專利名稱：接口時鐘管理的制作方法
技術(shù)領域：
本公開涉及用于在電路之間傳遞信息的技術(shù)。更具體地，但不是專門地，本公開涉及在存儲器控制器和存儲器裝置之間的通信協(xié)議和信號。
背景技術(shù)：
半導體存儲器是現(xiàn)代電子學的重要組成部分。半導體存儲器可以分成幾個主要的類別。這些類別中的兩種包括易失性存儲器，當裝置的電源關(guān)閉時，易失性存儲器失去其內(nèi)容，以及非易失性存儲器，當裝置的電源關(guān)閉時，非易失性存儲器保留其內(nèi)容。如同其他的硅技術(shù)，非易失性存儲器在密度和性能上已增長。在密度和性能的增長總 體上符合摩爾定律。非易失性存儲器的又一個子類別稱為閃存存儲器。閃存存儲器典型地是電擦除并且再編程，而沒有被移除和放置在特定的編程裝置中。電池供電電子器件如移動電話、數(shù)字攝像機、個人數(shù)字助理(PDA)、及MPS播放器的增長已經(jīng)刺激了對閃存存儲器的需求。閃存存儲器可以用來存儲以下信息如固件、識別和安全代碼、模擬函數(shù)的修整、系統(tǒng)參數(shù)、以及用戶可編程選項。因此，閃存存儲器裝置如今實際上包括在所有的現(xiàn)代電子裝置中。


圖I是示出具有控制器和存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)的方框圖。圖2是示出包括一個串行接口的存儲器系統(tǒng)的方框圖。圖3是示出具有一個控制器和多個存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)的方框圖。圖4是示出具有包括在環(huán)形拓撲中的串行接口連接的多個存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)的方框圖。圖5是示出存儲器裝置接口的操作的定時圖。圖6是示出通過存儲器裝置接口傳遞的讀取操作的定時圖。圖7是通過暫停和再激活接口時鐘來節(jié)省電力的方法的流程圖。圖8是示出在讀取命令序列期間通過暫停和再激活接口時鐘來節(jié)省電力的方法的流程圖。圖9是示出操作存儲器裝置接口以節(jié)省電力的方法的流程圖。圖10是計算機系統(tǒng)的方框圖。
具體實施例方式在一個實施方案中，控制器和存儲器裝置通過同步接口耦合以交換命令(例如，讀取、讀取激活、讀取列、編程、擦除等)和數(shù)據(jù)。接口的定時由控制器驅(qū)動的時鐘信號來控制。該控制器通過接口發(fā)送命令到存儲器裝置，在一個實施方案中，該存儲器裝置相對于該時鐘信號來同步地對命令進行。若沒有額外的命令通過接口發(fā)送，該控制器可以暫停時鐘信號。當存儲器裝置準備好時(或許數(shù)十微妙后)，存儲器裝置驅(qū)動信號回到控制器。該信號的定時不取決于時鐘信號，該信號由控制器接收指示存儲器裝置已準備好(例如，命令是完成的或接近完成的)，并且該時鐘信號應該被恢復以便命令的狀態(tài)可以通過接口返回，或通過接口發(fā)布的另一個命令。該存儲器裝置然后還可以使用時鐘信號來輸出數(shù)據(jù)(例如在該命令為讀取命令的例子中)，以便相對于時鐘信號通過存儲器裝置同步地輸出數(shù)據(jù)。停止時鐘可以節(jié)省電力。在另一個實施方案中，該控制器和存儲器裝置通過兩個接口耦合。這些接口之一是用來傳遞來往于存儲器裝置之間的命令(又稱，事務)的并行接口，另一個是用來傳遞這些事務的狀態(tài)(例如準備好/繁忙、通過/失敗)的串行接口。串行接口可以菊花鏈或環(huán)形拓撲方式耦合到多個存儲器裝置。
并行和串行接口的定時由來自控制器的時鐘信號控制，當沒有事務通過并行接口傳遞時，沒有狀態(tài)通過串行接口傳遞，并且存儲器裝置不需要該時鐘用于內(nèi)部操作，該控制器停止切換時鐘信號。當存在有待傳遞的事務時，存在有待傳遞的狀態(tài)，或者時鐘是存儲器裝置當前所需要的，發(fā)送信號到控制器，從而指示時鐘信號應該被重新啟用。該信號可以是開漏式信號以便多個存儲器裝置可以請求控制器使用單個信號線路不理睬該時鐘信號。響應于該信號，控制器恢復切換該時鐘信號。圖I是根據(jù)一個實施方案示出具有控制器和存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)的方框圖。在圖I中，存儲器系統(tǒng)100包括控制器110、存儲器裝置130、及相互連接150?？刂破?10和存儲器裝置130是集成電路式裝置，如通常所稱的“芯片”。存儲器控制器如控制器110管理進出存儲器裝置的數(shù)據(jù)流。存儲器控制器可以是單獨的、單機芯片、或集成到另一個芯片中。例如，存儲器控制器可以包括在具有微處理器的單個管芯上，或包括作為更復雜的集成電路系統(tǒng)如系統(tǒng)芯片(SOC)的模塊的一部分?？刂破?10包括控制邏輯112、接口 111、時鐘驅(qū)動器121、及恢復信號接收器122。接口 111包括接口邏輯114、接口驅(qū)動器124-125、及接口接收器127-128。存儲器裝置130包括控制邏輯132、接口 131、存儲器核136、時鐘接收器141、及恢復信號驅(qū)動器142。接口131包括接口邏輯134、接口驅(qū)動器144-145、及接口接收器147-148。相互連接150包括時鐘信號線路151、恢復信號線路152、及接口信號線路153?？刂七壿?12可操作地耦合到時鐘信號驅(qū)動器121、恢復信號接收器122及接口邏輯114，耦合時鐘信號驅(qū)動器121以驅(qū)動一個時鐘信號到時鐘信號線路151上。恢復信號接收器122從恢復信號線路152接收恢復信號。接口驅(qū)動器124-125和接口接收器127-128耦合到接口邏輯114。接口驅(qū)動器124-125和接口接收器127-128分別發(fā)送和接收由接口信號線路153攜帶的信號?？刂七壿?32可操作地耦合到時鐘信號接收器141、恢復信號驅(qū)動器142、接口邏輯134、及存儲器核136。時鐘信號接收器141耦合以從時鐘信號線路151接收時鐘信號。時鐘信號接收器耦合以發(fā)送所接收的時鐘信號到控制邏輯132和接口邏輯134。因此，由控制器110驅(qū)動的時鐘信號可操作地耦合到控制邏輯132和接口邏輯134?；謴托盘栻?qū)動器142耦合以通過恢復信號線路152發(fā)送恢復信號。由控制邏輯132產(chǎn)生的恢復信號可以經(jīng)恢復信號驅(qū)動器142、恢復信號線路152、及恢復信號接收器122由控制邏輯112接收。響應于由控制邏輯112接收的恢復信號的狀態(tài)，控制邏輯112可以選擇性地啟用和停用通過時鐘信號線路151發(fā)送到存儲器裝置130 (及因此控制邏輯132和接口邏輯134)的時鐘信號的切換。
接口驅(qū)動器144-145和接口接收器147-148耦合到接口邏輯134。接口邏輯134也耦合到控制邏輯132和存儲器核136。接口驅(qū)動器144-145和接口接收器147-148耦合以分別發(fā)送和接收由接口信號線路153攜帶的信號。在一個實施方案中，接口 111在控制邏輯112的控制下輸出命令和數(shù)據(jù)到存儲器裝置130中，該數(shù)據(jù)可以包括正被發(fā)送到存儲器核136用于存儲的數(shù)據(jù)。同樣，在控制邏輯132的控制下，接口 131輸出對這些命令的響應和數(shù)據(jù)到控制器110，該數(shù)據(jù)可以包括從存儲器核136恢復的信息。存儲器核136可以是非易失性或閃存存儲器核。用于通過接口 111和131傳遞命令和數(shù)據(jù)的協(xié)議可以根據(jù)或符合一個標準來指定，以便例如方便NAND閃存集成到消費電子產(chǎn)品中、計算平臺、及要求固態(tài)大容量存儲的任何其他應用，開放的NAND閃存接口工業(yè)工作組已發(fā)布定義標準化NAND閃存裝置接口的 幾個規(guī)范。這些規(guī)范定義了標準化組件層級的接口規(guī)范、接頭、及對于NAND閃存的模塊形成因數(shù)規(guī)范，這些規(guī)范在www. ortfl. org可獲得。同樣，詳細指定稱為切換模式DDRNAND的接口的標準已經(jīng)建議到JEDEC用于標準化。由控制器110發(fā)送到存儲器裝置130的命令可以包括如下功能讀取、讀取激活、讀取列、讀取狀態(tài)注冊、編程、及擦除。命令、結(jié)果、狀態(tài)、或數(shù)據(jù)中的一個或多個指示、或這些的組合可以稱為一個事務。該讀取功能導致存儲器裝置130從存儲器核136提取頁面到芯片上頁面寄存器并且返回所請求的列數(shù)據(jù)。該讀取激活功能導致存儲器裝置130從存儲器核136提取頁面到芯片上頁面寄存器。讀取列功能導致存儲器裝置130從芯片上頁面寄存器返回所請求的列數(shù)據(jù)到控制器110。讀取狀態(tài)功能導致一個狀態(tài)從存儲器裝置130發(fā)送到控制器110。該程序功能首先導致存儲器裝置130設置其自身以被編程。然后，由控制器110發(fā)送到存儲器裝置130的數(shù)據(jù)被寫入到存儲器核136中的尋址位置。擦除功能執(zhí)行尋址區(qū)段的擦除。由控制器110發(fā)送到存儲器裝置130的命令可以采用不同的時間量用于控制邏輯132去完成。此外，每次發(fā)布命令到存儲器裝置時，由存儲器裝置130執(zhí)行的特定的命令采用的時間的量可以變化。例如，有待寫入到存儲器核136的數(shù)據(jù)典型地與合適的控制信號和編程電壓施加到存儲器核136。存儲器核136然后設定到一個程序驗證模式，并且剛剛寫入的數(shù)據(jù)由控制邏輯132讀回，若讀取數(shù)據(jù)不匹配寫入數(shù)據(jù)時，可以重復寫入過程達到最大的重試次數(shù)。一旦讀取數(shù)據(jù)匹配寫入數(shù)據(jù)時，該程序功能可以停止。因此，該程序功能可以采用未知次數(shù)的編程循環(huán)來完成。在一個實施方案中，控制器110通過時鐘信號線路151驅(qū)動時鐘信號到存儲器裝置130。典型地，當受驅(qū)動時該時鐘信號將以預定的頻率定期地切換?？刂破?10還通過接口 111輸出命令到存儲器裝置130。存儲器裝置130可以使用時鐘信號以從控制器110采樣命令。在該命令輸出之后，控制器110可以停止提供時鐘信號。例如，若控制器110沒有額外的命令發(fā)送到存儲器裝置130，那么控制器110可以停止切換時鐘信號。在另一個示例中，控制器Iio可以基于與該命令相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)或條件停止提供時鐘。例如，控制器110可以停止提供時鐘信號，因為其已經(jīng)將一個條件如等待周期或等待狀態(tài)與命令相關(guān)聯(lián)。在存儲器裝置130已處理了由控制器110發(fā)送的命令之后，或因為一些其他原因需要時鐘信號時，存儲器裝置130通過恢復信號線路152驅(qū)動一個恢復信號到控制器110。在接收到恢復信號時，控制器110恢復驅(qū)動時鐘信號到存儲器裝置130。這允許控制器110和存儲器裝置130分別通過接口 111和接口 131通信。該通信可以基于與時鐘信號相關(guān)聯(lián)(或由其同步)的定時。存儲器裝置130可以通過接口信號線路153返回與命令相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)的指示器。在一個示例中，在控制器110恢復驅(qū)動時鐘之后，控制器110或存儲器裝置130可以輸出額外的數(shù)據(jù)或命令到接口信號線路153。可以輸出的額外的數(shù)據(jù)的示例包括突發(fā)模式或頁面模式訪問數(shù)據(jù)的一部分。在一個實施方案中，存儲器裝置130可以從控制器110異步地或通過時鐘信號線路151的信號調(diào)時接收命令。在該例子中，由存儲器裝置130驅(qū)動的恢復信號可以指示控制器110提供時鐘或選通信號以調(diào)時從存儲器裝置130到控制器110的數(shù)據(jù)傳遞。該選通信號可以用來代替或結(jié)合在時鐘信號線路151上的恢復的時鐘信號來一起使用。例如，在時鐘信號線路151上的時鐘信號可以用來同步化由控制器的命令發(fā)送，并且由控 制器在另一個信號線路上(未示出)發(fā)送的選通信號可以用作數(shù)據(jù)傳遞的定時參考。在一個實施方案中，選通信號是當數(shù)據(jù)在控制器和存儲器裝置之間傳播時隨著數(shù)據(jù)一起傳遞的源同步信號，并且由接收器用來捕獲數(shù)據(jù)。選通切換的開始或結(jié)束可以指示數(shù)據(jù)傳遞的開始和結(jié)束。選通信號還可以具有指示數(shù)據(jù)突發(fā)的開始的預示。存儲器裝置130通過接收器141接收在時鐘信號線路151上的時鐘信號。在一個實施方案中，存儲器裝置130接收由控制器110相對于時鐘信號同步地發(fā)送的命令。換言之，接口 131的接收器147-148可以基于與在時鐘信號線路151上接收的時鐘信號相關(guān)聯(lián)的定時對在接口信號線路上的存在的信號進行。由存儲器裝置130接收的命令可以是指定訪問由存儲器核136存儲的數(shù)據(jù)的讀取命令。在發(fā)送讀取命令到存儲器裝置130之后，控制器110可以停止發(fā)送時鐘信號。當存儲器裝置130處理讀取命令并且訪問從存儲器核136所請求的數(shù)據(jù)時，延遲時間周期可能消逝。在該延遲時間周期中，存儲器裝置130可以根據(jù)在內(nèi)部產(chǎn)生的定時信號來運行。一旦命令開始，這些內(nèi)部產(chǎn)生的定時信號不再取決于所接收的時鐘信號。通過時鐘信號線路151接收的時鐘信號也許僅對于同步化在控制器110和存儲器裝置130之間的一個或多個接口上的高速傳遞而言是必要的。在延遲時間周期消逝之后，存儲器裝置130可以驅(qū)動恢復信號到控制器110。存儲器裝置130可以在所請求的數(shù)據(jù)準備好輸出之前驅(qū)動恢復信號。典型地，當時鐘信號未切換時，存儲器裝置130將驅(qū)動時鐘恢復信號。一旦時鐘信號恢復，并且所訪問的數(shù)據(jù)準備好輸出時，存儲器裝置130使用驅(qū)動器144-145輸出所訪問的數(shù)據(jù)。該訪問的數(shù)據(jù)可以基于與時鐘信號的事務相關(guān)聯(lián)的定時由驅(qū)動器144-145輸出(即輸出驅(qū)動器144-145相對于時鐘信號同步地輸出數(shù)據(jù))。圖2是示出包括串行接口的存儲器系統(tǒng)的方框圖，在圖2中，存儲器系統(tǒng)200包括控制器210、存儲器裝置230、及相互連接250。控制器210可以是集成電路。存儲器裝置230可以是集成電路?？刂破?10包括控制邏輯212、接口 211、時鐘驅(qū)動器221、及恢復信號接收器222。接口 211包括接口邏輯214、接口驅(qū)動器224-225、及接口接收器227-228。存儲器裝置230包括控制邏輯232、接口 231、存儲器核236、時鐘接收器241、及恢復信號驅(qū)動器242。接口131包括接口邏輯234、接口驅(qū)動器244-245、及接口接收器247-248。相互連接250包括時鐘信號線路251、恢復信號線路252、及接口信號線路253。
在圖2中，控制器210、控制邏輯212、接口 211 (及接口 211的組件214、224_225、227-228)、時鐘驅(qū)動器221、以及恢復信號接收器222在圖2中相互連接，并且分別相對于在圖I中的控制器110、控制邏輯112、接口 111 (及接口 111的組件114、124-125、127-128)、時鐘驅(qū)動器121、及恢復信號接收器122執(zhí)行先前描述的相同的功能。存儲器裝置230、控制邏輯232、接口 231 (及接口 231的組件234、244_245、247_248)、存儲器核236、時鐘接收器241、及恢復信號驅(qū)動器242在圖2中相互連接，并且分別相對于在圖I中的存儲器裝置130、控制邏輯132、接口 131 (及接口 131的組件134、144-145、147-148)、存儲器核136、時鐘接收器141、恢復信號驅(qū)動器142執(zhí)行如先前描述的大部分相同的功能。相互連接250、時鐘信號線路251、恢復信號線路252、及 接口信號線路253相互連接，并且分別如同在圖I中的連接150、時鐘信號線路151、恢復信號線路152、及接口信號線路153在控制器210和存儲器裝置230之間攜帶相應的信號。在圖2中，然而，控制器210進一步包括接口 213，存儲器裝置進一步包括接口233。相互連接250進一步包括接口信號線路254。因此，在圖2中的控制器210和存儲器裝置230通過相對于在圖I中的控制器110和存儲器裝置130的未示出的額外的接口 213和233連接。接口 213包括接口邏輯215、串行驅(qū)動器226、及串行接收器229。接口 233包括接口邏輯235、串行驅(qū)動器246、及串行接收器249。串行驅(qū)動器226可以驅(qū)動有待由串行接收器249接收的串行比特流到接口信號線路254之一。串行驅(qū)動器246可以驅(qū)動有待由串行接收器229接收的串行比特流到接口信號線路254之一?？刂破?10的接口 213和存儲器裝置230的接收口 233形成雙向接口用于在控制器210和存儲器裝置230之間通信。該雙向接口額外地并且可以獨立于由接口 211和231形成的并行接口，信息可以通過在控制器210和存儲器裝置230之間的接口信號線路254以串行的方式傳遞。該信息可以包括分配一個標識號碼到存儲器裝置230的事務；與事務、命令、及過程相關(guān)聯(lián)的準備好/繁忙/完成狀態(tài)指示器；及事務通過/失敗狀態(tài)指示器。在另一個實施方案中，控制器210和存儲器裝置230的接口 213和233可以分別具有額外的信號線路以便以并行的方式傳遞信息。類似于控制器110，控制器210可以驅(qū)動一個時鐘信號到存儲器裝置230。當受驅(qū)動時，該時鐘信號典型地具有基本上穩(wěn)定的預定頻率。控制器210可以通過接口 211發(fā)送命令或事務?？刂破?10可以通過接口 213發(fā)送命令或事務。這些命令或事務可以使用時鐘信號來采樣。在輸出事務之后，控制器210可以停止切換時鐘信號。當控制器210沒有額外的命令發(fā)送時，控制器210可以停止發(fā)送時鐘信號。與命令相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)或條件也可以導致控制器210停止時鐘信號。例如，在一個事務條件中，如對命令完成的等待，或?qū)碜源鎯ζ餮b置230的響應的等待中，控制器210可以停止時鐘信號。當存儲器裝置230需要時鐘信號時，存儲器裝置230可以通過恢復信號線路252驅(qū)動恢復信號?？刂破?10響應于接收恢復信號恢復驅(qū)動時鐘信號。一旦時鐘信號恢復，控制器210和存儲器裝置230可以通過接口 211和231或通過接口 213和233通信。這些通信可以根據(jù)與時鐘信號相關(guān)聯(lián)的定時來控制。存儲器裝置230可以通過串行接口信號線路254返回與命令相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)的指示器。該指示器可以作為串行比特流發(fā)送。由存儲器裝置230發(fā)送的比特的定時可以由所恢復的時鐘信號來控制?？刂破?10或存儲器裝置230可以通過接口信號線路253或254中的任意一個發(fā)送額外的數(shù)據(jù)或命令?？梢园l(fā)送的額外的數(shù)據(jù)的示例包括從其他的存儲器裝置(未示出)接收的串行數(shù)據(jù)、以及突發(fā)模式或頁面模式訪問數(shù)據(jù)的一部分。如先前討論，存儲器裝置230可以相對于時鐘信號同步地接收命令或數(shù)據(jù)。換言之，接口 231的接收器247-248和/或接口 249的接收器249可以基于時鐘信號的定時來米樣。同樣，驅(qū)動器244-246可以基于時鐘信號的定時來驅(qū)動信號。由存儲器裝置230接收的命令可以包括讀取或編程命令。讀取或編程命令典型地涉及對存儲器核236的訪問。當控制器210等待一個或多個命令完成時，控制器210可以停止發(fā)送時鐘信號。
存儲器裝置230可以在處理一個或多個命令的同時運行一個定時器，并且訪問存儲器核236。該定時器可以在延遲時間周期消逝之后發(fā)起由存儲器裝置230執(zhí)行的一個動作。該動作可以包括驅(qū)動恢復信號。延遲時間周期可以對應于對于命令被處理的預期完成時間?？梢栽O定延遲時間周期以便一旦驅(qū)動恢復信號，并且控制器210通過恢復時鐘信號來響應，在命令完成之前時鐘信號由存儲器裝置230接收。以此方式，當命令完成時，存儲器裝置230可以通過接口信號線路253或接口信號線路254中的任意一個立即準備好發(fā)送結(jié)果或數(shù)據(jù)到控制器210。圖3示出具有一個控制器和多個存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)的方框圖，存儲器系統(tǒng)300包括控制器310、存儲器控制器320、存儲器裝置321、及存儲器裝置322。控制器310可以對應于控制器110或控制器210。存儲器裝置320-322中的任何一個可以對應于存儲器裝置130?？刂破?10通過共享的地址/命令/數(shù)據(jù)總線330耦合到存儲器裝置320-322中的每一個。地址/命令/數(shù)據(jù)總線330可以對應于接口信號線路153。控制器310通過時鐘信號線路331驅(qū)動時鐘信號到存儲器裝置320-322中的每一個的時鐘輸入端。該時鐘信號可以對應于通過時鐘信號線路151攜帶的時鐘信號。每個存儲器裝置320-322可以通過恢復信號線路332驅(qū)動一個恢復信號到控制器310。該恢復信號可以對應于通過恢復信號線路152攜帶的恢復信號。因為多個存儲器裝置320-322可以驅(qū)動恢復信號332，恢復信號332可以被配置為共同連接到存儲器裝置320-322的每個的“線或”型信號。線或信號線路典型地具有單個無源上拉裝置(例如，終端電阻)。每個期望斷言線路的存儲器裝置僅下拉信號線路(或到另一個預定邏輯水平)。典型地，這可以通過開漏或開集型輸出驅(qū)動器完成。因此，可以避免在一個裝置嘗試將線路拉到更高的水平而另一個裝置嘗試將線路拉到更低的水平的場合中的驅(qū)動沖突。這也導致所有輸出的邏輯OR，ing被斷言。圖4是示出具有包括在環(huán)形拓撲中連接的串行接口的多個存儲器裝置的存儲器系統(tǒng)的方框圖。存儲器系統(tǒng)400包括控制器410、存儲器裝置420、存儲器裝置421、及存儲器裝置422?？刂破?10可以對應于控制器210。存儲器裝置420-422中的任何一個可以對應于存儲器裝置230。控制器410通過一個共享的地址/命令/數(shù)據(jù)總線430耦合到存儲器裝置420-422的每個。地址/命令/數(shù)據(jù)總線430可以對應于接口信號線路253?？刂破?10通過時鐘信號線路431驅(qū)動一個時鐘信號到存儲器裝置420-422中的每一個的時鐘輸入端。該時鐘信號可以對應于通過時鐘信號線路251攜帶的時鐘信號。每個存儲器裝置420-422可以通過恢復信號線路432驅(qū)動一個恢復信號到控制器410。該恢復信號可以對應于通過恢復信號線路252攜帶的恢復信號。因為多個存儲器裝置420-422可以驅(qū)動恢復信號432，恢復信號432可以被配置為線或型信號?？刂破?10也通過環(huán)形拓撲串行接口連接到存儲器裝置420-422。該串行接口可以對應于由接口信號線路254攜帶的信號。該串行接口包括串行信號線路440-443，串行信號線路440由控制器410的串行輸出端(SO)驅(qū)動并且由存儲器裝置420的串行輸入端
(51)接收。串行信號線路441由存儲器裝置420的SO輸出驅(qū)動，并且由存儲器裝置421的SI輸入接收。串行信號線路442由存儲器裝置421的SO輸出驅(qū)動，并且由存儲器裝置422的SI輸入接收。串行信號線路443由存儲器裝置422的SO輸出驅(qū)動，并且由控制器410的SI輸入接收。因此，可以看出存儲器系統(tǒng)400的SI輸入和SO輸出連接以形成環(huán)形拓撲。這允許串行數(shù)據(jù)從裝置之間通過直到其到達目標裝置。這也允許在環(huán)上的任何裝置發(fā)起數(shù)據(jù)(或命令)，并且使其沿著其他裝置通過直到其達到目標。典型地，由存儲器裝置 420-422之一發(fā)起的命令或數(shù)據(jù)的目標裝置將是控制器410。典型地，由控制器410發(fā)起的命令或數(shù)據(jù)將發(fā)往存儲器裝置420-422之一。圖5是示出根據(jù)一個實施方案的存儲器裝置接口的操作的定時圖。圖5示出時鐘信號(CK)、控制器輸出接口(控制器輸出)、恢復信號(CR#)、及存儲器輸出接口(存儲器出Π )。在圖5的定時圖的開始，CK如圖所示以接近2. 5nS的周期切換?？刂破鞒隹诤痛鎯ζ鞒隹谌鐖D所示為未驅(qū)動/未知/不在乎。CR#未被斷言。在定時圖的后期，當CK切換時，命令(CMD)在控制器出口上受驅(qū)動。例如，命令可以由控制器110驅(qū)動到接口信號線路153。在命令受驅(qū)動之后，CK停止切換并且在高邏輯水平具有一個穩(wěn)定的狀態(tài)(510)。例如，控制器110可以停止發(fā)送時鐘信號CK。在接近25uS消逝之后(例如，當存儲器裝置處理命令時)，CR#被斷言。例如，CR#可以由存儲器裝置130斷言。響應于CR#的斷言，CK開始再次切換(511)。例如，控制器110可以恢復發(fā)送時鐘信號CK。一旦時鐘已恢復切換，在存儲器出口上驅(qū)動一個狀態(tài)。例如，數(shù)據(jù)或狀態(tài)可以由存儲器裝置130驅(qū)動到接口信號線路153。在該狀態(tài)完成驅(qū)動之后，CR#禁用斷言(512)。例如，存儲器裝置130可以在其驅(qū)動一個狀態(tài)(和/或數(shù)據(jù))到控制器110之后禁用斷言恢復信號。控制器110然后可以自由驅(qū)動另一個命令，或再次停止切換時鐘。圖6是示出通過存儲器裝置接口通信的讀取操作的定時圖。圖6示出時鐘信號(CK)、控制器輸出接口(控制器出口)、恢復信號(CR#)、串行接口(串行接口)、及存儲器輸出接口(存儲器出口)。在圖6的定時圖的開始，CK如圖隨時以接近2. 5ns的周期切換?？刂破鞒隹凇⒋薪涌?、及存儲器出口如圖所示為未驅(qū)動/未知/不在乎。CR#未斷言。在定時圖的后期，當CK切換時，第一讀取命令(CMDl)在控制器出口上受驅(qū)動。讀取命令在該示例中由控制器210驅(qū)動到存儲器裝置230。在CMDl受驅(qū)動之后，CK停止切換并且在高邏輯水平采取穩(wěn)定的狀態(tài)(610)。例如，控制器210可以停止發(fā)送時鐘信號CK。在接近25uS消逝之后，如當存儲器裝置230處理CMDl時，CR#斷言。例如，當其已完成、或接近完成、正在處理CMDl時，CR#由存儲器裝置230斷言。由于CR#的斷言，CK開始再次切換(611)。例如，由于CR#被斷言，控制器210可以恢復發(fā)送時鐘信號CK。一旦時鐘已經(jīng)恢復切換，在串行接口上驅(qū)動一個狀態(tài)。例如，一旦時鐘已經(jīng)恢復切換，根據(jù)由CK指定的定時，可以由在接口信號線路254上的存儲器裝置230驅(qū)動數(shù)據(jù)或狀態(tài)。在該狀態(tài)已經(jīng)完成驅(qū)動之后，CR#禁止斷言(612)。例如,在存儲器裝置230通過串行接口驅(qū)動一個狀態(tài)(和/或數(shù)據(jù))到控制器210之后，存儲器裝置230可以禁止斷言恢復信號。響應于通過串行接口接收狀態(tài)，在控制器出口上驅(qū)動第二命令(CMD2) (613)。例如，若CMDl是讀取激活命令，可以由控制器210發(fā)布讀取列命令以完成來自存儲器裝置230的數(shù)據(jù)的傳遞。在CMD2受驅(qū)動之后，可以在存儲器出口(614)驅(qū)動數(shù)據(jù)。例如，響應于讀取列命令，存儲器裝置230可以通過并行接口從存儲器核236發(fā)送數(shù)據(jù)讀取到控制器210。控制器210然后可以自由驅(qū)動另一個命令，或者再次停止切換時鐘。
圖7是示出通過暫停和恢復接口時鐘來節(jié)省電力的方法的流程圖。激活(即切換)時鐘信號從控制器110發(fā)送到存儲器裝置130。當發(fā)送激活時鐘信號時，存儲器裝置130發(fā)送一個未激活的時鐘恢復信號到控制器110。數(shù)據(jù)訪問命令然后由控制器110發(fā)送到存儲器裝置130。例如，控制器110可以發(fā)送讀取或?qū)懭胼斎朊畹酱鎯ζ餮b置130。在數(shù)據(jù)訪問命令發(fā)送之后，控制器110發(fā)送一個失效(即非切換)時鐘信號到存儲器裝置130。換言之，控制器110停止發(fā)送時鐘信號到存儲器裝置130并且保持時鐘信號穩(wěn)定在預定邏輯水平。保持時鐘信號穩(wěn)定(即未激活)節(jié)省至少一定量的可以用來驅(qū)動切換的時鐘信號的電力。也可以節(jié)省由存儲器裝置(例如320-322)消耗的電力，這不是通過不切換它們的內(nèi)部電路中的一些的數(shù)據(jù)訪問命令的目標。存儲器裝置130然后發(fā)送激活的時鐘恢復信號到控制器110。換言之，存儲器裝置130斷言時鐘恢復信號。存儲器裝置130在其已經(jīng)完成處理數(shù)據(jù)訪問命令之前或之后可以發(fā)送激活的時鐘恢復信號。響應于接收激活的時鐘恢復信號，控制器110恢復發(fā)送激活的時鐘信號到存儲器裝置130。圖8是示出在讀取命令序列中通過暫停和恢復接口時鐘來節(jié)省電力的方法的流程圖。激活時鐘信號從控制器210發(fā)送到存儲器裝置230。存儲器裝置230發(fā)送失效的時鐘恢復信號到控制器210。第一命令然后由控制器210發(fā)送到存儲器裝置230。例如，控制器210通過接口信號線路253發(fā)送讀取激活命令到存儲器裝置230。在第一命令發(fā)送之后，控制器210發(fā)送失效的時鐘信號到存儲器裝置230。發(fā)送失效的時鐘信號節(jié)省可以用來驅(qū)動切換時鐘信號的電力。存儲器裝置230然后發(fā)送激活的時鐘恢復信號到控制器210。如先前討論，存儲器裝置230可以在其已經(jīng)完成處理第一命令之前或之后發(fā)送激活的時鐘恢復信號。響應于接收激活的時鐘恢復信號，控制器210恢復發(fā)送激活的時鐘信號到存儲器裝置230。激活的時鐘信號允許存儲器裝置230發(fā)送命令狀態(tài)(或結(jié)果)回到控制器210。存儲器裝置230可以通過串行總線或并行總線發(fā)送命令狀態(tài)。在這些總線上的信號的定時可以由激活的時鐘信號來控制。響應于從存儲器裝置230接收命令狀態(tài)，控制器210發(fā)送第二命令。例如，控制器210可以發(fā)送讀取列命令到存儲器裝置230。響應于接收第二命令，存儲器裝置230發(fā)送讀取數(shù)據(jù)到控制器210。存儲器裝置230可以通過并行接口發(fā)送讀取數(shù)據(jù)。圖9是示出操作存儲器裝置接口以節(jié)省電力的方法的流程圖。如在圖9中所示的步驟可以由存儲器系統(tǒng)100、存儲器系統(tǒng)200、存儲器系統(tǒng)300、或存儲器系統(tǒng)400的一個或多個元件執(zhí)行。時鐘信號發(fā)送到存儲器裝置(902)。例如，控制器410可以通過時鐘信號線路431發(fā)送時鐘信號到存儲器裝置420。通過第一接口發(fā)送第一命令到存儲器裝置(904)。例如，控制器410可以通過地址/命令/數(shù)據(jù)總線430發(fā)送讀取激活命令到存儲器裝置420。時鐘信號的發(fā)送在發(fā)送第一命令(906)之后停止。例如，控制器410可以停止在時鐘信號線路431上發(fā)送時鐘信號。在停止時鐘信號的發(fā)送之后，從存儲器裝置接收信號以恢復時鐘信號的發(fā)送(908)。例如，控制器410可以通過恢復信號線路432接收信號以通過時鐘信號線路431恢復發(fā)送時鐘信號。響應于接收信號以恢復發(fā)送時鐘信號，恢復時鐘信號的發(fā)送(910)。例如,控制器410在恢復信號線路432上接收時鐘恢復信號之后可以恢復在時鐘信號線路431上驅(qū)動一個時鐘信號。相對于來自存儲器裝置的所恢復的時鐘信號接收，同步化與第一命令相關(guān)聯(lián) 的結(jié)果(912)。例如，與讀取激活命令相關(guān)聯(lián)的結(jié)果經(jīng)串行接口線路443由控制器410接收。與該命令相關(guān)聯(lián)的串行比特以由在時鐘信號線路431上發(fā)送的恢復時鐘信號確定的定時來發(fā)送和接收。在另一個示例中，與讀激活命令相關(guān)聯(lián)的結(jié)果經(jīng)相對于時鐘信號同步化的地址/命令/數(shù)據(jù)總線430由控制器410接收。上述方法、系統(tǒng)及裝置可以在計算機系統(tǒng)中實施或由計算機系統(tǒng)存儲。上述方法還可以存儲在計算機可讀媒介上。在本文中描述的裝置、電路、及系統(tǒng)可以使用在現(xiàn)有技術(shù)中可獲得的計算機輔助設計工具實施，并且由包含這樣的電路的軟件說明的計算可讀文件體現(xiàn)。這包括但不限于存儲器系統(tǒng)100、200、300、及400及其組件。這些軟件說明可以是行為、寄存器傳輸、邏輯組件、晶體管和布置幾何層級說明。此外，軟件說明可以存儲在存儲媒介上或由載波傳遞。這些說明可以在其中實施的數(shù)據(jù)格式包括但不限于支持像C語言等行為語言的格式、支持如同Verilog和VHDL等寄存器傳輸級(RTL)語言的格式、支持幾何描述語言(如⑶Sll、a)SIU、( STV、GIF、&MEBES)的格式、以及其他合適的格式和語言。此外，在機械可讀媒體的這樣的文件上的數(shù)據(jù)傳輸可以通過互聯(lián)網(wǎng)上的多樣化媒體例如或通過電子郵件上來在管芯電子地完成。注意物理文件可以在機械可讀媒體上實施，如4mm磁帶、8mm磁帶、3-1/2英寸軟媒體、⑶、DVD等等。圖10示出了計算機系統(tǒng)的方框圖。計算機系統(tǒng)1000包括通信接口 1020、處理系統(tǒng)1030、存儲系統(tǒng)1040、及用戶接口 1060。處理系統(tǒng)1030可操作地耦合到存儲系統(tǒng)1040。存儲系統(tǒng)1040存儲軟件1050和數(shù)據(jù)1070。存儲系統(tǒng)1040可以包括存儲器系統(tǒng)100、200、300、或400中的一個或多個。處理系統(tǒng)1030可操作地耦合到通信接口 1020和用戶接口1060。計算機系統(tǒng)1000可以包括編程的通用計算機。計算機系統(tǒng)1000可以包括微處理器。計算機系統(tǒng)1000可以包括可編程或?qū)Ｓ秒娐?。計算機系統(tǒng)1000可以分布在多個裝置、處理器、存儲裝置、和/或一起包括元件1020-1070的接口之中。通信接口 1020可以包括網(wǎng)絡接口、調(diào)制解調(diào)器、端口、總線、鏈路、收發(fā)機、或其他的通信裝置。通信接口 1020可以分布在多個通信裝置中。處理系統(tǒng)1030可以包括微處理器、微控制器、邏輯電路、或其他的處理裝置。處理系統(tǒng)1030可以分布在多個處理裝置之中。用戶接口 1060可以包括鍵盤、鼠標、聲音識別接口、麥克風和話筒、圖像顯示器、觸摸屏、或其他類型的接口裝置。用戶接口 1060可以分布在多個接口裝置之中。存儲系統(tǒng)1040可以包括磁盤、磁帶、集成電路、RAM、ROM、EEPROM、閃存存儲器、網(wǎng)絡存儲裝置、服務器、或其他的存儲功能。存儲系統(tǒng)1040可以包括計算機可讀媒介。存儲系統(tǒng)1040可以分布在多個存儲器裝置之中。處理系統(tǒng)1030從存儲系統(tǒng)1040檢索和執(zhí)行軟件1050。處理系統(tǒng)可以檢索和存儲數(shù)據(jù)1070。處理系統(tǒng)可以通過通信接口 1020恢復和存儲數(shù)據(jù)。處理系統(tǒng)1050可以創(chuàng)建或修改軟件1050或數(shù)據(jù)1070以實現(xiàn)實質(zhì)的結(jié)果。 處理系統(tǒng)可以控制通信接口 1020或用戶接口 1070以實現(xiàn)實質(zhì)的結(jié)果。處理系統(tǒng)可以通過通信接口 1020檢索和執(zhí)行遠程存儲的軟件。軟件1050和遠程存儲的軟件可以包括操作系統(tǒng)、實用程序、驅(qū)動、網(wǎng)絡軟件、及典型地由計算機系統(tǒng)執(zhí)行的其他的軟件。軟件1050可以包括應用程序、小應用程序、固件、或典型地由計算機系統(tǒng)執(zhí)行的其他形式的機械可讀處理指令。當由處理系統(tǒng)1030執(zhí)行時，軟件1050或遠程存儲的軟件可以指導計算機系統(tǒng)1000如在本文中所述進行操作。上述說明和相關(guān)聯(lián)的附圖教導本發(fā)明的最佳模式。如下文的權(quán)利要求書指定本發(fā)明的范圍。注意最佳模式的一些方面可以不落在如權(quán)利要求書指定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領域技術(shù)人員應理解上述特征以各種方式組合以形成本發(fā)明的多種變化。因此，本發(fā)明不限于上述特定的實施方案，僅限于如下的權(quán)利要求及其等同物。
權(quán)利要求
1.一種存儲器控制器，包括 輸出指定數(shù)據(jù)的訪問的命令的接ロ； 輸出時鐘信號的第一輸出驅(qū)動器電路，該第一輸出驅(qū)動器在接ロ輸出命令之后停止提供時鐘信號；及 接收指示何時啟用時鐘信號的控制信號的第一接收器電路，該第一輸出驅(qū)動器響應于該控制信號的接收而恢復時鐘信號的輸出。
2.如權(quán)利要求I所述的存儲器控制器，其中，該時鐘信號由存儲器裝置使用以對該命令進行采樣。
3.如權(quán)利要求I或2所述的存儲器控制器，進ー步包括多個接收器以在時鐘信號的輸出恢復之后接收數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的存儲器控制器，其中，該多個接收器相對于時鐘信號而同步地對數(shù)據(jù)進行采樣。
5.如權(quán)利要求I或2所述的存儲器控制器，進ー步包括接收關(guān)于數(shù)據(jù)的訪問的狀態(tài)信息的第二接收器電路。
6.如權(quán)利要求I或2所述的集成電路存儲器控制器，其中，第一輸出驅(qū)動器基于數(shù)據(jù)的訪問的狀態(tài)停止提供時鐘信號。
7.ー種用于控制集成電路存儲器裝置的控制器，該控制器包括 被配置為將第一事務傳遞到第一存儲器裝置的第一接ロ； 被配置為接收控制信號的接收器；及 被配置為基于事務條件停止切換時鐘信號并且基于時鐘恢復輸入恢復切換時鐘信號的時鐘輸出端。
8.如權(quán)利要求7所述的控制器，進ー步包括被配置為接收關(guān)于第一事務的狀態(tài)信息的第二接ロ。
9.如權(quán)利要求8所述的控制器，其中，該第一接ロ是并行接ロ，而該第二接ロ是串行接□。
10.如權(quán)利要求7、8、或9所述的控制器，其中，事務條件包括控制器等待第一事務的結(jié)果的狀態(tài)。
11.ー種包括存儲器核的存儲器裝置，該存儲器裝置包括 相對于時鐘信號同步地接收命令的接收器電路，這些命令包括指定來自存儲器核的數(shù)據(jù)的訪問的讀取命令； 輸出數(shù)據(jù)的多個輸出驅(qū)動器，在延遲時間從在接收器電路上接收到讀取命令發(fā)生之后; 輸出信號的第一輸出驅(qū)動器，該信號指示時鐘接收器電路已準備好接收時鐘信號，其中該信號在數(shù)據(jù)準備好由該多個輸出驅(qū)動器輸出之前輸出；及接收時鐘信號的時鐘接收器。
12.如權(quán)利要求11所述的存儲器裝置，其中，由外部裝置提供的時鐘信號在接收器電路接收讀取命令之后由外部裝置去激活。
13.如權(quán)利要求11或12所述的存儲器裝置，其中，該多個輸出驅(qū)動器相對于時鐘信號同步地輸出數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求11或12所述的存儲器裝置，其中，第一輸出驅(qū)動器被配置為使用至少ー個額外的存儲器裝置的信號的線或操作。
15.如權(quán)利要求11或12所述的存儲器裝置，進ー步包括相對于時鐘信號同步地輸出關(guān)于數(shù)據(jù)的訪問的狀態(tài)信息的第二輸出驅(qū)動器。
16.如權(quán)利要求11或12所述的存儲器裝置，其中，該多個輸出驅(qū)動器被配置為雙向井行接ロ。
17.如權(quán)利要求11或12所述的存儲器裝置，其中，存儲器核包括多個非易失性存儲單J Li ο
18.—種存儲器裝置，包括 相對于時鐘信號同步地接收第一命令的多個接收器，該第一命令與事務相關(guān)聯(lián)； 接收時鐘信號的第一輸入端； 輸出關(guān)于事務的狀態(tài)信息的至少ー個第一驅(qū)動器，該至少ー個第一驅(qū)動器相對于時鐘信號同步地驅(qū)動狀態(tài)信息；及 當所接收到的時鐘信號未切換時，斷言時鐘恢復信號至少一次的第二驅(qū)動器。
19.如權(quán)利要求18所述的存儲器裝置，其中，第二驅(qū)動器被配置為當激活時將時鐘恢復信號拉到第一邏輯狀態(tài)，并且當未激活時不將時鐘恢復信號拉到第二邏輯狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求18或19所述的存儲器裝置，其中，當所接收到的時鐘信號未切換時，該存儲器裝置斷言時鐘恢復信號以激活時鐘信號切換。
21.如權(quán)利要求18或19所述的存儲器裝置，其中，該存儲器裝置基于關(guān)于與第一命令相關(guān)聯(lián)的事務的狀態(tài)斷言時鐘恢復信號。
22.如權(quán)利要求18或19所述的存儲器裝置，其中，第二驅(qū)動器是具有接收狀態(tài)信息的接收器的串行接ロ的一部分，該狀態(tài)信息作為串行比特流的一部分是關(guān)于與提供到第二存儲器裝置的第二命令相關(guān)聯(lián)的事務。
23.如權(quán)利要求22所述的存儲器裝置，其中，該存儲器裝置通過第二驅(qū)動輸出串行比特流。
24.—種系統(tǒng),包括 在存儲器控制器和第一存儲器裝置之間傳遞第一多個比特的第一總線，該第一多個比特將第一事務指定到第一存儲器裝置，其中存儲器裝置相對于時鐘信號同步地接收該第一多個比特； 將時鐘信號從存儲器控制器提供到第一存儲器裝置的時鐘信號線路，該時鐘信號定期地在第一邏輯狀態(tài)和第二邏輯狀態(tài)之間切換； 從至少第一存儲器裝置傳遞第二多個比特到存儲器控制器的第二總線； 耦合到存儲器控制器和存儲器裝置的信號線路，該存儲器裝置在該第二多個比特從存儲器裝置傳遞到存儲器控制器之前在該至少一條信號線路上輸出信號；及 該存儲器控制器在該第一多個比特在存儲器控制器和存儲器裝置之間傳遞之后停止時鐘信號的切換；及 該存儲器控制器響應于該信號恢復時鐘信號的定期切換。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，該存儲器集成電路響應于完成第一事務而斷言該信號。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，進一歩包括耦合到時鐘信號線路和第一總線的第二存儲器裝置，該第二存儲器裝置相對于時鐘信號同步地接收該第二多個比特并且發(fā)送該第二多個比特到第一存儲器裝置。
27.如權(quán)利要求24、25、或26所述的系統(tǒng)，其中，該第二多個比特指示狀態(tài)信息，其中該存儲器控制器響應于狀態(tài)信息而停止時鐘信號的重復切換。
28.如權(quán)利要求24、25、或26的系統(tǒng)，其中，該第一多個比特將第一事務指定為讀取事務，并且其中該第二多個比特是由第一存儲器裝置輸出的數(shù)據(jù)作為讀取事務的一部分。
29.—種方法,包括 發(fā)送時鐘信號到存儲器裝置； 發(fā)送第一命令到存儲器裝置； 在發(fā)送第一命令之后停止發(fā)送時鐘信號到存儲器裝置； 在停止時鐘信號的發(fā)送之后從存儲器裝置接收信號，該信號指定恢復發(fā)送時鐘信號；及 響應于接收信號而恢復時鐘信號到存儲器裝置的發(fā)送。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，進ー步包括從存儲器裝置接收與第一命令相關(guān)聯(lián)的結(jié)果，該結(jié)果由存儲器裝置相對于恢復的時鐘信號同步地傳輸。
31.ー種具有在其上存儲信息的計算機可讀媒介，該信息描述了包括時鐘輸出的集成電路存儲器控制器的模塊，該集成電路存儲器控制器包括 輸出指定數(shù)據(jù)的訪問的命令的接ロ； 輸出時鐘信號的第一輸出驅(qū)動器電路，該第一輸出驅(qū)動器在接ロ輸出命令之后提供時鐘信號；及 接收指示何時啟用時鐘信號的控制信號的接收器電路，第一輸出驅(qū)動器在接收到控制信號時恢復時鐘信號的輸出。
32.—種具有在其上存儲信息的計算機可讀媒介，該信息描述了包括存儲器核的集成電路存儲器裝置的模塊，該存儲器裝置包括 接收器電路，該接收器電路相對于時鐘信號同步地接收命令，該命令包括指定來自存儲器核的數(shù)據(jù)的訪問的讀取命令； 接收時鐘信號的時鐘接收器； 輸出數(shù)據(jù)的多個輸出驅(qū)動器，在從在接收器電路上接收讀取命令的延遲時間發(fā)生之后；及 輸出信號的輸出驅(qū)動器，該信號指示時鐘接收器電路已準備好接收時鐘信號，其中該信號在數(shù)據(jù)準備好通過多個輸出驅(qū)動器輸出之前輸出。
全文摘要
同步接口的定時由控制器驅(qū)動的時鐘信號來控制。該時鐘切換以便通過接口發(fā)送命令到存儲器裝置。若沒有額外的命令通過接口發(fā)送，控制器暫停時鐘信號。當存儲器裝置準備好時，存儲器裝置驅(qū)動信號回到控制器。該信號的定時不取決于時鐘信號。該信號由控制接收指示存儲器裝置已準備好，并且時鐘信號應該被恢復以便通過接口返回命令的狀態(tài)，或者通過接口發(fā)布另一個命令。
文檔編號G06F13/16GK102696021SQ201080060317
公開日2012年9月26日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者王元隆 申請人:拉姆伯斯公司