(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記1つ以上のメモリ制御器は、前記メモリシステムのパワーアップにおいて前記複数の不揮発性メモリ装置のためのSPD情報を受信するように具現されていることを特徴とする請求項1に記載のメモリシステム。
前記1つ以上のメモリ制御器は、書き込み動作コマンドとして不揮発性メモリ装置のために利用されないDDR4(double data rate generation 4)コマンドを再使用するように具現されていることを特徴とする請求項1に記載のメモリシステム。
前記1つ以上のメモリ制御器は、書き込み動作コマンドとしてRFU(reserved for future)コマンドの中のいずれか1つを利用するように具現されていることを特徴とする請求項1に記載のメモリシステム。
前記1つ以上のメモリ制御器は、オープンページ(open page)及びクローズページ(close page)方策の全てを支援するように具現されていることを特徴とする請求項1に記載のメモリシステム。
前記複数の不揮発性メモリ装置の中の第3不揮発性メモリ装置は、ページオープン(page open)の後に書き込み確認(write confirmation)を利用しないことを特徴とする請求項9に記載のメモリシステムを制御する方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は互いに異なる書き込みコミット方策を有する不揮発性メモリ装置を有するメモリモジュールが正常に動作するようにするコンピューティングシステム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の実施形態に係るメモリシステムは、複数のメモリ装置を含み、前記複数のメモリ装置の各々は対応する書き込みコミット(write commit)方策を有する1つ以上のメモリモジュール、及び前記1つ以上のメモリモジュールに連結される1つ以上のメモリ制御器を含み、前記1つ以上のメモリ制御器は前記対応する書き込みコミット方策にしたがって前記複数のメモリ装置を動作するための構成可能な書き込み動作プロトコル(configurable write operation protocol)を有する。
【0006】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第1メモリ装置は前記第1メモリ装置のメモリセルに直接的に書き込んだ後に書き込みが確認される書き込みコミット方策を有する。
【0007】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第2メモリ装置は、揮発性データバッファに書き込んだ後に書き込みが確認される書き込みコミット方策を有する。
【0008】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第3メモリ装置は、ページオープン(page open)の後に書き込み確認(write confirmation)を利用しない。
【0009】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第3メモリ装置は、前記メモリシステムのパワーアップにおいて前記複数のメモリ装置のためのSPD(serial presense detect)情報を受信するように具現される。
【0010】
実施形態において、前記1つ以上のメモリ制御器はDDR4(double data rate generation 4)コマンドを再使用するように具現され、前記DDR4コマンドは書き込み動作コマンドとして不揮発性メモリ装置のために利用されない。
【0011】
実施形態において、前記1つ以上のメモリ制御器は書き込み動作コマンドとしてRFU(reserved for future)コマンドの中のいずれか1つを利用するように具現される。
【0012】
実施形態において、前記メモリシステムは複数のメモリモジュールを含み、同一のメモリモジュール内の前記複数のメモリ装置の各々は同一の書き込みコミット方策を有し、前記同一の書き込みコミット方策は他のメモリモジュール内部の前記複数のメモリ装置の書き込みコミット方策と異なる。
【0013】
実施形態において、前記1つ以上のメモリ制御器はオープンページ(open page)及びクローズページ(close page)方策の全てを支援するように具現される。
【0014】
本発明の実施形態に係る書き込みコミット方策を有する複数のメモリ装置を含む1つ以上のメモリモジュールにより構成されるメモリシステムを制御する方法は、前記複数のメモリ装置の各々によって利用される書き込みコミット方策を識別する段階、プロセッサから書き込みコマンドを受信する段階、前記書き込みコマンドに対応する前記複数のメモリ装置の中の第1メモリ装置を識別する段階、及び前記第1メモリ装置の書き込みコミット方策にしたがって前記書き込みコマンドを実行する段階を含む。
【0015】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の前記第1メモリ装置は、第1メモリ装置のメモリセルに直接的に書き込んだ後に書き込みが確認される書き込みコミット方策を有する。
【0016】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第2メモリ装置は、揮発性データバッファに書き込んだ後に、書き込みが確認される書き込みコミット方策を有する。
【0017】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第3メモリ装置は、ページオープン(page open)後に書き込み確認(write confirmation)を利用しない。
【0018】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の各々のSPD(serial presense detect)領域からSPD情報の読出し(readout)に基づいて前記複数のメモリ装置の各々に利用される書き込みコミット方策を識別する段階をさらに含む。
【0019】
実施形態において、前記メモリシステムは前記複数のメモリ装置に連結されたメモリ制御器をさらに含み、前記メモリ制御器は各々の書き込みコミット方策にしたがって前記複数のメモリ装置を駆動する構成可能な書き込み動作プロトコルを有する。
【0020】
実施形態において、前記メモリシステムは複数のメモリモジュールを含み、同一のメモリモジュール内の前記複数のメモリ装置の各々は同一の書き込みコミット方策を有し、前記同一の書き込みコミット方策は他のメモリモジュール内部の前記複数のメモリ装置の書き込みコミット方策と異なる。
【0021】
本発明の実施形態に係るメモリシステムは、対応する書き込みコミット方策を有する複数のメモリ装置を含む1つ以上のメモリモジュール、及び前記1つ以上のメモリモジュールに連結される1つ以上のメモリ制御器を含み、前記1つ以上のメモリ制御器は、前記複数のメモリ装置の各々によって利用される書き込みコミット方策を識別し、プロセッサから書き込みコマンドを受信し、前記書き込みコマンドに対応する前記複数のメモリ装置の中の第1メモリ装置を識別し、及び前記第1メモリ装置の前記書き込みコミット方策にしたがって前記書き込みコマンドを実行する。
【0022】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の前記第1メモリ装置は前記第1メモリ装置のメモリセルに直接的に書き込んだ後に書き込みが確認される前記書き込みコミット方策を有する。
【0023】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第2メモリ装置は揮発性データバッファに書き込んだ後に書き込みが確認される書き込みコミット方策を有する。
【0024】
実施形態において、前記複数のメモリ装置の中の第3メモリ装置はページオープン後に書き込み確認を利用しない。
【0025】
この手段は幾つかの特徴及び前記の詳細な説明において説明する本発明の例示的な実施形態の概念の選択を紹介するのに提供する。この手段は請求された主題の核心又は必須的な特徴を職別するか、或いは本発明の範囲を制限するのに使用されると意図されない。1つ以上の例示的な実施形態に係る前述した機能が1つ以上の作動可能な装置を提供するために1つ以上の実施形態に係る1つ又はそれ以上の他の記述された特性と結合される。
【発明の効果】
【0026】
本発明の実施形態に係るコンピューティングシステム及びその制御方法は、互いに異なる書き込み方策を有する複数のメモリ装置(例、NVM装置)を含み、各メモリ装置(例、NVM装置)の書き込みコミット方策にしたがって読出し或いは書き込み動作を遂行する。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施形態は類似な構成要素を指称する類似な参照番号及び添付図面を参照して詳細に説明する。しかし、本発明は様々な多様な形態に具現でき、本明細書において例示した実施形態に限定されない。この開示が徹底であり、完全にされるように、これらの実施形態は例として提供され、完全に当業者に本発明の特徴及び機能を伝達する。したがって、態様及び本発明の特徴の完全な理解のために、本技術分野において通常の知識を有する者に必要としないプロセス要素及び技術は説明しない。特別に言及しない限り、同様の符号は添付された図面及び明細書を通じて同様の素子を指し、それらの説明は反複しない。
【0029】
本発明の実施形態はメモリ装置及びそれを制御する方法に係る。
次世代メモリインターフェイスの傾向にしたがって、NVM(nonvolatile memory)のためのトランザクション(transaction)基盤のインターフェイスはメインメモリモジュールにより利用される。しかし、互いに異なるNVM技術は互いに異なる書き込みコミットメカニズムを利用する。例えば、一部のNVM装置において、メモリセルに直接的に書き込んだ後に書き込みが確認される。言い換えれば、入出力(I/O)書き込みインストラクションは、NVM制御器或いはRCD(register clock driver)チップによってNVMに提供され、NVM装置は了解応答(acknowledgment)を伝送する。
【0030】
他のNVM装置においては、揮発性データバッファに書き込んだ後に書き込みが確認される。そして、追加的なハードウェアはフラッシュメモリと類似な方法によりバッファライトバック(buffer write back)を制御する。言い換えれば、I/O書き込みインストラクションがNVM制御器或いはRCDチップによってNVMに提供されれば、揮発性データバッファ(例、揮発性メモリ)はI/O書き込みインストラクションをNVM装置にフォワードし、答申を伝送する。その他のNVM装置においては、ページオープン後に書き込み確認を必要としない。しかし、ハードウェアはDRAMと類似な方式のようにページライトバック(page write back)を制御する。
【0031】
したがって、シングル書き込み動作プロトコルは、互いに異なる書き込みコミットメカニズムを利用する多様なNVM技術の全てと共に効率的に利用できない。例えば、即時(immediate)書き込み確認を要求する通信プロトコルと共にDRAMのような装置(DRAM−like device)を使うとメモリ帯域を浪費する。一方、フラッシュメモリのような装置(flash memory−like device)は、フィードバック(例、確認或いは答申)を欠くため、標準DDR4(double data rate generation 4)プロトコルと共には直接的に利用できない。
【0032】
したがって、本発明の実施形態において、非同期書き込み動作プロトコル(asynchronized write operation)は、即時書き込み確認(immediate write confirmation)及び非書き込み確認動作(no write confirmation operations)の全てを利用する。
【0033】
本発明の実施形態において、プロトコルは、制限されないが、1つ以上の次の特徴を含む。
1)構成可能な書き込み確認(configurable confirmation)方策。
2)DDRプロトコルとの互換性。
3)互いに異なるNVM装置によって利用される書き込み確認方策(例、確認を有する書き込み、確認無し書き込み)はメモリモジュールのブートアップの間にSPD(serial presence detect)を通じてメモリ制御器によって読み出される。
4)メモリ制御器方策は通信プロトコルからデカップルされ(decoupled)、オープン及びクローズ方策を支援する。
5)デバイスライトバック(device write back)メカニズム方策は通信プロトコルからデカップルされ、ライトバックバッファ(write back buffers)或いはライトスルーバッファ(write through buffers)を有する装置を支援する。
6)確認(confirmation)を有するEWR(extended write)コマンドはNVM技術にしたがって利用される。
7)EWRコマンドはDDR4プロトコル(例、現在DDR5プロトコル)にRFU(reserved for used)コマンドを使用するか、或いはDDR4コマンドセットからコマンドを再使用する。
8)メモリ装置はタイミングパラメーターに対する変化無しに利用される。
【0034】
図1は本発明の実施形態に係るコンピューティングシステムのブロックダイヤグラムを例示的に示す図である。
図2及び
図3は本発明の実施形態に係るメモリシステムのブロックダイヤグラムを例示的に示す図である。
【0035】
図1を参照すれば、コンピューティングシステム10はメモリシステム100、格納装置200、プロセッサ300、及びシステムバス400を含む。格納装置200はコンピューティングシステム10の動作に必要である/使用された任意のデータを格納する。例えば、格納装置200はシステムソフトウェア、アプリケーションソフトウェア、使用者データ及び/又はコンピューティングシステム10の動作のために必要である/使用された任意の他の適合なデータを格納するのに使用される。本発明の実施形態において、格納装置200はHDD(hard disk drive)、SSD(solid state drive)、フラッシュメモリ、PRAM(phase change RAM)、MRAM(magnetic RAM)、RRAM(登録商標)(resistive RAM)、FRAM(登録商標)(ferrolectric RAM)のような不揮発性メモリを含む。
【0036】
メモリシステム100はコンピューティングシステム10のワーキングメモリ或いはメインメモリとして利用される。したがって、一部の実施形態において、メモリシステム100の構成はシングル構成により集積化される。メモリシステム100はプロセッサ300によって処理されたデータを格納するか、或いはプロセッサ300によって処理されるデータを格納するように具現される。
【0037】
一部の実施形態において、メモリシステム100は不揮発性メモリモジュール110及びメモリモジュール制御器120を含む。メモリモジュール制御器120はプロセッサ300の制御信号にしたがってメモリモジュール制御器120を制御するように具現される。例えば、メモリモジュール制御器120はプロセッサ300から書き込みコマンド及び書き込みデータを受信し、書き込みデータを格納するように不揮発性メモリモジュール110を制御する。更に、メモリモジュール制御器120はプロセッサ300から読出しコマンドを受信し、不揮発性メモリモジュール110に格納されたデータの中の要請されたデータに対応する読出し動作を遂行するために不揮発性メモリモジュール110を制御する。
【0038】
以下において、詳細に説明するように、不揮発性メモリモジュール110は互いに異なるNVM技術を利用する複数のNVM装置を含む。
図1に示したように、不揮発性メモリモジュール110はSPD(serial presence detect)情報が格納されたSPD領域125を含む。一部の実施形態において、SPD領域125は、デディケートされた(dedicated、専用)通信パスを有するメモリシステム100によりデディケートされたチップに格納される。コンピューティングシステム10及び/又はメモリシステム100のブート(例、パワーアップ)の間に、不揮発性メモリモジュール110の内部に含まれたNVM装置の種類を検出するためにSPD情報はメモリモジュール制御器120及び/又はプロセッサ300によって読み出される。
【0039】
本発明の実施形態に係るメモリモジュール制御器120は少なくとも即時書き込み確認及び非書き込み確認動作を有する構成可能な書き込み動作プロトコルを含む。例えば、メモリモジュール制御器120は互いに異なるNVM装置の互いに異なる読出し/書き込み要求事項をどのようにして制御するかを判別するために不揮発性メモリモジュール110の互いに異なるNVM装置からSPD読出し(readout)情報を利用する。
【0040】
図2を参照すれば、不揮発性メモリモジュール110は複数のNVM装置111、112、113、・・・、11(n−1)、11nを含む。不揮発性メモリモジュール110の一部として含まれたNVM装置の数は、不揮発性メモリモジュール110の設計及び機能にしたがって可変できる。NVM装置111乃至11nの各々はメモリモジュール制御器120のコマンドCAに応答してメモリモジュール制御器120とデータ130を交換する。NVM装置111乃至11nの各々はメモリモジュール制御器120のコマンドCAに応答して読出し或いは書き込み動作を遂行する。
【0041】
例えば、NVM装置111乃至11nは並列に読出し或いは書き込み動作を遂行する。即ち、NVM装置111乃至11nは独立的に及び/又は同時的に読出し或いは書き込み動作を遂行する。他の実施形態において、NVM装置111乃至11nの読出し或いは書き込み動作は連続的に遂行される。
【0042】
例示的な実施形態において、SPD情報はNVM装置111乃至11nの各々に格納される。例えば、
図1のSPD領域125は複数のSPD領域125_1、125_2、125_3、・・・、125_(n−1)、125_nを含むことによって、NVM装置111乃至11nの各々は対応する各々のSPD領域(或いはSPDサブ領域)を含む。したがって、分離し、区分したSPD情報はNVM装置111乃至11nの各々に格納される。すなわち、例えば、メモリモジュール制御器120は各々のSPD領域に格納されたSPD情報を得る。ここで、各々のSPD情報は、対応するNVM装置111乃至11nに固有である(is specific)。一部の実施形態において、NVM装置111乃至11nの各々のためのSPD情報はメモリモジュールに対応する1つ以上のSPDチップに格納される。ここで、SPDチップはNVM装置111乃至11nから分離される。一部の実施形態において、このようなSPD情報はコンピュータシステム10或いはメモリシステム100のスタートアップ(startup)或いはブートアップ(boot up)の時、メモリモジュール制御器120によって獲得される。したがって、メモリモジュール制御器120はNVM装置111乃至11nのための設定動作を遂行し、NVM装置111乃至11nを制御する。特殊な書き込み及び/又は読出し動作は、各々のNVM装置に対応するNVM技術、NVM装置111乃至11nの各々に格納されたSPD情報、或いはメモリモジュールに対応する1つ以上のSPDチップに格納されたSPD情報にしたがって遂行される。
【0043】
NVM装置111乃至11nの各々にSPD情報を有するメモリモジュール制御器120を設定することによって、互いに異なる書き込み及び/又は読出し動作は、NVM技術に依存する互いに異なるNVM装置111乃至11nのために遂行される。例えば、1つ以上の実施形態において、互いに異なるNVM装置によって書き込みインストラクション(write instruction)が確認される方式或いは方法は互いに異なって設定される。メモリモジュール制御器120は、例えばSPD読出しを通じて獲得されたDIMM(dual in−line memory module)情報にしたがって“確認を有する書き込み”(write with confirmation)コマンド或いは“確認無し書き込み(write without confirmation)コマンドをスケジュールする。
【0044】
一部の実施形態において、メモリシステム210(例、
図1のメモリシステム100の一部)は、
図3に図示したように、複数のメモリモジュール211、212、212、・・・、21(n−1)、21nを含む。メモリシステム210の一部として含まれたメモリモジュールの数はメモリシステム210の設計及び機能にしたがって可変できる。メモリモジュール211乃至21nの各々は複数のメモリ装置(例、
図2に図示したメモリモジュールと類似であるか、或いは同一の複数のメモリモジュールであり、各々のメモリモジュールはNVM装置111乃至11nを含む)を含む。メモリモジュール211乃至21nの各々はメモリモジュール制御器220のコマンドCAに応答してメモリモジュール制御器220とデータ230を交換する。一部の実施形態において、メモリモジュール制御器220はホスト(例、
図1プロセッサ300)の一部として含まれる。複数のメモリモジュールを含むメモリシステムを有する実施形態において、互いに異なるメモリモジュールは互いに異なる書き込み確認方策を有するが、同一のメモリモジュールのNVM装置は全て同一の書き込み確認方策を有する。
【0045】
1つ以上の例示的な実施形態において、メモリモジュール制御器の方策はページオープン方策(page open policy)と分離される(be decoupled)。それにより、メモリシステムはオープン/クローズページ方策を決定する。即ち、一部の実施形態において、メモリモジュール制御器は、メモリ装置に利用される書き込み確認方策と関係なく、オープンページ或いはクローズページ方策の中のいずれか1つを選択する。更に、1つ以上の実施形態において、コマンドセット変化(command set changes)は最小値を維持する。タイミングパラメーター変化がなく、現存するDDRプロトコルと互換性が維持される。
【0046】
本発明の1つ以上の実施形態に係る書き込み確認(write confirmation)の構成(configuration)を以下において詳細に説明する。メモリモジュール制御器120はブーティングの間にSPDを通じてDIMM(dual in−line memory module)から書き込み確認要求事項(write confirmation requirement)を読み出す。例えば、もしハードウェアが信頼できるバッファライトバック(buffer write back)を保障すれば、活性化の後に、確認(confirmation)は要求されない。反面、ハードウェアがバッファライトバックに対する支援を提供しなければ、すべての書き込みトランザクションは書き込み確認を必要とする。
【0047】
本発明の1つ以上の例示的な実施形態において、メモリ制御器スケジューラ(例、メモリモジュール制御器120)はSPD読出しにしたがって“確認を有する書き込み”(write with confirmation)コマンド或いは“確認無し書き込み”(write without confirmation)コマンドをスケジュールするのに利用される。互いに異なる(或いは互いに異なる種類の)NVM装置は互いに異なるチャンネルに連関されているので、互いに異なるチャンネルは互いに異なる書き込み確認方策(write confirmation policies)を有する。更に、同一チャンネル或いは互いに異なるチャンネル内の互いに異なるランク(rank)或いは複数のランク(ranks)は互いに異なる書き込み確認方策を有する。更に、同一ランク或いは互いに異なる複数のランク内の互いに異なるバンク(bank)或いは複数のバンク(banks)は互いに異なる書き込み確認方策を有する。
【0048】
図4は本発明の実施形態に係る書き込み確認無し書き込み動作を示すタイミングダイヤグラムである。
例えば、メモリモジュール制御器120は本発明の例示的な実施形態に係って対応する書き込みコミットメカニズム(write commit mechanism)を有する1つ以上のNVM装置に書き込み確認無し書き込み動作コマンド(write operation command)を発行する。
図4に図示したように、メモリモジュール制御器120は特殊なメモリアドレス(例、NVM装置或いはNVM装置の特殊なバンク)にACT(activation operation)コマンドを発行し、活性化動作が成功したかを指示するDIMMからの状態フィードバック(status feedback、例、Status)を要求する。活性化動作の成功を受信した後に、データはデータバッファに維持され、DRAMと同一のタイミングにより動作される。そうすると、メモリモジュール制御器120はNVM装置にデータを書き込むために通常の(regular)書き込み動作(WR)コマンドを発生する。固定されたレイテンシの後に、データはメモリシステム100のデータバスに伝送され、対応するNVM装置の対応するセルに書き込まれる。その後に、このようなプロトコル技術を使用するNVM装置が書き込み確認を要求しないので、書き込み動作は完了する。
【0049】
図5は本発明の実施形態に係る書き込み確認を有する書き込み動作を示すタイミングダイヤグラムである。
例えば、メモリモジュール制御器120は対応する書き込みコミットメカニズム(write commit mechanisms)を有する1つ以上のNVM装置に書き込み確認(write confirmation)を有するEWR(extended write operation)コマンドを発生する。
図5に図示したように、活性化は
図4の場合と実質的に同一である。活性化は活性化のための状態フィードバック(例、Status(A))を要求する。その後、メモリモジュール制御器120は特殊なメモリアドレス(例、NVM装置或いはNVM装置の特殊なバンク)にデータを書込むためにEWRコマンドを発行(例、コマンドを伝送)する。可変レイテンシの後に、DIMMはメモリモジュール制御器120に書き込み確認(write confirmation)を戻す。したがって、
図5に図示したプロトコルにしたがって、メモリモジュール制御器120は同一のバンク或いはDIMMの任意の他の動作(或いはコマンド)を発行する前に成功的な書き込み確認を待つ。
【0050】
図6は本発明の実施形態に係る書き込み確認無しコンパウンド(compound)書き込み動作を示し、
図7は本発明の実施形態に係る書き込み確認を有するコンパウンド書き込み動作を示すタイミングダイヤグラムである。
【0051】
図6及び
図7においてメモリモジュール制御器120によって発行されたコマンドは、
図4及び
図5において発行されたそれらと実質的に類似である。但し、
図6及び
図7のコマンドは各々のコンパウンド書き込み動作(compound write operations)のために存在する。ここで、コンパウンド書き込み動作において、各々の書き込み動作コマンドWRは各々の書き込みコミットメカニズムにしたがって活性化動作(activation operation、ACT)コマンドとコンパウンドされる。
【0052】
図6に図示したように、活性化及び書き込み動作のコンパウンドコマンドは特殊なメモリアドレス(例、NVM装置或いはNVM装置の特殊なバンク)に発行される。そして、データ書き込みは固定されたレイテンシの後に開始される。その後、メモリモジュール制御器120は成功したという活性化確認(例、Status(A))を待つ。
図7においてメモリモジュール制御器によって発行されたコマンドは
図6において発生した1つと実質的に同一である。但し、
図7のメモリモジュール制御器120は同一バンクに任意の他の動作(或いはコマンド)を発行する前に成功的な活性化に書き込み確認を加えたコンパウンド状態フィードバック(例、Status(AW))を待つ。
【0053】
図8は本発明の実施形態に係る書き込み確認を利用せずに、オープンページ方策を有するNVM装置にデータの書き込み、読出しための連続的な動作を示す例示的なタイミングダイヤグラムである。
【0054】
図8のタイミングダイヤグラム及び書き込みコミットメカニズムは実質的に
図6に図示したそれと類似である。但し、追加的なWR(write)及びRD(read)動作はオープンページ方策の下において同一のバンクに命令される。感知増幅器は常にオープンページ方策の下において開いているので、オープンページ方策の下において同一のバンクにより要求される追加のACTコマンドはない。したがって、WR及びRDコマンドのみが初期化活性状態フィードバック(例、Status(A))の受信された後に発行される。更に、書き込み動作及び読出し動作コマンドは確認無しに連続的に発行される。
【0055】
図9は本発明の実施形態に係る書き込み確認を有するオープンページ方策を有するNVM装置にデータを書き込み、読み出すための連続的な動作を示すタイミングダイヤグラムである。
【0056】
図9のタイミングダイヤグラム及び書き込みコミットメカニズムは
図7のそれと実質的に類似である。但し、追加的にEWR(extended write)及びRD(read)動作はオープンページ方策の下において同一バンクに命令される。感知増幅器は常にオープンページ方策の下において開いているので、オープンページ方策の下において同一のバンクに要求される追加的な活性化コマンドはない。したがって、単なるEWR及びRDコマンドは初期活性化と書き込み状態フィードバック(例、Status(AW))との後に発行される。
図8に示した書き込み確認動作が無いのとは異なり、メモリモジュール制御器120は同一バンクに任意の他の動作(或いはコマンド)を発行する前に各々のEWRコマンドを発行した後に状態フィードバック(例、Status(W))を待つことに注目しなければならない。
【0057】
図10は本発明の実施形態に係る書き込み確認を利用しないクローズページ方策を有するNVM装置のためにデータを書き込み、読み出すための連続的な動作を示すタイミングダイヤグラムである。
図10に図示したように、メモリモジュール制御器120はコンパウンド活性化及び書き込み動作コマンドを発行し、固定されたレイテンシの後に、データはNVM装置のデータバスに提供される。その後、成功的な活性化状態確認(例、Status(A))がDIMMによって、書き込み確認を提供せず、メモリモジュール制御器120に伝送される。他の書き込み動作を遂行するために、対応する活性化状態確認に追いついて他の活性化コマンドが発行される。
図10に図示したように、メモリモジュール制御器120は同一バンクに活性化動作コマンドを発行し、感知増幅器が常に開いていないクローズページ方策のため、RDコマンドを発行する前に活性化状態フィードバック(例、Status(A))を待つ。
【0058】
図11は本発明の実施形態に係る書き込み確認を有するクローズページ方策を有するNVM装置のためのデータの書き込み、読出しのための連続的な動作を示す例示的なタイミングダイヤグラムである。
図11のタイミングダイヤグラム及び書き込みコミットメカニズムは
図9のそれと類似である。但し、メモリモジュール制御器120はクローズページ方策の下においてRDコマンドを発行する前にEWR動作の後にACTコマンドを発行する。
図11に図示したように、メモリモジュール制御器120は活性化に書き込み状態フィードバックを加えたこと(例、Status(AW))を受信した後に同一バンクに他のACTコマンドを発行し、感知増幅器が常に開いていないクローズページ方策のため、RDコマンド発行の前に活性化状態フィードバック(例、Status(A))を待つ。
【0059】
図12は本発明の実施形態に係る書き込み確認コマンド無しのシングル書き込み動作を示すタイミングダイヤグラムである。メモリ装置がNVM装置のようにフラッシュメモリ或いは不揮発性メモリエクスプレス(NVMe)である実施形態において、書き込みバッファは書き込み動作のインカミング(incoming)を制御する。書き込み動作が遂行される前にページオープンは要求されない。したがって、
図12に図示したように、活性化コマンドの確認を獲得する必要がない。追加的に、ホスト或いはメモリモジュール制御器(或いは、メモリシステム制御器)はモジュール書き込みバッファ内に有用なエントリをトラッキングし、全ての書き込み動作が対応するメモリモジュール内におけるバッファーリングを保障する。このような構成において、
図12に図示したように、活性化及び書き込み動作のコンパウンドコマンドは特殊なメモリアドレス(例、メモリ装置或いはメモリ装置の特殊なバンク)に発行される。データ書き込みコマンドは、
図6図示した過程と同様に固定されたレイテンシの後に初期化される。活性化コマンドの確認を必要としないので、活性化確認は発行されない。
【0060】
図13は本発明の実施形態に係る書き込み確認コマンドを有するコンパウンド書き込み動作を示すタイミングダイヤグラムである。
図13のタイミングダイヤグラムは
図12のそれと実質的に類似である。但し、書き込みコマンドは確認コマンド(confirmation command)を有するEWR(extended write)である。NVM装置のようにフラッシュ或いはNVMeの場合において、ページオープンコマンドは書き込み動作が遂行される前に要求されない。したがって、活性化確認は提供されない。このような構成において、
図13に図示したように、コンパウンド活性化及びEWRコマンドは発行され、固定されたレイテンシの後に、書き込み動作は遂行される。EWRコマンドが書き込み確認を利用するので、可変的なレイテンシの後に、書き込み確認状態は活性化確認無しに発行される。
【0061】
図14は本発明の実施形態に係る書き込みクレジットカウンター(write credit counter)を利用する連続的な書き込み動作を示すタイミングダイヤグラムである。一部の実施形態において、ホスト或いはメモリモジュール制御器120(或いは、メモリシステム制御器)は書き込みクレジットカウンターを利用する。書き込み動作を発行する前に、書き込みクレジットカウンターは1つのクレジットを減少させる。書き込みクレジットカウンターが0より長い時、ホストは書き込みコマンドの発行を続ける。一部の実施形態において、ホストは特殊なコマンドを利用してメモリモジュールから書き込みクレジットを引っ張る(pull)。例えば、
図14に図示したように、書き込みコマンドを発行する前に、書き込みクレジットカウンターは0より大きい整数に設定される。したがって、書き込みクレジットカウントが0より長ければ、各々の書き込みコマンドの後に書き込みクレジットカウンターから1つのクレジットを差し引きながら、ホストはコンパウンド活性化及び書き込みコマンドを発行する。
【0062】
図15は本発明の実施形態に係るホストがメモリモジュールの状態を読み出す時、フィードバック制御のためのメカニズムを示すタイミングダイヤグラムである。本発明の一部の実施形態において、メモリモジュール或いはメモリ装置は、コマンドを実行しながら、ホスト或いはメモリモジュール制御器120(或いは、メモリシステム制御器)に自動的にフィードバックを提供できない。一方、メモリモジュール或いはメモリ装置はホストに準備通知(ready notification)或いは信号を発生する。ホストは対応するメモリモジュール或いはメモリ装置から状態をプリング(pulling)するように制御する。
図15に図示したように、活性化及びEWRのコンパウンドコマンドはメモリアドレスに発行される。データ書き込みは固定されたレイテンシの後に初期化される。その後に、EWR動作の後、可変的なレイテンシの後に、メモリ装置或いはメモリモジュールが状態情報(書き込み確認情報、書き込みクレジットアップデート、等)を提供するように準備されたことを指示しながら、準備通知(ready notification)はホスト或いはメモリモジュール制御器120(或いは、メモリシステム制御器)に伝送される。したがって、可変的な時間が経過した後に、ホストは対応するメモリ装置或いはメモリモジュールから状態情報を要請するSR(status read)コマンドを発行する。固定的なレイテンシの後に、状態情報はメモリモジュール或いはメモリ装置からホストに提供される。
【0063】
上述したように任意のコマンド及び動作を
図2及びメモリモジュール110により説明したが、本発明の実施形態が、メモリシステム制御器220が多様なメモリモジュール211乃至211nとデータ及びコマンドを交換できる
図3に図示したメモリシステム210とに適用できると、当業者に理解されるべきである。上述したように、一部の実施形態において、メモリモジュール211乃至21nの各々は複数のメモリ装置(例、NVM装置)を含み、同一のメモリモジュールにおいては同一の書き込み確認方策を有する。
【0064】
本発明の一部の例示的な実施形態において、新しいコマンドはメモリモジュール制御器によってNVM装置に発行される。例えば、新しいコマンドは上述した多様なタイミングダイヤグラムにより示したように確認(confirmation)を有するEWR(extended write)コマンドである。一部の実施形態において、EWRコマンドは、制限されないが、
1)チップID(C2、C1、C0等)、
2)バンク及びバンクグループIDBA[1:0]、BG[1:0])、
3)カラムアドレス(A13−11*、A9−0)
の1つ以上を有する情報を含む。例えば、カラムアドレスは互いに異なるローバッファ大きさ(例、デバイスページ大きさ)を支援するようにプログラムされる。
【0065】
図16は本発明の実施形態に係る不揮発性メモリ(NVM)に使用されない現在のコマンドセットを再使用する新しいコマンドセットの実施形態である。再使用されるコマンドは、例えば、制限されないが、WRA(wirt with outo precharge)コマンド、WRS4(write with burst chop)コマンド、等を含む。
図16に図示したように、例えば、WRA(write with auto precharge(Fixed BL8或いはBC4)コマンドはEWR(extended write)コマンドとして再使用される。
【0066】
図17は本発明の実施形態に係る現在のDDRプロトコルに使用されない新しいコマンドセットの他の例である。例えば、現在のRFU(reserved for future use)セットは
図17に図示したようにEWRのための新しいコマンドとして使用される。
【0067】
図18は本発明の実施形態に係る互いに異なる書き込みコミット方策を有する複数の不揮発性メモリ装置を有するメモリシステムを制御する処理過程を示すフローチャートである。一部の実施形態において、メモリシステムを制御する動作の数及び動作の順序は可変できる。即ち、一部の実施形態において、処理過程は追加動作を含むか、或いは動作の順序は可変できる。
【0068】
図18に図示したように、処理過程が開始される。1702段階において、メモリシステムはメモリシステムに含まれた互いに異なるメモリ装置(例、NVM装置)によって利用される書き込みコミット方策を識別する。即ち、本発明の実施形態において、上述したように、メモリシステムは互いに異なるメモリ(例、NVM)技術にしたがって具現された互いに異なるメモリ装置(例、NVM装置)を含む。互いに異なるメモリ装置は上述した互いに異なる書き込みコミット方策を有する。メモリシステム及び/又はメモリシステムに含まれたメモリモジュール制御器は各々のメモリ装置(例、NVM装置)のSPD領域或いはメモリモジュールのSPDチップから読出し方式によって多様なメモリ装置(例、NVM装置)の書き込みコミット方策を職別する。一部の実施形態において、このような書き込みコミット方策はコンピュータシステム及び/又はメモリシステムのスタートアップ或いはブーティングにおいて識別される。
【0069】
1704段階において、メモリシステムは、例えば外部プロセッサ或いは制御器から読出し或いは書き込みコマンドを受信する。その後に、1706段階において、メモリシステムは読出し或いは書き込みコマンドに対応するメモリ装置或いはメモリ装置を識別する。1708段階において、メモリシステムは対応するメモリ装置(例、NVM装置)の書き込みコミット方策にしたがって読出し或いは書き込みコマンドを実行する。
【0070】
本発明の実施形態において、メモリシステムは同一のメモリシステム或いは構成に結合された互いに異なる書き込み方策を有する複数のメモリ装置(例、NVM装置)を含む。メモリシステムはシステム内に各メモリ装置(例、NVM装置)の書き込みコミット方策にしたがって読出し或いは書き込み動作を遂行する。
【0071】
図面において、構成要素、層及び領域の相対的な大きさは誇張し、及び/又は明確性のために単純化した。“第1”、“第2”、“第3”等の用語が多様な構成要素、成分、領域、層及び/又はセクションを説明するために使用した用語であるが、このような構成要素、成分、領域、層及び/又はセクションはこれらの用語によって制限されてはならない。これらの用語は他の構成要素、成分、領域、層又はセクションにおいて1つの構成要素、成分、領域、層又はセクションと区別するために使用した。したがって、第1構成要素、成分、領域、層又はセクションは本発明の思想及び範囲を逸脱せず、第2構成要素、成分、領域、層又はセクションと指称できる。
【0072】
本明細書に使用した用語は特定実施形態を説明するために使用し、本発明を限定する意図ではない。本明細書に使用したように、単数形態“a”と“an”は文脈上に明確に特記しない複数形も含むと意図する。また、本明細書に使用した“構成する(comprise)”、“構成する(comprising)”、“含む(include)”、“含んでいる(including)”という用語は、言及された特徴、数字、段階、動作、構成要素、及び/又は成分の存在を詳細にし、これらの1つ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、及び/又は成分の追加を排除しないと理解されるべきである。本明細書において使用した用語“及び/又は”は関連した列挙項目の1つ以上の任意のすべての組合せを含む。構成要素を進行する時、“少なくとも1つの”ような表現は構成要素の全体の少なくとも1つであり、個別的な構成要素の1つではない。
【0073】
本明細書において使用した用語“実質的に”、“大略”、“情報”及び類似な用語は近似的な用語として使用したが、程度の用語としてではなく、当業者において認識できる測定された或いは計算された値として固有な変動を考慮するために意図した。また、本実施形態において説明した“することができる(may)”の使用は“本発明の1つ以上の実施形態”と言及する。ここで、使用された、“使用する(use)”、“使用している(using)”、及び“使用された(used)”という用語は、各々“利用する(utilize)”、“利用している(utilizing)”、及び“利用された(utilized)”という用語の同意語として看做される。また、“例示的な(exemplary)”という用語は例示(example)或いは図面(illustration)と看做される。
【0074】
特に定義しない限り、本明細書において使用した技術的であるか、或いは科学的な用語を含むすべての用語は一般的に本発明が属する当業者によって理解される同一の意味を有する。一般的に使用される定義されている用語は関連技術及び/又は本明細書の文脈においてそれらの意味と一致する意味を有すると解釈され、本出願において明確に定義しない限り、理想化された、或いはあまりにも形式的な感覚に解釈されてはならない。
【0075】
本明細書に説明した本発明の実施形態に係る電子或いは電気装置及び/又は任意の他の適切な装置或いは構成要素は、任意の適合なハードウェア、ファームウェア(例えば、アプリケーション特定集積回路)、ソフトウェア、或いはソフトウェアの組合せ、ファームウェア及びハードウェアを利用して具現される。追加的に多様な動作は、ここで説明した多様な機能を遂行するためのコンピュータプログラムを実行するために他のシステム構成要素と相互作用し、コンピュータプログラムインストラクションを実行するプロセッサ或いは制御器において動作するプロセス或いはスレッド(thread)である。コンピュータプログラムインストラクションはプロセッサ或いは制御器に連結され、メモリ或いは非一時的なコンピュータ読出し可能媒体に格納される。プロセッサ及び制御器によってコンピュータプログラムインストラクションが実行される時、プロセッサ及び制御器はここで説明した動作或いは機能を遂行する。本発明の一部の実施形態において、メモリシステムの多様な構成要素はシングル構成要素、チップ、或いは装置の一部として集積化されるか、或いは結合される。
【0076】
本発明は例示的な実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、本発明の思想及び範囲を逸脱せずに、実施形態に多様な変化及び変形が遂行されることを認識できる。また、多様な技術分野の当業者は本明細書に説明した本発明は他の応用プログラムに対する他の作業と応用に対する解決策を提案することを認識できる。また、出願人の意図はここに添付した請求項によってカバーされる。本発明のこのような使用及びそれらの変化と変調は本発明の思想及び範囲を逸脱しない限り、本発明の目的のために選択された本発明の例示的な実施形態によってなされる。したがって、本発明の実施形態は全て添付した請求項及びそれらの等価によって示される発明の思想及び範囲を制限せずに、例示と看做される。