을 포함할 수 있다.The
제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380), 제1 내지 제8 뱅크 센스 앰프들(285a~285h), 제1 내지 제8 뱅크 칼럼 디코더들(270a~270h) 및 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h)은 제1 내지 제8 뱅크들을 각각 구성할 수 있다. 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380) 각각은 복수의 워드 라인들(WL), 복수의 비트 라인들(BTL), 및 워드 라인들(WL)과 비트 라인들(BTL)이 교차하는 지점에 형성되는 복수의 메모리 셀들(MC)을 포함할 수 있다.First to
도 4에는 8개의 뱅크들을 포함하는 반도체 메모리 장치(200)의 예가 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 반도체 메모리 장치(200)는 임의의 수의 뱅크들을 포함할 수 있다.Although an example of the
어드레스 레지스터(220)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 뱅크 어드레스(BANK_ADDR), 로우 어드레스(ROW_ADDR) 및 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 포함하는 어드레스(ADDR)를 수신할 수 있다. 어드레스 레지스터(220)는 수신된 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)를 뱅크 제어 로직(230)에 제공하고, 수신된 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 로우 어드레스 멀티플렉서(240)에 제공하며, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 컬럼 어드레스 래치(250)에 제공할 수 있다.The
뱅크 제어 로직(230)은 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 응답하여 뱅크 제어 신호들을 생성할 수 있다. 상기 뱅크 제어 신호들에 응답하여, 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 뱅크 로우 디코더가 활성화되고, 제1 내지 제8 뱅크 컬럼 디코더들(270a~270h) 중 뱅크 어드레스(BANK_ADDR)에 상응하는 뱅크 컬럼 디코더가 활성화될 수 있다.The
로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 어드레스 레지스터(220)로부터 로우 어드레스(ROW_ADDR)를 수신하고, 리프레쉬 카운터(245)로부터 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 수신할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)는 로우 어드레스(ROW_ADDR) 또는 리프레쉬 로우 어드레스(REF_ADDR)를 로우 어드레스(RA)로서 선택적으로 출력할 수 있다. 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(RA)는 제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h)에 각각 인가될 수 있다.The
제1 내지 제8 뱅크 로우 디코더들(260a~260h) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 뱅크 로우 디코더는 로우 어드레스 멀티플렉서(240)로부터 출력된 로우 어드레스(RA)를 디코딩하여 상기 로우 어드레스에 상응하는 워드 라인을 활성화할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성화된 뱅크 로우 디코더는 로우 어드레스(RA)에 상응하는 워드 라인에 워드 라인 구동 전압을 인가할 수 있다.Among the first to eighth
컬럼 어드레스 래치(250)는 어드레스 레지스터(220)로부터 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 수신하고, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 일시적으로 저장할 수 있다. 또한, 컬럼 어드레스 래치(250)는, 버스트 동작을 수행하는 버스트 모드에서, 수신된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 점진적으로 증가시킬 수 있다. 컬럼 어드레스 래치(250)는 일시적으로 저장된 또는 점진적으로 증가된 컬럼 어드레스(COL_ADDR)를 제1 내지 제8 뱅크 컬럼 디코더들(270a~270h)에 각각 인가할 수 있다.The
제1 내지 제8 뱅크 컬럼 디코더들(270a~270h) 중 뱅크 제어 로직(230)에 의해 활성화된 뱅크 컬럼 디코더는 입출력 게이팅 회로(290)를 통하여 뱅크 어드레스(BANK_ADDR) 및 컬럼 어드레스(COL_ADDR)에 상응하는 센스 앰프를 활성화시킬 수 있다.A bank column decoder activated by the
입출력 게이팅 회로(290)는 입출력 데이터를 게이팅하는 회로들과 함께, 입력 데이터 마스크 로직, 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)로부터 출력된 데이터를 저장하기 위한 독출 데이터 래치들, 및 제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380)에 데이터를 기입하기 위한 기입 드라이버들을 포함할 수 있다.The input/
제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380) 중 하나의 뱅크 어레이에서 독출된 데이터(DAT)는 상기 하나의 뱅크 어레이에 상응하는 센스 앰프에 의해 감지되고, 상기 독출 데이터 래치들에 저장될 수 있다. 상기 독출 데이터 래치들에 저장된 데이터(DAT)는 데이터 입출력 버퍼(295) 및 데이터 입출력 핀들(299)을 통해 출력되어 메모리 컨트롤러(20)에 제공될 수 있다.Data DAT read from one of the first to
제1 내지 제8 뱅크 어레이들(310~380) 중 하나의 뱅크 어레이에 기입될 데이터(DAT)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 데이터 입출력 핀들(299) 및 데이터 입출력 버퍼(295)를 통해 수신되고, 수신된 데이터(DAT)는 입출력 게이팅 회로(290)에 제공되고, 입출력 게이팅 회로(290)는 수신된 데이터(DAT)를 상기 기입 드라이버들을 통하여 상기 하나의 뱅크 어레이의 서브 페이지에 기입할 수 있다.Data DAT to be written in one of the first to
데이터 입출력 버퍼(295)는 기입 동작에서는 데이터(DAT)를 수신하여 수신된 데이터(DAT)를 입출력 게이팅 회로(290)에 제공하고, 독출 동작에서는 입출력 게이팅 회로(290)로부터 제공되는 데이터(DAT)를 메모리 컨트롤러(20)에 제공할 수 있다.The data input/
제어 로직 회로(210)는 반도체 메모리 장치(200)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 로직 회로(210)는 반도체 메모리 장치(200)가 기입 동작 또는 독출 동작을 수행하도록 제어 신호들을 생성할 수 있다. 제어 로직 회로(210)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 수신되는 커맨드(CMD)를 디코딩하는 커맨드 디코더(211), 및 반도체 메모리 장치(200)의 동작 모드를 설정하기 위한 모드 레지스터(212)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커맨드 디코더(211)는 기입 인에이블 신호, 로우 어드레스 스트로브 신호, 컬럼 어드레스 스트로브 신호, 칩 선택 신호 등을 디코딩하여 커맨드(CMD)에 상응하는 상기 제어 신호들을 생성할 수 있다.The
메모리 셀 어레이(300)는 도 1의 메모리 셀 어레이(110)에 대응할 수 있다. 센스 앰프부(285), 입출력 게이팅 회로(290), 데이터 입출력 버퍼(295) 등은 도 1의 데이터 처리 경로(120)에 대응할 수 있다. 데이터 입출력 핀들(299)은 도 1의 복수의 데이터 입출력 핀들(130)에 대응할 수 있다. 메모리 셀 어레이(300), 데이터 입출력 버퍼(295) 및 데이터 입출력 핀들(299)은 데이터 클럭 신호(WCK)에 기초하여 동작할 수 있다. 상세하게 도시하지는 않았으나, 센스 앰프부(285), 입출력 게이팅 회로(290) 등은 데이터 클럭 신호(WCK)에 기초하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 데이터 클럭 신호(WCK)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 수신되거나 반도체 메모리 장치(200) 내부적으로 생성될 수 있다.The
도 5, 6, 7, 8, 9a, 9b, 9c, 10 및 11은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.5, 6, 7, 8, 9a, 9b, 9c, 10, and 11 are diagrams for explaining operations of semiconductor memory devices according to example embodiments.
도 5를 참조하면, 버스트 동작에서 복수의 커맨드들(CMD1, CMD2, CMD3)이 연속적으로 수신되는 경우, 및 복수의 커맨드들(CMD1, CMD2, CMD3)에 대응하는 복수의 데이터 세트들(DS1, DS2, DS3)이 연속적으로 수신되는 경우를 예시하고 있다. tCCD는 연속된 커맨드들 사이에 필요한 최소한의 시간 간격을 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 5 , when a plurality of commands CMD1, CMD2, and CMD3 are continuously received in a burst operation, and a plurality of data sets DS1, corresponding to the plurality of commands CMD1, CMD2, and CMD3, A case in which DS2 and DS3) are continuously received is exemplified. tCCD may indicate a minimum time interval required between successive commands.
예를 들어, 복수의 커맨드들(CMD1, CMD2, CMD3)이 기입 커맨드들인 경우에, 기입 데이터들을 포함하는 복수의 데이터 세트들(DS1, DS2, DS3)이 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 연속적으로 입력되고, 상기 기입 커맨드들 및 상기 기입 데이터들에 기초하여 데이터 기입 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 커맨드들(CMD1, CMD2, CMD3)이 독출 커맨드들인 경우에, 상기 독출 커맨드들에 기초하여 데이터 독출 동작이 수행되어 독출 데이터들이 획득되고, 상기 독출 데이터들을 포함하는 복수의 데이터 세트들(DS1, DS2, DS3)이 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 연속적으로 출력될 수 있다.For example, when the plurality of commands CMD1, CMD2, and CMD3 are write commands, a plurality of data sets DS1, DS2, and DS3 including write data are continuously input through a plurality of data input/output pins. and a data write operation may be performed based on the write commands and the write data. For example, when the plurality of commands CMD1 , CMD2 , and CMD3 are read commands, a data read operation is performed based on the read commands to obtain read data, and a plurality of data including the read data The sets DS1 , DS2 , and DS3 may be continuously output through a plurality of data input/output pins.
도 6을 참조하면, 기존 방식에 따라 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 2의 거듭제곱인 정수에 대응하도록 구현한 경우를 예시하고 있다. 예를 들어, 도 6은 하나의 커맨드(예를 들어, 도 5의 CMD1)에 기초하여 입력 또는 출력되는 하나의 데이터 세트(예를 들어, 도 5의 DS1)를 나타내고 있다.Referring to FIG. 6, a case in which both the burst length and the number of data input/output pins are implemented to correspond to integers that are powers of 2 according to the conventional method is illustrated. For example, FIG. 6 shows one data set (eg, DS1 in FIG. 5 ) that is input or output based on one command (eg, CMD1 in FIG. 5 ).
도 6의 예에서, 버스트 길이는 24=16이고, 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, DQ2, DQ3, DQ4, DQ5, DQ6, DQ7)의 개수는 23=8이며, 이에 따라 하나의 데이터 세트는 16*8=128개의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15)을 포함할 수 있다. 또한, 추가 정보를 위한 하나의 DMI(data mask inversion) 입출력 핀이 추가로 형성되고, 하나의 데이터 세트는 DMI 입출력 핀을 통해 수신되는 16개의 DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하여 상술한 것처럼, 하나의 데이터 세트는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)와 관련된 상기 추가 데이터를 더 포함할 수 있고, DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15)은 상기 추가 데이터에 포함되는 상기 DBI 정보에 대응할 수 있다.In the example of FIG. 6, the burst length is 2 4 =16, and the number of data input/output pins (DQ0, DQ1, DQ2, DQ3, DQ4, DQ5, DQ6, DQ7) is 2 3 =8, so one data set may include 16*8=128 data bits (BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15). In addition, one data mask inversion (DMI) input/output pin for additional information is additionally formed, and one data set includes 16 DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15) may be further included. For example, as described above with reference to FIG. 2 , one data set may further include the additional data related to the write data WDAT or the read data RDAT, and the DBI bits DBI0 , DBI1 , DBI2 , DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15) may correspond to the DBI information included in the additional data.
따라서, 도 6의 예에서, 하나에 커맨드에 기초하여 전송되는 하나의 데이터 세트는, 총 9개(=8+1)의 입출력 핀들을 통해 전달되는 총 144개(=128+16)의 비트들을 포함할 수 있다.Therefore, in the example of FIG. 6, one data set transmitted based on one command includes a total of 144 (= 128 + 16) bits transmitted through a total of 9 (= 8 + 1) I/O pins. can include
또한, 도 6의 예에서, 데이터 클럭 신호(WCKc)에 기초하여 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15) 및 DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15)이 입력 또는 출력되며, 데이터 클럭 신호(WCKc)의 한 주기(tCKc) 동안 4개의 비트들이 전달되는 QDR(quad data rate) 방식으로 동작할 수 있다. 이에 따라, tCCD 내에서 데이터 클럭 신호(WCKc)의 4개의 주기들이 반복됨으로써(즉, tCCD=4*tCKc), 버스트 길이를 16으로 구현할 수 있다.In addition, in the example of FIG. 6 , data bits BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, and BL14 are generated based on the data clock signal WCKc. , BL15) and DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15) are input or output, and the data clock signal ( It can operate in a quad data rate (QDR) method in which four bits are transferred during one cycle (tCKc) of WCKc). Accordingly, as 4 cycles of the data clock signal WCKc are repeated within tCCD (ie, tCCD=4*tCKc), a burst length of 16 can be realized.
기존의 LPDDR5(low power double data rate 5) 표준에서는, 도 6에 도시된 데이터 세트를 2개 형성하여 버스트 동작을 구현하였다. 이 경우, 버스트 길이는 16이고 데이터 입출력 핀들의 개수는 16개이므로 256개의 데이터 비트들이 전달되고, 2개의 DMI 입출력 핀들을 통해 32개의 DBI 비트들이 전달되며, 따라서 한 번의 버스트 동작에서 총 18개의 입출력 핀들을 통해 총 288개의 비트들이 전달될 수 있다. 예를 들어, tCCD가 약 1.88ns인 경우에, 데이터 클럭 신호(WCKc)의 주기(tCKc)는 약 470ps이고, 하나의 비트를 전송하는데 필요한 시간(즉, 1 UI(unit interval))은 약 118ps일 수 있다.In the existing low power double data rate 5 (LPDDR5) standard, a burst operation is implemented by forming two data sets shown in FIG. 6 . In this case, since the burst length is 16 and the number of data input/output pins is 16, 256 data bits are transferred, and 32 DBI bits are transferred through 2 DMI input/output pins, so a total of 18 input/outputs in one burst operation. A total of 288 bits can be passed through the pins. For example, when tCCD is about 1.88 ns, the period (tCKc) of the data clock signal (WCKc) is about 470 ps, and the time required to transmit one bit (ie, 1 unit interval (UI)) is about 118 ps. can be
도 7을 참조하면, 기존 방식에 따라 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 2의 거듭제곱인 정수에 대응하도록 구현한 경우, 및 도 6과 비교하여 대역폭이 2배 향상되도록 구현한 경우를 예시하고 있다. 도 6과 유사하게, 도 7은 하나의 커맨드에 기초하여 입력 또는 출력되는 하나의 데이터 세트를 나타내고 있다.Referring to FIG. 7, a case in which both the burst length and the number of data input/output pins are implemented to correspond to an integer that is a power of 2 according to the conventional method, and a case in which the bandwidth is doubled compared to FIG. 6 are exemplified. are doing Similar to FIG. 6, FIG. 7 shows one set of data being input or output based on one command.
도 7의 예에서, 버스트 길이는 25=32이고, 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, DQ2, DQ3, DQ4, DQ5, DQ6, DQ7)의 개수는 23=8이며, 이에 따라 하나의 데이터 세트는 32*8=256개의 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15, BL16, BL17, BL18, BL19, BL20, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31)을 포함할 수 있다. 또한, 추가 정보를 위한 하나의 DMI 입출력 핀이 추가로 형성되고, 하나의 데이터 세트는 DMI 입출력 핀을 통해 수신되는 32개의 DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)은 도 2를 참조하여 상술한 상기 DBI 정보에 대응할 수 있다.In the example of FIG. 7, the burst length is 2 5 =32, and the number of data input/output pins (DQ0, DQ1, DQ2, DQ3, DQ4, DQ5, DQ6, DQ7) is 2 3 =8, so one data set is 32*8=256 data bits (BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15, BL16, BL17, BL18, BL19 , BL20, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31). In addition, one DMI input/output pin for additional information is additionally formed, and one data set includes 32 DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7) received through the DMI input/output pin. , DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31) can include more. For example, the DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31) may correspond to the DBI information described above with reference to FIG. 2 .
따라서, 도 7의 예에서, 하나에 커맨드에 기초하여 전송되는 하나의 데이터 세트는, 총 9개(=8+1)의 입출력 핀들을 통해 전달되는 총 288개(=256+32)의 비트들을 포함할 수 있다.Therefore, in the example of FIG. 7, one data set transmitted based on one command includes a total of 288 (= 256 + 32) bits transmitted through a total of 9 (= 8 + 1) input/output pins. can include
또한, 도 7의 예에서, 데이터 클럭 신호(WCKr)에 기초하여 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15, BL16, BL17, BL18, BL19, BL20, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) 및 DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)이 입력 또는 출력되며, 데이터 클럭 신호(WCKr)의 한 주기(tCKr) 동안 4개의 비트들이 전달되는 QDR 방식으로 동작할 수 있다. 이에 따라, tCCD 내에서 데이터 클럭 신호(WCKr)의 8개의 주기들이 반복됨으로써(즉, tCCD=8*tCKr), 버스트 길이를 32로 구현할 수 있다.In addition, in the example of FIG. 7 , data bits BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, and BL14 are generated based on the data clock signal WCKr. , BL15, BL16, BL17, BL18, BL19, BL20, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) and DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30 and DBI31) are input or output, and can operate in a QDR method in which four bits are transmitted during one cycle (tCKr) of the data clock signal (WCKr). Accordingly, as 8 cycles of the data clock signal WCKr are repeated within tCCD (ie, tCCD=8*tCKr), a burst length of 32 can be realized.
최근에 논의되고 있는 LPDDR6 표준에서는, LPDDR5 대비 대역폭을 2배 향상시키기 위하여, 도 7에 도시된 데이터 세트를 2개 형성하여 버스트 동작을 구현하는 방안이 검토되었다. 이 경우, 버스트 길이는 32이고 데이터 입출력 핀들의 개수는 16개이므로 512개의 데이터 비트들이 전달되고, 2개의 DMI 입출력 핀들을 통해 64개의 DBI 비트들이 전달되며, 따라서 한 번의 버스트 동작에서 총 18개의 입출력 핀들을 통해 총 576개의 비트들이 전달될 수 있다. 다시 말하면, 도 6의 예와 비교하여, 도 7의 예에서는 버스트 길이가 2배 증가하고(16->32) 하나의 데이터 세트에 포함되는 비트들의 개수가 2배 증가하며(144->288), 따라서 대역폭이 2배 향상될 수 있다. 다만, 도 6의 예와 비교하여, 도 7의 예에서는 데이터 클럭 신호(WCKr)의 주기(tCKr)가 1/2로 감소할 수 있다. 예를 들어, tCCD가 약 1.88ns로 동일한 경우에, 데이터 클럭 신호(WCKr)의 주기(tCKr)는 약 235ps로 감소하고, 하나의 비트를 전송하는데 필요한 시간이 약 59ps로 감소할 수 있다(즉, 1 UI=59ps). 이에 따라, 도 6의 예와 비교하여, 도 7의 예에서는 신호 무결성 특성이 심하게 저하되는 문제가 발생할 수 있다.In the LPDDR6 standard, which is being discussed recently, a method of implementing a burst operation by forming two data sets shown in FIG. 7 was reviewed in order to double the bandwidth compared to LPDDR5. In this case, since the burst length is 32 and the number of data input/output pins is 16, 512 data bits are transferred, and 64 DBI bits are transferred through 2 DMI input/output pins, so a total of 18 input/output bits are transmitted in one burst operation. A total of 576 bits can be passed through the pins. In other words, compared to the example of FIG. 6, in the example of FIG. 7, the burst length doubles (16 -> 32) and the number of bits included in one data set doubles (144 -> 288). , and thus the bandwidth can be doubled. However, compared to the example of FIG. 6 , in the example of FIG. 7 , the cycle tCKr of the data clock signal WCKr may be reduced by half. For example, when tCCD is equal to about 1.88 ns, the period tCKr of the data clock signal WCKr decreases to about 235 ps, and the time required to transmit one bit can decrease to about 59 ps (that is, , 1 UI=59 ps). Accordingly, compared to the example of FIG. 6 , in the example of FIG. 7 , signal integrity characteristics may be severely deteriorated.
한편, 도시하지는 않았으나, 입출력 핀들의 개수를 2배 증가시켜 대역폭을 2배 향상시킬 수도 있다. 다만 이 경우, 제조 비용이 과도하게 증가하는 문제가 발생할 수 있다.Meanwhile, although not shown, the bandwidth may be doubled by doubling the number of input/output pins. However, in this case, a problem of excessively increasing manufacturing cost may occur.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하도록 구현한 경우, 및 도 6과 비교하여 대역폭이 2배 향상되도록 구현한 경우를 예시하고 있다. 예를 들어, 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 3의 배수인 정수에 대응하도록 구현할 수 있다. 도 6 및 7과 유사하게, 도 8은 하나의 커맨드에 기초하여 입력 또는 출력되는 하나의 데이터 세트를 나타내고 있다.Referring to FIG. 8, when the burst length and the number of data input/output pins are implemented to correspond to integers other than powers of 2 according to embodiments of the present invention, and the bandwidth is doubled compared to FIG. 6 An implementation case is exemplified. For example, both the burst length and the number of data input/output pins may be implemented to correspond to integers that are multiples of 3. Similar to Figs. 6 and 7, Fig. 8 shows one data set to be input or output based on one command.
도 8의 예에서, 버스트 길이는 24(=3*23)이고, 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, DQ2, DQ3, DQ4, DQ5, DQ6, DQ7, DQ8, DQ9, DQ10, DQ11)의 개수는 12(=3*22)일 수 있다. 이 경우, 하나에 커맨드에 기초하여 전송되는 하나의 데이터 세트는, 총 12개의 입출력 핀들을 통해 전달되는 총 288개(=24*12)의 비트들(BL0~BL31, DBI0~DBI31)을 포함할 수 있다. 즉, 도 7의 예와 동일한 개수의 비트들이 전달될 수 있다.In the example of FIG. 8, the burst length is 24 (= 3*2 3 ), and the number of data input/output pins (DQ0, DQ1, DQ2, DQ3, DQ4, DQ5, DQ6, DQ7, DQ8, DQ9, DQ10, DQ11) is 12 (=3*2 2 ). In this case, one data set transmitted based on one command will include a total of 288 (= 24 * 12) bits (BL0 to BL31, DBI0 to DBI31) transmitted through a total of 12 input/output pins. can That is, the same number of bits as in the example of FIG. 7 can be transmitted.
또한, 도 8의 예에서, 데이터 클럭 신호(WCK)에 기초하여 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15, BL16, BL17, BL18, BL19, BL20, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) 및 DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)이 입력 또는 출력되며, 데이터 클럭 신호(WCK)의 한 주기(tCK) 동안 4개의 비트들이 전달되는 QDR 방식으로 동작할 수 있다. 이에 따라, tCCD 내에서 데이터 클럭 신호(WCK)의 6개의 주기들이 반복됨으로써(즉, tCCD=6*tCK), 버스트 길이를 24로 구현할 수 있다.In addition, in the example of FIG. 8 , data bits BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, and BL14 are generated based on the data clock signal WCK. , BL15, BL16, BL17, BL18, BL19, BL20, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) and DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30 and DBI31) are input or output, and can operate in a QDR method in which four bits are transmitted during one cycle (tCK) of the data clock signal (WCK). Accordingly, as 6 cycles of the data clock signal WCK are repeated within tCCD (ie, tCCD=6*tCK), a burst length of 24 can be realized.
도 6의 예와 비교하여, 도 8의 예에서는 버스트 길이가 1.5배 증가하고(16->24) 입출력 핀들의 개수가 1.33배 증가하고(9->12) 하나의 데이터 세트에 포함되는 비트들의 개수가 2배 증가하며(144->288), 따라서 대역폭이 2배 향상될 수 있다. 또한, 도 6의 예와 비교하여, 도 8의 예에서는 데이터 클럭 신호(WCK)의 주기(tCK)가 약 2/3로 감소할 수 있다. 예를 들어, tCCD가 약 1.88ns로 동일한 경우에, 데이터 클럭 신호(WCK)의 주기(tCK)는 약 313ps이고, 하나의 비트를 전송하는데 필요한 시간이 약 78ps로 감소하할 수 있다(즉, 1 UI=78ps). 이 경우, 도 6의 예와 비교하여 도 8의 예에서는 신호 무결성 특성이 저하되지만, 도 7의 예와 비교하여 도 8의 예에서는 신호 무결성 특성의 과도한 저하 없이(즉, 신호 무결성 특성을 확보하면서) 반도체 메모리 장치의 대역폭을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 도 6의 예와 비교하여 도 8의 예에서는 입출력 핀들의 개수를 과도하게 증가시키지 않아(1.33배 증가), 과도한 비용 증가 없이(즉, 최소한의 비용 증가로) 반도체 메모리 장치의 대역폭을 효과적으로 향상시킬 수 있다.Compared to the example of FIG. 6, in the example of FIG. 8, the burst length increases by 1.5 times (16->24), the number of input/output pins increases by 1.33 times (9->12), and the number of bits included in one data set The number doubles (144 -> 288), so the bandwidth can be doubled. Also, compared to the example of FIG. 6 , in the example of FIG. 8 , the period tCK of the data clock signal WCK may be reduced by about 2/3. For example, when tCCD is equal to about 1.88 ns, the cycle (tCK) of the data clock signal (WCK) is about 313 ps, and the time required to transmit one bit can be reduced to about 78 ps (ie, 1 UI=78 ps). In this case, compared to the example of FIG. 6, the signal integrity characteristic of the example of FIG. 8 is lowered, but compared to the example of FIG. 7, the example of FIG. 8 does not excessively degrade the signal integrity characteristic (ie, while securing the signal integrity characteristic). ) can effectively improve the bandwidth of a semiconductor memory device. In addition, compared to the example of FIG. 6, the example of FIG. 8 does not excessively increase the number of input/output pins (increased by 1.33 times), effectively increasing the bandwidth of the semiconductor memory device without excessive cost increase (that is, with minimal cost increase). can improve
도 7의 예와 비교하여, 도 8의 예에서는 데이터 비트들(BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) 및 DBI 비트들(DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)이 데이터 입출력 핀들(DQ9, DQ10, DQ11)에 대응하도록 배치, 할당 및/또는 맵핑될 수 있다. 도 7 및 8에서, 배치, 할당 및/또는 맵핑이 변경되는 데이터 비트들(BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) 및 DBI 비트들(DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)을 빗금으로 표시하였다. 또한, 도 7의 예와 비교하여, 도 8의 예에서는 데이터 클럭 신호(WCK)의 주기(tCK)가 약 1.33배 증가하고 입출력 핀들의 개수가 1.33배 증가할 수 있다. 따라서, 도 8의 예와 같이 본 발명의 실시예들에 따라 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 2의 거듭제곱을 제외한 정수(즉, 3의 배수인 정수)에 대응하도록 구현하는 방식이 LPDDR6 표준에 보다 적합할 수 있다.Compared to the example of FIG. 7, in the example of FIG. 8, data bits (BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) and DBI bits (DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30 and DBI31 may be arranged, assigned, and/or mapped to correspond to the data input/output pins DQ9, DQ10, and DQ11. 7 and 8, data bits (BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) and DBI bits (DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28) whose arrangement, allocation and/or mapping are changed , DBI29, DBI30, DBI31) are indicated by hatching. Also, compared to the example of FIG. 7 , in the example of FIG. 8 , the period tCK of the data clock signal WCK may increase by about 1.33 times and the number of input/output pins may increase by 1.33 times. Therefore, as shown in the example of FIG. 8, according to the embodiments of the present invention, a method of implementing the burst length and the number of data input/output pins to correspond to an integer excluding powers of 2 (ie, an integer that is a multiple of 3) is LPDDR6. Standards may be more suitable.
일 실시예에서, 데이터 비트들(BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15, BL16, BL17, BL18, BL19, BL20, BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31)이 도 2를 참조하여 상술한 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)에 대응하는 상기 제1 데이터 비트들이고, DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)이 도 2를 참조하여 상술한 상기 추가 데이터에 대응하는 상기 제2 데이터 비트들일 수 있다. 상술한 것처럼, 버스트 길이를 2의 거듭제곱을 제외한 정수(예를 들어, 24)에 대응하도록 구현하고 데이터 입출력 핀들의 개수 또한 2의 거듭제곱을 제외한 정수(예를 들어, 12)에 대응하도록 구현하더라도, 상기 제1 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수(예를 들어, 256)에 대응하고 상기 제2 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수(예를 들어, 32)에 대응할 수 있으며, 다만 상기 제1 및 제2 데이터 비트들의 개수의 합은 2의 거듭제곱을 제외한 정수(예를 들어, 288)에 대응할 수 있다.In one embodiment, data bits BL0, BL1, BL2, BL3, BL4, BL5, BL6, BL7, BL8, BL9, BL10, BL11, BL12, BL13, BL14, BL15, BL16, BL17, BL18, BL19, BL20 , BL21, BL22, BL23, BL24, BL25, BL26, BL27, BL28, BL29, BL30, BL31) is the first data bit corresponding to the write data WDAT or read data RDAT described above with reference to FIG. DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31) may be the second data bits corresponding to the additional data described above with reference to FIG. 2 . As described above, the burst length is implemented to correspond to an integer excluding powers of 2 (eg, 24), and the number of data input/output pins is also implemented to correspond to an integer excluding powers of 2 (eg, 12). However, the number of first data bits may correspond to an integer that is a power of 2 (eg, 256) and the number of second data bits may correspond to an integer that is a power of 2 (eg, 32). However, the sum of the numbers of the first and second data bits may correspond to an integer (eg, 288) excluding powers of 2.
도 9a, 9b 및 9c를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따라 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하도록 구현한 경우를 예시하고 있다.Referring to FIGS. 9A, 9B, and 9C, cases in which the burst length and the number of data input/output pins are all implemented to correspond to integers other than powers of 2 according to embodiments of the present invention are illustrated.
DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)이 달라지는 것을 제외하면, 도 9a, 9b 및 9c의 예들은 도 8의 예와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하 도 8과 중복되는 설명은 생략한다.DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, Except for DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, and DBI31) being different, examples of FIGS. A description overlapping with that of FIG. 8 will be omitted.
도 9a의 예에서, DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)은 ECC 비트들(ECC0, ECC1, ECC2, ECC3, ECC4, ECC5, ECC6, ECC7, ECC8, ECC9, ECC10, ECC11, ECC12, ECC13, ECC14, ECC15, ECC16, ECC17, ECC18, ECC19, ECC20, ECC21, ECC22, ECC23, ECC24, ECC25, ECC26, ECC27, ECC28, ECC29, ECC30, ECC31)로 변경될 수 있다. 다시 말하면, 도 2를 참조하여 상술한 것처럼, 하나의 데이터 세트는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)와 관련된 상기 추가 데이터를 포함하고, 상기 추가 데이터는 상기 ECC 정보를 포함하며, ECC 비트들(ECC0, ECC1, ECC2, ECC3, ECC4, ECC5, ECC6, ECC7, ECC8, ECC9, ECC10, ECC11, ECC12, ECC13, ECC14, ECC15, ECC16, ECC17, ECC18, ECC19, ECC20, ECC21, ECC22, ECC23, ECC24, ECC25, ECC26, ECC27, ECC28, ECC29, ECC30, ECC31)은 상기 ECC 정보(예를 들어, 패리티 비트)에 대응할 수 있다.In the example of FIG. 9A , DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, The ECC bits (ECC0, ECC1, ECC2, ECC3, ECC4, ECC5, ECC6, ECC7, ECC8, ECC9, ECC10) . In other words, as described above with reference to FIG. 2, one data set includes the additional data related to the write data WDAT or read data RDAT, the additional data includes the ECC information, and the ECC bit fields (ECC0, ECC1, ECC2, ECC3, ECC4, ECC5, ECC6, ECC7, ECC8, ECC9, ECC10, ECC11, ECC12, ECC13, ECC14, ECC15, ECC16, ECC17, ECC18, ECC19, ECC20, ECC21, ECC22, ECC23, ECC24, ECC25, ECC26, ECC27, ECC28, ECC29, ECC30, ECC31) may correspond to the ECC information (eg, parity bit).
도 9b의 예에서, DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)은 메타 비트들(MET0, MET1, MET2, MET3, MET4, MET5, MET6, MET7, MET8, MET9, MET10, MET11, MET12, MET13, MET14, MET15, MET16, MET17, MET18, MET19, MET20, MET21, MET22, MET23, MET24, MET25, MET26, MET27, MET28, MET29, MET30, MET31)로 변경될 수 있다. 다시 말하면, 도 2를 참조하여 상술한 것처럼, 하나의 데이터 세트는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)와 관련된 상기 추가 데이터를 포함하고, 상기 추가 데이터는 상기 메타 데이터를 포함하며, 메타 비트들(MET0, MET1, MET2, MET3, MET4, MET5, MET6, MET7, MET8, MET9, MET10, MET11, MET12, MET13, MET14, MET15, MET16, MET17, MET18, MET19, MET20, MET21, MET22, MET23, MET24, MET25, MET26, MET27, MET28, MET29, MET30, MET31)은 상기 메타 데이터에 대응할 수 있다.In the example of FIG. 9B, the DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, The meta bits (MET0, MET1, MET2, MET3, MET4, MET5, MET6, MET7, MET8, MET9, MET10) . In other words, as described above with reference to FIG. 2, one data set includes the additional data related to the write data WDAT or read data RDAT, the additional data includes the meta data, and the meta bit fields (MET0, MET1, MET2, MET3, MET4, MET5, MET6, MET7, MET8, MET9, MET10, MET11, MET12, MET13, MET14, MET15, MET16, MET17, MET18, MET19, MET20, MET21, MET22, MET23, MET24, MET25, MET26, MET27, MET28, MET29, MET30, MET31) may correspond to the meta data.
도 9c의 예에서, DBI 비트들(DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, DBI20, DBI21, DBI22, DBI23, DBI24, DBI25, DBI26, DBI27, DBI28, DBI29, DBI30, DBI31)은 더미 비트들(DUM0, DUM1, DUM2, DUM3, DUM4, DUM5, DUM6, DUM7, DUM8, DUM9, DUM10, DUM11, DUM12, DUM13, DUM14, DUM15, DUM16, DUM17, DUM18, DUM19, DUM20, DUM21, DUM22, DUM23, DUM24, DUM25, DUM26, DUM27, DUM28, DUM29, DUM30, DUM31)로 변경될 수 있다. 다시 말하면, 도 2를 참조하여 상술한 것처럼, 하나의 데이터 세트는 기입 데이터(WDAT) 또는 독출 데이터(RDAT)와 무관하고 데이터 기입/독출 동작 시에 이용되지 않고 버려지는 상기 더미 데이터를 포함하며, 더미 비트들(DUM0, DUM1, DUM2, DUM3, DUM4, DUM5, DUM6, DUM7, DUM8, DUM9, DUM10, DUM11, DUM12, DUM13, DUM14, DUM15, DUM16, DUM17, DUM18, DUM19, DUM20, DUM21, DUM22, DUM23, DUM24, DUM25, DUM26, DUM27, DUM28, DUM29, DUM30, DUM31)은 상기 더미 데이터에 대응할 수 있다.In the example of FIG. 9C, the DBI bits (DBI0, DBI1, DBI2, DBI3, DBI4, DBI5, DBI6, DBI7, DBI8, DBI9, DBI10, DBI11, DBI12, DBI13, DBI14, DBI15, DBI16, DBI17, DBI18, DBI19, The dummy bits (DUM0, DUM1, DUM2, DUM3, DUM4, DUM5, DUM6, DUM7, DUM8, DUM9, DUM10) , DUM11, DUM12, DUM13, DUM14, DUM15, DUM16, DUM17, DUM18, DUM19, DUM20, DUM21, DUM22, DUM23, DUM24, DUM25, DUM26, DUM27, DUM28, DUM29, DUM30, DUM31). In other words, as described above with reference to FIG. 2, one data set includes the dummy data irrelevant to the write data WDAT or the read data RDAT and discarded without being used during data write/read operations, dummy bits (DUM0, DUM1, DUM2, DUM3, DUM4, DUM5, DUM6, DUM7, DUM8, DUM9, DUM10, DUM11, DUM12, DUM13, DUM14, DUM15, DUM16, DUM17, DUM18, DUM19, DUM20, DUM21, DUM22, DUM23, DUM24, DUM25, DUM26, DUM27, DUM28, DUM29, DUM30, DUM31) may correspond to the dummy data.
도 10은 기존 방식에 따라 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 2의 거듭제곱인 정수에 대응하도록 구현한 경우를 예시하고 있다. 도 11은 본 발명의 실시예들에 따라 버스트 길이 및 데이터 입출력 핀들의 개수 모두를 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하도록 구현한 경우를 예시하고 있다.10 illustrates a case in which both the burst length and the number of data input/output pins are implemented to correspond to integers that are powers of 2 according to the conventional method. 11 illustrates a case in which both the burst length and the number of data input/output pins are implemented to correspond to integers excluding powers of 2 according to embodiments of the present invention.
도 10의 예는 도 7의 예와 실질적으로 동일하며, 도 11의 예는 일부 비트들의 배치가 달라지는 것을 제외하면 도 8의 예와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하 도 7 및 8과 중복되는 설명은 생략한다.The example of FIG. 10 is substantially the same as the example of FIG. 7 , and the example of FIG. 11 may be substantially the same as the example of FIG. 8 except for the arrangement of some bits. Descriptions overlapping those of FIGS. 7 and 8 will be omitted.
도 10의 예와 비교하여, 도 11의 예에서는 데이터 비트들(BL3, BL7, BL11, BL15, BL19, BL23, BL27, BL31) 및 DBI 비트들(DBI3, DBI7, DBI11, DBI15, DBI19, DBI23, DBI27, DBI31)이 데이터 입출력 핀들(DQ9~DQ11)에 대응하도록 배치, 할당 및/또는 맵핑될 수 있다. 도 10 및 11에서, 배치, 할당 및/또는 맵핑이 변경되는 데이터 비트들(BL3, BL7, BL11, BL15, BL19, BL23, BL27, BL31) 및 DBI 비트들(DBI3, DBI7, DBI11, DBI15, DBI19, DBI23, DBI27, DBI31)을 빗금으로 표시하였다.Compared to the example of FIG. 10, in the example of FIG. 11, data bits (BL3, BL7, BL11, BL15, BL19, BL23, BL27, BL31) and DBI bits (DBI3, DBI7, DBI11, DBI15, DBI19, DBI23, DBI27 and DBI31) may be arranged, allocated, and/or mapped to correspond to the data input/output pins DQ9 to DQ11. 10 and 11, data bits (BL3, BL7, BL11, BL15, BL19, BL23, BL27, BL31) and DBI bits (DBI3, DBI7, DBI11, DBI15, DBI19) whose arrangement, allocation and/or mapping are changed , DBI23, DBI27, DBI31) are indicated by hatching.
다만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 배치, 할당 및/또는 맵핑이 변경되는 비트들은 실시예에 따라서 다양하게 결정될 수 있다. 또한, 도 9a, 9b 및 9c를 참조하여 상술한 것처럼 DBI 비트들이 달라질 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and bits to be changed in arrangement, allocation, and/or mapping may be determined in various ways according to embodiments. Also, DBI bits may be different as described above with reference to FIGS. 9a, 9b and 9c.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치를 나타내는 블록도이다.12 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device according to example embodiments.
도 12를 참조하면, 반도체 메모리 장치(102)는 메모리 셀 어레이(110), 데이터 처리 경로(120) 및 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 포함하며, 클럭 분주기(140)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12 , the
클럭 분주기(140)를 더 포함하는 것을 제외하면, 반도체 메모리 장치(102)는 도 1의 반도체 메모리 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하 도 1과 중복되는 설명은 생략한다.Except for further including a
클럭 분주기(140)는 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)에 기초하여 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)를 분주하여 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)가 생성될 수 있다.The
메모리 셀 어레이(110), 데이터 처리 경로(120) 및 복수의 데이터 입출력 핀들(130)은 데이터 클럭 신호(WCK) 및 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)에 기초하여 동작할 수 있다.The
일 실시예에서, 클럭 분주기(140)의 분주비, 즉 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)의 주기를 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 클럭 분주기(140)의 분주비는 3의 배수인 정수에 대응할 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 클럭 분주기(140)의 분주비는 임의의 정수에 대응할 수도 있다.In one embodiment, the division ratio of the
도 13은 도 12의 반도체 메모리 장치의 구체적인 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 13 is a block diagram illustrating a specific example of the semiconductor memory device of FIG. 12 .
도 13을 참조하면, 반도체 메모리 장치(202)는 제어 로직 회로(210), 어드레스 레지스터(220), 뱅크 제어 로직(230), 로우 어드레스 멀티플렉서(240), 리프레쉬 카운터(245), 컬럼 어드레스 래치(250), 로우 디코더(260), 컬럼 디코더(270), 메모리 셀 어레이(300), 센스 앰프부(285), 입출력 게이팅 회로(290), 데이터 입출력 버퍼(295) 및 데이터 입출력 핀들(299)을 포함하며, 클럭 분주기(205)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the
클럭 분주기(205)를 더 포함하는 것을 제외하면, 반도체 메모리 장치(202)는 도 4의 반도체 메모리 장치(200)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이하 도 4와 중복되는 설명은 생략한다.Except for further including a clock divider 205 , the
클럭 분주기(205)는 도 12의 클럭 분주기(140)에 대응할 수 있다. 클럭 분주기(205)는 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)에 기초하여 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)를 생성할 수 있다. 제어 로직 회로(210) 및 어드레스 레지스터(220)는 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)에 기초하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)는 메모리 컨트롤러(20)로부터 수신되거나 반도체 메모리 장치(202) 내부적으로 생성될 수 있다.The clock divider 205 may correspond to the
도 14, 15a, 15b, 16a 및 16b는 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.14, 15a, 15b, 16a, and 16b are diagrams for explaining operations of semiconductor memory devices according to example embodiments.
도 14를 참조하면, 도 6의 예와 같이 기존 방식에 따라 버스트 길이, 데이터 입출력 핀들의 개수 및 하나의 데이터 세트를 구현한 경우에, 데이터 클럭 신호(WCKc), 커맨드 클럭 신호(CLKc) 및 이에 기초하여 생성되는 내부 신호들(SIG1, SIG2, SIG3)을 예시하고 있다.Referring to FIG. 14 , when the burst length, the number of data input/output pins, and one data set are implemented according to the conventional method as in the example of FIG. 6, the data clock signal WCKc, the command clock signal CLKc and Internal signals SIG1, SIG2, and SIG3 generated based on the above are exemplified.
도 15a를 참조하면, 도 8의 예와 같이 본 발명의 실시예들에 따라 버스트 길이, 데이터 입출력 핀들의 개수 및 하나의 데이터 세트를 구현한 경우에, 데이터 클럭 신호(WCK), 제1 커맨드 클럭 신호(CLK), 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK) 및 이에 기초하여 생성되는 내부 신호들(SIG1, SIG2, SIG3)을 예시하고 있다. 예를 들어, 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)의 주기를 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)의 주기로 나눈 값, 즉 클럭 분주기(140)의 분주비는 3일 수 있다. 다시 말하면, 클럭 분주기(140)는 3:1 클럭 분주기일 수 있다.Referring to FIG. 15A , when a burst length, the number of data input/output pins, and one data set are implemented according to embodiments of the present invention as in the example of FIG. 8 , a data clock signal WCK, a first command clock The signal CLK, the second command clock signal TCLK, and internal signals SIG1, SIG2, and SIG3 generated based thereon are illustrated. For example, a value obtained by dividing the period of the second command clock signal TCLK by the period of the first command clock signal CLK, that is, the division ratio of the
도 15b를 참조하면, 도 8의 예와 같이 본 발명의 실시예들에 따라 버스트 길이, 데이터 입출력 핀들의 개수 및 하나의 데이터 세트를 구현한 경우에, 데이터 클럭 신호(WCK), 제1 커맨드 클럭 신호(CLK), 제2 커맨드 클럭 신호들(TCLK1, TCLK2) 및 이에 기초하여 생성되는 내부 신호들(SIG1, SIG2, SIG3)을 예시하고 있다. 예를 들어, 제2 커맨드 클럭 신호들(TCLK1, TCLK2)의 주기를 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)의 주기로 나눈 값, 즉 클럭 분주기(140)의 분주비는 6일 수 있다.Referring to FIG. 15B , when a burst length, the number of data input/output pins, and one data set are implemented according to embodiments of the present invention as in the example of FIG. 8 , a data clock signal WCK, a first command clock Signal CLK, second command clock signals TCLK1 and TCLK2, and internal signals SIG1, SIG2 and SIG3 generated based thereon are illustrated. For example, a value obtained by dividing the period of the second command clock signals TCLK1 and TCLK2 by the period of the first command clock signal CLK, that is, the division ratio of the
도 15a 및 15b의 내부 신호들(SIG1, SIG2, SIG3)은 도 14의 내부 신호들(SIG1, SIG2, SIG3)과 실질적으로 동일할 수 있다. 다시 말하면, 도 14의 기존 방식 및 도 15a 및 15b의 본 발명의 실시예들은 서로 다른 주기의 데이터 클럭 신호들(WCKc, WCK) 및 서로 다른 주기의 커맨드 클럭 신호들(CLKc, TCLK, TCLK1, TCLK2)에 기초하여 동작하지만, 동일한 내부 신호들(SIG1, SIG2, SIG3)을 생성할 수 있다. 이에 따라, 도 14의 기존 방식 및 도 15a 및 15b의 본 발명의 실시예들은 동일한 내부 회로들(예를 들어, 데이터 처리 경로에 포함되는 회로들)을 이용하여 구현될 수 있으며, 필요 시 콤보(combo) 동작을 수행할 때에도 용이하게 구현될 수 있다.Internal signals SIG1 , SIG2 , and SIG3 of FIGS. 15A and 15B may be substantially the same as internal signals SIG1 , SIG2 , and SIG3 of FIG. 14 . In other words, the conventional method of FIG. 14 and the embodiments of the present invention of FIGS. 15A and 15B are data clock signals WCKc and WCK with different cycles and command clock signals CLKc, TCLK, TCLK1 and TCLK2 with different cycles. ), but can generate the same internal signals (SIG1, SIG2, SIG3). Accordingly, the conventional method of FIG. 14 and the embodiments of the present invention of FIGS. 15A and 15B can be implemented using the same internal circuits (eg, circuits included in the data processing path), and if necessary, a combo ( combo) can be easily implemented even when the operation is performed.
일 실시예에서, 제2 커맨드 클럭 신호들(TCLK, TCLK1, TCLK2)의 주기를 데이터 클럭 신호(WCK)의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)의 주기를 데이터 클럭 신호(WCK)의 주기로 나눈 값은 3의 배수인 정수(예를 들어, 6)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제2 커맨드 클럭 신호들(TCLK1, TCLK2)의 주기를 데이터 클럭 신호(WCK)의 주기로 나눈 값은 3의 배수인 정수(예를 들어, 12)에 대응할 수 있다.In one embodiment, a value obtained by dividing the period of the second command clock signals TCLK, TCLK1, and TCLK2 by the period of the data clock signal WCK may correspond to an integer excluding powers of 2. For example, a value obtained by dividing the period of the second command clock signal TCLK by the period of the data clock signal WCK may correspond to an integer that is a multiple of 3 (eg, 6). For example, a value obtained by dividing the period of the second command clock signals TCLK1 and TCLK2 by the period of the data clock signal WCK may correspond to an integer that is a multiple of 3 (eg, 12).
일 실시예에서, 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)의 주기를 데이터 클럭 신호(WCK)의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱인 정수(예를 들어, 2)에 대응할 수 있다.In one embodiment, a value obtained by dividing the period of the first command clock signal CLK by the period of the data clock signal WCK may correspond to an integer that is a power of 2 (eg, 2).
도 16a를 참조하면, 도 15a의 예에서 데이터 독출 동작이 수행되는 경우를 예시하고 있다. 데이터 독출 동작 시에, 도시된 것과 같은 내부 신호들(CSL, FRP, PDL, LTC, EXT)이 생성될 수 있다.Referring to FIG. 16A, a case in which a data read operation is performed in the example of FIG. 15A is illustrated. During a data read operation, internal signals CSL, FRP, PDL, LTC, and EXT as shown may be generated.
도 16b를 참조하면, 도 15a의 예에서 데이터 기입 동작이 수행되는 경우를 예시하고 있다. 데이터 기입 동작 시에, 도시된 것과 같은 내부 신호들(PWY, PCLKWC, PWT/PDT)이 생성될 수 있다.Referring to FIG. 16B, a case in which a data writing operation is performed in the example of FIG. 15A is illustrated. During a data write operation, internal signals PWY, PCLKWC, and PWT/PDT as shown may be generated.
도 17 및 18은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도들이다.17 and 18 are flowcharts illustrating a method of driving a semiconductor memory device according to example embodiments.
도 1 및 17을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 구동 방법은, 메모리 셀 어레이(110) 및 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 포함하는 반도체 메모리 장치(100)에 의해 수행된다.1 and 17 , a method of driving a semiconductor memory device according to example embodiments of the present invention is performed by a
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 구동 방법에서, 기입 커맨드 또는 독출 커맨드를 수신한다(단계 S100). 상기 기입 커맨드 또는 상기 독출 커맨드에 기초하여, 메모리 셀 어레이(110)에 기입 데이터(WDAT)를 저장하는 데이터 기입 동작 또는 메모리 셀 어레이(110)에 저장된 독출 데이터(RDAT)를 독출하는 데이터 독출 동작을 수행한다(단계 S200).In the method of driving a semiconductor memory device according to example embodiments, a write command or a read command is received (step S100). Based on the write command or the read command, a data write operation of storing the write data WDAT in the
상기 데이터 기입 동작 시에 기입 데이터(WDAT)는 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 수신되고, 상기 데이터 독출 동작 시에 독출 데이터(RDAT)는 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 출력될 수 있다. 기입 데이터(WDAT)를 수신하는 동작 및 독출 데이터(RDAT)를 출력하는 동작은, 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트(DS)가 복수의 데이터 입출력 핀들(130)을 통해 입력되거나 출력되는 버스트 동작에 기초하여 수행될 수 있다.During the data write operation, write data WDAT is received through a plurality of data input/output pins 130, and during the data read operation, read data RDAT is output through a plurality of data input/output pins 130. there is. The operation of receiving the write data WDAT and the operation of outputting the read data RDAT is performed when one data set DS including a plurality of data bits is connected to the plurality of data input/
복수의 데이터 입출력 핀들(130)의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하여 상술한 것처럼, 데이터 입출력 핀들(DQ0, DQ1, ..., DQm)의 개수 및 버스트 길이(BL) 중 적어도 하나는 3의 배수인 정수에 대응할 수 있다.The number of data input/
도 12 및 18을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 구동 방법은, 메모리 셀 어레이(110), 복수의 데이터 입출력 핀들(130) 및 클럭 분주기(140)를 포함하는 반도체 메모리 장치(102)에 의해 수행된다.12 and 18 , a method of driving a semiconductor memory device according to example embodiments includes a
본 발명의 실시예들에 따른 반도체 메모리 장치의 구동 방법에서, 단계 S100은 도 17의 단계 S100과 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)를 분주하여 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)를 생성할 수 있다(단계 S300). 예를 들어, 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)의 주기를 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)의 주기를 제1 커맨드 클럭 신호(CLK)의 주기로 나눈 값은 3의 배수인 정수에 대응할 수 있다.In the method of driving a semiconductor memory device according to example embodiments, step S100 may be substantially the same as step S100 of FIG. 17 . The second command clock signal TCLK may be generated by dividing the first command clock signal CLK (step S300). For example, a value obtained by dividing the period of the second command clock signal TCLK by the period of the first command clock signal CLK may correspond to an integer excluding powers of 2. For example, a value obtained by dividing the period of the second command clock signal TCLK by the period of the first command clock signal CLK may correspond to an integer that is a multiple of 3.
상기 기입 커맨드 또는 상기 독출 커맨드에 기초하여, 메모리 셀 어레이(110)에 기입 데이터(WDAT)를 저장하는 데이터 기입 동작 또는 메모리 셀 어레이(110)에 저장된 독출 데이터(RDAT)를 독출하는 데이터 독출 동작을 수행한다(단계 S200a). 단계 S200a는 도 17의 단계 S200과 유사하며, 다만 상기 데이터 기입 동작 시에 기입 데이터(WDAT)를 수신하는 동작 및 상기 데이터 독출 동작 시에 독출 데이터(RDAT)를 출력하는 동작은 제2 커맨드 클럭 신호(TCLK)에 기초하여 수행될 수 있다.Based on the write command or the read command, a data write operation of storing the write data WDAT in the
한편, 본 발명의 실시예들은 컴퓨터로 판독 가능한 매체에 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램 코드를 포함하는 제품 등의 형태로 구현될 수도 있다. 상기 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램 코드는 다양한 컴퓨터 또는 다른 데이터 처리 장치의 프로세서로 제공될 수 있다. 상기 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 컴퓨터로 판독 가능한 신호 매체 또는 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체일 수 있다. 상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 명령어 실행 시스템, 장비 또는 장치 내에 또는 이들과 접속되어 프로그램을 저장하거나 포함할 수 있는 임의의 유형적인 매체일 수 있다. 예를 들어, 상기 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, 비일시적은 저장 매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장 매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.Meanwhile, embodiments of the present invention may be implemented in the form of a product including a computer readable program code stored in a computer readable medium. The computer readable program code may be provided to processors of various computers or other data processing devices. The computer-readable medium may be a computer-readable signal medium or a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be any tangible medium capable of storing or including a program in or connected to an instruction execution system, equipment, or device. For example, the computer-readable medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium. Here, non-temporary means that the storage medium does not contain a signal and is tangible, but does not distinguish whether data is stored semi-permanently or temporarily in the storage medium.
도 19는 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템에 적용될 수 있는 메모리 모듈의 일 예를 나타내는 블록도이다.19 is a block diagram illustrating an example of a memory module applicable to a memory system according to example embodiments.
도 19를 참조하면, 메모리 모듈(500)은 회로 기판(501)에 배치되는(실장되는) 버퍼 칩(590)(예를 들어, registering clock driver; RCD), 복수의 반도체 메모리 장치들(601a, 601b, 601c, 601d, 601e, 602a, 602a, 602c, 602d, 602e, 603a, 603b, 603c, 603d, 604a, 604b, 604c, 604d), 모듈 저항부들(560, 570), SPD(serial presence detection) 칩(580) 및 PMIC(power management integrated circuit)(585)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19 , the
버퍼 칩(590)은 메모리 컨트롤러(20)의 제어에 따라 반도체 메모리 장치들(또는 메모리 칩들)과 PMIC(585)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 버퍼 칩(590)은 메모리 컨트롤러(20)로부터 어드레스(ADDR), 커맨드(CMD) 및 데이터(DAT)를 수신할 수 있다.The
SPD 칩(580)은 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)을 포함할 수 있다. SPD 칩(580)은 메모리 모듈(500)의 초기 정보 또는 장치 정보(device information; DI)를 포함할 수 있다. 예를 들어, SPD 칩(580)은 메모리 모듈(500)의 모듈 형태, 모듈 구성, 저장 용량, 모듈 종류, 실행 환경 등과 같은 초기 정보 또는 장치 정보(DI)를 포함할 수 있다.The
메모리 모듈(500)을 포함하는 메모리 시스템이 부팅될 때, 메모리 컨트롤러(20)는 SPD 칩(580)으로부터 장치 정보(DI)를 독출하고, 독출된 장치 정보(DI)를 기반으로 메모리 모듈(500)을 인식할 수 있다. 메모리 컨트롤러(20)는 SPD 칩(580)으로부터의 장치 정보(DI)를 기반으로 메모리 모듈(500)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 메모리 컨트롤러(20)는 SPD 칩(580)으로부터의 장치 정보(DI)에 따라 메모리 모듈(500)에 포함된 반도체 메모리 장치들의 타입을 식별할 수 있다.When a memory system including the
여기서, 회로 기판(501)은 인쇄 회로 기판으로서, 제1 방향(D1)의 제1 에지부(503) 및 제2 에지부(505) 사이에서 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 버퍼 칩(590)은 회로 기판(501)의 중심부에 배치되고, 반도체 메모리 장치들(601a~601e, 602a~602e, 603a~603d, 604a~604d)은 버퍼 칩(590)과 제1 에지부(503) 사이 및 버퍼 칩(590)과 제2 에지부(505) 사이에서 복수의 행들로 배치될 수 있다.Here, the
여기서, 반도체 메모리 장치들(601a~601e, 602a~602e)은 버퍼 칩(590)과 제1 에지부(503) 사이에서 복수의 행들로 배치되고, 반도체 메모리 장치들(603a~603d, 604a~604d)은 버퍼 칩(590)과 제2 에지부(505) 사이에서 복수의 행들로 배치된다. 예를 들어, 반도체 메모리 장치들(601a~601d, 602a~602d, 603a~603d, 604a~604d)은 실제 데이터를 저장하는 데이터 칩들이고, 반도체 메모리 장치들(601e, 602e)은 ECC 정보(예를 들어, 패리티 비트)를 저장하는 패리티 칩들일 수 있다.Here, the
버퍼 칩(590)은 커맨드/어드레스 전송선(561)을 통하여 반도체 메모리 장치들(601a~601e)에 커맨드/어드레스 신호를 제공하고, 커맨드/어드레스 전송선(563)을 통하여 반도체 메모리 장치들(602a~602e)에 커맨드/어드레스 신호를 제공할 수 있다. 또한, 버퍼 칩(590)은 커맨드/어드레스 전송선(571)을 통하여 반도체 메모리 장치들(603a~603d)에 커맨드/어드레스 신호를 제공하고, 커맨드/어드레스 전송선(573)을 통하여 반도체 메모리 장치들(604a~604d)에 커맨드/어드레스 신호를 제공할 수 있다.The
커맨드/어드레스 전송선들(561, 563)은 제1 에지부(503)에 인접하여 배치되는 모듈 저항부(560)에 공통으로 연결되고, 커맨드/어드레스 전송선들(571, 573)은 제2 에지부(505)에 인접하여 배치되는 모듈 저항부(570)에 공통으로 연결될 수 있다. 모듈 저항부들(560, 570)은 각각 종단 전압(Vtt)에 연결된 종단 저항(Rtt/2)을 포함할 수 있다.The command/
예를 들어, 반도체 메모리 장치들(601a~601e, 602a~602e, 603a~603d, 604a~604e) 각각은 DRAM 장치일 수 있다.For example, each of the
SPD 칩(580)은 버퍼 칩(590)에 인접하게 배치될 수 있고, PMIC(585)는 반도체 메모리 장치(603d)와 제2 에지부(505) 사이에 배치될 수 있다. PMIC(585)는 입력 전압(VIN)을 기초로 전원 전압(VDD)을 생성하고, 전원 전압(VDD)을 반도체 메모리 장치들(601a~601e, 602a~602e, 603a~603d, 604a~604d)에 제공할 수 있다.The
도 20은 본 발명의 실시예들에 따른 메모리 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.20 is a block diagram illustrating an example of a memory system according to example embodiments.
도 20을 참조하면, 메모리 시스템(800)은 메모리 컨트롤러(810) 및 적어도 하나의 메모리 모듈(820, 830)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리 시스템(800)은 쿼드 랭크 메모리 모듈을 가질 수 있다.Referring to FIG. 20 , a
메모리 컨트롤러(810)는 프로세서나 호스트로부터 인가되는 명령을 수행하도록 메모리 모듈들을 제어할 수 있다. 메모리 컨트롤러(810)는 프로세서나 호스트의 내부에 구현될 수도 있으며, 어플리케이션 프로세서 또는 SoC로 구현될 수도 있다. 메모리 컨트롤러(810)의 버스(840)에는 신호 무결성(signal integrity)을 위해 소스 터미네이션이 저항(RTT)을 통해 구현될 수 있다. 저항(RTT)은 입출력 버퍼들(811, 813)과 연결될 수 있다.The
제1 메모리 모듈(820) 및 제2 메모리 모듈(830)은 버스(840)를 통하여 메모리 컨트롤러(810)에 연결될 수 있다. 제1 메모리 모듈(820) 및 제2 메모리 모듈(830) 각각은 도 19를 참조하여 상술한 메모리 모듈일 수 있다. 제1 메모리 모듈(820)은 적어도 하나의 메모리 랭크(RK1, RK2)를 포함하고, 제2 메모리 모듈(830)은 적어도 하나의 메모리 랭크(RK3, RK4)를 포함할 수 있다. The
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 메모리 모듈을 전자 시스템에 응용한 예를 나타내는 블록도이다.21 is a block diagram illustrating an example of applying a memory module according to an embodiment of the present invention to an electronic system.
도 21을 참조하면, 전자 시스템(900)은 어플리케이션 프로세서(910), 통신(Connectivity) 모듈(920), 사용자 인터페이스(930), 비휘발성 메모리 장치(940), 메모리 모듈(950) 및 파워 서플라이(960)를 포함한다. 예를 들어, 전자 시스템(900)은 모바일 시스템일 수 있다.Referring to FIG. 21 , an
어플리케이션 프로세서(910)는 메모리 컨트롤러(911)를 포함할 수 있다. 어플리케이션 프로세서(910)는 인터넷 브라우저, 게임, 동영상 등을 제공하는 어플리케이션들을 실행할 수 있다. 통신 모듈(920)은 외부 장치와 무선 통신 또는 유선 통신을 수행할 수 있다.The
메모리 모듈(950)은 어플리케이션 프로세서(910)에 의해 처리되는 데이터를 저장하거나, 동작 메모리(Working Memory)로서 작동할 수 있다. 메모리 모듈(950)은 복수의 반도체 메모리 장치들(951~95q) 및 버퍼 칩(961)을 포함할 수 있다. 메모리 모듈(950)은 도 19를 참조하여 상술한 메모리 모듈일 수 있다.The
비휘발성 메모리 장치(940)는 전자 시스템(900)을 부팅하기 위한 부트 이미지를 저장할 수 있다. 사용자 인터페이스(920)는 키패드, 터치 스크린과 같은 하나 이상의 입력 장치, 및/또는 스피커, 디스플레이 장치와 같은 하나 이상의 출력 장치를 포함할 수 있다. 파워 서플라이(960)는 모바일 시스템(900)의 동작 전압을 공급할 수 있다. The
전자 시스템(900) 또는 전자 시스템(900)의 구성요소들은 다양한 형태들의 패키지를 이용하여 실장될 수 있다.The
본 발명의 실시예들은 반도체 메모리 장치를 포함하는 임의의 전자 장치 및 시스템에 유용하게 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 PC(Personal Computer), 서버 컴퓨터(server computer), 클라우드 컴퓨터(cloud computer), 데이터 센터(data center), 워크스테이션(workstation), 노트북(laptop), 핸드폰(cellular), 스마트 폰(smart phone), MP3 플레이어, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 TV, 디지털 카메라, 포터블 게임 콘솔(portable game console), 네비게이션(navigation) 기기, 웨어러블(wearable) 기기, IoT(Internet of Things) 기기, IoE(Internet of Everything) 기기, e-북(e-book), VR(Virtual Reality) 기기, AR(Augmented Reality) 기기, 드론(drone), 오토모티브(automotive) 등과 같은 전자 시스템에 더욱 유용하게 적용될 수 있다.Embodiments of the present invention may be usefully used in any electronic device and system including a semiconductor memory device. For example, embodiments of the present invention are PC (Personal Computer), server computer (server computer), cloud computer (cloud computer), data center (data center), workstation (workstation), laptop (laptop), mobile phone ( cellular), smart phone, MP3 player, PDA (Personal Digital Assistant), PMP (Portable Multimedia Player), digital TV, digital camera, portable game console, navigation device, wearable ( wearable) devices, IoT (Internet of Things) devices, IoE (Internet of Everything) devices, e-books, VR (Virtual Reality) devices, AR (Augmented Reality) devices, drones, automotive ( It can be more usefully applied to electronic systems such as automotive).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. you will understand that you can
Claims (20)
상기 메모리 셀 어레이에 저장하고자 하는 기입 데이터를 수신하거나 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 독출 데이터를 출력하는 복수의 데이터 입출력 핀들을 포함하고,
외부로부터 수신되는 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트가 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 입력되거나 출력되는 버스트(burst) 동작을 수행하며,
상기 복수의 데이터 입출력 핀들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하는 반도체 메모리 장치.memory cell array; and
a plurality of data input/output pins for receiving write data to be stored in the memory cell array or outputting read data stored in the memory cell array;
Performs a burst operation in which one data set including a plurality of data bits is input or output through the plurality of data input/output pins based on one command received from the outside;
The number of the plurality of data input/output pins corresponds to a non-power-of-two integer, and the burst length (BL), which is a basic unit of the burst operation, is a power of 2 A semiconductor memory device corresponding to the excluded integer.
상기 하나의 데이터 세트는 상기 기입 데이터 또는 상기 독출 데이터를 포함하고,
상기 하나의 데이터 세트에 포함되는 상기 복수의 데이터 비트들은 상기 기입 데이터 또는 상기 독출 데이터에 대응하는 제1 데이터 비트들을 포함하며,
상기 제1 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 1,
the one data set includes the write data or the read data;
The plurality of data bits included in the one data set include first data bits corresponding to the write data or the read data,
The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein the number of first data bits corresponds to an integer that is a power of 2.
상기 하나의 데이터 세트는 상기 기입 데이터 또는 상기 독출 데이터와 관련된 추가 데이터를 더 포함하고,
상기 하나의 데이터 세트에 포함되는 상기 복수의 데이터 비트들 중 상기 제1 데이터 비트들을 제외한 제2 데이터 비트들은 상기 추가 데이터에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 2,
The one data set further includes additional data related to the write data or the read data,
Second data bits excluding the first data bits among the plurality of data bits included in the one data set correspond to the additional data.
상기 제2 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 3,
The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein the number of second data bits corresponds to an integer that is a power of 2.
상기 제1 데이터 비트들 및 상기 제2 데이터 비트들을 포함하는 상기 복수의 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 3,
The semiconductor memory device of claim 1 , wherein the number of the plurality of data bits including the first data bits and the second data bits corresponds to an integer excluding powers of 2.
상기 추가 데이터는 DBI(data bus inversion) 정보, ECC(error correction code) 정보 및 메타 데이터 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 3,
The additional data includes at least one of data bus inversion (DBI) information, error correction code (ECC) information, and meta data.
상기 하나의 데이터 세트는 상기 기입 데이터 또는 상기 독출 데이터와 무관한 더미(dummy) 데이터를 더 포함하고,
상기 하나의 데이터 세트에 포함되는 상기 복수의 데이터 비트들 중 상기 제1 데이터 비트들을 제외한 제2 데이터 비트들은 상기 더미 데이터에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 2,
The one data set further includes dummy data unrelated to the write data or the read data;
The semiconductor memory device of claim 1 , wherein second data bits excluding the first data bits among the plurality of data bits included in the one data set correspond to the dummy data.
상기 버스트 길이는 3의 배수(multiple of three)인 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 1,
The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the burst length corresponds to an integer that is a multiple of three.
제1 커맨드 클럭 신호에 기초하여 제2 커맨드 클럭 신호를 생성하는 클럭 분주기를 더 포함하고,
상기 메모리 셀 어레이 및 상기 복수의 데이터 입출력 핀들은 상기 제2 커맨드 클럭 신호에 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 1,
a clock divider configured to generate a second command clock signal based on the first command clock signal;
The semiconductor memory device of claim 1 , wherein the memory cell array and the plurality of data input/output pins operate based on the second command clock signal.
상기 클럭 분주기의 분주비는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 9,
The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein the division ratio of the clock divider corresponds to an integer excluding powers of 2.
상기 클럭 분주기의 분주비는 3의 배수인 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 10,
The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein a division ratio of the clock divider corresponds to an integer that is a multiple of 3.
상기 메모리 셀 어레이 및 상기 복수의 데이터 입출력 핀들은 데이터 클럭 신호에 추가적으로 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 9,
The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein the memory cell array and the plurality of data input/output pins additionally operate based on a data clock signal.
상기 제2 커맨드 클럭 신호의 주기를 상기 데이터 클럭 신호의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 12,
The semiconductor memory device of claim 1 , wherein a value obtained by dividing the period of the second command clock signal by the period of the data clock signal corresponds to an integer excluding powers of 2.
상기 제2 커맨드 클럭 신호의 주기를 상기 데이터 클럭 신호의 주기로 나눈 값은 3의 배수인 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 13,
wherein a value obtained by dividing the period of the second command clock signal by the period of the data clock signal corresponds to an integer that is a multiple of 3.
상기 제1 커맨드 클럭 신호의 주기를 상기 데이터 클럭 신호의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱인 정수에 대응하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 12,
The semiconductor memory device of claim 1 , wherein a value obtained by dividing the period of the first command clock signal by the period of the data clock signal corresponds to an integer that is a power of 2.
상기 메모리 셀 어레이 및 상기 복수의 데이터 입출력 핀들 사이에 배치되는 데이터 처리 경로를 더 포함하며,
상기 데이터 처리 경로는 상기 제2 커맨드 클럭 신호 및 상기 데이터 클럭 신호에 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 12,
A data processing path disposed between the memory cell array and the plurality of data input/output pins;
The semiconductor memory device of claim 1 , wherein the data processing path operates based on the second command clock signal and the data clock signal.
상기 반도체 메모리 장치는 DRAM(dynamic random access memory)인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.According to claim 1,
The semiconductor memory device is a dynamic random access memory (DRAM).
상기 기입 커맨드 또는 상기 독출 커맨드에 기초하여, 메모리 셀 어레이에 기입 데이터를 저장하는 데이터 기입 동작 또는 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 독출 데이터를 독출하는 데이터 독출 동작을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 데이터 기입 동작 시에 상기 기입 데이터는 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 수신되고, 상기 데이터 독출 동작 시에 상기 독출 데이터는 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 출력되며,
상기 기입 데이터를 수신하는 동작 및 상기 독출 데이터를 출력하는 동작은, 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트가 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 입력되거나 출력되는 버스트(burst) 동작에 기초하여 수행되며,
상기 복수의 데이터 입출력 핀들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수에 대응하는 반도체 메모리 장치의 구동 방법.receiving a write command or a read command; and
performing a data write operation to store write data in a memory cell array or a data read operation to read read data stored in the memory cell array, based on the write command or the read command;
During the data write operation, the write data is received through a plurality of data input/output pins, and during the data read operation, the read data is output through the plurality of data input/output pins;
The operation of receiving the write data and the operation of outputting the read data is a burst in which one data set including a plurality of data bits is input or output through the plurality of data input/output pins based on one command. ) is performed based on the operation,
The number of the plurality of data input/output pins corresponds to a non-power-of-two integer, and the burst length (BL), which is a basic unit of the burst operation, is a power of 2 A method of driving a semiconductor memory device corresponding to an excluded integer.
제1 커맨드 클럭 신호를 분주하여 제2 커맨드 클럭 신호를 생성하는 단계를 더 포함하며,
상기 기입 데이터를 수신하는 동작 및 상기 독출 데이터를 출력하는 동작은, 상기 제2 커맨드 클럭 신호에 기초하여 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치의 구동 방법.According to claim 18,
Generating a second command clock signal by dividing the first command clock signal;
The operation of receiving the write data and the operation of outputting the read data are performed based on the second command clock signal.
상기 메모리 셀 어레이에 저장하고자 하는 기입 데이터를 수신하거나 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 독출 데이터를 출력하는 복수의 데이터 입출력 핀들;
상기 메모리 셀 어레이 및 상기 복수의 데이터 입출력 핀들 사이에 배치되는 데이터 처리 경로; 및
제1 커맨드 클럭 신호에 기초하여 제2 커맨드 클럭 신호를 생성하는 클럭 분주기를 포함하고,
기입 커맨드에 기초하여 상기 메모리 셀 어레이에 상기 기입 데이터를 저장하는 데이터 기입 동작을 수행하거나, 독출 커맨드에 기초하여 상기 메모리 셀 어레이에 저장된 상기 독출 데이터를 독출하는 데이터 독출 동작을 수행하며,
상기 기입 데이터를 수신하는 동작 및 상기 독출 데이터를 출력하는 동작은, 하나의 커맨드에 기초하여 복수의 데이터 비트들을 포함하는 하나의 데이터 세트가 상기 복수의 데이터 입출력 핀들을 통해 입력되거나 출력되는 버스트(burst) 동작에 기초하여 수행되고,
상기 복수의 데이터 입출력 핀들의 개수는 2의 거듭제곱을 제외한(non-power-of-two) 정수에 대응하고, 상기 버스트 동작의 기본 단위인 버스트 길이(burst length, BL)는 2의 거듭제곱을 제외한 정수 및 3의 배수(multiple of three)인 정수에 대응하며,
상기 하나의 데이터 세트에 포함되는 상기 복수의 데이터 비트들은 상기 기입 데이터 또는 상기 독출 데이터에 대응하는 제1 데이터 비트들을 포함하고, 상기 제1 데이터 비트들의 개수는 2의 거듭제곱인 정수에 대응하며,
상기 메모리 셀 어레이, 상기 데이터 처리 경로 및 상기 복수의 데이터 입출력 핀들은 데이터 클럭 신호 및 상기 제2 커맨드 클럭 신호에 기초하여 동작하고,
상기 클럭 분주기의 분주비는 2의 거듭제곱을 제외한 정수 및 3의 배수인 정수에 대응하며,
상기 제2 커맨드 클럭 신호의 주기를 상기 데이터 클럭 신호의 주기로 나눈 값은 2의 거듭제곱을 제외한 정수 및 3의 배수인 정수에 대응하는 반도체 메모리 장치.
memory cell array;
a plurality of data input/output pins for receiving write data to be stored in the memory cell array or outputting read data stored in the memory cell array;
a data processing path disposed between the memory cell array and the plurality of data input/output pins; and
a clock divider for generating a second command clock signal based on the first command clock signal;
Performs a data write operation to store the write data in the memory cell array based on a write command or performs a data read operation to read the read data stored in the memory cell array based on a read command;
The operation of receiving the write data and the operation of outputting the read data is a burst in which one data set including a plurality of data bits is input or output through the plurality of data input/output pins based on one command. ) is performed based on the operation,
The number of the plurality of data input/output pins corresponds to a non-power-of-two integer, and the burst length (BL), which is a basic unit of the burst operation, is a power of 2 Corresponds to integers excluded and integers that are multiples of three,
The plurality of data bits included in the one data set include first data bits corresponding to the write data or the read data, and the number of the first data bits corresponds to an integer that is a power of 2;
The memory cell array, the data processing path, and the plurality of data input/output pins operate based on a data clock signal and the second command clock signal;
The division ratio of the clock divider corresponds to an integer excluding powers of 2 and an integer that is a multiple of 3,
A value obtained by dividing the period of the second command clock signal by the period of the data clock signal corresponds to an integer excluding powers of 2 and an integer that is a multiple of 3.
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