專利名稱：具有雙向時鐘線的存儲裝置、存儲控制器和存儲系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種存儲裝置、能夠控制存儲裝置操作的存儲控制器和存儲系統(tǒng)。
背景技術：
用于將數(shù)據(jù)寫入到存儲器陣列中和用于從存儲器陣列讀出數(shù)據(jù)的常規(guī)動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)系統(tǒng)通常使用不同的時鐘信號，即讀時鐘信號和寫時鐘信號。讀時鐘信號由存儲裝置產生，以便與在輸出數(shù)據(jù)端口輸出的數(shù)據(jù)同步。寫時鐘信號產生在存儲控制器內并用于與將要寫入存儲裝置中的數(shù)據(jù)同步，以便將要寫入的數(shù)據(jù)可以鎖存在存儲裝置中。
在未來的高速存儲接口中，例如考慮到未來的DDR-4(雙數(shù)據(jù)速率)一代，例如由于差分信號傳輸?shù)榷鹩糜诖鎯ρb置的每個通道的引腳數(shù)顯著增加。在這種存儲系統(tǒng)中，在至少三條線上提供時鐘信號，例如用于傳輸命令和地址信號的命令和地址時鐘、與將要寫到存儲裝置的數(shù)據(jù)同步的寫時鐘信號、和與將要從存儲裝置讀出的數(shù)據(jù)同步的讀時鐘信號。高引腳數(shù)導致存儲控制器以及存儲裝置的功耗增加，并造成存儲系統(tǒng)的設計更復雜，尤其是該系統(tǒng)母板上的信號線的布線。
因此本發(fā)明的一個方面在于減小存儲系統(tǒng)內的互連線，且尤其是減小存儲系統(tǒng)中所用存儲裝置的引腳數(shù)。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種存儲裝置，其適合于根據(jù)寫時鐘信號接收數(shù)據(jù)和根據(jù)讀時鐘信號輸出數(shù)據(jù)。該存儲裝置包括輸出讀時鐘信號和接收寫時鐘信號的單個時鐘端口。該串行雙向驅動器連接到時鐘端口，并適合于經由時鐘端口輸出讀時鐘信號線并且同時經由時鐘端口接收寫時鐘信號。
在這種存儲裝置中，由于與多個數(shù)據(jù)端口相關的讀時鐘信號和寫時鐘信號使用同一個時鐘端口，因此可以減小引腳數(shù)。由此對不同的時鐘信號提供多個時鐘端口變得沒有必要。尤其是當將多個存儲裝置集成在一個存儲模塊中時，可以大大地減小到多個存儲裝置的時鐘線的數(shù)量。此外，串行雙向驅動器提供了可以同時接收和發(fā)射信號的優(yōu)點。
在本發(fā)明的一個實施例中，存儲裝置是雙數(shù)據(jù)速率的存儲裝置。
該串行雙向驅動器可包括輸出讀時鐘信號的發(fā)射機和接收寫時鐘信號的接收機，其中接收機從所接收的信號中減去輸出的讀時鐘信號以獲得寫時鐘信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種存儲控制器用來控制存儲裝置的操作。存儲控制器包括輸出寫時鐘信號并接收讀時鐘信號的時鐘端口，其中時鐘端口與單一存儲裝置相關聯(lián)，和同時經由時鐘端口輸出寫時鐘信號并接收讀信號的串行雙向驅動器。
通過在存儲控制器中提供串行雙向驅動器，由于存儲控制器通常操作多個存儲裝置，所以可以顯著減小存儲控制器的引腳數(shù)，其中每個存儲裝置必須提供有單獨的時鐘信號。通過減小操作存儲裝置所需的時鐘端口的數(shù)目，可以顯著減小存儲控制器的引腳數(shù)。
在一個實施例中，存儲控制器適合于操作雙數(shù)據(jù)速率的存儲裝置。
存儲控制器的串行雙向驅動器可包括輸出寫時鐘信號的發(fā)射機和接收讀時鐘信號的接收機，其中接收機從所接收的信號中減去輸出的寫時鐘信號以獲得讀時鐘信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種存儲系統(tǒng)，其包括至少一個存儲裝置，適合于根據(jù)寫時鐘信號讀入數(shù)據(jù)和根據(jù)讀時鐘信號寫出數(shù)據(jù)；控制該存儲裝置操作的存儲控制器；公共時鐘線，其從存儲控制器的時鐘端口延伸到存儲裝置的時鐘端口，以承載讀時鐘信號和寫時鐘信號；在存儲控制器中的第一串行雙向驅動器，其適合于將該寫時鐘信號輸出給公共時鐘線，并且同時經由公共時鐘線接收來自存儲裝置的讀時鐘信號；以及在該存儲裝置中的第二串行雙向驅動器，其用于將讀時鐘信號輸出給公共時鐘線，并且同時經由公共時鐘線接收來自存儲控制器的寫時鐘信號。
根據(jù)本發(fā)明一個實施例的存儲系統(tǒng)提供了在存儲控制器和存儲裝置之間的單一時鐘線，其上承載兩個獨立的時鐘信號。


結合附圖以及下面的描述，本發(fā)明的這些和其它方面和特征將變得清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的存儲系統(tǒng)的方塊圖；和圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的存儲裝置；和圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的存儲控制器。
具體實施例方式
圖1示出了例如用于計算機系統(tǒng)的存儲系統(tǒng)，其中存儲裝置1設置在存儲模塊2上，存儲模塊2包括模塊接口3，以便將存儲模塊2例如附著到計算機系統(tǒng)的母板(未示出)。計算機系統(tǒng)進一步包括存儲控制器4，以經由命令和地址線5將命令和地址信號提供給存儲模塊2。可以經由數(shù)據(jù)總線6從存儲模塊2上的存儲裝置1中讀出數(shù)據(jù)和/或將數(shù)據(jù)寫入到存儲模塊2上的存儲裝置1中。用各自的時鐘線9使存儲控制器4和存儲模塊2上的存儲裝置1互連，其中經由單獨的單時鐘線9將每個存儲裝置1連接到其上承載讀時鐘信號和寫時鐘信號的存儲控制器4上。讀時鐘信號和寫時鐘信號與數(shù)據(jù)總線6的多個數(shù)據(jù)線相關。因此，可以將一個以上的讀時鐘信號和一個以上的寫時鐘信號提供給單個存儲模塊2，以讀出和寫入數(shù)據(jù)。在下面描述了集成存儲模塊的例子，包括其上數(shù)據(jù)可以從存儲模塊2的存儲裝置1中讀出或寫入的多個數(shù)據(jù)線。
在存儲控制器4內產生寫時鐘信號，且將要寫入存儲裝置1中的數(shù)據(jù)與寫時鐘信號同步。在存儲裝置1中產生讀時鐘信號，其中將要從存儲裝置中讀出的數(shù)據(jù)與讀時鐘信號同步。分別經由存儲裝置1和存儲控制器4內各自的串行雙向驅動器7、8將寫時鐘信號和讀時鐘信號同時供給時鐘線9，如以下詳細所述的。
在圖2中，描繪了存儲裝置1。存儲裝置1包括經由各自的時鐘線9連接到存儲控制器4的時鐘端口10。時鐘端口10內部地連接到包括發(fā)射機11和接收機12的雙向驅動器7上。發(fā)射機11連接到產生和提供讀時鐘信號給發(fā)射機11的讀時鐘發(fā)生器13，以便發(fā)射機11可以經由時鐘端口10將讀時鐘信號驅動到時鐘線9。接收機12同樣耦合到時鐘端口10。接收機12的輸出耦合到數(shù)據(jù)端口14的數(shù)據(jù)輸入上用于接收數(shù)據(jù)信號。將提供給時鐘端口并由接收機12接收的寫時鐘信號供給數(shù)據(jù)端口14，以同時鎖存在數(shù)據(jù)端口14所接收的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)端口14還連接到讀時鐘發(fā)生器13，以驅動與讀時鐘信號同步的輸出數(shù)據(jù)。
將雙向驅動器7設計或配置為經由時鐘端口10同時輸出讀時鐘信號，并經由同一個時鐘端口10接收寫時鐘信號。接收機12從時鐘端口處所接收的信號中減去輸出的讀時鐘信號，以便獲得寫時鐘信號作為結果(即，合成的寫時鐘信號，其可用于將數(shù)據(jù)寫到存儲裝置的存儲器陣列)。
在圖3中，描繪了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的存儲控制器4的方塊圖。存儲控制器4包括多個雙向驅動器8，每個都包括發(fā)射機15和接收機16。每個雙向驅動器8的每個發(fā)射機15都連接到單個或多個寫時鐘發(fā)生器17上，其提供寫時鐘信號并施加到存儲控制器4的各個時鐘端口19上，以將寫時鐘信號供給所連接的存儲模塊的每個存儲裝置1。每個雙向驅動器8的接收機16配置用于通過從所接收的信號中減去輸出的寫時鐘信號，來接收連接到各個時鐘端口的時鐘線上的讀時鐘信號，以獲得讀時鐘信號(即，合成的寫時鐘信號，其可用于使從存儲裝置輸出的數(shù)據(jù)的讀取同步)。
通過經由單一時鐘線將讀時鐘信號和寫時鐘信號傳輸給每個存儲裝置1，可以節(jié)省至少一條時鐘線，由此降低存儲控制器4和存儲模塊2上的存儲裝置1的總引腳數(shù)。
對于設計用于雙數(shù)據(jù)速率存儲系統(tǒng)的存儲裝置和各自的存儲控制器，存儲裝置和存儲控制器的引腳數(shù)分別是用于保持高數(shù)據(jù)傳輸速率的一個基本因素。因此，本發(fā)明的實施例提供了分別使存儲裝置和存儲控制器的輸出數(shù)目減小，由此降低了各自組件的功耗。
雖然前述涉及本發(fā)明的實施例，但在不脫離本發(fā)明基本范圍的條件下，可設計本發(fā)明的其它和另外的實施例，且其范圍由下面的權利要求確定。
權利要求
1.一種存儲裝置，配置用于根據(jù)寫時鐘信號接收數(shù)據(jù)并根據(jù)讀時鐘信號輸出數(shù)據(jù)，包括時鐘端口；和串行雙向驅動器，配置用于經由時鐘端口輸出讀時鐘信號并經由時鐘端口接收寫時鐘信號。
2.如權利要求1的存儲裝置，其中該串行雙向驅動器配置為經由時鐘端口輸出讀時鐘信號，并且同時經由時鐘端口接收寫時鐘信號。
3.如權利要求1的存儲裝置，其中該存儲裝置是雙數(shù)據(jù)速率(DDR)存儲裝置。
4.如權利要求1的存儲裝置，其中該串行雙向驅動器包括配置用于輸出讀時鐘信號的發(fā)射機和配置用于接收寫時鐘信號的接收機。
5.如權利要求4的存儲裝置，其中該接收機從所接收的寫時鐘信號中減去輸出的讀時鐘信號，以獲得在將數(shù)據(jù)寫到存儲裝置的存儲器陣列中使用的合成寫時鐘信號。
6.如權利要求5的存儲裝置，其中該串行雙向驅動器配置為經由時鐘端口輸出讀時鐘信號并同時經由時鐘端口接收寫時鐘信號。
7.如權利要求5的存儲裝置，進一步包括具有數(shù)據(jù)輸入的數(shù)據(jù)端口，該數(shù)據(jù)輸入耦合到該串行雙向驅動器的接收機的輸出。
8.如權利要求7的存儲裝置，進一步包括用于產生讀時鐘信號的讀時鐘發(fā)生器，連接該讀時鐘發(fā)生器以將讀時鐘信號提供給該串行雙向驅動器的發(fā)射機。
9.如權利要求8的存儲裝置，其中該數(shù)據(jù)端口連接到讀時鐘發(fā)生器，以驅動與讀時鐘信號同步的輸出數(shù)據(jù)。
10.一種用于控制存儲裝置操作的存儲控制器，包括時鐘端口，配置用于輸出寫時鐘信號并接收讀時鐘信號，其中讀時鐘端口與存儲裝置相關聯(lián)；以及串行雙向驅動器，配置用于經由時鐘端口輸出寫時鐘信號并接收讀時鐘信號。
11.如權利要求10的存儲控制器，其中該串行雙向驅動器配置用于同時經由時鐘端口輸出寫時鐘信號和接收讀時鐘信號。
12.如權利要求11的存儲控制器，其中該串行雙向驅動器包括配置用于輸出寫時鐘信號的發(fā)射機和配置用于接收讀時鐘信號的接收機。
13.如權利要求12的存儲控制器，其中該接收機從所接收的讀時鐘信號中減去輸出的寫時鐘信號，以獲得用于讀取從存儲裝置輸出的數(shù)據(jù)的合成讀時鐘信號。
14.如權利要求13的存儲控制器，進一步包括用于產生寫時鐘信號的寫時鐘發(fā)生器，連接該寫時鐘發(fā)生器以將寫時鐘信號提供給該串行雙向驅動器的發(fā)射機。
15.如權利要求10的存儲控制器，其中配置該存儲控制器以操作雙數(shù)據(jù)速率(DDR)存儲裝置。
16.如權利要求10的存儲控制器，其中配置該存儲控制器以控制一個或多個存儲裝置的操作，且其中該存儲控制器包括對應于該一個或多個存儲裝置的一個或多個各自的時鐘端口和一個或多個各自的串行雙向驅動器。
17.一種存儲系統(tǒng)，包括至少一個存儲裝置，配置用于根據(jù)寫時鐘信號讀入數(shù)據(jù)和根據(jù)讀時鐘信號寫出數(shù)據(jù)；存儲控制器，配置用于控制該至少一個存儲裝置的操作；公共時鐘線，設置用于將存儲控制器的第一時鐘端口連接到存儲裝置的第二時鐘端口，并承載讀時鐘信號和寫時鐘信號；第一串行雙向驅動器，設置在存儲控制器中，配置用于將寫時鐘信號輸出給公共時鐘線，并經由公共時鐘線從存儲裝置中接收讀時鐘信號；以及第二串行雙向驅動器，設置在該至少一個存儲裝置中，配置用于將讀時鐘信號輸出給公共時鐘線，并經由公共時鐘線接收來自存儲控制器的寫時鐘信號。
18.如權利要求17的存儲系統(tǒng)，其中第一串行雙向驅動器配置用于將寫時鐘信號輸出給公共時鐘線并且同時經由公共時鐘線接收來自存儲裝置的讀時鐘信號，以及其中第二串行雙向驅動器配置用于將讀時鐘信號輸出給公共時鐘線并且同時經由公共時鐘線接收來自存儲控制器的寫時鐘信號。
19.如權利要求17的存儲系統(tǒng)，其中該存儲裝置是雙數(shù)據(jù)速率(DDR)存儲裝置。
20.如權利要求17的存儲系統(tǒng)，其中該至少一個存儲裝置包括多個存儲裝置，其中該存儲控制器包括分別對應于每個存儲裝置的各自的第一時鐘端口和各自的第一串行雙向驅動器，其中每個存儲裝置包括各自的第二時鐘端口和各自的第二串行雙向驅動器，且其中設置各自的公共時鐘線用于將各自的第一時鐘端口連接到各自的第二時鐘端口。
全文摘要
本發(fā)明的一個實施例提供了一種存儲裝置，該存儲裝置適合于接收根據(jù)寫時鐘信號的數(shù)據(jù)和輸出根據(jù)讀時鐘信號的數(shù)據(jù)，包括時鐘端口和串行雙向驅動器，配置該時鐘端口以輸出讀時鐘信號并接收寫時鐘信號，配置該串行雙向驅動器以經由時鐘端口輸出讀時鐘信號并且同時經由時鐘端口接收寫時鐘信號。
文檔編號G11C7/00GK1779854SQ20051010700
公開日2006年5月31日 申請日期2005年9月30日 優(yōu)先權日2004年9月30日
發(fā)明者H·魯克鮑爾, C·西歇特, D·薩維納克, P·格雷戈里烏斯, P·瓦爾納 申請人:因芬尼昂技術股份公司