JP2010524277A - 直列接続された半導体デバイスの構成内のクロック信号同期の方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2007年3月12日出願の先の米国仮特許出願第60/894,246号の利益を主張する。同出願の開示の全体が、参照により明示的に組み込まれる。
-2005年9月30日出願の第60/722,368号明細書
-2005年12月30日出願の第11/324,023号明細書
-2006年7月31日出願の第11/496,278号明細書
-2006年9月15日出願の第11/521,734号明細書
-2006年11月29日出願の第11/606,407号明細書
-2007年6月29日出願の第11/771,023号明細書
-2007年6月29日出願の第11/771,241号明細書
-2006年3月28日出願の米国仮特許出願第60/787,710号明細書
-2006年5月23日出願の米国仮特許出願第60/802,645号明細書
-2006年12月6日出願の米国仮特許出願第60/868,773号明細書
-2005年9月30日出願の第60/722,368号明細書
-2005年12月30日出願の第11/324,023号明細書
-2006年7月31日出願の第11/496,278号明細書
-2006年9月15日出願の第11/521,734号明細書
-2006年11月29日出願の第11/606,407号明細書
-2007年6月29日出願の第11/771,023号明細書
-2007年6月29日出願の第11/771,241号明細書
104-0〜N-1 半導体デバイス
104-j 半導体デバイス、スレーブデバイス
106 スレーブ制御装置
108 メモリアレイ
110 クロック同期装置
120-1、120-2、120-3、120-4 入力バッファ
122-1、122-2、122-3、122-4 出力バッファ
124-1、124-2、124-3 D型フリップフロップ
126-1、126-2、126-3 D型フリップフロップ
130 移相器
134 バッファ素子
202 調整可能な遅延ユニット
204 位相検出器および遅延線制御装置(PD-DLC)
206 外部調整可能なフィードバック遅延ユニット(EA-FDU)
210 バッファ
220 外部調整可能なフィードバック遅延(EA-FD)レジスタ
502 システム
504 相互接続負荷
506 位相周波数検出器(PFD)
1010 入力バッファ
1020 出力駆動強度(ODSR)レジスタ
1022-1、1022-2、1022-3、1022-4 可変強度出力ドライバ
1306 外部調整可能なフィードバック周波数ユニット(EA-FFU)
1402 位相周波数検出器(PFD)
1404 電荷ポンプ
1406 ループフィルタおよびバイアス発生器
1408 電圧制御発振器(VCO)
1410 クロック同期装置
Claims (25)
- 直列接続されたデバイスの構成内で使用するための半導体デバイスであって、
-前記構成内の前のデバイスから発信されたクロック信号を受け取るための入力と、
-前記構成内の後続のデバイス宛の同期クロック信号を供給するための出力と、
-前記受け取ったクロック信号および前記同期クロック信号の以前のバージョンを処理することによって、前記同期クロック信号を生成するように構成されたクロック同期装置と、
-前記同期クロック信号の前記以前のバージョンを処理する際に前記クロック同期装置によって使用されるパラメータを調整するように構成された制御装置とを備える、半導体デバイス。 - 前記クロック同期装置はフィードバック経路を備え、前記フィードバック経路は、入力として前記同期クロック信号を有し、かつ出力として前記同期クロック信号の以前のバージョンを有する、請求項1に記載の半導体デバイス。
- 前記パラメータは、前記フィードバック経路によって加えられる遅延量を含む、請求項2に記載の半導体デバイス。
- 前記フィードバック経路は、デジタル遅延線を備える、請求項3に記載の半導体デバイス。
- 前記クロック同期装置は、前記フィードバック経路を含む遅延ロックループを備える、請求項3に記載の半導体デバイス。
- 前記遅延ロックループは、
-前記受け取ったクロック信号と、前記フィードバック経路によって出力される前記同期クロック信号の以前のバージョンとの間で比較を行い、それによって制御信号を生成する第1の回路部分と、
-前記受け取ったクロック信号に可変遅延を加える第2の回路部分であって、前記可変遅延が、前記第1の回路部分によって生成された前記制御信号によって制御され、前記第2の部分が前記同期クロック信号を生成する、第2の回路部分とをさらに含む、請求項5に記載の半導体デバイス。 - 前記クロック同期装置は、前記フィードバック経路を含む位相ロックループを備える、請求項3に記載の半導体デバイス。
- 前記制御装置は、外部で生成されたコマンドを受け取ることに応答して、前記パラメータを調整するように構成される、請求項3に記載の半導体デバイス。
- 前記外部で生成されたコマンドを受け取る直列情報入力ポートをさらに備え、前記制御装置は、前記外部で生成されたコマンドを処理し、それに応答して、前記フィードバック経路によって加えられる前記遅延量を前記クロック同期装置に調整させるようにフォーマットされた制御信号を生成するように構成される、請求項8に記載の半導体デバイス。
- 前記制御装置は、前記外部で生成されたコマンドが前記半導体デバイス宛であるかどうかを判断し、前記外部で生成されたコマンドが前記半導体デバイス宛である場合のみ、第2の制御信号を生成するように構成されており、前記外部で生成されたコマンドが前記半導体デバイス宛であるかどうかを判断するために、前記制御装置は、前記外部で生成されたコマンドからデバイスアドレスを抽出し、かつ前記アドレスを、前記半導体デバイスに関連する少なくとも1つのアドレスと比較するように構成される、請求項9に記載の半導体デバイス。
- 前記直列情報入力ポートで第2の外部で生成されたコマンドを受け取ることに応答して、前記同期クロック信号に出力強度を制御可能に加えるように構成された可変強度出力バッファをさらに備える、請求項9に記載の半導体デバイス。
- 前記制御装置は、前記第2の外部で生成されたコマンドを処理し、それに応答して、前記同期クロック信号に加えられる前記出力強度を前記バッファに調整させるようにフォーマットされた第2の制御信号を生成するように構成される、請求項11に記載の半導体デバイス。
- 非クロック入力信号を運ぶ複数の非クロック入力ポートと、非クロック出力信号を運ぶ複数の非クロック出力ポートと、前記同期クロック信号の以前のバージョンと同期して前記非クロック入力信号をラッチするように構成された複数の入力ラッチ回路とをさらに備える、請求項3に記載の半導体デバイス。
- 前記同期クロック信号と同期して前記非クロック出力信号をラッチするように構成された複数の出力ラッチ回路をさらに備える、請求項13に記載の半導体デバイス。
- 前記非クロック入力信号または前記非クロック出力信号をラッチするために使用する前に、前記同期クロック信号または前記同期クロック信号の以前のバージョンに移相を加えるための移相器をさらに備える、請求項14に記載の半導体デバイス。
- -直列接続されたデバイスの構成内の前のデバイスから発信されたクロック信号を受け取るステップと、
-前記受け取ったクロック信号および同期クロック信号の以前のバージョンを処理することによって、前記構成内の後続のデバイス宛の同期クロック信号を生成するステップと、
-前記同期クロック信号の前記以前のバージョンを処理する際に前記クロック同期装置によって使用されるパラメータを調整するステップと、
-前記同期クロック信号を出力するステップと
を含む方法。 - -直列接続された半導体デバイスの構成と、
-制御装置であって、前記構成内の前記デバイスのうちの第1のデバイスへ伝送され、前記構成内の前記デバイスのうちの他のデバイスを通って直列に伝播され、前記構成内の前記デバイスのうちの最後のデバイスによって当該制御装置へ戻されるクロック信号を生成するように構成され、前記構成内の前記デバイスのそれぞれで、対応するバージョンの前記クロック信号が、そのデバイスの動作を制御する、制御装置とを備え、
-前記構成内の前記デバイスのうちの少なくとも1つが、前記構成内の前記デバイスのうちの後続のデバイスへ分配し、または前記制御装置へ戻すために、前記対応するバージョンの前記クロック信号を処理するように構成された、対応するクロック同期装置を備え、
-前記制御装置がさらに、前記構成内の前記デバイスのうちの前記第1のデバイスへ伝送される前記クロック信号および前記構成内の前記デバイスのうちの前記最後のデバイスによって戻される前記クロック信号の処理に基づいて、少なくとも1つの前記クロック同期装置のパラメータを調整するように構成される、
システム。 - -直列接続された半導体デバイスの構成内の第1のデバイスへ第1のクロック信号を供給するステップと、
-前記構成内の第2のデバイスから第2のクロック信号を受け取るステップであって、前記第2のクロック信号が、前記構成内の前記デバイスのうちの少なくとも1つ内のクロック同期装置による処理を受けたバージョンの前記第1のクロック信号に一致する、ステップと、
-前記第1および第2のクロック信号を処理して、前記第1および第2のクロック信号間の位相差を検出するステップと、
-前記位相差に基づいて、前記構成内の前記デバイスのうちの少なくとも1つ内の前記クロック同期装置に調整を指令するステップと
を含む方法。 - 直列接続された半導体デバイスの構成と通信する装置であって、
-前記構成内の第1のデバイスへ第1のクロック信号を供給するように構成された出力と、
-前記構成内の第2のデバイスから第2のクロック信号を受け取るように構成された入力であって、前記第2のクロック信号が、前記構成内の前記デバイスのうちの少なくとも1つ内のクロック同期装置による処理を受けたバージョンの前記第1のクロック信号に一致する、入力と、
-前記第1および第2のクロック信号を処理して、前記第1および第2のクロック信号間の位相差を検出するための検出器と、
-前記検出器によって検出された前記位相差に基づいて、前記構成内の前記デバイスのうちの少なくとも1つ内の前記クロック同期装置に調整を指令するように構成された同期制御装置とを備える、装置。 - 前記調整を指令するために、前記同期制御装置は、前記構成内の前記デバイスのうちの前記少なくとも1つ内の前記クロック同期装置内のフィードバック経路によって加えられている遅延に対して調整を行うためのコマンドを発行するように構成される、請求項19に記載の装置。
- 前記調整は、前記位相差に基づく漸進的増大または漸進的低減である、請求項20に記載の装置。
- 前記コマンドは、前記構成内の前記デバイスのうちの複数に発行されたとき、前記調整が、前記構成内の前記複数のデバイスの間で実質上均等に分配される、請求項21に記載の装置。
- 前記同期制御装置は、前記位相差の大きさが閾値を超えるかどうかを判別し、前記位相差の大きさが閾値を超える場合、前記構成内の前記デバイスのサブセットに前記コマンドを発行するように構成され、前記サブセット内のデバイスの数は、前記位相差の大きさの関数である、請求項20に記載の装置。
- 前記位相差の前記大きさが、前記閾値は超えないが、第2の閾値を超える場合、前記同期制御装置は、前記構成内の前記デバイスのうちの1つに第1のコマンドを発行し、次いで前記構成内のデバイスの新しいサブセットに第2のコマンドを発行するように構成され、前記新しいサブセット内のデバイスの数は、前記検出器から得られた前記位相差の新しい読出し値の大きさの関数である、請求項23に記載の装置。
- 前記同期制御装置は、前記位相差の大きさが閾値を超えるかどうかを判断し、前記位相差の大きさが閾値を超える場合、前記構成内の前記デバイスのすべてに前記コマンドを発行するように構成される、請求項20に記載の装置。
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