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特許7567133半導体記憶装置及び半導体記憶装置の制御方法
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(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】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】半導体記憶装置及び半導体記憶装置の制御方法
(51)【国際特許分類】
   G06F 12/00 20060101AFI20241008BHJP
   G06F 9/34 20180101ALI20241008BHJP
   G06F 13/16 20060101ALI20241008BHJP
   G11C 8/16 20060101ALI20241008BHJP
   H10B 10/00 20230101ALI20241008BHJP
   H10B 12/00 20230101ALI20241008BHJP
   H10B 41/40 20230101ALI20241008BHJP
【FI】
G06F12/00 560F
G06F9/34 350A
G06F13/16 520A
G11C8/16
H10B10/00
H10B12/00 801
H10B41/40
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2020142131
(22)【出願日】2020-08-03
(65)【公開番号】P2022028579
(43)【公開日】2022-02-16
【審査請求日】2022-07-14
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】520324019
【氏名又は名称】横山 勝憲
(72)【発明者】
【氏名】横山 勝憲
【審査官】北村 学
(56)【参考文献】
【文献】特開平05-233519(JP,A)
【文献】特開平05-243522(JP,A)
【文献】特開平05-265421(JP,A)
【文献】特開平06-215160(JP,A)
【文献】特開2000-215659(JP,A)
【文献】特開2000-222876(JP,A)
【文献】特表2005-518600(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
IPC G06F 12/00 - 12/06
G06F 9/30 - 9/355
G06F 13/16 - 13/18
G11C 7/00 - 8/20
H10B 10/00 - 53/50
(57)【特許請求の範囲】
【請求項2】
前記メモリバスは、ChnSel部と、ChnCrs部と、ChnJun部とで、Bus回路を構成するものであって、前記Bus回路の前記メモリバスは、アドレス信号とデータ信号とメモリ制御信号から成る、少なくとも内郭バスと外郭バスで構成し、前記内郭バスの本数を指すチャンネル数が、少なくとも1チャンネル以上から成り、前記ChnSel部は、前記内郭バスと前記セグメントの前記CodDec回路、AdrMdf回路との間で信号の伝送を導通、又は不通にし、前記ChnCrs部は、前記内郭バスのチャンネルの相互間の信号の伝送を導通、又は不通にし、前記ChnJun部は、隣接する前記セグメントの前記内郭バスのチャンネルとの間で、信号の伝送を導通、又は不通にし、前記ChnSel部、ChnCrs部、ChnJun部の伝送の導通、又は不通は、前記第1メモリ部のマルチポートのセルの値に依り、動的に切替えられる様、機能する事を特長とする請求項1記載の半導体記憶装置。
【請求項3】
請求項1記載の半導体記憶装置が実行する制御方法であって、前記マルチポートのセル配列に命令語を書込む命令取得と、取得した命令語の命令コード部を前記InsDec部に解読させて、前記IF部で命令のオペランド部を前記第1メモリ部のマルチポートのセル配列に転写させ、アドレスオペランド、データオペランドの編成を前記マルチポートのセル配列に行うオペランド取得をさせ、前記AdrMdf回路とでアドレス生成を行い、前記命令語の中で、命令の実行を指示するビット値に依り、前記第1メモリ部のマルチアクセスのセル配列の値を、前記IF部と前記メモリバスとの間の前記AdrMdf回路でアドレス生成を行って前記アドレスオペランド値をアドレス信号として、又前記中継切替部で前記データオペランド値をデータ信号として、及び命令語の中のリードライトを指示するビットの値をリードライト信号として前記メモリバスに伝送して命令語を実行し、前記命令取得、解読、アドレス生成、オペランド取得、及び実行のサイクルをメモリサイクルで行う事を特長する制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、データを記憶するメモリ機能と共に、データをリードライトするメモリサイクルにより、CPUサイクルの命令取得、命令解読、アドレス計算、オペランド取得、実行の5段階の機能をメモリ側に備える記憶装置に関する
【背景技術】
【0002】
従来、PCやスマートフォンなどデジタル機器の部品実装では、CPU側に命令取得と、命令解読と、アドレス計算と、オペランド取得と、実行の5段階の機能を集中し、メモリ側は、記憶機能に特化した機能分割の技術が一般的であった。又、CPU等の中核部分を基板に固定し、記憶装置は拡張メモリとしてユーザーオプションで増設する方式が一般的な分割の技術であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
PCやスマホなどデジタル機器は性能毎にモデルがラインアップ化されており、ユーザー
が途中から機器の性能を改善する手段には、従来、ユーザーオプションで外付けする拡張メモリを増設する手段やHDD部をSSDに置換えて改良する手段が一般的であった。しかし、従来の手段では、機器のスループットを当座は改善できても、近年の新規アプリの急増や、ユーザーファイルの増加に依り、実装されているCPUでは性能不足になり、モデルチェンジが短期化していた。その結果、機器の提供側は、開発を繰り返す経済負担と、購入側は、機器本体ごと新モデルに買換える経済負担と、旧モデルがスクラップ化する資源損失の問題を生じていた。この為、記憶装置の増設や置換えの手段でも機器性能の持続的な向上の実現が課題であった。
【0004】
更に、従来の増設メモリは、記憶容量や記憶速度でシステムの性能に寄与しても、CPUの機能である命令コードの取得、命令解読、実行アドレス生成、オペランド取得、及び実行のCPUサイクルの5段階はCPU側に集約されていた。この結果、近年の新規アプリの急増などでも、CPU側にタスク処理の負荷が偏在しCPUの性能不足が表面化する問題を生じていた。この為、記憶装置を含み、CPUサイクルの5段階を分担し、CPU側の負荷を低減する課題があった。
【0005】
更に、従来のメモリ増設では、初期にはユーザーファイルが少なく、又、使用中に空き領域が断片化しメモリ資源が遊休の空き領域となる問題を生じていた。この為、記憶装置でメモリ資源の空き領域を当座の機器性能の向上に活かす活用手段が課題であった。
【0006】
更に、デジタル機器への新規アプリの急増などで、高速メモリとCPU等の間のシステムバスで伝送する信号のトラヒック量も増加し、信号がシステムバス上で輻輳し、システムの処理能力か目論見に達しない問題を生じていた。この為、システムバス上のトラヒック量を抑制するメモリとCPU間の機能分担が課題であった。
【0007】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、一般的にユーザーオプションで許容されている、増設の手法を用い、機器性能の持続的な向上が計れ、アプリの増加や外来負荷の増減にシステムの性能が柔軟で動的に追随する記憶装置の手段を得て、その結果、機器のライフサイクルの長寿命化と、機器の提供者側と購入者側の経済負担と、資源負担の軽減を目指している。
【0008】
【課題を解決するための手段】
【0009】
メモリ部は少なくとも、第1メモリ部と第2メモリ部を有し、第メモリ部は、マルチポートのセルを有し、
【0010】
第1メモリ部は、アドレス信号をデコードしたワード線でセルを選択し、ビット線からリードライトする第1のアクセス経路でデータバスに接続し、更に、データ信号をデコードした選択線でもセルを選択し、リードライトするマルチポートのセルに固有の少なくとも1つの第2のアクセス経路を有し、
【0011】
Mod選択部は、第1メモリ部のマルチポートのセルの値とで、記憶装置の動作モードを選択しモード信号を送出する回路を有し、
【0012】
アドレス信号の経路に、ルート切替部、論理アドレス形成部、連結部を含むAdrMdf回路を有し、ルート切替部は、メモリバスと、第1メモリ部の第2アクセス経路と、第2メモリ部のアドレスデコーダとの間で中継して、動作モードの指定に依り、アドレス信号の伝送ルート、方向を切替える回路を有し、
【0013】
論理アドレス形成部は、第1メモリ部の第2アクセス経路のデータ信号でアドレス信号を修飾混成した論理アドレス信号を伝送する回路を有し、
【0014】
連結部は、アドレスバスのビット巾を区切り、信号源の区切り毎にアドレス信号のビットを連結する回路を有し、
【0015】
データ信号の経路に、中継切替部とInsDec部を有し、中継切替部は、少なくとも、メモリバスと、第1メモリ部の第2アクセス経路と、第2メモリ部のデータポートとの間で中継し、モード信号に依り、データ信号の伝送ルートを切替える回路を有し、
【0016】
InsDec部は、モード信号に依り、第1メモリのマルチポートのセルに固有の伝送路の出力を命令コードとして解読し、解読信号を送出する回路を有し、
【0017】
第1メモリ部の第2のアクセス経路との伝送路には、IF部を有し、IF部は第1メモリ部のビット間、及びワード間でデータを移動する回路を有し、少なくとも、中継切替部と、InsDec回路に接続し、
【0018】
Bus回路は、メモリバスとの間で第1メモリ部と、中継切替部と、AdrMdf回路との信号を導通、不通にして中継し、
【0019】
第1メモリ部と、第2メモリ部と、Mod選択部と、アドレス信号に係るAdrMdf回路とデータ信号に係る中継切替部と、InsDec部と、IF部と、Bus回路を含む1組のセグメントを形成し、少なくとも1つ以上のセグメントをBus回路で接続して構成する手段を有する事に依り、セグメント部でCPUサイクルの、命令コードの取得、命令解読、実行アドレス生成、オペランド取得、及び実行の5段階に類する手段を備える。
【0020】
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】セグメントのブロック構成例である。
図2】Mem1配列が16ビット幅のワード構成例である。
図3】メモリ・サイクルのタイミング・チャート例である。
図4】第1メモリ部のマルチポートのセルと、IF部の回路例である。
図5】アドレス信号に係る論理アドレス形成部と、連結部と、ルート切替部の回路例である。
図6】データ信号に係るMod選択部と、InsDec部と、中継切替部の回路例である。
図7】動作モードが、PrgMod、AzAMod、PzAMod、及びDatModの時の同期制御部の制御フロー例である。
図8】メモリバスに係るChnSel部、ChnJun部、ChnCrs部の回路例である。
図9】第1メモリ部R0と第2メモリ部M0の物理アドレスと論理アドレスの配置例とバスネットのトポロジー例である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
第1の実施形態例の図1は、本案の記憶装置の構成単位となるセグメントの構成例のブロック図である。
【0023】
Seg S0は、第1メモリ部 R0、IF部R8、第2メモリ部 M0、CodDec回路 D0、AdrMdf回路 A0、同期制御部 F0、バス回路 B0、プログラムカウンタのPC P0に依るブロック構成例であり、本案の記憶装置は少なくとも1つ以上のSeg S0をBus回路B0でメモリバスQに接続して構築する。
【0024】
第1メモリ部 R0は、バス回路 B0にQRデータバスQ4と、QRアドレスバスQ5と、QRSigバスQ6で接続し、ワード線R4と、ビット線R5でアクセスする第1のアクセス経路を有すると共に、CodDec回路 D0に選択信号バスD5と、DRバスD6で接続し、AdrMdf回路 A0と、バス回路 B0と、CodDec回路 D0と、同期制御部F0にRDバスD7で接続し、センスアンプ部R7とIF部R8を通じて選択信号バスD5と、所属線R6でアクセスする第2のアクセス経路を有している。
【0025】
AdrMdf回路 A0はバス回路 B0にBAバスL5で接続し、第1メモリ部R0とIF部R8のRDバスD7で接続し、第2メモリ部M0のアドレスデコーダMem2AdrDec M1とAMアドレスバス A2で接続して、各々の間でアドレス信号の中継に位置している。又、PC P0とCodDec回路D0と同期制御部F0にDFAPバスA1で接続している
【0026】
CodDec回路D0は、Mod選択部 D1と、中継切替部D3と、InsDec部D2を含んで構成し、第1メモリ部R0に選択信号バスD5と、DRバスD6と、RDバスD7で接続し、第2メモリ部 M0にDMデータバスD4で接続し、AdrMdf回路 A0と、同期制御部F0と、PC P0にDFAPバスA1で接続し、メモリバスL0にBDバスL2で接続している。
【0027】
od選択部 D1は、CodDec回路D0の中で、第1メモリ部 R0にRDバスD7で接続し、AdrMdf回路 A0と、同期制御部F0と、PC P0にDFAPバスA1で接続している。
【0028】
中継切替部D3は, CodDec回路D0の中で、バス回路 B0にBDバスL2で接続し、第1メモリ部R0にIF部R8を介してDRバスD6と、RDバスD7で接続し、第2メモリ部M0のDatPort M2にDMデータバスD4で接続して、各々の間でデータ信号の中継に位置している。
【0029】
InsDec部D2は、CodDec回路D0の中で、第1メモリ部 R0に選択信号バスD5と、RDバスD7で接続し、同期制御部F0にDFAPバスA1で接続している。
【0030】
Bus回路B0は、第1メモリ部 R0にRDバスD7と外郭バスQ1で接続し、中継切替部D3にBDバスL2で接続し、AdrMdf回路 A0にBAバスL5で接続し、同期制御部F0にBFバスL3で接続し、隣接のセグメントのSeg S0にメモリバスQ0で接続している。
【0031】
第2メモリ部 M0は、AdrMdf回路A0にアドレス信号のAMアドレスバスA2で接続し、中継切替部D3にDMデータバスD4で接続し、同期制御部 F0にCSRW系信号のFMSigバス F2で接続しており、一般的なメモリインターフェースのアクセス経路を有している。
【0032】
同期制御部 F0は、Bus回路B0にBFバスL3で接続し、第2メモリ部M0にFMSigバスF2で接続し、CodDec回路D0と、AdrMdf回路 A0と、PC P0にDFAPバスA1で接続している。
【0033】
プログラムカウンタのPC P0は、AdrMdf回路A0と、同期制御部F0にDFAPバスA1で接続している。
【0034】
次に、上記第1の実施形態例の接続に依る手段を説明する。従来は、メモリバスQ0とメモリ部とのアドレス信号の関係は、メモリバスQ0からメモリ部にアドレス信号を伝送する一方通行の関係で有った。しかし、本案の実施形態では、メモリバスQ0と、第1メモリ部R0と、第2メモリ部M0との間に、動作モードに依り、アドレス信号を双方向に中継するAdrMdf回路A0を配置し、第1メモリ部R0のオペランドデータ、又はPC P0のカウント値からメモリバスQ0側にアドレス信号として送出する経路を有している。
【0035】
即ち、CPUサイクルの5段階の実行アドレス生成の段階に類するアドレス計算の段階の経路の手段を有している。
【0036】
又、従来、データ信号の関係は、メモリバスQ0とメモリとの間で送受する関係であった。しかし、本案の実施形態では、第2メモリ部M0と第1メモリ部R0との間に、動作モードに依り、データ信号を双方向に中継する、中継切替部D3を配置し、第2メモリ部M0の出力データ信号をメモリバスQ0を介さず第1メモリ部R0に送出する接続回路も有している。
【0037】
従って、CPUサイクルの5段階の命令取得の段階に類する経路を有している。
【0038】
又、第メモリ部の出力データ信号は、セグメント内の動作モードを決定するMod選択部D1とのRDバスD7の接続を有し、決定した動作モードをCodDec回路D0内でInsDec回路D2と中継切替部に接続し、AdrMdf回路A0と、同期制御部F0と、PC_P0に伝送するDFAPバスA1の接続を有している。
【0039】
更に、第2メモリ部M0の出力データ信号を動作モードに依り、命令コードを解読するInsDec回路D2に伝送するRDバスD7の接続を有している。
【0040】
従って、CPUサイクルの5段階の命令解読の取得に類する経路を有している。
【0041】
InsDec回路D2での解読結果は、Mem1配列R3のワードを選択する選択信号バスD5の接続を有し、
【0042】
選択したワードで第2のアクセス経路の入出力信号のビット間、及び第1メモリ部のワード間でデータを移動してオペランドを生成するIF部R8にDRバスD6で接続を有している。
【0043】
従って、CPUサイクルの5段階のオペランド取得の段階に類する経路を有している。
【0044】
生成したオペランドを命令コードの解読結果に依り、アドレス信号、データ信号としてIF部R8からBus回路B0と、メモリバスと、AdrMdf回路A0と、PC P0に伝送するRDバスD7の接続を有している。
【0045】
即ち、第1の実施形態例は、一般的なメモリクセスの手段に加えて、動作モードに依り、CPUサイクルの5段階の流れに沿った流れをSeg S0内の接続関係に収めた形態を有し、Bus回路B0を介して、メモリバスQ0に接続して構成する請求項の実施形態例である。
【0046】
以降、接続関係に在る、Mem1配列R3と、AdrMdf回路F0と、IF部R8と、CodDec回路D0、Bus回路B0に付いて説明する。
【0047】
第2の実施例の図2は、Mem1配列R3のワードの構成例である。1ワードを16ビット幅とした例である。
【0048】
以降の説明では、図2の行欄の行1~12のワード名欄に示すワード名を用いる。
【0049】
ワード名の引用で、ビットを指す場合は、ワード名、又はビット列名の後に“-”を付し、ビットの位置を示し。上位バイト、下位バイトを指す場合は、各々-E、-P、-B、-Aと示し、1ワードを指す場合は、-EP、-BAと表し、2ワードを指す場合は、-EPBAと示して説明する。各ワードの意味は、引用する際に適宜、説明する。
【0050】
同様に、バス名、及び信号名に関しても、部分的、又は全体を指す場合は、バス名、信号名に“-”で繋いで表現する。即ち、図2のrAdrの信号で最下位の8ビットを指す場合はrAdr-Aと表現し、32ビットオ分を指す場合は、rAdrーEPBAと表現する。又、Mem1配列R3のワードに係る有体物の信号線で有る事を示す場合は、ワード名の末尾に“s”付して表現する。
【0051】
rModのビットrMod-b15~b14はビット列名をbModと称し、本案記憶装置の動作モードを2ビット指定し、ビットbIntReqはシステムへの割込み要求の状態を保持する例である。
【0052】
行5のrBufは、動作モードに依存して、命令コードをプリフェッチするワードである。
【0053】
行6のrFchは、動作モードに依存して、rBufから命令コードをフェッチするワードであり、rFch-b15はExcビットで、Mem1配列R3の第2のアクセス経路からRDバスD7データの送出を指示するビットである。rFch-b8はLHビットで、下位8ビットのオペランド部rFch-b7~b0を伝送先を指定するビットの例である。
【0054】
第3の実施例の図3は、本案の記憶装置の動作を説明する為に、一般的なSRAMと類似したタイミングチャートを例示している。3本のクロックTa,Tb,Tcからから生成する同期信号のTAdr、TCS、TOE、TRWTDIO、T1~T8の例である。制御周期信号名に付した括弧内の信号名は、従来の一般的なSRAMメモリの入出力信号名のタイミングチャートと類似している事を表したものである。
【0055】
以下の同期信号の説明では、信号の名称と時間域と位置付けの説明に留め、その作用と機能に関しては、各回路の動作説明の中で、説明する。
【0056】
例えば、CodDec回路では、rBufが1メモリサイクル前の相T5で取得した命令コードを相T1でrFchに取り込み解読する起点の同期信号になる。AdrMdf回路では、rAdr-EPと、rPag-EPの排他的論理和の総和により、bBusReq信号の送出する起点や、PC_P0のカウントを停止する起点になる。
【0057】
相T1は、rFchがrBufの値をフェッチし出力開始するタイミングの例。
【0058】
TAdrは、T1からT8の期間に、アドレス信号をアドレスバスとの間で送受するタイミング例。
【0059】
TCSは、T2からT7の期間に、CS信号をSigバスから受信するタイミング例。
【0060】
TOEは、T3からT6の期間に、OE信号をSigバスとの間で送受するタイミング例。
【0061】
TRWは、T4からT5の期間に、RW信号をSigバスとの間で送受するタイミング例。
【0062】
TDIOは、T5からT6の期間に、データ信号をデータバスとの間で送受するタイミング例。
【0063】
相T5はrBufがDRバスD6の信号をプリフェッチするタイミング例。
【0064】
相T8の立下りエッジは、PC+1カウントアップのタイミングの例。
【0065】
第4の実施形態例の図4は、本案のMem1配列R3にマルチポートのセルを含む例、及びマルチポートのセルがフラッシュメモリセルC1、又はDRAMセルC2、又はSRAMセルC3である場合の接続形態例、及びセンスアンプ部R7と、IF部R8の接続例である。
【0066】
マルチポートのセルはワード線とビット線でリードライトする第1のアクセス経路の他に、セルに固有の第2のアクセス経路として、フラッシュメモリのセルC1では、ゲートC21のフローティングゲートC11からセルC1に固有の所属線R6aを設けた実施例である。
【0067】
又、DRAMのセルC2では、Mem1AdRDec R1由来のワード線R4bで導通するゲートC22のビット線R5bとは別に、CodDec回路D0に由来の選択線D5aで導通するゲートC23でセルC2に固有の所属線R6bを設けた実施例である。
【0068】
又、SRAMのセルC3では、ドライバートランジスタC26のゲート側で信号値を記憶するノードC13に所属線R6cを設けた例である。
【0069】
IF部R8の接続関係の表現法は、バスを構成する線は、その内の1本を描いて、接続と論理を表現している。従って、アドレス信号やデータ信号などバス内で異なる次数の線も同様の接続経路と論理である。
【0070】
フラッシュメモリなどフローティングゲートで記憶するセルC1はフローティングゲートC11からセルに固有の所属線R6aでセンサーアンプ部R7に接続している。
【0071】
DRAMメモリなど容量部で記憶するセルC2は選択線D5aのゲートC23からセルに固有の所属線R6bでセンアンプ部R7に接続している。
【0072】
SRAMメモリなどフリップフロップ部で記憶するセルC3はドライバートランジスタC26のゲート側で信号値を記憶するノードC13からセルに固有の所属線R6cでセンサーアンプ部R7に接続している。
【0073】
以上、説明した通り、本案のセルでは、マルチポート部のセルに固有の第2のアクセス線路の所属線R6の本数を最小限に抑え、書込み、消去、記憶値の読出しをセンスアンプ部 R7側でビット毎に行う線路の手段を有している。即ち、第2のアクセス経路の為のトランスファーゲート数を削減でき、従って、メモリマットの高密度化に有益である。
【0074】
更に、フラッシュメモリの類では、一般に、記憶値の消去がブロック単位、又は書込み、読出しがページ単位に制約されているが、本案ではセル単位で消去、書込み、読出できる手段を有している。従って、課題であったユーザーファイルの保持に対して、フラッシュメモリの活用に有益である。
【0075】
次にIF部R8の接続関係と有する手段を説明する。IF部R8は、入力の選択信号バスD5と、DRバスD6でCodDec回路D0に接続し、SIバスR9でセンスアンプ部R7を介して、Mem1配列R3に接続し、RDバスD7でBus回路B0と、CodDec回路D0と、AdrMdf回路A0に接続している。
【0076】
D7-Mod線の出力方向は、RDバスD7に接続している。一方、入力方向はセンスアンプ部R7、TRI素子S42を介して、Mem1配列R3の図2の行1~4に示すrModとrJun、rMap-EP、rPag-EPの所属線R6に接続している。
【0077】
従って、入力線D5-IsInsのIsIns信号が“1”の時に、rModと、rJun、rMap-EP、rPag-EPの値をRDバスD7に送出する。
【0078】
R9-Buf線は、DRバスD6の入力信号を図2の行5のrBufに、外部入力のIsIns信号が“1”で、相T7が“1”の時に伝送する。
【0079】
SIバスR9のR9-Buf線の出力方向は、センスアンプ部R7を介して、Mem1配列R3の図2の行5に示すrBufの所属線に接続している。又、入力方向は、DRバスD6に、TRI素子S12、S11を介して接続している。
【0080】
即ち、動作モードが非RAMModを示す入力線D5-IsInsのIsIns信号が
ードを伝送する手段を有している。従って、命令コードをMem1配列R3上にプリフェッチする手段を有している。
【0081】
次に、R9-Fch線の出力方向は、図2のrFchの所属線R6に接続している。又、入力方向は、rBufの所属線に、センスアンプ部R7、TRI素子S21、S22を介して接続している。
【0082】
m1配列R3上にフェッチするCPUサイクルの命令コードの取得段階に類する手段を有している。
【0083】
次に、R9-b15~b8線の出力方向は、図2の行7~行12の上位8ビットの所属線に接続している。又、入力方向は、rFchの下位8ビットの所属線に、センスアンプ部R7、TRI素子S31~S33、S35を介して接続している。
【0084】
又、R9-b7~b0線の出力方向は、図2の行7~行12の下位8ビットの所属線に接続している。又、入力方向は、rFchの下位8ビットの所属線に、センスアンプ部R7、TRI素子S31~S34を介して接続している。
【0085】
即ち、入力線D5-IsInsのIsIns信号が“1”、且つD5-T1線の相T1が”1”、且つD5-LHが“0”の時に、rFchの値を図2の行7~行12に読込む手段を有している。従って、命令コードのオペランド部分を、Mem1配列R3上に伝送し、CPUサイクルのオペランドの取得段階に類する手段を有している。
【0086】
次に、R9-Acc線の出力方向は、図2の行12の所属線に接続している。又、入力方向は、DRバスD6に、TRI素子S52、S51を介して接続している。
【0087】
即ち、入力線D5-IsInsのIsIns信号が“1”、且つD5-Dir線の信号が“1”の時に、DRバスD6のデータをrAccに読込む手段を有している。
【0088】
次に、R9-rMod-IntReq線の出力方向は、図2の行1のbIntReqビットの所属線に接続している。一方、D7-IntReq線の出力方向は、RDバスD7に接続している。又、入力方向は、選択信号バスD5のIntReq線に、TRI素子S61、S62を介して接続している。
【0089】
即ち、入力線D5-IsInsのIsIns信号が“1”、且つIntReq信号が“1”の時のみ、IntReq線の“1”信号をbIntReqビットに読込み保持する手段と、RDバスD7に割込み要求信号を伝送し、割込みイベントの発生をメモリバスQ0、同期制御部F0に知らせる手段を有している。
【0090】
次に、D7-AD線の出力方向は、RDバスD7に接続している。又、入力方向は、図2の行7~10のrAdrーEP、rAdr-BA、rJmp-EP、rJmp-BA、rDatのセル毎の所属線R6に、センスアンプ部R7、TRI素子S41、S43を介して接続している。
【0091】
即ち、IsIns信号が“1”、且つD5ーExcs線のExcs信号が“1”の時に、RDバスD7を介して、アドレス信号をAdrMdf回路A0、又,データ信号を中継切替部D3に送出する手段を有している。
【0092】
センスアンプ部R7は、セルに固有の所属線R6の微弱な信号を基準信号と比較増幅し出力段に伝送する。
【0093】
以上、第4の実施形態例で説明した通り、本案の第1メモリ部R0は、アドレス信号に依り、リードライトする第1のアクセス経路の他に、CodDec回路D0からの選択信号に依る第2のアクセス経路を有し、当該Seg S0の動作モードと、制御パラメータの保持と送受をする手段を有している。従って、セルの兼用による、メモリ資源の有効活用に有益である。
【0094】
更に、相T7で一旦、rBufに読込んだ命令コードを相T1でrFchにフェッチし、InsDec部D2に送出する。即ち、CPUサイクルの命令コードの取得段階に相当する手段を有している。
【0095】
更に、オペランドの取得段階に相当する手段を有している。従って、CPUの負荷軽減に有益である。
【0096】
更に、マルチポートのセルは、第1のアクセス経路からもデータをリードライトできる。即ち、当該Seg S0以外からのライト操作を第2のアクセス経路に伝送する手段を有している。従って、CPU、及び Seg S0間の連携に依る、CPUの負荷軽減に有益である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0097】
【文献】特表2016-531433
【0098】
デュアルポートのSRAMセルについては、上記の先行技術文献に依り、トランスファーゲートをデュアルに設ける方式が提案されている。
【0099】
第5の実施形態例の図5は、アドレス信号の論理アドレス形成部と、連結部と、ルート切替部で構成したAdrMdf回路A0の回路例である。
【0100】
図の表現法は、表現法は、バス構成する線は、その内の1本を描いて、接続と論理を表現している。従って、バス内での異なる次数の線も同様の接続経路と論理である。
【0101】
接続例で、入力端は、DFAPバスA1でMod選択部D1のPrgMod、AzAMod、PzAMod、DatMod、RAMModのモード信号線に接続し、プログラムカウンタP0のPC-BA信号と接続し、RDバスD7でMem1配列R3の8ビット幅 のrAdrーE、rAdrーPと、16ビット幅のrAdr-BAと、rPag-Pの8ビットと、rMapーPの8ビットの出力とIF部R8を介して接続し、BAバスL5でメモリバスL0のアドレスバスに接続している。
【0102】
入出力端は、BAバスL5で、メモリバスL0とアドレス信号の8ビット幅のバス AdrBusーPと、16ビット幅の AdrBus-BAに接続している。
【0103】
出力端は、BAバスL5でメモリバスL0とアドレス信号の8ビット幅のAdrBus-E信号と接続し、AMアドレスバスA2でMem2AdDec M1の上位8ビットのAdrDec-Pと、下位16ビットのAdrDec-BAに接続している。
【0104】
次に各部の動作と手段を説明する。論理アドレス形成部は、PrgMod、AzAMod、PzAModの時、OR素子A10でTRI素子A29が導通し、Mem1配列R3に由来のrPag-Psの信号をMem2AdDec M1の上位8ビットのAdrDec-Pに伝送する。
【0105】
即ち、rPag-Psの値で、第2メモリ部 M0に本案の記憶装置側で動的に与える手段を有している。従って、同じ論理アドレスの複数の第2メモリ部M0を平行してアドレシングする手段を有し、課題のスループットの向上に対し、並列処理に依る高速化に有益である。
【0106】
DatModの時は、BAバスL5からのアドレス信号AdrBus-Pを記憶配列のrMap-Psのビット値が“1”の時はTRI素子A42を介し、一方“0”の時は、INV素子A40、TRI素子A41で反転信号をTRI素子A30とA31を介して、AdDec-Pに伝送する。又、AdrBus-BAの信号は、TRI素子A32を介しAdDec-BAに伝送する。
【0107】
即ちDatModの時,論理アドレス形成部はrMap-Psでビット修飾するビット位置に依り、第2メモリ部M0に複数の論理アドレスを動的に与える手段を有している。
【0108】
論理アドレス形成部は、上記の通り、第1メモリ部の第2アクセス経路のデータ信号でアドレス信号を修飾混成した論理アドレス信号と物理アドレス信号を伝送する手段を有している。
【0109】
即ち、ソフトウェアで複数のメモリ配列を同一のアドレス上に、論理アドレスを動的に多重化して、並列なメモリアクセスが容易になる特長、及び、アドレス領域毎のワードサイズの拡張が容易になる特長を有している。
【0110】
従って、従来の課題である、アプリケーションの多様化に依る負荷の増大に対して、非シンプレックスなメモリシステムに依るスループットの追随、及びワードサイズの追随に有益である。
【0111】
更に、不測のメモリエラーに対し、正常な第2メモリ部M0のアドレスでリカバリーする方法や、マルチシステム化が容易になり、信頼性の向上にも有益である。
【0112】
更に、アドレス空間上でメモリ領域の断片や遊休部を論理アドレスに依り、連続的な空き領域に再編成する方法が容易になり、課題であったメモリの空き領域の資源活用に有益である。
【0113】
次に、アドレス信号の連結部の回路例は、Mem2AdrDec M1側のAMアドレスバスA2に向けて、動作モードがPrgModかAzAModかPzAModの時は、OR素子A10が“1”になり、TRI素子A27~A29が導通し、AdrDec-PにrPag-Psの信号を伝送し、AdDec-BAに、プログラムカウンタ のPC P0の下位16ビットのPC-BAを伝送する。
【0114】
即ち、第2メモリ部M0を論理アドレスのページに変更し、ページ内をPCP0のカウント信号でアドレシングする手段を有している。
【0115】
又、動作モードがDatModの時は、TRI素子A30~A32が導通し、AdDec-Pにビット修飾を通過したAdrBus-Pの信号を伝送し、AdrDec-BAに、AdrBus-BAの信号を伝送する。
【0116】
即ち、第2メモリ部M0を論理アドレスのページに移動し、AMアドレスバスA2のアドレス信号でアドレシングする手段を有している。
【0117】
又、動作モードがRAMModの時は、TRI素子A24、A25が導通し、AdDec-PにAdrBus-Pの信号を伝送し、AdrDec-BAに、AdrBus-BAの信号を伝送する。
【0118】
即ち、汎用メモリと同様に、BAバスL5のアドレス信号でアドレシングする手段を有している。
【0119】
連結部は、上記の通りアドレスバスのビット巾を区切り、信号源の区切り毎にアドレス信号のビットを連結する回路を有して、メモリをアクセスする手段を有している。
【0120】
従って、連結部は第2メモリ部M0を動作モード毎にセグメント化したメモリ資源の活用に有益である。
【0121】
次に、ルート切替部の回路例は、Bus回路 B0側のBAバスL5に向けて、動作モードがPrgModかAzAModかPzAModの時に、OR素子A10が“1”でTRI素子A20、A21が導通し、AdrBusーEに、rAdrーEsの信号を、AdrBusーPに、rAdrーPsの信号を伝送する。
【0122】
又、PrgModの時は、TRI素子A22が導通し、AdrBus-BAに、rAdr-BAsの信号を伝送する。
【0123】
即ち、Mem1記憶配列R3内のオペランド値に依り、アドレス空間上をアドレシングする手段を有している。
【0124】
又、AzAModの時は、TRI素子A26が導通し、AdrBus-BAに、PC-BAの信号を伝送する。
【0125】
即ち、ページ内を連続的にアドレシングする手段を有している。
【0126】
又、PzAModの時は、TRI素子A23が導通し、AdrBus-BAに、rAdr-BAの信号を伝送する。
【0127】
即ち、固定のアドレスへのアドレシングとページ内との連続的なアドレシングの手段を有している。
【0128】
即ち、ルート切替部は、メモリバスQ0と、第1メモリ部R0の第2アクセス経路と、第2メモリ部M0のアドレスデコーダM1との間で中継して、動作モードの指定に依り、アドレス信号の伝送ルートと受信送信を切替える手段を有している。
【0129】
次に、動作モード別に作用を説明する。PrgModの動作モード例では、当該Seg S0の第2メモリM0へはrPag-Pのビット値とPC-BAのビット値を連結したアドレス信号でシーケンシャルにアドレシングし、一方、Bus回路 B0へは、rAdrーEPBAの信号を送出する。
【0130】
即ち、命令コードを取得するアドレシング、及びデータ送受のアドレシングをする手段を有している。従って、CPUサイクルの命令取得の段階とオペランド取得の段階の負荷低減に有益である。
【0131】
次に、PzAModの動作モード例は、一定のアドレス番地とメモリ領域との間でアドレスを送受信する例であり、Mem1配列R3の値で動的に設定する手段を有している。
【0132】
次にAzAModの動作モード例は、メモリ領域間でアドレスを送受信する例であり、Mem1配列R3の値で動的に設定する手段を有している。
【0133】
即ち、DMACに類似する手段を有し、従って、課題であった機器性能の永続的な向上と、データ転送のCPUへの負荷低減に有益である。
【0134】
次にDatModの動作モード例は、当該Segの第2メモリを、論理アドレスでもアクセスするモードである。
【0135】
次に、RAMModの動作モード例は、汎用メモリとしてアドレシング可能な動作モードである。
【0136】
AdrMdf回路A0は、BAバスL5との間で中継し、アドレス信号の受信に限らず、Mem1配列R3のオペランドの送出を動的に切り替える手段を有している。
【0137】
即ち、従来の課題であったCPUサイクルの5段階の内、実行アドレス生成の手段を有し、従って、CPUの負荷軽減に有益である。
【0138】
更に、本案の記憶装置を動作モードの間で融通でき、課題であったメモリ資源の活用に有益である。
【0139】
第6の実施形態例の図6は、CodDec回路 D0 をMod選択部D1、中継切替え部 D3、InsDec部D2から構成した例である。
【0140】
前述の図2でrFchの命令コード例は、rFchのb15が実行指示のbExcビット、b14がリードライト指示のbRedビット、b13~b12は空きビット、b11~b8がコード部、b7~b0をオペランド部と称し、bExcビットは、Mem1配列R3からBus B0へRDバスD7を介して伝送を指示する例であり、bRedビットは、外部入力のRW信号と共に、同期制御部F0でSeg S0内のDir信号を生成している。
【0141】
図2のMod選択部 D1で入力線のrMod-b15s~b14sは、Mem1配列 R3でrModのビットb15とb14の出力とIF部R8を介してRDバスD7で接続している。又、外部入力のIsIns信号は、DFAPバスA1を介して同期制御回路F0に接続している。
【0142】
出力線は中継切替部 D3 と、InsDec部 D2 に接続している。動作モードを表すMod信号のRAMMod、PrgMod、AzAMod、PzAMod、DatModの線はDFAPバスA1でAdrMdf回路 A0、プログラムカウンタのPC P0に接続している。
【0143】
InsDec部 D2の入力端 rFch-b11~b8は、RDバスD7で、Mem1配列R3の対応するセルの出力端に接続している。
【0144】
出力端は、4-16デコーダ D27の出力端で、選択信号バスD5を介して、IF部R8でMem1配列 R3の対応するセル配列の選択線、及びDFAPバスA1で同期制御部 F0に接続している。
【0145】
中継切替部D3の入力は、Mod選択部D1に接続し、RW信号系のDir信号はDFAPバスA1で同期制御部F0に接続している。入出力はデータ伝送のBDバスL2がBus回路B0に接続し、DMデータバスD4がDatPortM2に接続している。出力はデータ伝送のDRバスD6でIF部R8を介しrBufsの入力と接続している。
【0146】
次に、CodDec回路D0が有する手段を説明する。Mod選択部D1は、IsIn
り、PrgMod、AzAMod,PzAMod,DatModの何れかのモード信号をDFAPバスA1に送出する。又、PrgModの選択信号を、中継切替部D3に送出する。又、OR素子D15でPrgModかAzAModかPzAMod,かの選択信号をInsDec回路D2に送出する。
【0147】
中継切替部D3は、PrgMod信号が“1”の時は、TRI素子D31が導通し、DMデータバスD4の第2メモリ部M0の出力データをDRバスD6のrBuf側に導通する。
【0148】
即ち、第2メモリ部M0の命令コードをMem1配列R3のrBufに伝送する手段を有している。
【0149】
更に、Dir信号が“1”の時に、AND素子D38に依り、TRI素子D32を導通し、BDバスL2のデータ信号をrAccに導通する。
【0150】
即ち、命令コードがリード系の時、対象のメモリから読み出したデータをrAccに伝送する手段を有している。
【0151】
rDatsの信号をBDバスL2に導通する。
【0152】
次に、PrgMod信号が“0”でDir信号が“1”の時は、AND素子D40でTRI素子D34が導通し、BDバスL2のデータ信号をDMデータバスD4に導通する。
【0153】
即ち、バス回路B0からのデータ信号を第2メモリ部M0に伝送する手段を有している。
【0154】
一方、Dir信号が“0”の時には、AND素子D41でTRI素子D35が導通し、DMデータバスD4のデータ信号をBDバスL2に導通する。
【0155】
即ち、第2メモリ部M0からのデータ信号をBus回路B0側に伝送する手段を有している。
【0156】
次に、InsDec部D2では、動作モードが、PrgModかAzAModかPzAModの時にRDバスD7のrFch-b11~rFch-b8の値を4-16デコーダ素子D27でデコードして“1”信号を選択信号バスD5の対応する線に送出する。
【0157】
即ち、命令コードを解読し、選択信号を第1メモリ部R0に送出する。
【0158】
又、命令コードのrFch-b14をExcs信号として、rFch-b13をRWs信号として、選択信号バスD5に送出する。
【0159】
以上、第6の実施形態例で説明した通り、動作モードのPrgModは、第2メモリ部M0に記憶したデータ列を命令コードとしてCodDec回路D0で解読し、Seg S0内のメモリサイクルでプログラムを実行するモード例である。
【0160】
AzAModは、第2メモリ部M0のブロック単位のデータを他のSegとの間で書出す、又は読込むモード例である。
【0161】
PzAModは、第2メモリ部M0のブロック単位のデータを他のSegの一定のアドレス番地との間で書出す、又は読込むモード例である。
【0162】
RAMModは、第1メモリ部R0と第2メモリ部M0が、汎用メモリとして、メモリバスとの間で、アドレス信号と、データ信号と、CSRW系のSig信号で、アクセスする一般的なメモリのモード例である。
【0163】
DatModとは、本案の記憶装置が、RAMModで無い時に、SegS0単位で第2メモリ部M0をRAMModと同様のアクセスを有するモード例である。
【0164】
CodDec回路 D0は、以上説明した通り、Mod選択部D1の動作モードに従って、中継切替部D3で、第2メモリ部M0から第1メモリ部R0への伝送、及び第1メモリ部R0からBus回路B0へ伝送する手段を有し、InsDec部D2は第1メモリ部R0に伝送された命令コードを解読と実行する手段を有している。即ち、CPUサイクルで有る、命令コードの取得、命令解読、実行アドレスの生成、オペランドの取得、実行に類似する5段階をリードライトのメモリサイクルで行う手段を有している。従って、課題であった、CPU負荷の軽減に有益である。
【0165】
更に、命令コード、及びオペランド取得は、隣接するMem2配列とMem1配列との間の内部のDMデータバスD4、DRバスD6、RDバスD7を介して行える。従って、課題であった、輻輳の低減に対して、メモリとCPUの間のシステムバス、及びメモリバスQ0の伝送量を低減でき、有益である。
【0166】
更に、CodDec回路D0は、rFchを含め、Mem1配列R3のマルチポートのセルのパラメータを使用している為、動作モードに依り、当該Seg外から書替え可能である。即ち、データバス上に従来は、命令コードとデータが混在したが、本案では、命令コード、又はデータに流れの主流を選択する手段と、当該第2メモリ部M0に命令コードを置くか、データを置くか選択する手段を有している。従って、課題となっていたバス上の輻輳問題と、ユーザーアプリ多様化の課題に対して、有益である、
【0167】
更に、PzAModとAzAModでは、rFchの命令コードを書き換え無い期間は、当該命令を繰り返し実行する事が可能になる。即ち、当該命令コードを転送の実行命令にすれば、第2メモリ部M0からシステムの特定アドレスへの転送、又は、他のメモリ領域へのDMA転送が可能である。従って、DMA転送の専用ICやCPU負荷の軽減に有益である。
【0168】
第7の実施形態例の図7は、同期制御部F0の制御フローの例を前述図3のタイミングに沿って表した図である。
【0169】
段階F01でMod選択部D1で決まる動作モードに依り、AdrMdf回路A0を動作する。
【0170】
段階F02で動作モードがPrgModの時は段階F11へ、AzAModとzAModの時はF12へ、DatModの時は分岐6番に制御フローを分岐する。
【0171】
段階F11でIF部R8に依り、相T1でrBufからrFchに命令コードをフェッチする。
【0172】
段階F12でInsDec部D2に依り、rFchの命令コードをデコードする。
【0173】
段階F13でrFchが転写指示命令の時は、rFch-b8のLH信号が“1”の時は下位バイトを下位バイトに、“0”の時は下位バイトを上位バイトに転写し、Mem1配列にオペランドを取得する。
【0174】
段階F14で同期制御部F0に依り、割込み要求状態を発する。rAdr-EP値がrPag-EP値と不一致の場合は、IntReqビットを立て、割込み要求信号をSigバスに送出する。
【0175】
段階F15でInsDec回路D2のExcsが“0”の時、IF部R8はD7-ADバスをトライステートにする。
【0176】
段階F16でExcsが“1”の時、IF部R8D7-ADバスにアドレス信号を送出する。
【0177】
段階21で同期制御部F0に依り、アドレスバスのAdrEP信号とrPag-EPの値が一致の場合は、当該SegS0の第2メモリ部のCS信号をイネーブルにし、不一致の場合はディスエーブルする、CS,RW系信号の制御を行う。
【0178】
段階F31で同期制御部F0は、アクセス指示ビットのRWsの値で制御フローを分岐する。
【0179】
段階F32で同期制御部F0は、イネーブルのTOE信号を送出する。
【0180】
段階F41で同期制御部F0は、RWsの値の反転のDIR信号をIF部R8に送出する。
【0181】
段階F51でIF部R8に依り、相T5で命令コードをrBufにプリフェッチする。
【0182】
段階F52でIF部R8に依り、中継切替部D3からリードデータをrAccに取得する。
【0183】
段階F42で同期制御部F0は、RWs値の信号をSigバスに送出する。
【0184】
段階F53でIF部R8に依り、rDatの信号送信する。
【0185】
段階F71で同期制御部F0は、rAccとrCcfのビットを比較し、一致の場合は、rJmp-BA値をPC-PAにロードする。
【0186】
段階F72で同期制御部F0は、PCのカウントを行う。
【0187】
段階F73で同期制御部F0は、PCのオーバーフロービットのPCOvを判定し制御フローを分岐する。
【0188】
段階F81で同期制御部F0は、PCのカウントを停止し、割込み要求信号をSigバスに送出する。
【0189】
段階F82でPC P0はPCSttビットが“1”の停止の場合は、開始の条件迄待機する。PCSttビットが“0”の場合はフローの先頭に戻る。
【0190】
段階F02で動作モードがDatModの時は、段階F21処理を行う。
【0191】
段階F22で第2メモリ部M0は、L5のアドレスバスとL2のデータバスを経て汎用メモリのアクセスを行いフローの先頭に戻る。
【0192】
第8実施形態例の図8はBus回路 B0の回路例である。
図8の表現法は、バスを構成する線は、その内の1線に依り、接続と論理を表現している。従って、アドレスバス、データバス、メモリ制御バスの線の接続経路と論理も同様の例である。
【0193】
メモリバスQ0の構成は、外部装置、又は隣接以遠のSeg S0と外郭との伝送路となる外郭バス Q1と、セグメントのSeg S0間の伝送路となる内郭バスQ2、Q3の計3チャンネルで構成した例である。
【0194】
バス幅は外郭バスQ1が57ビットとし、内訳はアドレスバスを32ビット幅、データバスを16ビット、CSRW系信号のSigバスを9ビットとした例である。
【0195】
内郭バスQ2,Q3のバス幅は、アドレスバスがrAdrEの8ビット幅を除く、24ビット幅で構成し、データバスは16ビット幅で構成し、Sigバスは4ビット幅で構成する例である。
【0196】
図8で回路部の構成は、上記のメモリバスQ0に対して、
Seg S0と、その隣接のSegとの伝送路を導通、不通にするチャネル接続回路部 B3、B5と、外郭バス Q1、内郭バスQ2、Q3と当該Seg S0の内郭部との伝送路を導通、不通にするチャネル選択回路部B4と内郭バス Q2、Q3を構成する線の相互間の伝送路を導通、不通にするクロス接続回路部B2で構成した実施形態例である。
【0197】
又、図2の列1~2は、IsIns信号が“1”の時に、Bus回B0の制御に係るMem1配列R3のビット例で、rModにSelのビットと、rJunのビットを有する例である。
【0198】
次に接続関係を説明する。外郭バス Q1は 隣接するSegの外郭バスに接続し、記憶装置を構成する。
【0199】
内郭バス Q2は、隣接するSegの内郭バス Q2に接続し、内郭バス Q3も隣接するSegの内郭バス Q3接続している。
【0200】
外郭バスQ1の双方向バスは、第1メモリ部R0に接続している。
【0201】
メモリバスL0の双方向バスは、CodDec回路D0と、AdrMdf回路 A0と、同期制御部F0に接続している。
【0202】
入力のrSel-b10s~b8sは、RDバスD7でIF部R8のrSel-b10~b8の出力に接続している。
【0203】
入力のrJun-b11s~b8sは、RDバスD7でIF部R8のrJunb11~b8の出力に接続している。
【0204】
次に、各部の回路構成例を説明する。チャネル選択回路部 B4は、rSel-b10~rSel-b8の値に依り、外郭バスQ1に属する線路Q11、及び内郭バスQ2、Q3に属する線路 B14、B17と、メモリバスL0との間で伝送路の信号を導通又は不通にするTRI素子 B41~B46から成っている。
【0205】
チャネル接続回路部 B3とB5は、rJun-b11~rJun-b8の値に依り、隣接するSeg S0との間で伝送路の信号を導通又は不通にするTRI素子B31~B34、及びB51~B54から成っている。
【0206】
クロス接続回路部 B2は、rJun-b0、rJun-b1の値に依り、内郭バス Q2とQ3との間で信号を導通又は不通にするTRI素子 B21、B22から成っている。
【0207】
次に、上記の実施例に依る、動作と手段を説明する。
【0208】
ChnSel部B4の外郭バスの線路Q11とメモリバスL0の間の双方向の伝送路は
導通し、外郭バスQ1との間でAdrMdf回路A0はAdr信号の、CodDec回路D0はデータ信号の、同期制御部F0はCSRW系のSig信号の伝送路が導通する。
【0209】
同様に、内郭バス Q2は、rSel-b9が“1”の時に、又、内郭バスQ3は、rSel-b8が“1”の時にメモリバスL0との伝送路が導通する。
【0210】
以上、第8実施形態例で説明した通り、Mem1配列R3内のビット列bSelの値に依り、メモリバスQ0を外郭バスQ1、内郭バスQ2、Q3に階層化したバスと、メモリバスL0との接続を動的に導通、又は不通にする手段を有している。
【0211】
ChnJun部_B3の線路B14の双方向の伝送路は、rJunに由来するrJun
un-b9に依り、導通する。
【0212】
チャネル接続回路部 B5も同様に、rJun-b10と、rJun-b8に依り導通する。
【0213】
以上、Jun部は、Mem1配列R3内のビット列rJunの値に依り、隣接するSegの内郭バス1、2との伝送路を動的に導通、又は不通にする手段を有している。
【0214】
即ち、隣接するSeg間の信号伝搬を導通にした広域化、又は不通にした狭域化の手段を有している。
【0215】
クロス接続回路部 B2の線路 B14と線路B17の間は、rJun-b0が”1”の時に、TRI素子B21が導通し、信号を線路B17から線路B14へ伝送する。
【0216】
同様に、rJun-b1が”1”の時に、TRI素子B22が導通し、信号を線路B14から線路B17へ伝送する。
【0217】
即ち、rJunの値に依り、チャンネルに跨り、信号を迂回、又は分岐する手段を有している。
【0218】
Bus回路B0は、以上説明した通り、ChnJun部B3、B5で隣接のSegのチャンネルとの信号路の連鎖、又は閉鎖を行え、ChnCrs部B2でチャネルの迂回、又は分岐が行え、ChnSel部B5でチャンネルとSeg内部回路部との伝送ルートを、Mem1配列上の値を書き替える事で、動的に設定する手段を有している。
【0219】
即ち、上記の手段に依り、Seg間の接続トポロジーをスター型、バス型などへの設定、及び処理の分散型、集中型への設定を動的に組合せる機能を有している。従って、課題であったシステムバス、メモリバス上のトラヒック量の抑制に有益である。
【0220】
更に、一般的なメモリでは当該の記憶装置の単位で1メモリサイクル時間は読出し、又は書込みの1オペレーションに留まることに対して、本案の記憶装置では、狭域化したSegのグループ内で、読み書きが可能となり、システムバスでの信号の輻輳低減とスループットの向上に有益である
【0221】
第9の実施形態例の図9は、本案のSeg S0を複数連結して構成した時のアドレス空間上の配置関係を示す例である。
【0222】
破線Z1で囲んだ配置例は、物理アドレス上の配置例を表し、Seg S0の第1メモリ部R0を複数のセグメントに渡って連続した物理アドレス空間上に配置し、同様に、第2メモリ部M0も連続した物理アドレス空間上に配置している。
【0223】
即ち、第1メモリ部R0はワード数が少ない為、連続したアドレス上に連ね、ページの区切りに収めると共に、システム側が、第1メモリ部R0の所在アドレスを把握し易くする例を示している。
【0224】
又、RAMModの時は、各セグメント Seg S0が連続的なアドレス空間上に並ぶ形態を表している。
【0225】
破線Z2で囲んだ配置例は、第2メモリ部M0にAdrMdf回路A0を介して離散的な論理アドレスを与え、バス回路 B0を介してバスのネットに配置した形態のネットワークトポロジーの例である。
【0226】
破線部Y1とY3は内郭バス Q2でバス型、又はライン型に接続し、Seg2の第2メモリ部M0がPrgModでSeg0の第2メモリ部M0のDatModのデータをアクセスする例を表している。
【0227】
破線部Y3は、Y5とY7に内郭バス Q2と内郭バス Q3でスター型又はツリー型に接続し、Seg5は第2メモリ部M0が、Seg4の第2メモリ部M0と同じ論理アドレスに移動し、夫々、動作モードがAzAModと、PzAModで、Seg2は集中型である例を表している。
【0228】
破線部Y4は、Seg3の第2メモリ部M0が、Seg2の第2メモリ部M0と同じ論理アドレスに移動し、夫々、動作モードPrgModにした例を表している。分散型でスループットの向上、又マルチ処理で信頼性の向上に有益である。
【0229】
破線部Y2は、Seg1の第2メモリ部M0が、Segの第2メモリ部M0と同じ論理アドレスに移動している例を表している。システムバスに対してのワード拡張、又はマルチ化で信頼性の向上に有益である。
【0230】
尚、図1図9でバスは空間的に分割して表現しているが、時間的に分割して構成する場合も含む。
【符号の説明】
【0231】
A0...AdrMdf回路、A1...DFAPバス、A10...OR素子、A2...AMアドレスバス、A20~A29とA31~A32...TRI素子、A40、A43...NOT素子、A41、A42...TRI素子、AdrBus-BA...アドレスバスの下位16ビットのバス、AdrBus-E...アドレスバスの上位16ビットの内の上位8ビットのバス、AdrBus-P...アドレスバスの上位16ビットの内の下位8ビットのバス、AdrDec-BA...アドレスデコーダ24ビットの内の下位16ビットのバス、AdrDec-P...アドレスデコーダ24ビットの内の上位8ビットのページ部のバス、AzAMod...AzAModの信号線、B0...Bus回路、B14...内郭線1、B17...内郭線2、B2...JunCrs部、B21~B22とB31~B34とB41~B46とB51~B5...TRI素子、B3...ChnJun部1、B4...ChnSel部、B5...ChnJun部2、C1...フローティング方式セル、C21...フローティングゲート、C12...容量、C2...容量方式セル、C21...コントロールゲート、C22~C25...トランスファーゲート、C26...ドライブゲート、C3...ラッチ方式セル、C31...ソース線、D0...CodDec回路、D1...Mod選択部、D11...NOT素子、D12~D13...AND素子、D14...2-4デコーダ、D15...OR素子、D2...InsDec部、D21~D26...AND素子、D3...中継切替部、D31~D35...TRI素子でトライステート素子の汎用語、D36~D37...NOT素子、D38~D41...AND素子、D4...DMデータバス、D5...選択信号バス、D5a...選択線、D5-Dir...Dirの信号線、D5-Exc...Excの信号線、D5-IntReq...割込み信号線、D5-IsIns...IsInsの信号線、D5-LH...rFchの下位8ビットの転写先を上か下バイトに指定するLH信号線、D5-T1...相T1の信号線、D5-T7...相T7の信号線、D6...DRバス、D7-Mod...Mod信号線、D7...RDバス、DatMod...DatModの信号線、F0...同期制御部、F2...FMSigバス、IsIns...IsInsの信号線、L0...メモリバス、L1...分岐部、L2...BDバス、L3...BFバス、L4...分岐部、L5...BAバス、M0...第2メモリ部、M1...Mem2AdrDec、M2...DatPort、M3...Mem2配列、M4...ワード線、M5...ビット線、P0...PCであり、プログラムカウンタの汎用語、PrgMod...PrgModの信号線、PzAMod...PzAModの信号線、Q0...メモリバス、Q1...外郭バス1、Q11...外郭線、Q2...内郭バス1、Q3...内郭バス2、Q4...QRデータバス、Q5...QRアドレスバス、Q6...QRSigバス、R0...第1メモリ部、R1...Mem1AdrDec、R2...Mem1IO、R3...Mem1配列、R4...ワード線、R4-1~R4-3...ワード線、R4a~R4c...ワード線、R5...ビット線、R5a~R5d...ビット線、R6...所属線、R6a~R6c...所属線、R6-Acc...rAccの信号線、R7...センスアンプ部、R8...IF部、R9...SIバス、R9-AD...rAdr-EPBAとrJmpBAとrDat-BAのバス、R9-b15~b8...rAdrEとrAdr-BとrJmpBとrCcf-BとrAccBの信号線、R9-b7~b0...rAdrPとrAdr-AとrJmpAとrCcf-AとrAccAの信号線、R9-Buf...rBufの信号線、R9-Fch...rFchの信号線、R9-IntReq...R9-IntReqの信号線、R9-rMod-IntReq...IntReq信号線、rAdr-BA...Mem1配列R3のrAdr-BとrAdr-Aに由来のアドレス信号のバス、rAdr-E...Mem1配列R3のrAdr-Eに由来のアドレス信号のバス、rAdr-P...Mem1配列R3のrAdr-Pに由来のアドレス信号のバス、RAMMods...RAMModの信号線、rFch-b11s~b8s...rFch-b11s~b8sの信号線、rJun-b0s~b11s...rJun-b0s~b11の信号線、rMap-P...Mem1配列R3のrAdr-Pに由来のアドレス信号のバス、rMod-b15s~b14s...rMod-b15~b14の信号線、rPag-P...Mem1配列R3のrAdr-Pに由来のアドレス信号のバス、rSel-b8s~b10s...rSel-b8~b10の信号線、S0...セグメント、S11~S12とS21~S22とS31~S35とS41~S43とS51~S52とS61~S62...TRI素子、S71...NOT素子。
図1
図2
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図8
図9