特許 7406104 メモリ制御回路及びメモリ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-19

(45)【発行日】2023-12-27

(54)【発明の名称】メモリ制御回路及びメモリ装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 12/00 20060101AFI20231220BHJP

   G11C 11/406 20060101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

G06F12/00 550B

G11C11/406 100

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020090391

(22)【出願日】2020-05-25

(65)【公開番号】P2021185462

(43)【公開日】2021-12-09

【審査請求日】2023-02-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002918

【氏名又は名称】弁理士法人扶桑国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小佐野 秀和

【審査官】松平 英

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１９８９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－１０６６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１０２４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ１２／００－１２／０６

１３／１６－１３／１８

Ｇ１１Ｃ１１／４０１－１１／４０９９

１１／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リフレッシュが行われるメモリに対するリードまたはライトのリクエストを生成し、前記リクエストを出力するリクエスト生成部と、
前記メモリにおけるリクエスト受付期間中に、前記リクエストの第１の発行間隔が第１の閾値未満の場合、連続する一群のリクエスト群の発行状態であると判定するリクエスト連続性判定部と、
前記リフレッシュの第２の発行間隔が第２の閾値未満の場合、前記リクエスト群の発行状態であると判定されている間は、前記リフレッシュの発行を抑止し、前記第２の発行間隔が前記第２の閾値に達した場合、前記リフレッシュの発行を許容するリフレッシュ発行抑止部と、
を有するメモリ制御回路。

【請求項2】

前記リクエスト連続性判定部は、前記リクエスト生成部が前記リクエストの出力を終了した場合、前記第１の閾値の期間経過後に、前記リクエスト群の発行の終了を示す第１の信号を出力し、
前記リフレッシュ発行抑止部は、前記第１の信号が出力された場合、前記リフレッシュの発行を許容する、
請求項１に記載のメモリ制御回路。

【請求項3】

前記リクエスト連続性判定部は、前記リクエスト生成部が前記リクエストの出力を開始した場合、前記リクエスト群の発行の開始を示す第２の信号を出力し、
前記リフレッシュ発行抑止部は、前記第２の信号が出力された場合、前記リフレッシュの発行の抑止を開始する、
請求項２に記載のメモリ制御回路。

【請求項4】

前記リクエスト連続性判定部は、前記第１の発行間隔を計数するカウンタを有し、
前記カウンタは、前記第２の信号が出力されてから前記第１の信号が出力されるまでの間以外の期間は、計数動作を停止する、
請求項３に記載のメモリ制御回路。

【請求項5】

リフレッシュが行われるメモリと、
前記メモリに対するリードまたはライトのリクエストを生成し、前記リクエストを出力するリクエスト生成部と、前記メモリにおけるリクエスト受付期間中に、前記リクエストの第１の発行間隔が第１の閾値未満の場合、連続する一群のリクエスト群の発行状態であると判定するリクエスト連続性判定部と、前記リフレッシュの第２の発行間隔が第２の閾値未満の場合、前記リクエスト群の発行状態であると判定されている間は、前記リフレッシュの発行を抑止し、前記第２の発行間隔が前記第２の閾値に達した場合、前記リフレッシュの発行を許容するリフレッシュ発行抑止部と、を備えたメモリ制御回路と、
を有するメモリ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、メモリ制御回路及びメモリ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリ（以下単にメモリという）を制御するメモリ制御回路は、メモリに対するリードまたはライトのリクエストの受付期間中に、定期的にリフレッシュを発生させる。

【0003】

リフレッシュが必要なメモリでは、仕様上、リフレッシュを所定期間内に発生させなければならない。そのため、リクエストとリフレッシュが競合する場合、メモリ制御回路は、リクエストを待機させてリフレッシュを優先する制御を行うことがあった。

【0004】

従来、割り込みにより強制実施されるリフレッシュ処理によるリードやライト動作の遅延を抑制するため、バーストリードやバーストライト処理が実行されていないアイドル期間に、リフレッシュ処理を実行する技術があった（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－１５７５４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところでリクエストの発行間隔は一定ではなく、発行間隔が短い場合にも、リクエストが発行されていない期間にリフレッシュを発生させる場合、リクエストの待機時間が長くなってしまう可能性がある。

【0007】

１つの側面では、本発明は、リクエストの待機時間を減らすことができるメモリ制御回路及びメモリ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

１つの実施態様では、リフレッシュが行われるメモリに対するリードまたはライトのリクエストを生成し、前記リクエストを出力するリクエスト生成部と、前記メモリにおけるリクエスト受付期間中に、前記リクエストの第１の発行間隔が第１の閾値未満の場合、連続する一群のリクエスト群の発行状態であると判定するリクエスト連続性判定部と、前記リフレッシュの第２の発行間隔が第２の閾値未満の場合、前記リクエスト群の発行状態であると判定されている間は、前記リフレッシュの発行を抑止し、前記第２の発行間隔が前記第２の閾値に達した場合、前記リフレッシュの発行を許容するリフレッシュ発行抑止部と、を有するメモリ制御回路が提供される。

【0009】

また、１つの実施態様では、メモリ装置が提供される。

【発明の効果】

【0010】

１つの側面では、本発明は、リクエストの待機時間を減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施の形態のメモリ装置及びメモリ制御回路の一例を示す図である。

【図2】第２の実施の形態のメモリ装置の一例を示す図である。

【図3】リフレッシュ格納部の一例を示す図である。

【図4】リクエスト連続性判定部の一例を示す図である。

【図5】メモリ制御回路の動作の一例の流れを示すフローチャートである。

【図6】メモリ制御回路の状態遷移図である。

【図7】メモリ制御回路の各部の信号の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。

【図8】リクエスト連続性判定部内における各部の信号の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。

【図9】比較例のメモリ装置である。

【図10】比較例のメモリ装置のメモリ制御回路の各部の信号の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態のメモリ装置及びメモリ制御回路の一例を示す図である。

【0013】

メモリ装置１０は、メモリ１１とメモリ制御回路１２を有する。
メモリ１１は、ＤＲＡＭやＨＢＭ（High Bandwidth Memory）など、データを保持するためのリフレッシュが行われるメモリである。

【0014】

メモリ制御回路１２は、リクエスト生成部１２ａ、リクエスト格納部１２ｂ、リクエスト連続性判定部１２ｃ、リフレッシュ生成部１２ｄ、選択部１２ｅを有する。
リクエスト生成部１２ａは、たとえば、メモリ装置１０の外部から入力される信号（たとえば、あるアドレスを指定したリード命令やライト命令）に基づいて、メモリ１１に対するリードまたはライトのリクエストを生成し、リクエストを出力（発行）する。また、リクエスト生成部１２ａは、リクエストの発行状態であるか否かを示す信号（以下、リクエスト発行状態信号という）を出力する。

【0015】

リクエスト格納部１２ｂは、たとえば、レジスタなどを有し、リクエスト生成部１２ａが発行したリクエストを一時的に格納する。メモリ１１の仕様により、メモリ１１がリクエストを受けられない期間があるためである。また、リクエスト格納部１２ｂは、リクエスト生成部１２ａと選択部１２ｅが異なるクロックドメインの回路である場合に、クロック乗り換えを行う。

【0016】

リクエスト連続性判定部１２ｃは、メモリ１１におけるリクエスト受付期間中に、リクエスト発行状態信号に基づいてリクエストの発行間隔を検出し、リクエストの発行間隔が第１の閾値未満の場合、連続する一群のリクエスト群の発行状態であると判定する。ライトデータやリードデータのデータサイズが大きい場合、（途中に少しの隙間はあってもよいが）ある程度連続したリクエスト群が形成されることが多い。リクエスト連続性判定部１２ｃは、リクエストの発行間隔と第１の閾値とを比較することにより、このようなリクエスト群の発行状態であるか否かを判定できる。

【0017】

また、リクエスト連続性判定部１２ｃは、リクエストの発行が終了した場合、第１の閾値の期間経過後に、上記リクエスト群の発行の終了を示す信号を出力する。さらにまた、リクエスト連続性判定部１２ｃは、リクエスト生成部１２ａとリフレッシュ生成部１２ｄが異なるクロックドメインの回路である場合に、クロック乗り換えを行ってもよい。リクエスト連続性判定部１２ｃの回路例については後述する。

【0018】

第１の閾値は、たとえば、リクエストをリフレッシュよりも、どの程度優先するかに応じて適宜設定される。第１の閾値を大きくするほど、複数のリクエストは、発行間隔が広くても連続する一群のリクエスト群と判定されやすくなり、後述のリフレッシュ発行抑止部１２ｄ１の機能によりリフレッシュの発行が抑止されやすくなるため、リクエストの優先度が高まる。

【0019】

リフレッシュ生成部１２ｄは、後述のリフレッシュ発行抑止部１２ｄ１の機能によりリフレッシュの発行が抑止されていない期間において、リフレッシュを発生させる信号を定期的に発行する。リフレッシュの発行間隔（リフレッシュを発生させる信号の発行間隔）は、一定でなくてもよく、メモリ１１の仕様を満たす範囲で調整可能である。

【0020】

選択部１２ｅは、リクエスト格納部１２ｂの出力とリフレッシュ生成部１２ｄの出力の何れか一方を選択して、メモリ１１に供給する。メモリ１１において、リフレッシュ用のバスとリクエスト用のバスが共通である場合、このような選択部１２ｅが用いられる。

【0021】

図１の例では、リフレッシュ生成部１２ｄは、リフレッシュ発行抑止部１２ｄ１を有する。
リフレッシュ発行抑止部１２ｄ１は、リフレッシュの発行間隔（リフレッシュが発行されていない期間）が第２の閾値未満の場合、連続する一群のリクエスト群の発行状態であると判定されている間は、リフレッシュの発行を抑止する。また、リフレッシュ発行抑止部１２ｄ１は、リフレッシュの発行間隔が第２の閾値に達した場合、リフレッシュの発行を許容する。

【0022】

第２の閾値は、たとえば、メモリ１１の仕様に応じて設定されるリフレッシュの発行間隔の上限値である。また、本明細書において、「抑止」とは、ある一定期間についてはリフレッシュを発行せず、その期間に発行するはずであったリフレッシュを、その期間後に遅延して発行する動作を意味し、リフレッシュの発行自体を消滅させるという意味ではない。メモリ１１においてリフレッシュ処理は、仕様に応じた所定の全リフレッシュ期間内に、所定の回数、実施されるためである。

【0023】

なお、メモリ制御回路１２は、リフレッシュ生成部１２ｄが発行したリフレッシュを一時的に格納して、メモリ１１に対するリフレッシュの発行間隔を調整するリフレッシュ格納部を有していてもよい。その場合、リフレッシュ発行抑止部１２ｄ１は、リフレッシュ格納部に含まれていてもよい。

【0024】

図１には、メモリ制御回路１２の一例の動作例が示されている。
リクエスト生成部１２ａがリクエストを発行すると、リクエスト発行状態信号の論理レベルがＬ（Low）レベルからＨ（High）レベルに立ち上がる（タイミングｔ１）。リクエスト連続性判定部１２ｃは、この変化に応答して、連続する一群のリクエスト群の発行開始を示す論理レベルがＨレベルのパルス信号（以下、リクエスト群発行開始信号という）を出力する。これにより、リフレッシュ発行抑止部１２ｄ１は、リフレッシュの発行の抑止を開始する。

【0025】

図１の例では、リクエスト生成部１２ａは、タイミングｔ２においてリクエストの発行を終了し、その後、タイミングｔ３において再びリクエストの発行を行っている。図１のように、このときの２つのリクエストの発行間隔であるＴ（＝ｔ３－ｔ２）が、前述の第１の閾値であるＴｔｈ１未満である場合、リクエスト連続性判定部１２ｃは、連続する一群のリクエスト群の発行状態であると判定する。この場合、リクエスト連続性判定部１２ｃは、連続する一群のリクエスト群の発行終了を示す論理レベルがＨレベルのパルス信号（以下、リクエスト群発行終了信号という）を出力しない。したがって、リフレッシュ発行抑止部１２ｄ１は、リフレッシュの発行の抑止を継続する。

【0026】

図１の例では、リクエスト生成部１２ａは、タイミングｔ４においてリクエストの発行を終了し、タイミングｔ４からＴｔｈ１の期間経過しても次のリクエストを発行していない。このため、リクエスト連続性判定部１２ｃは、Ｔｔｈ１の期間経過後に、リフレッシュ群発行終了信号を出力する（タイミングｔ５）。これにより、リフレッシュ発行抑止部１２ｄ１は、リフレッシュの発行を許容する。

【0027】

このように、第１の実施の形態のメモリ装置１０のメモリ制御回路１２は、メモリ１１におけるリクエスト受付期間中にリクエストの連続性を判定し、リクエストの発行間隔が第１の閾値未満の場合、リフレッシュの発行を抑止する。これにより、リクエストの発行間隔が短い場合においても、リクエストの合間にリフレッシュが発行されることが抑制されるため、リクエストの待機が発生することが抑制される。このため、リクエストの待機時間を減らすことができる。また、リクエストの待機時間を減らすことができるため、リードやライト動作の遅延を減らせ、メモリ装置１０の性能（リクエスト処理速度）を向上させることができる。

【0028】

（第２の実施の形態）
図２は、第２の実施の形態のメモリ装置の一例を示す図である。図２において、図１に示した要素と同じ要素については、同一符号が付されている。

【0029】

第２の実施の形態のメモリ装置２０におけるメモリ制御回路２１は、リフレッシュ生成部２１ｂが定期的に発行したリフレッシュを発生させる信号を一時的に格納して、メモリ１１に対するリフレッシュの発行間隔を調整するリフレッシュ格納部２１ｃを有する。

【0030】

図３は、リフレッシュ格納部の一例を示す図である。
リフレッシュ格納部２１ｃは、リフレッシュ発行間隔カウンタ２１ｃ１、上限設定レジスタ２１ｃ２、比較器２１ｃ３、ＯＲ回路２１ｃ４、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５、発行間隔調整回路２１ｃ６を有する。

【0031】

リフレッシュ発行間隔カウンタ２１ｃ１は、リフレッシュの発行間隔（リフレッシュが発行されていない期間）を計数するカウンタである。リフレッシュ発行間隔カウンタ２１ｃ１は、発行間隔調整回路２１ｃ６が、リフレッシュを発生させる信号を出力するまで、たとえば、図示しないクロック信号に同期して計数値をカウントアップする。発行間隔調整回路２１ｃ６がリフレッシュを発生させる信号を出力した場合、リフレッシュ発行間隔カウンタ２１ｃ１は、計数値をリセットする。

【0032】

上限設定レジスタ２１ｃ２は、リフレッシュの発行間隔の上限値が設定されるレジスタである。リフレッシュの発行間隔の上限値は、たとえば、メモリ装置２０の初期設定時にメモリ１１の仕様に応じて設定される。

【0033】

比較器２１ｃ３は、リフレッシュ発行間隔カウンタ２１ｃ１が計数した計数値と、上限値との比較結果を出力する。以下の例では、比較器２１ｃ３は、計数値が上限値に達するまでは、論理レベルがＬレベルの信号を出力し、計数値が上限値に達した場合に論理レベルがＨレベルの信号を出力するものとするが、これに限定されるものではない。

【0034】

比較器２１ｃ３の出力信号は、ＯＲ回路２１ｃ４と、リクエスト連続性判定部２１ａに供給される。比較器２１ｃ３の出力信号の論理レベルがＨレベルの場合、リクエスト連続性判定部２１ａに、連続する一群のリクエスト群の発行の強制終了が指示される。

【0035】

ＯＲ回路２１ｃ４は、比較器２１ｃ３の出力信号と、リクエスト連続性判定部２１ａが出力するリフレッシュを発行するか否かを指示する信号（連続する一群のリクエスト群の発行が終了したか否かを示す信号）との論理和（ＯＲ）を出力する。ＯＲ回路２１ｃ４の出力信号は、論理レベルがＨレベルの場合、前述のリクエスト群発行終了信号に相当し、リフレッシュの発行を指示するものとするが、これに限定されるものではない。

【0036】

リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５は、ＯＲ回路２１ｃ４の出力信号と、リクエスト連続性判定部２１ａが出力するリフレッシュの発行を抑止するか否かを指示する信号（連続する一群のリクエスト群の発行が開始したか否かを示す信号）とを受ける。そして、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５は、ＯＲ回路２１ｃ４の出力信号の論理レベルがＬレベルの場合、またはリフレッシュの発行の抑止を指示する信号を受けた場合、リフレッシュの発行を抑止させる。以下の例では、リフレッシュの発行を抑止するか否かを指示する信号は、論理レベルがＨレベルの場合は、前述のリクエスト群発行開始信号に相当し、リフレッシュの発行の抑止を指示するものとするが、これに限定されるものではない。

【0037】

リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５は、たとえば、セット端子とリセット端子とを有し、論理値“１”または論理値“０”を保持するリセット優先のフリップフロップである。この場合、リフレッシュの発行を抑止するか否かを指示する信号がセット端子に入力され、ＯＲ回路２１ｃ４の出力信号がリセット端子に入力される。そして、リフレッシュの発行を抑止するか否かを指示する信号の論理レベルがＨレベルとなると、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５に“１”がセットされ、リフレッシュの発行を抑止させる論理レベルがＨレベルの信号が出力される。以下、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５に、“１”がセットされている状態をリフレッシュ発行禁止状態という。

【0038】

また、リフレッシュの発行間隔が上限値に達するか、リフレッシュの発行を指示する信号が供給された場合、ＯＲ回路２１ｃ４の出力信号の論理レベルがＨレベルになる。このとき、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５が“０”にリセットされ、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５は、論理レベルがＬレベルの信号を出力する。

【0039】

発行間隔調整回路２１ｃ６は、たとえば、レジスタを有し、リフレッシュ生成部２１ｂが発行したリフレッシュを発生させる信号を一時的に格納して、メモリ１１に対するリフレッシュの発行間隔を調整する。また、発行間隔調整回路２１ｃ６は、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５によって、リフレッシュの発行の抑止が指示されている間、リフレッシュを発生させる信号を出力しない。

【0040】

図４は、リクエスト連続性判定部の一例を示す図である。
リクエスト連続性判定部２１ａは、リクエスト無期間カウンタ２１ａ１、上限設定レジスタ２１ａ２、比較器２１ａ３、ＯＲ回路２１ａ４，２１ａ９、ＡＮＤ回路２１ａ５，２１ａ６，２１ａ７，２１ａ８、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０を有する。

【0041】

リクエスト無期間カウンタ２１ａ１は、リセット優先のカウンタであり、連続する一群のリクエスト群の発行状態のときにリクエストが発行されていない期間（リクエスト間隔）をカウントする。リクエスト無期間カウンタ２１ａ１は、ＯＲ回路２１ａ９の出力信号の論理レベルがＬレベルで、かつＡＮＤ回路２１ａ７の出力信号の論理レベルがＨレベルの場合、たとえば、図示しないクロック信号に同期して計数値をカウントアップする。また、リクエスト無期間カウンタ２１ａ１は、ＯＲ回路２１ａ９の出力信号がＨレベルの場合、計数値をリセットし、ＯＲ回路２１ａ９の出力信号がＨレベルの間は、計数動作を行わない。

【0042】

上限設定レジスタ２１ａ２は、連続する一群のリクエスト群を判定するためのリクエスト間隔の上限値を保持する。リクエスト間隔の上限値は、たとえば、メモリ装置２０の初期設定時に設定される。

【0043】

比較器２１ａ３は、リクエスト無期間カウンタ２１ａ１が計数した計数値と、上限値との比較結果を出力する。以下の例では、リクエスト無期間カウンタ２１ａ１は、計数値が上限値に達するまでは、論理レベルがＬレベルの信号を出力し、計数値が上限値に達した場合に論理レベルがＨレベルの信号を出力するものとするが、これに限定されるものではない。

【0044】

ＯＲ回路２１ａ４は、比較器２１ａ３の出力信号と、図３に示したリフレッシュ格納部２１ｃの比較器２１ｃ３の出力信号との論理和（ＯＲ）を出力する。
ＡＮＤ回路２１ａ５は、リクエスト生成部１２ａが出力するリクエスト発行状態信号と、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０の出力信号の論理レベルを反転させた信号との論理積（ＡＮＤ）を出力する。以下の例では、リクエスト発行状態信号は、論理レベルがＨレベルの場合、リクエストの発行状態であることを示すものとするが、これに限定されるものではない。また、以下の例では、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０の出力信号は、論理レベルがＨレベルの場合、連続する一群のリクエスト群の発行状態であることを示すものとするが、これに限定されるものではない。ＡＮＤ回路２１ａ５の出力信号は、前述のリフレッシュの発行を抑止するか否かを指示する信号であり、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０と、リフレッシュ格納部２１ｃに供給される。

【0045】

ＡＮＤ回路２１ａ６は、ＯＲ回路２１ａ４の出力信号と、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０の出力信号との論理積を出力する。ＡＮＤ回路２１ａ６の出力信号は、前述のリフレッシュを発行するか否かを指示する信号であり、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０と、リフレッシュ格納部２１ｃに供給される。

【0046】

ＡＮＤ回路２１ａ７は、リクエスト生成部１２ａが出力するリクエスト発行状態信号の論理レベルを反転させた信号と、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０の出力信号との論理積を出力する。

【0047】

ＡＮＤ回路２１ａ８は、リクエスト生成部１２ａが出力するリクエスト発行状態信号と、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０の出力信号との論理積を出力する。
ＯＲ回路２１ａ９は、ＡＮＤ回路２１ａ６の出力信号と、ＡＮＤ回路２１ａ８の出力信号との論理和を出力する。

【0048】

リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０は、ＡＮＤ回路２１ａ５とＡＮＤ回路２１ａ６の出力信号に基づいて、連続する一群のリクエスト群の発行状態であるか否かを示す信号を出力する。

【0049】

リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０は、たとえば、セット端子とリセット端子とを有し論理値“１”または論理値“０”を保持するフリップフロップである。この場合、ＡＮＤ回路２１ａ５の出力信号がセット端子に入力され、ＡＮＤ回路２１ａ６の出力信号がリセット端子に入力される。そして、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０の出力信号の論理レベルがＬレベルのとき、リクエストが発行されると、ＡＮＤ回路２１ａ５の出力信号の論理レベルがＨレベルになる。このとき、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０に“１”がセットされ、連続する一群のリクエスト群の発行状態であることを示す論理レベルがＨレベルの信号が出力される。以下、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０に“１”がセットされている状態を、リクエスト群発行状態という。

【0050】

また、リクエスト群発行状態であるとき、リクエスト間隔が上限値に達するか、リフレッシュの発行間隔が上限値に達した場合、ＡＮＤ回路２１ａ６の出力信号の論理レベルがＨレベルになる。このとき、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０が“０”にリセットされ、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０は、リクエスト群発行状態ではないこと（以下、リクエスト群非発行状態という）を示す論理レベルがＬレベルの信号を出力する。

【0051】

なお、図１に示した第１の実施の形態のメモリ制御回路１２のリクエスト連続性判定部１２ｃも、図４に示すような回路にて実現できる。その場合、図４のＡＮＤ回路２１ａ５，２１ａ６の出力信号は、図１のリフレッシュ生成部１２ｄに供給される。また、リフレッシュ生成部１２ｄは、図３に示したような、リフレッシュ発行間隔カウンタ２１ｃ１、上限設定レジスタ２１ｃ２、比較器２１ｃ３、ＯＲ回路２１ｃ４を有することになり、比較器２１ｃ３の出力信号が、リクエスト連続性判定部１２ｃに供給されることになる。

【0052】

以下、第２の実施の形態のメモリ制御回路２１の動作例を示す図である。
図５は、メモリ制御回路の動作の一例の流れを示すフローチャートである。
リクエスト生成部１２ａがリクエストを発行すると（ステップＳ１）、リクエスト連続性判定部２１ａによってリクエスト群発行状態に設定されるとともに、リフレッシュ格納部２１ｃによってリフレッシュ発行禁止状態に設定される（ステップＳ２）。

【0053】

そして、リフレッシュ発行間隔が上限値に達しておらず（ステップＳ３：ＮＯ）、リクエスト間隔も上限値に達していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、リクエスト群発行状態と、リフレッシュ発行禁止状態が維持される。

【0054】

リフレッシュ発行間隔が上限値に達した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、またはリクエスト間隔が上限値に達した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、リクエスト群発行状態と、リフレッシュ発行禁止状態が解除される（ステップＳ５）。これによってリフレッシュが発行される（ステップＳ６）。以上で、リクエストの発行から次にリフレッシュが発行されるまでの処理が終了する。

【0055】

図６は、メモリ制御回路の状態遷移図である。
図６には、リクエスト群発行状態、リクエスト群非発行状態、リフレッシュ発行禁止状態、リフレッシュ発行許容状態の４状態の間での状態遷移の例が示されている。

【0056】

リクエスト群非発行状態において、リクエストが発行された場合、リクエスト群非発行状態からリクエスト群発行状態への状態遷移が発生する。また、リクエスト連続性判定部２１ａからリフレッシュ格納部２１ｃにリフレッシュの発行を抑止する指示（リフレッシュ抑止指示）がなされ、リフレッシュ発行許容状態からリフレッシュ発行禁止状態への状態遷移が発生する。

【0057】

リクエスト群発行状態において、リクエスト間隔が上限値に達した場合、リクエスト群発行状態からリクエスト群非発行状態への状態遷移が発生する。また、リクエスト連続性判定部２１ａからリフレッシュ格納部２１ｃにリフレッシュの発行の指示（リフレッシュ発行指示）がなされ、リフレッシュ発行禁止状態からリフレッシュ発行許容状態への状態遷移が発生する。

【0058】

また、リフレッシュ発行禁止状態において、リフレッシュ発行間隔が上限値に達した場合、リフレッシュ発行禁止状態からリフレッシュ発行許容状態への状態遷移が発生する。また、リフレッシュ格納部２１ｃからリクエスト連続性判定部２１ａにリクエスト群発行強制終了指示がなされ、リクエスト群発行状態からリクエスト群非発行状態への状態遷移が発生する。

【0059】

次に、メモリ制御回路２１の各部の信号の時間変化についてタイミングチャートを用いて説明する。
図７は、メモリ制御回路の各部の信号の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。

【0060】

図７には、リクエスト生成部１２ａが出力するリクエスト発行状態信号、リクエスト群発行開始信号、リクエスト群発行終了信号の時間変化が示されている。さらに、図７には、リクエスト格納部１２ｂのリクエストの格納状態と、リクエスト格納部１２ｂのリクエストの出力状態の時間変化が示されている。リクエストの格納状態は、論理レベルがＨレベルの場合、リクエストが格納されている状態を示し、論理レベルがＬレベルの場合、リクエストが格納されていない状態（空の状態）を示す。リクエストの出力状態は、論理レベルがＨレベルの場合、リクエスト格納部１２ｂがリクエストを出力している状態を示し、論理レベルがＬレベルの場合、リクエスト格納部１２ｂがリクエストを出力していない状態を示す。リクエスト生成部１２ａが発行するリクエストが連続していても、リクエスト格納部１２ｂからの読み出しが速い場合には、リクエスト格納部１２ｂが一時的に空になる。図７には、その例が示されている。

【0061】

また、図７には、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５の出力信号、リフレッシュ格納部２１ｃの出力信号（選択部１２ｅに供給される信号（「リフレッシュ発生信号」と図示されている））の時間変化が示されている。さらに、図７には、図３では図示が省略されていたが、たとえば、リフレッシュ格納部２１ｃがさらに出力する、リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号の時間変化が示されている。リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号は、リフレッシュ発生信号の論理レベルがＨレベルからＬレベルに立ち下がるタイミングから所定期間（リフレッシュが実行される期間）、論理レベルがＨレベルとなる信号である。リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号は、リクエスト格納部１２ｂに供給される。

【0062】

図７の例では、タイミングｔ１０において、リフレッシュ発生信号の論理レベルがＬレベルからＨレベルに立ち上がり、その後、タイミングｔ１１においてリフレッシュ発生信号の論理レベルがＨレベルからＬレベルに立ち下がる。このとき、リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号の論理レベルがＬレベルからＨレベルに立ち上がる。

【0063】

タイミングｔ１２において、リクエスト生成部１２ａによってリクエストが発行されると、リクエスト群発行開始信号が出力される。これにより、リクエスト連続性判定部２１ａによりリフレッシュ格納部２１ｃに対して前述のリフレッシュ抑止指示がなされ、タイミングｔ１４において、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５の出力信号の論理レベルがＬレベルからＨレベルに立ち上がる。

【0064】

タイミングｔ１３において、リクエスト格納部１２ｂはリクエストを格納している状態となるが、リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号の論理レベルがＨレベルからＬレベルに立ち下がるまでリクエストを出力しない。タイミングｔ１４では、リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号の論理レベルがＨレベルからＬレベルに立ち下がっている。これにより、リクエスト格納部１２ｂはリクエストを出力する。

【0065】

リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５の出力信号の論理レベルがＨレベルの間は、リフレッシュ発行禁止状態となる。このため、タイミングｔ１５，ｔ１７で、論理レベルがＬレベルからＨレベルに立ち上がるはずであったリフレッシュ発生信号は変化せず、リフレッシュは発行されない。なお、発行されなかったリフレッシュは、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５の出力信号の論理レベルがＬレベルに立ち下がったあとに、遅延して発行されることになる。

【0066】

リクエストの発行が終了して（タイミングｔ１６）、リクエスト間隔が上限値に達した場合、リクエスト群発行終了信号が出力される（タイミングｔ１８）。これにより、リクエスト連続性判定部２１ａによりリフレッシュ格納部２１ｃに対してリフレッシュ発行指示がなされ、タイミングｔ１９において、リフレッシュ発行抑止部２１ｃ５の出力信号の論理レベルがＨレベルからＬレベルに立ち下がる。

【0067】

このため、タイミングｔ２０において、リフレッシュ発生信号の論理レベルがＬレベルからＨレベルに立ち上がり、たとえば、タイミングｔ１５で発行されるはずであったリフレッシュが発行される。

【0068】

図８は、リクエスト連続性判定部内における各部の信号の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。
図８には、リクエスト生成部１２ａからリクエスト連続性判定部２１ａに供給されるリクエスト発行状態信号、リクエスト群発行状態判定部２１ａ１０によって判定されたリクエスト群の発行状態の時間変化が示されている。さらに、リクエスト無期間カウンタ２１ａ１の計数値の時間変化、上限設定レジスタ２１ａ２に設定される値（リクエスト間隔の上限値）、リクエスト群発行開始信号及びリクエスト群発行終了信号の時間変化が示されている。

【0069】

なお、図８の例では、リクエスト無期間カウンタ２１ａ１は、リクエスト群発行開始信号が出力してからリクエスト群発行終了信号が出力されるまでの間以外の期間（リクエスト群非発行状態の期間）においてはカウントアップ（計数動作）を行っていない。リクエスト無期間カウンタ２１ａ１は、リクエスト群非発行状態においてもカウントアップを行ってもよいが、リクエスト群非発行状態における計数値は使用されないため、消費電力を削減するため、図８のようにカウントアップをしないことが望ましい。また、図８の例では、上限設定レジスタ２１ａ２には上限値として３が設定されている。

【0070】

リクエスト群非発行状態において、リクエスト生成部１２ａがリクエストを発行すると（タイミングｔ３０）、リクエスト連続性判定部２１ａのＡＮＤ回路２１ａ５は、リフレッシュ群発行開始信号を出力する。これにより、リクエスト群発行状態となる。

【0071】

図８の例では、リクエスト生成部１２ａは、タイミングｔ３１においてリクエストの発行を終了し、その後、タイミングｔ３２において再びリクエストの発行を行っている。図８のように、このときの２つのリクエストの発行間隔（リクエスト無期間カウンタ２１ａ１の計数値）は３未満であるため、リクエスト群発行状態が維持される。

【0072】

さらに図８の例では、リクエスト生成部１２ａは、タイミングｔ３３においてリクエストの発行を終了し、その後、タイミングｔ３４において再びリクエストの発行を行っている。図８のように、このときの２つのリクエストの発行間隔も３未満であるため、リクエスト群発行状態が維持される。

【0073】

その後、リクエスト生成部１２ａは、タイミングｔ３５においてリクエストの発行を終了し、タイミングｔ３５からのリクエスト無期間カウンタ２１ａ１の計数値が３に達しても次のリクエストを発行していない。このため、ＡＮＤ回路２１ａ６は、計数値が３に達するタイミングｔ３６において、リフレッシュ群発行終了信号を出力する。これにより、リクエスト群発行状態がリクエスト群非発行状態に変わる。

【0074】

このように、第２の実施の形態のメモリ装置２０のメモリ制御回路２１は、メモリ１１におけるリクエスト受付期間中にリクエストの連続性を判定し、リクエストの発行間隔が所定の上限値未満の場合、リフレッシュの発行を抑止する。これにより、第１の実施の形態のメモリ装置１０及びメモリ制御回路１２と同様の効果が得られる。

【0075】

以下、上記のようなメモリ装置２０に対する比較例を示す。
（比較例）
図９は、比較例のメモリ装置である。図９において、図２に示したメモリ装置２０と同じ要素については同一符号が付されている。

【0076】

メモリ装置３０のメモリ制御回路３１では、リクエスト格納部３１ａによるリクエストの格納状態に応じて、リフレッシュ格納部３１ｂが、リフレッシュ発生信号の出力を抑止または許容する。

【0077】

図１０は、比較例のメモリ装置のメモリ制御回路の各部の信号の時間変化の一例を示すタイミングチャートである。
図１０には、リクエスト生成部１２ａが出力するリクエスト発行状態信号の時間変化、リクエスト格納部３１ａのリクエストの格納状態、リクエスト格納部３１ａのリクエストの出力状態の時間変化が示されている。また、図１０には、リクエスト発行禁止状態、リフレッシュ格納部３１ｂの出力信号であるリフレッシュ発生信号、リフレッシュ格納部３１ｂがさらに出力する、リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号の時間変化が示されている。

【0078】

図１０の例では、タイミングｔ４０において、リクエスト生成部１２ａによってリクエストが発行されている。
比較例のメモリ制御回路３１では、リクエスト格納部３１ａがリクエストを格納すると（タイミングｔ４１）、リクエスト格納部３１ａからリフレッシュ格納部３１ｂにリフレッシュ抑止指示がなされる。このため、リフレッシュ格納部３１ｂでは、リフレッシュ発行禁止状態となり（タイミングｔ４２）、リフレッシュは発行されない。

【0079】

また、リクエスト格納部３１ａが空になると（タイミングｔ４３）、リクエスト格納部３１ａからリフレッシュ格納部３１ｂにリフレッシュ発行指示がなされる。このため、リフレッシュ格納部３１ｂでは、リフレッシュ発行禁止状態が解除され（タイミングｔ４４）、リフレッシュ発生信号の論理レベルがＬレベルからＨレベルに立ち上がり（タイミングｔ４５）、リフレッシュが発行される。

【0080】

この場合、リクエスト格納部３１ａは、リクエストが続けて発行されていても、リクエストの発行を抑止するか否かを示す信号の論理レベルがＨレベルからＬレベルに立ち下がるタイミングｔ４６までリクエストを出力できない。

【0081】

このため、リクエスト間隔が過度に長くなり、リードやライト動作の遅延が生じ、メモリ装置３０の性能を劣化させる可能性がある。
これに対して、第２の実施の形態のメモリ装置２０のメモリ制御回路２１は、リクエスト連続性判定部２１ａが、連続する一群のリクエスト群の開始と終了をリフレッシュ格納部２１ｃに伝える。これにより、たとえリクエスト格納部１２ｂが空になったとしてもリクエスト連続性判定部２１ａは、連続する一群のリクエスト群を転送中であると判断し、リフレッシュ格納部２１ｃにリフレッシュの発行を抑止させリクエストの発行を優先させることができる。

【0082】

以上、実施の形態に基づき、本発明のメモリ制御回路及びメモリ装置の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0083】

１０ メモリ装置
１１ メモリ
１２ メモリ制御回路
１２ａ リクエスト生成部
１２ｂ リクエスト格納部
１２ｃ リクエスト連続性判定部
１２ｄ リフレッシュ生成部
１２ｄ１ リフレッシュ発行抑止部
１２ｅ 選択部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】