CN111052098A - 单独地寻址从数据总线断开的存储器设备 - Google Patents

Abstract

提供了存储器设备以及其操作方法。存储器设备可以包含至少一个命令触点和至少一个数据触点。所述存储器设备可以经配置以检测其中所述至少一个命令触点连接到控制器以及所述至少一个数据触点与所述控制器断开的状况，并且至少部分地基于检测到所述状况而进入具有比第二操作模式低的标称功率额定值的第一操作模式。可以提供包含一或多个此类存储器设备的存储器模块，并且还可以提供包含控制器和此类存储器模块的存储器***。

Description

单独地寻址从数据总线断开的存储器设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月25日提交的美国临时申请No.62/550,483的权益，其通过引用将其整体并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及存储器设备，并且更特别地，涉及用于单独地寻址从数据总线断开的存储器设备的方法和采用所述方法的存储器设备。

附图说明

图1是根据本技术的实施例的存储器模块的示意图。

图2是根据本技术的实施例的存储器模块的示意图。

图3是根据本技术的实施例的存储器***的示意图。

图4是说明根据本技术的实施例的操作存储器设备的方法的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，讨论了许多具体细节以提供对本技术的实施例的透彻和可行的描述。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有一或多个具体细节的情况下实践本公开。在其它例子中，未示出或未详细描述通常与半导体设备相关联的众所周知的结构或操作，以避免混淆技术的其它方面。总之，应当理解，除了在本文中公开的那些特定实施例之外的各种其它设备、***和方法可以在本技术的范围内。

存储器模块可以包含用于向连接的主机设备提供存储或工作存储器的多个存储器设备。存储器模块经常设置有连接器(例如双列直插式存储器模块(DIMM)的边缘连接器)，其中多个命令/地址触点由存储器设备共享，并且多个数据触点唯一地耦合到存储器设备上的数据触点。存储器模块的连接器上的数据触点的数量对应于存储器模块的数据总线宽度。不同的存储器控制器经配置以支持不同的数据总线宽度，并且通常连接到数据总线宽度与存储器控制器的数据总线宽度相匹配的存储器模块。如果存储器模块的数据总线宽度大于其所连接的控制器的数据总线宽度，那么存储器模块上的一些存储器设备可以不连接到存储器控制器的数据总线。这种布置不仅可以防止数据传入和传出到缺乏与控制器的数据连接的存储器模块上的存储器设备，而且由于存储器设备可以依赖于在其数据触点处接收的信号，以针对各种命令(例如进入降低功率模式的命令、改变终端阻抗等)单独地将存储器设备作为目标，这种布置防止将目标命令向如此断开的存储器设备的通信。因此，期望一种即使在不存在与存储器控制器的数据连接的情况下，针对特定命令单独地将存储器模块上的存储器设备定为目标的方法。

本技术的若干实施例指向存储器设备、包含存储器设备的***以及操作存储器设备的方法。在一个实施例中，存储器设备包括存储器阵列、至少一个命令触点以及至少一个数据触点。存储器设备经配置以检测其中至少一个命令触点连接到控制器以及至少一个数据触点与控制器断开的状况，并且响应于检测到的状况而进入降低功率模式。

图1示意性地说明了根据本技术的实施例的包含多个存储器120(例如存储器裸片、存储器芯片、存储器封装等)的存储器模块100。模块100包含边缘连接器130，其沿模块100的基板101(例如印刷电路板(PCB)等)的边缘具有多个连接器触点132(例如连接器数据触点134和连接器命令/地址触点136)，用于将数据总线104和命令/地址总线106连接到主机设备。数据总线104在存储器访问操作(例如读取和写入)期间将存储器120连接到边缘连接器130，并且从所连接的主机接收数据信号并且向其传输数据信号。模块100可以进一步包含控制电路(例如包含寄存时钟驱动器(RCD)190)，其从命令/地址总线106接收命令/地址信号并且生成用于存储器120的存储器命令/地址信号。RCD 190可以向主机设备呈现可预测的电负载(例如用于匹配阻抗、电抗、电容等)，并且可以向存储器120重新驱动存储器命令/地址信号，这有助于实现更高的密度并且增加信号完整性。RCD 190还可以缓冲由主机提供的命令/地址信号，然后将缓冲的信号作为存储器命令/地址信号传输到存储器120。

存储器120中的每一者可以包含多个存储器区域，每个存储器区域可以包含多个存储器单元。存储器120可以是单独的存储器裸片、单个存储器裸片中的存储器面、与硅通孔(TSV)竖直连接的存储器裸片堆叠等。例如，在一个实施例中，存储器中的每一者可以由半导体裸片形成并且与其它存储器裸片一起布置在单个设备封装(未示出)中。在其它实施例中，多个存储器120可以共同位于单个裸片上和/或分布在多个设备封装上。存储器单元可以包含例如易失性存储器单元，例如DRAM或SRAM单元。在另一实施例中，浮动栅极、电荷阱、相变、铁电、磁阻和/或其它合适的存储元件经配置以持久或半持久地存储数据。存储器120还可以包含其它电路组件(未示出)，例如多路复用器、解码器、缓冲器、读取/写入驱动器、地址寄存器、在寄存器中的数据输出/数据等，以用于访问和/或编程(例如写入)存储器单元和其它功能，例如用于处理信息和/或与所连接的控制器通信。

存储器120中的每一者可以包含多个数据触点124和多个命令/地址触点126。连接器命令/地址触点136中的每一者可以连接到一或多个命令/地址触点126(例如以一对一布置或一对多布置)。连接器命令/地址触点136可以包含一或多个命令触点，例如选通触点(例如行访问选通(RAS)、列访问选通(CAS)、数据选通(DQS)等)、时钟触点(例如CK、CK#)、启动触点(例如时钟启动(CKE)、芯片启动(CE)、库启动(BE)、写入启动(WE)等)、掩模(例如数据掩模(DM)等)、地址触点(例如行地址、列地址、库地址等)等，如所属领域的技术人员所熟知。连接器触点132可以进一步包含电源和接地触点，其在一些实施例中可以包含在命令/地址触点136中，并且在其它实施例中可以被认为是单独的触点。连接器数据触点134中的每一者可以连接到单独的数据触点124中的一个(例如以一对一布置)。因此，数据触点124的数量等于模块中连接器数据触点的数量，并且代表数据总线104的宽度，其可以用于向和从所有存储器120提供数据。

可以为不同的存储器控制器提供不同的数据总线宽度，并且可能期望存储器模块被优化以用于多种不同的存储器控制器设计。例如，DDR4存储器控制器可以具有72位的数据总线宽度(例如对应于各自具有四个数据触点124的九个存储器120)，而DDR5存储器控制器可以具有较大的数据总线宽度(例如80位，对应于各自具有四个数据触点124的十个存储器120)。如果存储器模块具有比其所连接的具有数据总线宽度的控制器更多的连接器数据触点134，则一些存储器120可以具有控制器不可访问的数据触点124。

例如，图2说明了根据本技术的实施例的包含多个存储器220的存储器模块200。模块200包含边缘连接器230，其沿模块200的基板201(例如印刷电路板(PCB)等)的边缘具有多个连接器触点232(例如连接器数据触点234和连接器命令/地址触点236)，用于将数据总线204和命令/地址总线206连接到主机设备。数据总线204在存储器访问操作(例如读取和写入)期间将存储器220连接到边缘连接器230，并且从所连接的主机接收数据信号并且向其传输数据信号。模块200可以进一步包含控制电路(例如包含寄存时钟驱动器(RCD)290)，其从命令/地址总线206接收命令/地址信号并且生成用于存储器220的存储器命令/地址信号。RCD 290可以向主机设备提供可预测的电负载(例如用于匹配阻抗、电抗、电容等)，并且可以向存储器220重新驱动存储器命令/地址信号，这有助于实现更高的密度并增加信号完整性。RCD 290还可以缓冲由主机提供的命令/地址信号，然后将缓冲的信号作为存储器命令/地址信号传输到存储器220。

存储器220中的每一者可以包含多个数据触点224和多个命令/地址触点226。连接器命令/地址触点236中的每一者可以连接到一或多个命令/地址触点226(例如以一对一布置或一对多布置)。连接器命令/地址触点236可以包含一或多个命令触点，例如选通触点(例如行访问选通(RAS)、列访问选通(CAS)、数据选通(DQS)等)、时钟触点(例如CK、CK#)、使能触点(例如时钟启动(CKE)、芯片启动(CE)、库启动(BE)、写入启动(WE)等)、掩模(例如数据掩模(DM)等)、地址触点(例如行地址、列地址、库地址等)等，如所属领域的技术人员所熟知。连接器触点232可以进一步包含电源和接地触点，其在一些实施例中可以包含在连接器命令/地址触点236中，并且在其它实施例中可以被认为是单独的触点。连接器数据触点234中的每一者可以连接到单独的数据触点224中的一个(例如以一对一布置)。因此，数据触点224的数量等于模块中连接器数据触点的数量，并且代表数据总线204的宽度，其可以用于向和从所有存储器220提供数据。

如参考图2可见，当存储器设备200连接到具有小于单独地寻址存储器220中的每一者所需的数据总线宽度的数据总线宽度的控制器(例如经由边缘连接器230)时，没有数据总线可用的连接器数据触点234可以连接到公共接地(例如而不是使其漂浮)。在存储器协议，例如DDR DRAM存储器协议中，其中每DRAM可寻址性(PDA)依赖于经由存储器的数据触点224和命令/地址触点226两者将信号发送到各个存储器220，数据触点224与控制器的断开致使存储器220对于PDA命令来说如此断开而不可寻址。将没有连接到控制器(例如由于控制器的有限数据总线宽度)的连接器数据触点234连接用于公共接地可以允许耦合到这些连接器数据触点234的存储器220检测到其不是由控制器单独地寻址(例如即使命令/地址总线206仍然由共享的和/或唯一的命令/地址连接器触点236连接到存储器220)。通过在存储器220中包含可以检测数据触点224的接地连接(经由接地的连接器数据触点234)的逻辑电路，从控制器如此断开的存储器220可以经配置以将其自身置于降低功率状态(例如存储器220不再主动“监听”命令/地址总线206的状态)。还可以被称为降低功率模式的降低功率状态因此可以是具有比第二操作模式低的标称额定功率、功率需求、功率使用或功耗的第一操作模式。在一些实例中，第一操作模式可以是降低功率模式，而第二操作模式可以是正常、典型或全功率模式。

例如，存储器220可以经配置成具有电路，以检测控制器连接到存储器220的命令/地址触点226以及存储器220的数据触点224与控制器断开的状况。一个此类电路可以经配置以在确定存储器的数据触点224上的电压保持为低的(例如低于参考电压电平)同时(例如或在其之前或之后不久)检测命令/地址总线206上的“复位”信号。

在另一实施例中，不是检测存储器220的数据触点224处的接地连接，而是可以将存储器220配置成检测控制器连接到存储器220的命令/地址触点226，以及通过利用存储器220上的可独立寻址的命令/地址触点226将存储器220的数据触点224与控制器断开的状况。例如，当存储器220上的命令/地址触点226包含数据选通连接(例如DQS和DQS#)时，所连接的控制器可以经配置以将这两个连接保持在相对的高值和低值(而不是互补地选通它们)。由于存储器220的连接的先进先出(FIFO)计数器可以依赖于DQS和DQS#连接的选通以使FIFO计数器值前进，因此存储器220可以经配置以评估FIFO计数器以确定其值是否低于预定阈值。此确定，可能与命令/地址总线上的另一个信号(例如“复位”命令或PDA命令)结合，可以触发存储器220进入降低功率模式。

尽管在前述实施例中，存储器设备已经被描述为响应于检测到其中存储器设备由命令/地址总线连接到控制器但与其数据总线断开的状况而进入降低功率模式，但在其它实施例中，此检测可以触发来自存储器设备的除进入降低功率模式之外的其它响应。例如，可以期望将其它命令发送到不可经由数据总线访问的存储器模块中的存储器设备，例如调整其裸片上的终止电平的命令(例如用于阻抗匹配)。

图3说明根据本技术的一个实施例的存储器***。存储器***300包含控制器310和耦合到存储器控制器(例如通过存储器总线315)的存储器接口320(例如DIMM插槽)。存储器接口320经配置以接收存储器设备的连接器(例如DIMM的边缘连接器)。存储器接口320包含多个存储器接口触点322，存储器接口320包含存储器接口数据触点324和存储器接口命令/地址触点326。存储器接口触点322经配置以连接到存储器设备的连接器的连接器触点。存储器接口命令/地址触点326经配置以连接到存储器设备的连接器命令/地址触点，并且存储器接口数据触点324经配置以连接到存储器设备的连接器数据触点。存储器接口数据触点324中的一或多个可以与存储器控制器电断开(例如不连接到存储器总线315)，而是替代地耦合到公共电接地。如参考图3可见，存储器接口数据触点324中的四个已经接地并且从存储器总线315和控制器310断开。

如此配置的存储器接口320可以允许具有不同数据总线宽度的存储器设备连接到同一控制器，并且被优化以用于改善的功率消耗。如前所述，通过存储器设备(例如DIMM上的一或多个DRAM设备)可以使用存储器设备的数据连接接地来检测在其中存储器设备和控制器310之间的数据传送被阻止的状况。响应于此检测，存储器设备可以进入降低功率状态(或另一模式，例如一或多个预定阻抗的裸片上的终止模式)以降低存储器***300的功率消耗。

存储器***300可以连接到主机设备，或并入为主机设备的一部分。主机设备可以是能够利用存储器来临时或持久存储信息的多个电子设备中的任何一个或其组件。例如，主机设备可以是例如台式或便携式计算机的计算设备、服务器、手持设备(例如移动电话、平板、数字读取器、数字媒体播放器)或其一些组件(例如中央处理单元、协处理器、专用存储器控制器等)。主机设备可以是联网设备(例如交换机、路由器等)或数字图像、音频和/或视频的记录器、车辆、器具、玩具或多种其它产品中的任何一种。在一个实施例中，主机设备可以直接连接到存储器模块或存储器设备，尽管在其它实施例中，主机设备可以间接连接到存储器模块或存储器设备(例如通过网络连接或通过中间设备)。

图4是说明根据本技术的实施例的操作存储器设备的方法的流程图。所述方法包含检测其中存储器设备的至少一个命令触点连接到控制器并且至少一个数据触点与控制器断开的状况(框410)。所述方法进一步包含至少部分地基于检测到所述状况，进入具有比第二操作模式低的标称额定功率的第一操作模式(框420)。

根据一个方面，检测所述状况可以包含检测至少一个命令触点处的命令信号(例如复位信号等)并且确定至少一个数据触点接地。检测和确定可以同时进行，或以任意顺序依次进行。根据另一方面，至少一个命令触点包含第一选通触点和第二选通触点，并且检测所述状况包含确定第一选通触点和第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平。例如，在第一选通触点和第二选通触点耦合到先进先出(FIFO)计数器的实施例中，确定第一选通触点和第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平可以包含确定FIFO计数器低于预定阈值。

所述方法可以任选地进一步包含在存储器设备处于第一操作模式时忽略在至少一个命令触点处接收的信号(框430)。此外，所述方法可以任选地进一步包含检测其中数据触点连接到控制器的第二状况(框440)，并且至少部分地基于检测到第二状况而退出第一操作模式(框450)。

从前述中可以理解，为了说明的目的已经描述了本发明的特定实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改。因此，本发明仅受所附权利要求书的限制。

Claims (20)

1.一种存储器设备，其包括：

至少一个命令触点；以及

至少一个数据触点，

其中所述存储器设备经配置以：

检测所述至少一个命令触点连接到控制器以及所述至少一个数据触点与所述控制器断开的状况，并且

响应于所述检测的状况，进入具有比第二操作模式低的标称额定功率的第一操作模式。

2.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述存储器设备经配置以至少部分地基于在所述至少一个命令触点处检测到命令信号以及确定所述至少一个数据触点接地来检测所述状况。

3.根据权利要求2所述的存储器设备，其中所述命令信号包括复位信号。

4.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述至少一个命令触点包含第一选通触点和第二选通触点，并且其中所述存储器设备经配置以至少部分地基于确定所述第一选通触点和所述第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平来检测所述状况。

5.根据权利要求4所述的存储器设备，其中所述第一选通触点和所述第二选通触点耦合到先进先出FIFO计数器，并且其中确定所述第一选通触点和所述第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平包含确定所述FIFO计数器低于预定阈值。

6.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述第一操作模式是其中所述存储器设备经配置以忽略在所述至少一个命令触点处接收的信号的模式。

7.根据权利要求1所述的存储器设备，其中所述状况是第一状况，并且其中所述存储设备经配置以至少部分地基于检测到其中所述数据触点连接到所述控制器的第二状况而退出所述第一操作模式。

8.一种操作存储器设备的方法，其包括：

检测所述存储器设备的至少一个命令触点连接到控制器以及所述存储器设备的至少一个数据触点与所述控制器断开的状况；以及

至少部分地基于检测到所述状况，进入具有比第二操作模式低的标称额定功率的第一操作模式。

9.根据权利要求8所述的方法，其中检测所述状况包含检测所述至少一个命令触点处的命令信号以及确定所述至少一个数据触点接地。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述命令信号包括复位信号。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个命令触点包含第一选通触点和第二选通触点，并且其中检测所述状况包含确定所述第一选通触点和所述第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一选通触点和所述第二选通触点耦合到先进先出FIFO计数器，并且其中确定所述第一选通触点和所述第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平包含确定所述FIFO计数器低于预定阈值。

13.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括当所述存储器设备处于所述第一操作模式时忽略在所述至少一个命令触点处接收的信号。

14.根据权利要求8所述的方法，其中所述状况是第一状况，并且所述方法进一步包括：

检测所述数据触点连接到所述控制器的第二状况；以及

至少部分地基于检测到所述第二状况，退出所述第一操作模式。

15.一种存储模块，其包括：

多个存储器，所述多个存储器中的每一者包含：

至少一个命令触点，以及

至少一个数据触点，

其中所述多个存储器中的至少一个经配置以：

检测其中所具有的所述至少一个命令触点连接到控制器以及所具有的所述至少一个数据触点与所述控制器断开的状况，以及

至少部分地基于检测到所述状况而进入降低功率模式。

16.根据权利要求15所述的存储器模块，其进一步包括：

连接器，其包含：

多个连接器数据触点，所述多个连接器触点中的每一者耦合到所述多个存储器中的一个的所述至少一个数据触点中的对应一个上，以及

多个连接器命令触点，所述多个连接器命令触点中的每一者耦合到所述多个存储器的所述至少一个命令触点中的对应的一或多个上。

17.根据权利要求15所述的存储器模块，其中所述多个存储器中的每一者的所述至少一个命令触点耦合到公共命令/地址总线。

18.根据权利要求15所述的存储器模块，其中所述多个存储器中的所述至少一者经配置以通过检测所述至少一个命令触点处的命令信号以及确定所述至少一个数据触点接地来检测所述状况。

19.根据权利要求15所述的存储器模块，其中所述多个存储器中的每一者的所述至少一个命令触点包含第一选通触点和第二选通触点，并且其中所述多个存储器中的所述至少一者经配置以至少部分地基于确定所述第一选通触点和所述第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平来检测所述状况。

20.根据权利要求19所述的存储器模块，其中所述第一选通触点和所述第二选通触点耦合到先进先出FIFO计数器，并且其中确定所述第一选通触点和所述第二选通触点被驱动到相对的高电平和低电平包含确定所述FIFO计数器低于预定阈值。

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