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公開番号2025108839
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024002279
出願日2024-01-11
発明の名称メモリコントローラ
出願人株式会社デンソー,トヨタ自動車株式会社,株式会社ミライズテクノロジーズ
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類G06F 12/00 20060101AFI20250716BHJP(計算;計数)
要約【課題】メモリコントローラにおいて、アクセス効率の低下を抑制する。
【解決手段】メモリコントローラ100であって、アクセス要求保持部110と、アクセス要求選択部130と、コマンド生成部120と、リフレッシュインターバルカウンタ140と、リフレッシュカウンタ150、151、152と、を備え、アクセス要求選択部は、複数のランクごとに、総処理時間を算出することと、アクセス対象ランクに対する複数のアクセス要求をアクセス要求群として選択することと、選択されたアクセス要求群における処理順を決定することと、を実行し、コマンド生成部は、リフレッシュ対象ランクに対して、第1のリフレッシュコマンドを発行することと、アクセス対象ランクに対応するカウンタ値が、第1閾値より大きい第2閾値以上となった場合、アクセス対象ランクに対して、第2のリフレッシュコマンドを発行することと、を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
演算装置（２１０、２２０、２３０）から、それぞれが複数のバンクを有する複数のランク（Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２）を備える半導体メモリ装置（３００）へのアクセス要求に応じて、前記半導体メモリ装置へコマンドを発行するメモリコントローラ（１００）であって、
複数の前記アクセス要求を保持し、前記複数のアクセス要求ごとに、アクセス対象アドレスと、アクセス種類と、データ長と、を保持するアクセス要求保持部（１１０）と、
前記データ長から前記アクセス要求の想定処理時間を算出し、前記想定処理時間と、前記アクセス要求保持部に保持された、前記アクセス対象アドレスと、前記アクセス種類と、に応じて、前記アクセス要求の処理順を決定するアクセス要求選択部（１３０）と、
前記アクセス要求保持部に保持された前記アクセス要求が示す前記アクセス種類のアクセスを指示するコマンドであるアクセスコマンドへそれぞれ変換し、前記処理順に従って、前記半導体メモリ装置へ前記アクセスコマンドを発行するコマンド生成部（１２０）と、
前記半導体メモリ装置のリフレッシュインターバルごとに通知を発行するリフレッシュインターバルカウンタ（１４０）と、
前記複数のランクごとに保持されるカウンタ値であって、前記通知の発行ごとに加算され、リフレッシュが実行されるごとに減算されるカウンタ値を保持するリフレッシュカウンタ（１５０、１５１、１５２）と、
を備え、
前記アクセス要求選択部は、
前記複数のランクごとに、前記複数のアクセス要求の前記想定処理時間の合計である総処理時間を算出することと、
リフレッシュに要する時間であるリフレッシュ処理時間よりも前記総処理時間が大きいランクであるアクセス対象ランクに対する前記複数のアクセス要求をアクセス要求群として選択することと、
選択された前記アクセス要求群における前記処理順を決定することと、
を実行し、
前記コマンド生成部は、
前記アクセス対象ランクに対して前記アクセスコマンドを発行することと、
前記アクセス対象ランク以外のランクであって、該ランクに対応する前記カウンタ値が予め定められた第１閾値よりも大きいランクであるリフレッシュ対象ランクに対して、該リフレッシュ対象ランクが有する前記複数のバンクのうちすべてのバンクをリフレッシュすることを指示するコマンドである第１のリフレッシュコマンドを発行することと、
前記アクセス対象ランクに対応する前記カウンタ値が、前記第１閾値より大きい第２閾値以上となった場合、前記アクセス対象ランクに対して、前記アクセス対象ランクが有する前記複数のバンクのうちの一部のバンクをリフレッシュすることを指示するコマンドである第２のリフレッシュコマンドを発行することと、
を実行する、
メモリコントローラ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載のメモリコントローラであって、
前記アクセス対象ランクに対応する前記カウンタ値が、前記第１閾値より大きく前記第２閾値未満である第３閾値以上となった場合であって、前記アクセス対象ランクの他に、前記アクセス要求があり、かつ、既にリフレッシュが完了しているランクであるアクセス可能ランクがある場合、
前記コマンド生成部は、
前記アクセス対象ランクに対する前記アクセスコマンドの発行を中断することと、
前記アクセス対象ランクに対して前記第１のリフレッシュコマンドを発行することと、
前記アクセス可能ランクに対して前記アクセスコマンドを発行することと、
を実行する、
メモリコントローラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のメモリコントローラであって、
前記アクセス要求群において、各前記バンクを指定する前記アクセス要求は、互いに共通のロウアドレスを指定する、
メモリコントローラ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のメモリコントローラであって、
前記リフレッシュ対象ランクが複数ある場合、前記コマンド生成部は、対応する前記カウンタ値が大きいランクから順に、前記第１のリフレッシュコマンドを発行する、
メモリコントローラ。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載のメモリコントローラであって、
前記アクセス対象ランクが複数ある場合、前記コマンド生成部は、設定される優先度が高い前記アクセス要求を含むランクから順に、前記アクセスコマンドを発行する、
メモリコントローラ。
【請求項６】
請求項５に記載のメモリコントローラであって、
前記優先度は、前記演算装置によって予め設定されている、
メモリコントローラ。
【請求項７】
請求項５に記載のメモリコントローラであって、
前記アクセス要求選択部は、前記アクセス要求の発行からの経過時間が長くなるにつれて前記優先度が高くなるように、前記優先度を設定する、
メモリコントローラ。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載のメモリコントローラであって、
前記半導体メモリ装置が３つ以上のランクを備える場合であって、前記アクセス対象ランクに相当するランクがない場合、前記コマンド生成部は、各ランクの前記総処理時間の合計が、前記リフレッシュ処理時間よりも大きい複数のランクの組み合わせであるアクセス対象ランク群へ前記アクセスコマンドを発行するとともに、前記アクセス対象ランク群以外のランクであって、前記カウンタ値が前記第１閾値より大きいランクに対して、前記第１のリフレッシュコマンドを発行する、
メモリコントローラ。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載のメモリコントローラであって、
前記コマンド生成部は、論理アドレスから物理アドレスへの変換の際、前記論理アドレスの下位ビットを参照してランクアドレスを決定する、
メモリコントローラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、メモリコントローラに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体メモリとして複数のランクを備えるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）を含むメモリシステムが存在する。このような半導体メモリ装置は、データの保持のために、周期的にリフレッシュを行う必要がある。特許文献１に記載のメモリコントローラは、各ランクに対してアクセス要求が発行されるタイミングを予測し、発行されるまでの予測時間に応じて、各ランクが有する複数のバンクのうちすべてのバンクをリフレッシュすることと、複数のバンクのうち一部のバンクをリフレッシュすることとのいずれかを実行する。
【０００３】
また、特許文献２に記載のメモリコントローラは、複数のランクのうち、アクセス要求がないランクでは所定の間隔よりも短い間隔でリフレッシュを実行し、また、アクセス要求があるランクであっても、当該ランクに対応して設けられたカウンタの値が閾値以上である場合には、当該ランクへのアクセスを中断して、当該ランクが有する複数のバンクのうちすべてのバンクをリフレッシュする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０２１－５０７４０５号公報
特開２０２３－１３３７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のメモリコントローラでは、複数のバンクのうち一部のバンクをリフレッシュする方式が多用されるとリフレッシュコマンドの発行回数が増大し、ＤＲＡＭのコマンドバスが混雑してアクセス効率が低下するという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載のメモリコントローラでは、長時間に亘って特定のランクにしかアクセス要求がない場合にはいずれかのタイミングで当該ランクへのアクセスを中断してリフレッシュを実行しなければならず、その間はいずれのランクにもアクセスが実行されないので、同様に、アクセス効率が低下するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
本開示の一形態によれば、演算装置（２１０、２２０、２３０）から、それぞれが複数のバンクを有する複数のランク（Ｒ０、Ｒ１、Ｒ２）を備える半導体メモリ装置（３００）へのアクセス要求に応じて、前記半導体メモリ装置へコマンドを発行するメモリコントローラ（１００）が提供される。このメモリコントローラは、複数の前記アクセス要求を保持し、前記複数のアクセス要求ごとに、アクセス対象アドレスと、アクセス種類と、データ長と、を保持するアクセス要求保持部（１１０）と、前記データ長から前記アクセス要求の想定処理時間を算出し、前記想定処理時間と、前記アクセス要求保持部に保持された、前記アクセス対象アドレスと、前記アクセス種類と、に応じて、前記アクセス要求の処理順を決定するアクセス要求選択部（１３０）と、前記アクセス要求保持部に保持された前記アクセス要求が示す前記アクセス種類のアクセスを指示するコマンドであるアクセスコマンドへそれぞれ変換し、前記処理順に従って、前記半導体メモリ装置へ前記アクセスコマンドを発行するコマンド生成部（１２０）と、前記半導体メモリ装置のリフレッシュインターバルごとに通知を発行するリフレッシュインターバルカウンタ（１４０）と、前記複数のランクごとに保持されるカウンタ値であって、前記通知の発行ごとに加算され、リフレッシュが実行されるごとに減算されるカウンタ値を保持するリフレッシュカウンタ（１５０、１５１、１５２）と、を備え、前記アクセス要求選択部は、前記複数のランクごとに、前記複数のアクセス要求の前記想定処理時間の合計である総処理時間を算出することと、リフレッシュに要する時間であるリフレッシュ処理時間よりも前記総処理時間が大きいランクであるアクセス対象ランクに対する前記複数のアクセス要求をアクセス要求群として選択することと、選択された前記アクセス要求群における前記処理順を決定することと、を実行し、前記コマンド生成部は、前記アクセス対象ランクに対して前記アクセスコマンドを発行することと、前記アクセス対象ランク以外のランクであって、該ランクに対応する前記カウンタ値が予め定められた第１閾値よりも大きいランクであるリフレッシュ対象ランクに対して、該リフレッシュ対象ランクが有する前記複数のバンクのうちすべてのバンクをリフレッシュすることを指示するコマンドである第１のリフレッシュコマンドを発行することと、前記アクセス対象ランクに対応する前記カウンタ値が、前記第１閾値より大きい第２閾値以上となった場合、前記アクセス対象ランクに対して、前記アクセス対象ランクが有する前記複数のバンクのうちの一部のバンクをリフレッシュすることを指示するコマンドである第２のリフレッシュコマンドを発行することと、を実行する。
【０００９】
この形態のメモリコントローラによれば、アクセス対象ランクに対応するカウンタ値が第２閾値以上となった場合、アクセス対象ランクへのアクセスコマンドの発行を中断し、アクセス対象ランクに対して、アクセス対象ランクが有する複数のバンクのうちの一部のバンクをリフレッシュすることを指示するコマンドである第２のリフレッシュコマンドを発行する。このため、アクセス対象ランクが有する複数のバンクのうち、第２のリフレッシュコマンドの対象となっていないバンクに対してはアクセスを継続でき、アクセス効率の低下を抑制できる。また、対応するカウンタ値が第２閾値以上となったアクセス対象ランクにのみ第２のリフレッシュコマンドを発行するので、半導体メモリ装置が有するコマンドバスの混雑を抑制でき、アクセス効率の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態のメモリコントローラの概略構成を示す説明図である。
本実施形態のアクセス要求選択処理の前半部分の処理手順を示すフローチャートである。
本実施形態のアクセス要求選択処理の後半部分の処理手順を示すフローチャートである。
本実施形態のリフレッシュカウンタのカウント処理の手順を示すフローチャートである。
本実施形態のメモリアクセス処理の手順を示すフローチャートである。
本実施形態のリフレッシュ処理の手順を示すフローチャートである。
本実施形態のアクセスコマンド発行処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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