KR20140090300A - Latency control circuit and semiconductor memory device including the same - Google Patents
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Abstract
레이턴시를 제어하는 회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치에 관한 발명으로서, 외부 커맨드에 응답하여 내부 커맨드를 생성하기 위한 내부 커맨드 생성부와, 외부 클록을 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량만큼 지연시켜 내부 클록을 생성하기 위한 클록 지연부와, 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량을 보상하기 위해 내부 커맨드를 내부 클록 및 외부 클록에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 커맨드 동기화부, 및 외부 클록을 기준으로 동기화 커맨드를 설정된 레이턴시 횟수만큼 쉬프팅시키는 레이턴시 쉬프팅부를 구비하는 레이턴시 제어회로를 제공한다.A semiconductor memory device comprising: an internal command generator for generating an internal command in response to an external command; an internal clock generator for delaying an external clock by an operation delay amount of the internal command generator, A command synchronization unit for sequentially generating a synchronization command by synchronizing an internal command with an internal clock and an external clock to compensate an operation delay amount of the internal command generation unit; And a latency shifter for shifting the latency by a predetermined number of times of latency.
Description
본 발명은 반도체 설계 기술에 관한 것으로서, 구체적으로 레이턴시를 제어하는 회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치에 관한 발명이다.
BACKGROUND OF THE
컴퓨터 시스템에서 메인 메모리로서 사용되는 반도체 메모리 장치는 메모리 셀로 데이터를 입력하거나 또는 메모리 셀로부터 데이터를 출력한다. 반도체 메모리 장치의 데이터 입/출력 속도는 컴퓨터 시스템의 동작 속도를 결정하는 데 매우 중요한 요소이다. 반도체 메모리 장치의 동작 속도를 향상시키기 위하여, 컴퓨터 시스템으로부터 발생되는 클록 신호에 동기하여 내부 회로들이 제어되는 동기식 다이내믹 랜덤 액세스 메모리 장치(synchronous dynamic random access memory : SDRAM)가 사용되어 왔다.A semiconductor memory device used as a main memory in a computer system inputs data into a memory cell or outputs data from a memory cell. The data input / output speed of a semiconductor memory device is a very important factor in determining the operating speed of a computer system. In order to improve the operation speed of a semiconductor memory device, a synchronous dynamic random access memory (SDRAM) in which internal circuits are controlled in synchronization with a clock signal generated from a computer system has been used.
일반적으로, 동기식 반도체 메모리 장치(SDRAM)는 동작 주파수를 증가시키기 위하여, 카스 레이턴시(CAS(column address strobe) latency) 기능을 사용한다. 카스 레이턴시는 동기식 반도체 메모리 장치에 리드 커맨드(read command)가 인가된 후 데이터가 외부로 출력될 때까지의 외부 클록의 사이클(cycle)의 개수를 나타낸다. 동기식 반도체 메모리 장치는, 리드 커맨드에 응답하여 내부적으로 데이터를 읽어낸 후, 카스 레이턴시에 대응하는 클록 사이클 후에 데이터를 출력한다. 예를 들어, 카스 레이턴시가 8인 경우, 리드 커맨드가 인가되는 외부 클록으로부터 8 클록 사이클 후의 외부 클록에 동기되어 데이터가 외부로 출력된다.Generally, synchronous semiconductor memory devices (SDRAMs) use a column address strobe (CAS) latency function to increase the operating frequency. The cache latency represents the number of cycles of the external clock until data is output to the outside after a read command is applied to the synchronous semiconductor memory device. The synchronous semiconductor memory device internally reads data in response to a read command, and then outputs data after a clock cycle corresponding to the cache latency. For example, when the cache latency is 8, the data is output to the outside in synchronization with the external clock after 8 clock cycles from the external clock to which the read command is applied.
레이턴시 제어회로는, 동기식 반도체 메모리 장치에서 출력 데이터가 설정된 클록 사이클 후에 출력될 수 있도록 제어하기 위해, 출력 제어 신호인 레이턴시 제어신호를 발생한다. 즉, 레이턴시 제어회로는 출력 제어 회로의 역할을 수행한다. 동기식 반도체 메모리 장치의 데이터 출력 버퍼는, 레이턴시 제어신호가 활성화되어 있는 동안의 출력 클록 신호에 응답하여, 데이터를 출력한다. 따라서, 레이턴시 제어회로는 리드 커맨드가 인가된 후, 카스 레이턴시에 따른 출력 클록 신호의 소정 사이클 전에 레이턴시 제어신호를 제공해야 한다.The latency control circuit generates a latency control signal, which is an output control signal, in order to control output data in the synchronous semiconductor memory device to be output after a set clock cycle. That is, the latency control circuit serves as an output control circuit. The data output buffer of the synchronous semiconductor memory device outputs data in response to the output clock signal while the latency control signal is active. Therefore, after the read command is applied, the latency control circuit must provide a latency control signal before a predetermined cycle of the output clock signal according to the cache latency.
레이턴시 제어신호는, 리드 커맨드를 디코딩하여 발생되는 내부 리드 커맨드 신호가 출력 클록 신호 및 이를 지연한 클록 신호들에 의해 래치되어져서 발생된다. 통상적으로, 내부 리드 커맨드 신호의 펄스폭은 외부 클록의 한 주기에 해당하며, 출력 클록 신호는 지연 동기 루프를 통해 발생되는 지연 동기 루프(Delay Locked Loop : DLL) 클록에 응답하여 생성되며 외부 클록과 동일한 주파수를 갖는다.
The latency control signal is generated when the internal read command signal generated by decoding the read command is latched by the output clock signal and the clock signals delayed by the output clock signal. Typically, the pulse width of the internal read command signal corresponds to one period of the external clock, and the output clock signal is generated in response to a delay locked loop (DLL) clock generated through the delay locked loop, Have the same frequency.
도 1은 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로를 도시한 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram showing a latency control circuit of a semiconductor memory device according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로는, 지연고정루프(100)와, 내부 커맨드 생성부(110)와, 커맨드 가변지연부(150)와, 레이턴시 쉬프팅부(160)와, 버퍼부(170), 및 출력 제어부(180)를 구비한다. 여기서, 지연고정루프(100)는, 지연복제모델부(102)와, 위상 비교부(104)와, 지연량 제어부(106), 및 DLL 가변지연부(108)를 구비한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(110)는, 커맨드 디코딩부(114), 및 추가 레이턴시 쉬프팅부(116)를 구비한다. 또한, 버퍼부(170)는, 클록 버퍼부(172), 및 커맨드 버퍼부(174)를 구비한다.1, a latency control circuit of a semiconductor memory device according to the related art includes a delay locked
버퍼부(170)는, 외부에서 인가되는 클록(CLK) 및 커맨드(CMD)를 버퍼링하여 외부 클록(ICLK) 및 외부 커맨드(ICMD)을 생성한다. 이때, 외부에서 인가되는 클록(CLK)와 외부 클록(ICLK)은 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다. 마찬가지로, 외부에서 인가되는 커맨드(CMD)와 외부 커맨드(ICMD)는 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다.The
지연고정루프(100)는, 지연고정클록(DLLCLK)에 클록지연경로의 지연량(tD1+tD6)을 반영하여 생성된 피드백 클록(FBCLK)과 외부 클록(ICLK)간의 지연고정을 이루기 위해 외부 클록(ICLK)을 가변지연시켜 지연고정클록(DLLCLK)으로서 출력한다.The delay locked
내부 커맨드 생성부(110)는, 외부 커맨드(ICMD)에 응답하여 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(110)의 구성요소 중 커맨드 디코딩부(114)는, 외부 커맨드(ICMD)를 디코딩하여 디코딩 커맨드(ICMD_C)를 생성한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(110)의 구성요소 중 추가 레이턴시 쉬프팅부(116)는, 외부 클록(ICLK)을 기준으로 디코딩 커맨드(ICMD_C)에 추가 레이턴시(Additive Latency : AL)만큼 쉬프팅시켜 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 이때, 외부 커맨드(ICMD)와 내부 커맨드(ICMD_A)는 내부 커맨드 생성부(110)의 동작 지연량(tD2)만큼의 위상차이를 갖는다.The internal
커맨드 가변지연부(150)는, 내부 커맨드(ICMD_A)를 지연고정루프(100)의 가변지연량(tD3)만큼 지연시켜 가변지연 커맨드(ICMD_R)로서 출력한다.The command
레이턴시 쉬프팅부(160)는, 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 카스 레이턴시(CAS Latency : CL) 또는 카스 라이트 레이턴시(CAS Write Latency : CWL)만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호(LT_CON)를 생성한다.The
출력 제어부(180)는, 레이턴시 제어신호(LT_CON) 및 지연고정클록(DLLCLK)에 응답하여 데이터 출력(IN_DATA -> TX_DATA)을 제어한다.
The
도 2는 도 1에 도시된 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로의 동작과 그 문제점을 설명하기 위해 도시한 타이밍 다이어그램이다.FIG. 2 is a timing diagram illustrating the operation of the latency control circuit of the semiconductor memory device according to the prior art shown in FIG. 1 and its problem.
도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로는, 외부에서 인가되는 클록(CLK)의 동작주파수가 높아지면 높아질수록 레이턴시 마진(margin)이 작아지는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the latency control circuit of the semiconductor memory device according to the related art has a smaller latency margin as the operating frequency of an external clock CLK increases.
먼저, 외부에서 인가되는 클록(CLK)의 동작주파수가 상대적으로 낮은 상태(Low Frequency)에서 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.First, the operation of the latency control circuit of the semiconductor memory device according to the related art will be described below in a state where the operating frequency of the clock CLK applied from the outside is relatively low (Low Frequency).
외부에서 인가되는 클록(CLK)과 외부 클록(ICLK)은 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다.The external clock (CLK) and the external clock (ICLK) are phase-shifted by the buffering delay amount (tD1).
외부에서 인가되는 커맨드(CMD)와 외부 커맨드(ICMD)는 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다.The command CMD and the external command ICMD applied from the outside have a phase difference by the buffering delay amount tD1.
외부 클록(ICLK)과 지연고정클록(DLLCLK)은 가변지연량(tD3)만큼 위상 차이를 갖는다.The external clock ICLK and the delay locked clock DLLCLK have a phase difference by a variable delay amount tD3.
외부 커맨드(ICMD)와 내부 커맨드(ICMD_A)는, 내부 커맨드 생성부(110)의 동작지연량(tD2)만큼 위상 차이를 갖는다. 이때, 내부 커맨드 생성부(110)에는 커맨드 디코딩부(114)와 추가 레이턴시 쉬프팅부(116)가 포함되지만, 도면에서는 추가 레이턴시(AL)가 0이라고 가정한 상태이므로, 내부 커맨드 생성부(110)의 동작지연량(tD2)은 실질적으로 커맨드 디코딩부(114)의 디코딩 동작으로 인해 발생하는 지연량이라고 볼 수 있다.The external command ICMD and the internal command ICMD_A have a phase difference by an operation delay amount tD2 of the internal
내부 커맨드(ICMD_A)와 가변지연 커맨드(ICMD_R)는, 가변지연량(tD3)만큼 위상 차이를 갖는다.The internal command ICMD_A and the variable delay command ICMD_R have phase differences by the variable delay amount tD3.
레이턴시 제어신호(LT_CON)는, 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 카스 레이턴시(CL) 또는 카스 라이트 레이턴시(CWL)만큼 쉬프트시켜 생성한다. 이때, 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 쉬프트시킨다는 것은 지연고정클록(DLLCLK)의 로직'하이'(High) 구간에서 가변지연 커맨드(ICMD_R)의 논리레벨을 검출하여 전달하는 방식을 의미한다.The latency control signal LT_CON is generated by shifting the variable delay command ICMD_R by the cascade CL or the cascade latency CWL on the basis of the delay locked clock DLLCLK. At this time, shifting the variable delay command ICMD_R based on the delay locked clock DLLCLK means that the logic level of the variable delay command ICMD_R is detected and transmitted in the logic high period of the delay locked clock DLLCLK .
따라서, 도면에 도시된 것과 같이 외부에서 인가되는 클록(CLK)의 주파수가 낮은 상태(Low Frequency)가 되어 지연고정클록(DLLCLK)의 로직'하이'(High) 구간과 가변지연 커맨드(ICMD_R)의 로직'로우'(Low) 구간이 충분히 겹쳐지는 상태에서는 아무런 문제없이 레이턴시 쉬프트 동작이 수행될 수 있다.Therefore, as shown in the figure, the frequency of the externally applied clock CLK becomes low and the logic high period of the delay locked clock DLLCLK and the period of the variable delayed command ICMD_R The latency shift operation can be performed without any problem in a state in which the logic 'low' section is sufficiently overlapped.
그리고, 외부에서 인가되는 클록(CLK)의 동작주파수가 상대적으로 높은 상태(High Frequency)에서 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the latency control circuit of the semiconductor memory device according to the prior art will be described below in a state where the operating frequency of the clock CLK applied from the outside is relatively high.
외부에서 인가되는 클록(CLK)과 외부 클록(ICLK)은 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다.The external clock (CLK) and the external clock (ICLK) are phase-shifted by the buffering delay amount (tD1).
외부에서 인가되는 커맨드(CMD)와 외부 커맨드(ICMD)는 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다.The command CMD and the external command ICMD applied from the outside have a phase difference by the buffering delay amount tD1.
외부 클록(ICLK)과 지연고정클록(DLLCLK)은 가변지연량(tD3)만큼 위상 차이를 갖는다.The external clock ICLK and the delay locked clock DLLCLK have a phase difference by a variable delay amount tD3.
외부 커맨드(ICMD)와 내부 커맨드(ICMD_A)는, 내부 커맨드 생성부(110)의 동작지연량(tD2)만큼 위상 차이를 갖는다. 이때, 내부 커맨드 생성부(110)에는 커맨드 디코딩부(114)와 추가 레이턴시 쉬프팅부(116)가 포함되지만, 도면에서는 추가 레이턴시(AL)가 0이라고 가정한 상태이므로, 내부 커맨드 생성부(110)의 동작지연량(tD2)은 실질적으로 커맨드 디코딩부(114)의 디코딩 동작으로 인해 발생하는 지연량이라고 볼 수 있다.The external command ICMD and the internal command ICMD_A have a phase difference by an operation delay amount tD2 of the internal
내부 커맨드(ICMD_A)와 가변지연 커맨드(ICMD_R)는, 가변지연량(tD3)만큼 위상 차이를 갖는다.The internal command ICMD_A and the variable delay command ICMD_R have phase differences by the variable delay amount tD3.
레이턴시 제어신호(LT_CON)는, 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 카스 레이턴시(CL) 또는 카스 라이트 레이턴시(CWL)만큼 쉬프트시켜 생성한다. 이때, 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 쉬프트시킨다는 것은 지연고정클록(DLLCLK)의 로직'하이'(High) 구간에서 가변지연 커맨드(ICMD_R)의 논리레벨을 검출하여 전달하는 방식을 의미한다.The latency control signal LT_CON is generated by shifting the variable delay command ICMD_R by the cascade CL or the cascade latency CWL on the basis of the delay locked clock DLLCLK. At this time, shifting the variable delay command ICMD_R based on the delay locked clock DLLCLK means that the logic level of the variable delay command ICMD_R is detected and transmitted in the logic high period of the delay locked clock DLLCLK .
그런데, 도면에 도시된 것과 같이 외부에서 인가되는 클록(CLK)의 주파수가 높은 상태(High Frequency)가 되어 지연고정클록(DLLCLK)의 로직'하이'(High) 구간과 가변지연 커맨드(ICMD_R)의 로직'로우'(Low) 구간이 충분히 겹쳐지지 못하는 상태에서는 레이턴시 쉬프트 동작이 정상적으로 수행되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.However, as shown in the figure, the frequency of the externally applied clock CLK is high and the logic high period of the delay locked clock DLLCLK and the period of the variable delayed command ICMD_R There may arise a problem that the latency shift operation can not be normally performed in a state in which the logic 'low' section can not sufficiently overlap.
전술한 바와 같이, 외부에서 인가되는 클록(CLK)의 주파수가 높아지면 높아질수록 레이턴시 쉬프팅부(160)로 인가되는 가변지연 커맨드(ICMD_R)와 지연고정클록(DLLCLK) 사이의 마진(margin)이 작아지게 된다. 즉, 외부에서 인가되는 클록(CLK)의 주파수가 증가하게 되면, 일반적으로 클록(CLK)의 한 주기(1tck)에 대응하는 가변지연 커맨드(ICMD_R)의 펄스폭 또한 작아지게 되고, 그로 인해 지연고정클록(DLLCLK)의 위상이 가변지연 커맨드(ICMD_R)보다 앞서게 되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 가변지연 커맨드(ICMD_R)는 클록(CLK) 도메인이고 지연고정클록(DLLCLK) 도메인이라는 차이로 인해 주파수 및 주위 압력, 온도 등에 영향에 따라 서로 간에 스큐(skew) 가 발생한다는 점을 감안하면 상기와 같은 문제의 발생 빈도 가능성 또한 크게 증가할 수 있다.As described above, the margin between the variable delay command ICMD_R and the delay locked clock DLLCLK applied to the
이렇게, 가변지연 커맨드(ICMD_R)와 지연고정클록(DLLCLK) 사이의 마진(margin)이 작아지거나 또는 지연고정클록(DLLCLK)의 위상이 가변지연 커맨드(ICMD_R)의 펄스폭보다 앞서게 된다면, 가변지연 커맨드(ICMD_R)가 정상적으로 래치되지 못하므로, 카스 레이턴시(CL) 또는 카스 라이트 레이턴시(CWL)에 따른 적절한 쉬프팅을 할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.
If the margin between the variable delay command ICMD_R and the delay locked clock DLLCLK becomes small or the phase of the delay locked clock DLLCLK becomes higher than the pulse width of the variable delay command ICMD_R, (ICMD_R) can not be normally latched, so that it is not possible to perform appropriate shifting according to the cascade (CL) or the cascade latency (CWL).
주파수의 변동에 상관없이 안정적으로 레이턴시 쉬프팅 동작을 수행할 수 있는 레이턴시를 제어하는 회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a circuit for controlling a latency that can stably perform a latency shifting operation irrespective of frequency variations and a semiconductor memory device including the same.
즉, 클록의 주파수가 상대적으로 낮은 경우뿐만 아니라 상대적으로 높은 경우에서도 안정적으로 레이턴시 쉬프팅 동작을 수행할 수 있는 레이턴시를 제어하는 회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치에 관한 발명이다.
That is, the present invention relates to a circuit for controlling latency capable of stably performing a latency shifting operation not only in a case where a clock frequency is relatively low but also in a relatively high clock frequency, and a semiconductor memory device including the same.
상기의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 외부 커맨드에 응답하여 내부 커맨드를 생성하기 위한 내부 커맨드 생성부; 외부 클록을 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량만큼 지연시켜 내부 클록을 생성하기 위한 클록 지연부; 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량을 보상하기 위해 상기 내부 커맨드를 상기 내부 클록 및 상기 외부 클록에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 커맨드 동기화부; 및 상기 외부 클록을 기준으로 상기 동기화 커맨드를 설정된 레이턴시 횟수만큼 쉬프팅시키는 레이턴시 쉬프팅부를 구비하는 레이턴시 제어회로를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus including: an internal command generation unit for generating an internal command in response to an external command; A clock delay unit for generating an internal clock by delaying an external clock by an operation delay amount of the internal command generation unit; A command synchronizer for sequentially synchronizing the internal command with the internal clock and the external clock to generate a synchronization command to compensate for an operation delay amount of the internal command generator; And a latency shifter for shifting the synchronization command by a predetermined number of latency times based on the external clock.
상기의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 지연고정클록에 클록지연경로의 지연량을 반영하여 생성된 피드백 클록과 외부 클록간의 지연고정을 이루기 위해 상기 외부 클록을 가변지연시켜 상기 지연고정클록으로서 출력하는 지연고정루프; 외부 커맨드에 응답하여 내부 커맨드를 생성하기 위한 내부 커맨드 생성부; 상기 외부 클록을 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량만큼 지연시켜 내부 클록을 생성하기 위한 클록 지연부; 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량을 보상하기 위해 상기 내부 커맨드를 상기 내부 클록 및 상기 외부 클록에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 커맨드 동기화부; 상기 동기화 커맨드를 상기 지연고정루프의 가변지연량만큼 지연시키기 위한 커맨드 가변지연부; 상기 지연고정클록을 기준으로 상기 가변지연부의 출력 커맨드를 설정된 레이턴시만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호를 생성하기 위한 레이턴시 쉬프팅부; 및 상기 레이턴시 제어신호 및 상기 지연고정클록에 응답하여 데이터 출력을 제어하는 출력 제어부를 구비하는 반도체 메모리 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a delay locked loop circuit including a variable delay circuit for delaying the external clock by a predetermined delay time in order to establish a delay lock between an external clock and a feedback clock generated by reflecting a delay amount of the clock delay path, And outputting the delay locked loop as the delay locked clock; An internal command generation unit for generating an internal command in response to an external command; A clock delay unit for generating an internal clock by delaying the external clock by an operation delay amount of the internal command generator; A command synchronizer for sequentially synchronizing the internal command with the internal clock and the external clock to generate a synchronization command to compensate for an operation delay amount of the internal command generator; A command variable delay unit for delaying the synchronization command by a variable delay amount of the delay locked loop; A latency shifter for generating a latency control signal by shifting an output command of the variable delay unit by a predetermined latency based on the delay locked clock; And an output control unit for controlling data output in response to the latency control signal and the delay locked clock.
상기의 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 지연고정클록에 클록지연경로의 지연량을 반영하여 생성된 피드백 클록과 외부 클록간의 지연고정을 이루기 위해 상기 외부 클록을 가변지연시켜 상기 지연고정클록으로서 출력하는 지연고정루프; 상기 지연고정클록의 듀티비를 보정하여 듀티보정클록으로서 출력하는 듀티보정부; 외부 커맨드에 응답하여 내부 커맨드를 생성하기 위한 내부 커맨드 생성부; 상기 내부 커맨드를 상기 지연고정루프의 가변지연량만큼 지연시켜 가변지연 커맨드를 생성하는 커맨드 가변지연부; 상기 듀티보정클록을 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량에서 상기 듀티 보정부의 동작 지연량을 뺀 지연량만큼 지연시켜 내부 클록을 생성하기 위한 클록 지연부; 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량을 보상하기 위해 상기 가변지연 커맨드를 상기 내부 클록 및 상기 듀티보정클록에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 커맨드 동기화부; 상기 듀티보정클록을 기준으로 상기 동기화 커맨드를 설정된 레이턴시만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호를 생성하기 위한 레이턴시 쉬프팅부; 및 상기 레이턴시 제어신호 및 상기 듀티보정클록에 응답하여 데이터 출력을 제어하는 출력 제어부를 구비하는 반도체 메모리 장치를 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a delay locked loop, the method comprising: A delay locked loop for delaying and outputting the delayed fixed clock; A duty correction unit for correcting the duty ratio of the delay locked clock and outputting the duty correction clock as a duty correction clock; An internal command generation unit for generating an internal command in response to an external command; A command variable delay unit for delaying the internal command by a variable delay amount of the delay locked loop to generate a variable delay command; A clock delay unit for generating the internal clock by delaying the duty correction clock by a delay amount by subtracting the operation delay amount of the duty correction unit from the operation delay amount of the internal command generation unit; A command synchronization unit for sequentially generating a synchronization command by sequentially synchronizing the variable delay command with the internal clock and the duty correction clock to compensate for an operation delay amount of the internal command generator; A latency shifter for generating a latency control signal by shifting the synchronization command by a predetermined latency based on the duty correction clock; And an output control unit for controlling data output in response to the latency control signal and the duty correction clock.
전술한 본 발명은 커맨드 전달 패스(path) 중 클록에 비동기적인 요소인 커맨드 디코더의 지연량을 보상하기 위한 회로를 추가함으로써, 레이턴시 쉬프팅에 사용되는 클록과 커맨드의 간격이 항상 클록의 주기를 기준으로 일정한 간격을 유지하도록 하는 효과가 있다.The above-described present invention adds a circuit for compensating the delay amount of the command decoder, which is an asynchronous element to the clock among the command delivery paths, so that the interval between the clock and the command used for latency shifting is always based on the period of the clock There is an effect of maintaining a constant spacing.
이로 인해, 클록의 주파수가 변동하는 것과 상관없이, 즉, 클록의 주파수가 상대적으로 낮은 경우뿐만 아니라 상대적으로 높은 경우에서도 안정적으로 레이턴시 쉬프팅 동작을 수행할 수 있는 효과가 있다.
Thus, there is an effect that the latency shifting operation can be performed stably regardless of whether the frequency of the clock fluctuates, that is, not only when the frequency of the clock is relatively low but also relatively high.
도 1은 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로를 도시한 블록 다이어그램이다.
도 2는 도 1에 도시된 종래기술에 따른 반도체 메모리 장치의 레이턴시 제어회로의 동작과 그 문제점을 설명하기 위해 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 도시한 블록 다이어그램이다.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로의 구성요소 중 클록 지연부 및 커맨드 동기화부를 상세히 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로의 동작을 설명하기 위해 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치를 도시한 블록 다이어그램이다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 구성요소 중 클록 지연부 및 커맨드 동기화부를 상세히 도시한 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 타이밍 다이어그램이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치를 도시한 블록 다이어그램이다.
도 10은 도 9에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 구성요소 중 클록 지연부 및 커맨드 동기화부를 상세히 도시한 도면이다.1 is a block diagram showing a latency control circuit of a semiconductor memory device according to the prior art.
FIG. 2 is a timing diagram illustrating the operation of the latency control circuit of the semiconductor memory device according to the prior art shown in FIG. 1 and its problem.
3 is a block diagram illustrating a latency control circuit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a clock delay unit and a command synchronization unit of the components of the latency control circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 5 is a timing diagram illustrating the operation of the latency control circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
6 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device including a latency control circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a detailed circuit diagram of a clock delay unit and a command synchronization unit of the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 8 is a timing diagram illustrating the operation of the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
9 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device including a latency control circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a detailed circuit diagram of a clock delay unit and a command synchronization unit in the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, Is provided to fully inform the user.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 도시한 블록 다이어그램이다.3 is a block diagram illustrating a latency control circuit according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로는, 내부 커맨드 생성부(310)와, 클록 지연부(320)와, 커맨드 동기화부(340)와, 레이턴시 쉬프팅부(360), 및 버퍼부(370)를 구비한다. 여기서, 버퍼부(370)는, 클록 버퍼부(372), 및 커맨드 버퍼부(374)를 구비한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(310)는, 커맨드 디코딩부(314) 및 추가 레이턴시 쉬프팅부(316)를 구비한다.3, the latency control circuit according to the embodiment of the present invention includes an internal
버퍼부(370)는, 외부에서 인가되는 클록(CLK) 및 커맨드(CMD)를 버퍼링하여 외부 클록(ICLK) 및 외부 커맨드(ICMD)을 생성한다. 구체적으로, 버퍼부(370)는, 외부에서 인가되는 클록(CLK)을 버퍼링하여 생성된 외부 클록(ICLK)을 클록 지연부(320)와 추가 레이턴시 쉬프팅부(316), 및 레이턴시 쉬프팅부(360)로 전달하는 클록 버퍼부(372), 및 외부에서 인가되는 커맨드(CMD)를 버퍼링하여 생성된 외부 커맨드(ICMD)를 내부 커맨드 생성부(310)에 전달하는 커맨드 버퍼부(374)를 구비한다. 이때, 외부에서 인가되는 클록(CLK)와 외부 클록(ICLK)은 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다. 마찬가지로, 외부에서 인가되는 커맨드(CMD)와 외부 커맨드(ICMD)는 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다. 즉, 클록 버퍼부(372)와 커맨드 버퍼부(374)는 각각 버퍼링 지연량(tD1)만큼의 동작 지연량을 갖는다.The
커맨드 생성부(310)는, 외부 커맨드(ICMD)에 응답하여 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 또한, 커맨드 생성부(310)의 구성요소 중 커맨드 디코딩부(314)는, 외부 커맨드(ICMD)를 디코딩하여 디코딩 커맨드(ICMD_C)를 생성한다. 또한, 커맨드 생성부(310)의 구성요소 중 추가 레이턴시 쉬프팅부(316)는, 외부 클록(ICLK)을 기준으로 디코딩 커맨드(ICMD_C)에 추가 레이턴시(Additive Latency : AL)만큼 쉬프팅시켜 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 이때, 외부 커맨드(ICMD)와 내부 커맨드(ICMD_A)는 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)만큼의 위상차이를 갖는다. 참고로, 일반적으로 추가 레이턴시(AL)는 반도체 메모리 장치에서 로우 어드레스가 입력된 후에 컬럼 어드레스가 입력되는 타이밍까지의 시간을 의미한다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로는, 일반적인 반도체 메모리 장치뿐만 아니라 동기식으로 동작하는 반도체 장치에는 모두 적용할 수 있다. 따라서, 도 3에 개시된 추가 레이턴시 쉬프팅부(316)는 반도체 장치의 동작에 따라 설계자에 의해 임의로 추가될 수 있는 레이턴시 값을 레이턴시 제어회로의 동작에 적용하기 위한 구성일 뿐이며, 그 존재여부를 설계자가 선택할 수 있다.The
클록 지연부(320)는, 외부 클록(ICLK)을 내부 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)만큼 지연시켜 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성한다. 여기서, 클록 지연부(320)로 인가되는 외부 클록은 한 개이지만, 클록 지연부(320)에서 출력되는 내부 클록(DCLK[1:N])은 N개인 것을 알 수 있다. 이는, 클록 지연부(320)에서 외부 클록(ICLK)을 단계적으로 지연시켜 N개의 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성하기 때문이다. 예컨대, 외부 클록(ICLK)이 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과 동일한 클록이라고 하면, 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])을 설정된 제1 지연량만큼 지연시켜 두 번째 내부 클록(DCLK[2])를 생성하고, 두 번째 내부 클록(DCLK[2])을 설정된 제2 지연량만큼 지연시켜 세 번째 내부 클록(DCLK[3])을 생성하는 방식으로 N번째 내부 클록(DCLK[N])까지 생성하게 된다. 이때, N은 2보다 큰 자연수로 설정되는데, N의 값이 어떠한 값이 되든 상관없이 외부 클록(ICLK)과 N번째 내부 클록(DCLK[N])의 위상 차이는 내부 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)에 대응하여야 한다. 즉, 클록 지연부(320)의 지연량은 내부 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)과 동일한 상태가 되어야 한다.The
커맨드 동기화부(340)는, 내부 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)을 보상하기 위해 내부 커맨드(ICMD_A)를 내부 클록(DCLK[1:N]) 및 외부 클록(ICLK)에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드(ICMD_S)를 생성한다. 이때, 커맨드 동기화부(340)는 내부 커맨드(ICMD_A)를 N개의 내부 클록(DCLK[1:N]) 중 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 동기화시키고, 이어서 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 동기화된 내부 커맨드(ICMD_A)를 다시 N-1번째 내부 클록(DCLK[N-1])에 동기화시키는 방식으로 외부 클록(ICLK)과 동일한 위상을 갖는 1번째 내부 클록(DCLK[1:N])까지 순차적으로 동기화시키는 과정을 통해 동기화 커맨드(ICMD_S)를 생성한다.The
레이턴시 쉬프팅부(360)는, 외부 클록(ICLK)을 기준으로 동기화 커맨드(ICMD_S)를 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT)만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호(LT_CON)를 생성한다. 이때, 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT)는 목표 레이턴시 횟수(TGSHIFT)에서 N을 뺀 횟수(TGSHIFT-N)이 된다. 여기서, 목표 레이턴시 횟수(TGSHIFT)는, 레이턴시 제어회로에 의해 레이턴쉬 쉬프팅되어야 하는 목표 레이턴시 값을 의미한다. 예컨대, 반도체 메모리 장치에서 카스 레이턴시(CL) 값이나 카스 라이트 레이턴시(CWL) 값을 의미한다. 그리고, 레이턴시 쉬프팅부(360)가 동기화 커맨드(ICMD_S)를 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT), 즉, 목표 레이턴시 횟수(TGSHIFT)에서 N을 뺀 횟수(TGSHIFT-N)만큼만 레이턴시 쉬프팅을 수행하는 이유는, 커맨드 동기화부(340)에서 내부 커맨드 생성부(310)의 지연량을 보상하는 과정에서 N번의 레이턴시 쉬프팅 동작이 이루어지기 때문이다. 즉, 내부 커맨드(ICMD_A)와 동기화 커맨드(ICMD_S)는 외부 클록(ICLK)을 기준으로 N주기의 위상 차이를 갖는 상태이며, 그 위상 차이만큼을 레이턴시 쉬프팅부(360)에서 역보상해줌으로써, 최종적으로 생성되는 레이턴시 제어신호(LT_CON)는 외부 커맨드(ICMD)에 비해 목표 레이턴시 횟수(TGSHIFT)만큼 레이턴시 쉬프팅된 상태가 된다.
The
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로의 구성요소 중 클록 지연부 및 커맨드 동기화부를 상세히 도시한 도면이다.FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a clock delay unit and a command synchronization unit of the components of the latency control circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로의 구성요소 중 클록 지연부(320)는, 외부 클록(ICLK)을 단계적으로 지연시켜 N개의 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, the
구체적으로, N개의 내부 클록(DCLK[1:N]) 중 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])은 외부 클록(ICLK)과 동일한 클록이라고 가정하였으므로, 클록 지연부(320)에 포함되는 지연소자(322<1:N-1>)의 개수는 N-1개가 된다.Specifically, since it is assumed that the first internal clock DCLK [1] of the N internal clocks DCLK [1: N] is the same clock as the external clock ICLK, (322 < 1: N-1 >) is N-1.
이때, 클록 지연부(320)에 포함된 N-1개의 지연소자(322<1:N-1>)는 설계자의 선택에 의해 각각 동일한 지연량을 가질 수도 있고, 각각 서로 다른 지연량을 가질 수도 있다. 다만. 클록 지연부(320)에 포함된 N-1개의 지연소자(322<1:N-1>)의 지연량을 모두 합한 크기가 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)의 크기가 되어야 한다.At this time, the N-1
그리고, 커맨드 동기화부(340)는, N개의 플립플롭(342<1:N>)을 구비한다. 여기서, 1번째 플립플롭(342<1>)은, 클록 입력단(C)으로 인가되는 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 응답하여 신호 입력단(D)으로 인가되는 내부 커맨드(ICMD_A)를 신호 출력단(Q)으로 전달한다. 이어서, 2번째 플립플롭(342<2>)은, 클록 입력단(C)으로 인가되는 N-1번째 내부 클록(DCLK[N-1])에 응답하여 신호 입력단(D)으로 인가되는 1번째 플립플롭(342<1>)의 신호 출력단(Q)에 실린 커맨드(FCM[1])를 신호 출력단(Q)으로 전달한다. 1번째 플립플롭(342<1>)과 2번째 플립플롭(342<2>)의 연결방식과 같은 방식으로 N번째 플립플롭(342<N>)까지 연결되어 N번째 플립플롭(342<N>)의 신호 출력단(Q)으로 동기화 커맨드(ICMD_S)가 출력된다.
The
도 5는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로의 동작을 설명하기 위해 도시한 타이밍 다이어그램이다.FIG. 5 is a timing diagram illustrating the operation of the latency control circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로는, 레이턴시 쉬프팅부(360)로 인가되는 동기화 커맨드(ICMD_S)와 외부 클록(ICLK)간의 간격이 외부 클록(ICLK)을 기준으로 항상 반 클록 주기(1/2tck)가 되는 것을 알 수 있다. 참고로, 도 5에 도시된 타이밍 다이어그램은 N이 3이라고 가정한 상태에서 레이턴시 제어회로의 동작이 이루어지는 것을 알 수 있다.5, the latency control circuit according to the embodiment of the present invention is configured such that the interval between the synchronization command ICMD_S applied to the
외부 클록(ICLK)은 단계적으로 지연되어 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)만큼의 간격을 두고 총 3개의 내부 클록(DCLK[1:3])을 생성하는 것을 알 수 있다. 즉, 외부 클록(ICLK)과 동일한 위상을 갖는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과, 외부 클록(ICLK)을 지연시킨 두 번째 내부 클록(DCLK[2]) 및 두 번째 내부 클록(DCLK[2])을 지연시킨 세 번째 내부 클록(DCLK[3])이 생성된다. 이때, 외부 클록(ICLK)과 동일한 위상을 갖는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과 세 번째 내부 클록(DCLK[3])간의 위상 차이는 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량(tD2)에 대응한다.It can be seen that the external clock ICLK is delayed step by step to generate a total of three internal clocks DCLK [1: 3] with an interval of the operation delay amount tD2 of the
커맨드 생성부(310)에서 출력되는 내부 커맨드(ICMD_A)는 세 번째 내부 클록(DCLK[3])에 응답하여 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])로서 출력된다. 즉, 내부 커맨드(ICMD_A)가 입력되는 구간에서 세 번째 내부 클록(DCLK[3])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])로서 출력된다.The internal command ICMD_A output from the
이어서, 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])는 두 번째 내부 클록(DCLK[2])에 응답하여 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])로서 출력된다. 즉, 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])가 입력되는 구간에서 두 번째 내부 클록(DCLK[2])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])로서 출력된다.Then, the first synchronization command FCM [1] is output as the second synchronization command FCM [2] in response to the second internal clock DCLK [2]. That is, the second synchronization command FCM [2] for one period (1 tck) at the time corresponding to the rising edge of the second internal clock (DCLK [2]) in the interval in which the first synchronization command (FCM [ .
마지막으로, 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])에 응답하여 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)로서 출력된다. 즉, 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])가 입력되는 구간에서 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)로서 출력된다. Finally, the second synchronization command FCM [2] is output as the third synchronization command ICMD_S in response to the first internal clock DCLK [1]. That is, as a third synchronization command (ICMD_S) for one period (1 tck) at a time corresponding to the rising edge of the first internal clock (DCLK [1]) in the interval in which the second synchronization command (FCM [ do.
이때, 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])은 외부 클록(ICLK)과 동일한 위상을 갖는 클록이므로 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)는 외부 클록(ICLK)과 동기화된 상태라는 것을 알 수 있다.At this time, since the first internal clock DCLK [1] is a clock having the same phase as the external clock ICLK, it can be seen that the third synchronization command ICMD_S is synchronized with the external clock ICLK.
따라서, 레이턴시 쉬프팅부(360)로 인가되는 동기화 커맨드(ICMD_S)와 외부 클록(ICLK)간의 간격이 외부 클록(ICLK)을 기준으로 항상 반 클록 주기(1/2tck)가 되는 것을 알 수 있으며, 이는, 외부 클록(ICLK)의 주파수가 더 빨라지거나 더 느려지는 경우에도 일정하게 유지되는 특성인 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the interval between the synchronization command ICMD_S and the external clock ICLK applied to the
정리하면, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로는, 커맨드 전달 패스(path) 중 클록에 비동기적인 요소라고 볼 수 있는 커맨드 생성부(310)의 동작 지연량을 보상하기 위한 동작이 레이턴시 쉬프팅 동작 이전에 이루어지도록 제어함으로써, 레이텅시 쉬프팅 동작이 이루어지는 시점에서는 레이턴시 쉬프팅 클록과 커맨드 간에 항상 클록의 주기를 기준으로 일정한 간격이 유지되도록 할 수 있다. 따라서, 클록의 주파수가 변동하는 것과 상관없이, 즉, 클록의 주파수가 상대적으로 낮은 경우뿐만 아니라 상대적으로 높은 경우에서도 안정적으로 레이턴시 쉬프팅 동작을 수행될 수 있다.
To summarize, the latency control circuit according to the above-described embodiment of the present invention is characterized in that the operation for compensating the operation delay amount of the
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치를 도시한 블록 다이어그램이다.6 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device including a latency control circuit according to the first embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치는, 지연고정루프(600)와, 내부 커맨드 생성부(610)와, 클록 지연부(620)와, 커맨드 동기화부(640)와, 커맨드 가변지연부(650)와, 레이턴시 쉬프팅부(660)와, 버퍼부(670), 및 출력 제어부(680)를 구비한다. 여기서, 지연고정루프(600)는, 지연복제모델부(602)와, 위상 비교부(604)와, 지연량 제어부(606), 및 DLL 가변지연부(608)를 구비한다. 또한, 버퍼부(670)는, 클록 버퍼부(672), 및 커맨드 버퍼부(674)를 구비한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(610)는, 커맨드 디코딩부(614) 및 추가 레이턴시 쉬프팅부(616)를 구비한다.6, a semiconductor memory device including a latency control circuit according to the first embodiment of the present invention includes a delay locked
버퍼부(670)는, 외부에서 인가되는 클록(CLK) 및 커맨드(CMD)를 버퍼링하여 외부 클록(ICLK) 및 외부 커맨드(ICMD)을 생성한다. 구체적으로, 버퍼부(670)는, 외부에서 인가되는 클록(CLK)을 버퍼링하여 생성된 외부 클록(ICLK)을 클록 지연부(620)와 추가 레이턴시 쉬프팅부(616), 및 레이턴시 쉬프팅부(660)로 전달하는 클록 버퍼부(672), 및 외부에서 인가되는 커맨드(CMD)를 버퍼링하여 생성된 외부 커맨드(ICMD)를 내부 커맨드 생성부(610)에 전달하는 커맨드 버퍼부(674)를 구비한다. 이때, 외부에서 인가되는 클록(CLK)와 외부 클록(ICLK)은 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다. 마찬가지로, 외부에서 인가되는 커맨드(CMD)와 외부 커맨드(ICMD)는 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다. 즉, 클록 버퍼부(672)와 커맨드 버퍼부(674)는 각각 버퍼링 지연량(tD1)만큼의 동작 지연량을 갖는다.The
지연고정루프(100)는, 지연고정클록(DLLCLK)에 클록지연경로의 지연량(tD1+tD6)을 반영하여 생성된 피드백 클록(FBCLK)과 외부 클록(ICLK)간의 지연고정을 이루기 위해 외부 클록(ICLK)을 가변지연시켜 지연고정클록(DLLCLK)으로서 출력한다. 즉, 외부 클록(ICLK)과 지연고정클록(DLLCLK)은 가변지연량(tD3)만큼의 위상차이를 갖는다. 참고로, 지연고정루프(600)의 상세한 구성 및 동작은 이미 공지된 사항이므로 여기에서는 더 자세히 다루지 않도록 하겠다.The delay locked
커맨드 생성부(610)는, 외부 커맨드(ICMD)에 응답하여 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 또한, 커맨드 생성부(610)의 구성요소 중 커맨드 디코딩부(614)는, 외부 커맨드(ICMD)를 디코딩하여 디코딩 커맨드(ICMD_C)를 생성한다. 또한, 커맨드 생성부(610)의 구성요소 중 추가 레이턴시 쉬프팅부(616)는, 외부 클록(ICLK)을 기준으로 디코딩 커맨드(ICMD_C)에 추가 레이턴시(Additive Latency : AL)만큼 쉬프팅시켜 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 이때, 외부 커맨드(ICMD)와 내부 커맨드(ICMD_A)는 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)만큼의 위상차이를 갖는다. 참고로, 일반적으로 추가 레이턴시(AL)는 반도체 메모리 장치에서 로우 어드레스가 입력된 후에 컬럼 어드레스가 입력되는 타이밍까지의 시간을 의미한다.The
클록 지연부(620)는, 외부 클록(ICLK)을 내부 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)만큼 지연시켜 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성한다. 여기서, 클록 지연부(620)로 인가되는 외부 클록(ICLK)은 한 개이지만, 클록 지연부(620)에서 출력되는 내부 클록(DCLK[1:N])은 N개인 것을 알 수 있다. 이는, 클록 지연부(620)에서 외부 클록(ICLK)을 단계적으로 지연시켜 N개의 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성하기 때문이다. 예컨대, 외부 클록(ICLK)이 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과 동일한 클록이라고 하면, 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])을 설정된 제1 지연량만큼 지연시켜 두 번째 내부 클록(DCLK[2])를 생성하고, 두 번째 내부 클록(DCLK[2])을 설정된 제2 지연량만큼 지연시켜 세 번째 내부 클록(DCLK[3])을 생성하는 방식으로 N번째 내부 클록(DCLK[N])까지 생성하게 된다. 이때, N은 2보다 큰 자연수로 설정되는데, N의 값이 어떠한 값이 되든 상관없이 외부 클록(ICLK)과 N번째 내부 클록(DCLK[N])의 위상 차이는 내부 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)에 대응하여야 한다. 즉, 클록 지연부(620)의 지연량은 내부 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)과 동일한 상태가 되어야 한다.The
커맨드 동기화부(640)는, 내부 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)을 보상하기 위해 내부 커맨드(ICMD_A)를 내부 클록(DCLK[1:N]) 및 외부 클록(ICLK)에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드(ICMD_S)를 생성한다. 이때, 커맨드 동기화부(640)는 내부 커맨드(ICMD_A)를 N개의 내부 클록(DCLK[1:N]) 중 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 동기화시키고, 이어서 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 동기화된 내부 커맨드(ICMD_A)를 다시 N-1번째 내부 클록(DCLK[N-1])에 동기화시키는 방식으로 외부 클록(ICLK)과 동일한 위상을 갖는 1번째 내부 클록(DCLK[1:N])까지 순차적으로 동기화시키는 과정을 통해 동기화 커맨드(ICMD_S)를 생성한다.The
커맨드 가변지연부(650)는, 동기화 커맨드(ICMD_S)를 지연고정루프(600)의 가변지연량(tD3)만큼 지연시켜 가변지연 커맨드(ICMD_R)로서 출력한다. 즉, 외부 클록(ICLK)이 지연고정루프(600)를 거치면서 가변지연량(tD3)만큼 지연되어 생성된 지연고정클록(DLLCLK)에 대응시키기 위해 동기화 커맨드(ICMD_S)를 가변지연량(tD3)만큼 지연시켜 가변지연 커맨드(ICMD_R)로서 출력한다.The command
레이턴시 쉬프팅부(660)는, 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT)만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호(LT_CON)를 생성한다. 이때, 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT)는 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)에서 N을 뺀 횟수(CLSHIFT-N or CWLSHIFT-N)이 된다. 여기서, 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)는, 레이턴시 제어회로에 의해 레이턴쉬 쉬프팅되어야 하는 목표 레이턴시 값을 의미한다. 즉, 반도체 메모리 장치에서 사용되는 카스 레이턴시(CL) 값(CLSHIFT)이나 카스 라이트 레이턴시(CWL) 값(CWLSHIFT)을 의미한다. 그리고, 레이턴시 쉬프팅부(660)가 내부 커맨드(ICMD_A)를 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT), 즉, 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)에서 N을 뺀 횟수(CLSHIFT-N or CWLSHIFT-N)만큼만 레이턴시 쉬프팅을 수행하는 이유는, 커맨드 동기화부(640)에서 내부 커맨드 생성부(610)의 지연량을 보상하는 과정에서 N번의 레이턴시 쉬프팅 동작이 이루어지기 때문이다. 즉, 내부 커맨드(ICMD_A)와 동기화 커맨드(ICMD_S)는 외부 클록(ICLK)을 기준으로 N주기의 위상 차이를 갖는 상태이며, 그 위상 차이만큼을 레이턴시 쉬프팅부(660)에서 역보상해줌으로써, 최종적으로 생성되는 레이턴시 제어신호(LT_CON)는 외부 커맨드(ICMD)에 비해 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)만큼 레이턴시 쉬프팅된 상태가 된다.The
출력 제어부(680)는, 레이턴시 제어신호(LT_CON) 및 지연고정클록(DLLCLK)에 응답하여 데이터 출력(IN_DATA -> TX_DATA)을 제어한다. 즉, 반도체 메모리 장치 내부에서 출력되는 내부 데이터(IN_DATA)를 레이턴시 제어신호(LT_CON)에 응답하여 외부 데이터(TX_DATA)로서 출력하기 시작하며, 지연고정클록(DLLCLK)에 응답하여 버스트 랭스(Burst Length : BL)에 해당하는 개수의 내부 데이터(IN_DATA)가 외부 데이터(TX_DATA)로서 순차적으로 출력된다.
The
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 구성요소 중 클록 지연부 및 커맨드 동기화부를 상세히 도시한 도면이다.FIG. 7 is a detailed circuit diagram of a clock delay unit and a command synchronization unit of the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 7을 참조하면, 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 구성요소 중 클록 지연부(620)는, 외부 클록(ICLK)을 단계적으로 지연시켜 N개의 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, the
구체적으로, N개의 내부 클록(DCLK[1:N]) 중 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])은 외부 클록(ICLK)과 동일한 클록이라고 가정하였으므로, 클록 지연부(620)에 포함되는 지연소자(622<1:N-1>)의 개수는 N-1개가 된다.Specifically, since it is assumed that the first internal clock DCLK [1] of the N internal clocks DCLK [1: N] is the same clock as the external clock ICLK, the delay elements included in the clock delay unit 620 (622 < 1: N-1 >) is N-1.
이때, 클록 지연부(620)에 포함된 N-1개의 지연소자(622<1:N-1>)는 설계자의 선택에 의해 각각 동일한 지연량을 가질 수도 있고, 각각 서로 다른 지연량을 가질 수도 있다. 다만. 클록 지연부(620)에 포함된 N-1개의 지연소자(622<1:N-1>)의 지연량을 모두 합한 크기가 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)의 크기가 되어야 한다.At this time, the N-1
그리고, 커맨드 동기화부(640)는, N개의 플립플롭(642<1:N>)을 구비한다. 여기서, 1번째 플립플롭(642<1>)은, 클록 입력단(C)으로 인가되는 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 응답하여 신호 입력단(D)으로 인가되는 내부 커맨드(ICMD_A)를 신호 출력단(Q)으로 전달한다. 이어서, 2번째 플립플롭(642<2>)은, 클록 입력단(C)으로 인가되는 N-1번째 내부 클록(DCLK[N-1])에 응답하여 신호 입력단(D)으로 인가되는 1번째 플립플롭(642<1>)의 신호 출력단(Q)에 실린 커맨드(FCM[1])를 신호 출력단(Q)으로 전달한다. 1번째 플립플롭(642<1>)과 2번째 플립플롭(642<2>)의 연결방식과 같은 방식으로 N번째 플립플롭(642<N>)까지 연결되어 N번째 플립플롭(642<N>)의 신호 출력단(Q)으로 동기화 커맨드(ICMD_S)가 출력된다.
The
도 8은 도 6에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 타이밍 다이어그램이다.FIG. 8 is a timing diagram illustrating the operation of the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치는, 레이턴시 쉬프팅부(660)로 인가되는 가변지연 커맨드(ICMD_R)와 지연고정클록(DLLCLK)간의 간격이 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 항상 반 클록 주기(1/2tck)가 되는 것을 알 수 있다. 참고로, 도 8에 도시된 타이밍 다이어그램은 N이 3이라고 가정한 상태에서 레이턴시 제어회로의 동작이 이루어지는 것을 알 수 있다.8, a semiconductor memory device including a latency control circuit according to the first embodiment of the present invention includes a
외부 클록(ICLK)은 단계적으로 지연되어 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)만큼의 간격을 두고 총 3개의 내부 클록(DCLK[1:3])을 생성하는 것을 알 수 있다. 즉, 외부 클록(ICLK)과 동일한 위상을 갖는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과, 외부 클록(ICLK)을 지연시킨 두 번째 내부 클록(DCLK[2]) 및 두 번째 내부 클록(DCLK[2])을 지연시킨 세 번째 내부 클록(DCLK[3])이 생성된다. 이때, 지연고정클록(DLLCLK)과 동일한 위상을 갖는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과 세 번째 내부 클록(DCLK[3])간의 위상 차이는 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량(tD2)에 대응한다.It can be seen that the external clock ICLK is delayed stepwise to generate a total of three internal clocks DCLK [1: 3] at intervals of the operation delay amount tD2 of the
커맨드 생성부(610)에서 출력되는 내부 커맨드(ICMD_A)는 세 번째 내부 클록(DCLK[3])에 응답하여 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])로서 출력된다. 즉, 내부 커맨드(ICMD_A)가 입력되는 구간에서 세 번째 내부 클록(DCLK[3])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])로서 출력된다.The internal command ICMD_A output from the
이어서, 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])는 두 번째 내부 클록(DCLK[2])에 응답하여 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])로서 출력된다. 즉, 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])가 입력되는 구간에서 두 번째 내부 클록(DCLK[2])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])로서 출력된다.Then, the first synchronization command FCM [1] is output as the second synchronization command FCM [2] in response to the second internal clock DCLK [2]. That is, the second synchronization command FCM [2] for one period (1 tck) at the time corresponding to the rising edge of the second internal clock (DCLK [2]) in the interval in which the first synchronization command (FCM [ .
마지막으로, 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])에 응답하여 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)로서 출력된다. 즉, 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])가 입력되는 구간에서 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)로서 출력된다. Finally, the second synchronization command FCM [2] is output as the third synchronization command ICMD_S in response to the first internal clock DCLK [1]. That is, as a third synchronization command (ICMD_S) for one period (1 tck) at a time corresponding to the rising edge of the first internal clock (DCLK [1]) in the interval in which the second synchronization command (FCM [ do.
이때, 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])은 외부 클록(ICLK)과 동일한 위상을 갖는 클록이므로 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)는 외부 클록(ICLK)과 동기화된 상태라는 것을 알 수 있다.At this time, since the first internal clock DCLK [1] is a clock having the same phase as the external clock ICLK, it can be seen that the third synchronization command ICMD_S is synchronized with the external clock ICLK.
지연고정클록(DLLCLK)은 외부 클록(ICLK)을 가변지연량(tD3)만큼 지연시켜 생성되는 클록이고, 가변지연 커맨드(ICMD_R)는 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)를 가변지연량(tD3)만큼 지연시켜 생성되는 커맨드이므로, 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)와 지연고정클록(DLLCLK)도 동기화된 상태라는 것을 알 수 있다.The delay locked clock DLLCLK is generated by delaying the external clock ICLK by the variable delay amount tD3 and the variable delay command ICMD_R is delayed by the variable delay amount tD3 by the third synchronization command ICMD_S. The third synchronization command ICMD_S and the delay locked clock DLLCLK are also in a synchronized state.
따라서, 레이턴시 쉬프팅부(660)로 인가되는 가변지연 커맨드(ICMD_R)와 지연고정클록(DLLCLK)간의 간격이 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 항상 반 클록 주기(1/2tck)가 되는 것을 알 수 있으며, 이는, 지연고정클록(DLLCLK)의 주파수가 더 빨라지거나 더 느려지는 경우에도 일정하게 유지되는 특성인 것을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the interval between the variable delay command ICMD_R and the delay locked clock DLLCLK applied to the
정리하면, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로는, 커맨드 전달 패스(path) 중 클록에 비동기적인 요소라고 볼 수 있는 커맨드 생성부(610)의 동작 지연량을 보상하기 위한 동작이 레이턴시 쉬프팅 동작 이전에 이루어지도록 제어함으로써, 레이텅시 쉬프팅 동작이 이루어지는 시점에서는 레이턴시 쉬프팅 클록과 커맨드 간에 항상 클록의 주기를 기준으로 일정한 간격이 유지되도록 할 수 있다. 따라서, 클록의 주파수가 변동하는 것과 상관없이, 즉, 클록의 주파수가 상대적으로 낮은 경우뿐만 아니라 상대적으로 높은 경우에서도 안정적으로 레이턴시 쉬프팅 동작을 수행될 수 있다.
To summarize, the latency control circuit according to the above-described embodiment of the present invention is characterized in that the operation for compensating the operation delay amount of the
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치를 도시한 블록 다이어그램이다.9 is a block diagram illustrating a semiconductor memory device including a latency control circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치는, 지연고정루프(900)와, 내부 커맨드 생성부(910)와, 클록 지연부(920)와, 커맨드 동기화부(940)와, 커맨드 가변지연부(950)와, 레이턴시 쉬프팅부(960)와, 버퍼부(970)와, 출력 제어부(980), 및 듀티 보정부(990)를 구비한다. 여기서, 지연고정루프(900)는, 지연복제모델부(902)와, 위상 비교부(904)와, 지연량 제어부(906), 및 DLL 가변지연부(908)를 구비한다. 또한, 버퍼부(970)는, 클록 버퍼부(972), 및 커맨드 버퍼부(974)를 구비한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(910)는, 커맨드 디코딩부(914) 및 추가 레이턴시 쉬프팅부(916)를 구비한다. 또한, 듀티 보정부(990)는, 듀티비 조절부(992), 및 클록 구동부(994)를 구비한다.9, a semiconductor memory device including a latency control circuit according to the second embodiment of the present invention includes a delay locked
버퍼부(970)는, 외부에서 인가되는 클록(CLK) 및 커맨드(CMD)를 버퍼링하여 외부 클록(ICLK) 및 외부 커맨드(ICMD)을 생성한다. 구체적으로, 버퍼부(970)는, 외부에서 인가되는 클록(CLK)을 버퍼링하여 생성된 외부 클록(ICLK)을 클록 지연부(920)와 추가 레이턴시 쉬프팅부(916), 및 레이턴시 쉬프팅부(960)로 전달하는 클록 버퍼부(972), 및 외부에서 인가되는 커맨드(CMD)를 버퍼링하여 생성된 외부 커맨드(ICMD)를 내부 커맨드 생성부(910)에 전달하는 커맨드 버퍼부(974)를 구비한다. 이때, 외부에서 인가되는 클록(CLK)와 외부 클록(ICLK)은 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다. 마찬가지로, 외부에서 인가되는 커맨드(CMD)와 외부 커맨드(ICMD)는 버퍼링 지연량(tD1)만큼 위상 차이를 갖는다. 즉, 클록 버퍼부(972)와 커맨드 버퍼부(974)는 각각 버퍼링 지연량(tD1)만큼의 동작 지연량을 갖는다.The
지연고정루프(100)는, 지연고정클록(DLLCLK)에 클록지연경로의 지연량(tD1+tD6)을 반영하여 생성된 피드백 클록(FBCLK)과 외부 클록(ICLK)간의 지연고정을 이루기 위해 외부 클록(ICLK)을 가변지연시켜 지연고정클록(DLLCLK)으로서 출력한다. 즉, 외부 클록(ICLK)과 지연고정클록(DLLCLK)은 가변지연량(tD3)만큼의 위상차이를 갖는다. 참고로, 지연고정루프(900)의 상세한 구성 및 동작은 이미 공지된 사항이므로 여기에서는 더 자세히 다루지 않도록 하겠다.The delay locked
내부 커맨드 생성부(910)는, 외부 커맨드(ICMD)에 응답하여 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(910)의 구성요소 중 커맨드 디코딩부(914)는, 외부 커맨드(ICMD)를 디코딩하여 디코딩 커맨드(ICMD_C)를 생성한다. 또한, 내부 커맨드 생성부(910)의 구성요소 중 추가 레이턴시 쉬프팅부(916)는, 외부 클록(ICLK)을 기준으로 디코딩 커맨드(ICMD_C)에 추가 레이턴시(Additive Latency : AL)만큼 쉬프팅시켜 내부 커맨드(ICMD_A)를 생성한다. 이때, 외부 커맨드(ICMD)와 내부 커맨드(ICMD_A)는 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)만큼의 위상차이를 갖는다. 참고로, 일반적으로 추가 레이턴시(AL)는 반도체 메모리 장치에서 로우 어드레스가 입력된 후에 컬럼 어드레스가 입력되는 타이밍까지의 시간을 의미한다.The internal
커맨드 가변지연부(950)는, 내부 커맨드(ICMD_A)를 지연고정루프(900)의 가변지연량(tD3)만큼 지연시켜 가변지연 커맨드(ICMD_R)로서 출력한다. 즉, 외부 클록(ICLK)이 지연고정루프(900)를 거치면서 가변지연량(tD3)만큼 지연되어 생성된 지연고정클록(DLLCLK)에 대응시키기 위해 내부 커맨드(ICMD_A)를 가변지연량(tD3)만큼 지연시켜 가변지연 커맨드(ICMD_R)로서 출력한다.The command
듀티 보정부(990)는, 지연고정클록(DLLCLK)의 듀티비를 보정하여 듀티보정클록(DCCCLK)으로서 출력한다. 이때, 지연고정클록(DLLCLK)과 듀티보정클록(DCCCLK)은 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)만큼의 위상 차이를 갖는다.
그리고, 버퍼부(970)에 포함된 커맨드 버퍼부(974)를 통해 출력되는 외부 커맨드(ICMD)가 클록 인에이블 커맨드(CKE)인 경우, 그에 응답하여 듀티 보정부(990)의 동작이 온/오프 제어된다. When the external command ICMD output through the
즉, 일반적인 반도체 메모리 장치에서는 내부 커맨드 생성부(310)에 포함된 커맨드 디코딩부(914)를 거쳐서 클록 인에이블 커맨드(CKE)라는 것을 판단한 후, 그에 응답하여 듀티 보정부(990)의 동작을 온/오프 제어하게 된다. 하지만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치에서는 버퍼부(970)에 포함된 커맨드 버퍼부(974)를 통해 출력되는 외부 커맨드(ICMD)에 응답하여 듀티 보정부(990)의 온/오프 동작을 제어함으로써, 일반적인 반도체 메모리 장치보다 더 빠르게 듀티 보정부(990)의 동작을 온/오프 제어할 수 있다.That is, in a general semiconductor memory device, after determining that the clock enable command is the clock enable command (CKE) through the
이와 같이, 듀티 보정부(990)의 동작을 일반적인 반도체 메모리 장치보다 빠르게 온/오프 시키는 목적은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 핵심적 구성요소인 클록 지연부(920)와, 커맨드 동기화부(940), 및 레이턴시 쉬프팅부(960)가 듀티보정클록(DCCCLK)에 응답하여 동작함과 동시에 커맨드 가변지연부(950)가 내부 커맨드 생성부(910)와 커맨드 동기화부(940) 사이에 배치되기 때문이다. 즉, 커맨드 가변지연부(950)가 내부 커맨드 생성부(910)와 커맨드 동기화부(940) 사이에 배치됨으로 인해, 일반적인 반도체 메모리 장치에서와 같이 듀티 보정부(990)의 동작을 제어하게 되면, 클록 지연부(920), 및 커맨드 동기화부(940)에서 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)을 보상하는 동작이 듀티 보정부(990)의 동작구간과 겹쳐질 수 있다. 때문에, 듀티 보정부(990)의 동작이 내부 커맨드 생성부(910)의 동작구간에서 이루어질 수 있도록 제어하는 동작이 필요하다.The purpose of turning on / off the operation of the
그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 핵심적 구성요소인 클록 지연부(920)와, 커맨드 동기화부(940), 및 레이턴시 쉬프팅부(960)가 듀티보정클록(DCCCLK)에 응답하여 동작함과 동시에 커맨드 가변지연부(950)가 내부 커맨드 생성부(910)와 커맨드 동기화부(940) 사이에 배치됨으로 인해 기대할 수 있는 효과는, 클록 지연부(920)와, 커맨드 동기화부(940)에서 보상해야하는 지연량이 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)이 된다는 점이다. 즉, 외부 클록(ICLK)이 듀티보정클록(DCCCLK)이 되기까지 지연되는 지연량은 지연고정루프(900)의 가변지연량(tD3)과 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)을 합친 지연량(tD3 + tD5)가 되고, 외부 커맨드(ICMD)가 가변지연 커맨드(ICMD_R)가 되기까지 지연되는 지연량은 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)과 커맨드 가변지연부(950)의 지연량(tD3)을 합한 지연량(tD2 + tD3)가 되므로, 듀티보정클록(DCCCLK)과 가변지연 커맨드(ICMD_R)의 지연량 차이는 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)이 된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 클록 지연부(920) 및 커맨드 동기화부(940)에서 보상해줘야 하는 지연량은 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)이 된다.The
이와 같은 사항을 참조하면, 클록 지연부(920)는, 듀티보정클록(DCCCLK)을 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)만큼 지연시켜 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성한다. 여기서, 클록 지연부(920)로 인가되는 듀티보정클록(DCCCLK)은 한 개이지만, 클록 지연부(920)에서 출력되는 내부 클록(DCLK[1:N])은 N개인 것을 알 수 있다. 이는, 클록 지연부(920)에서 듀티보정클록(DCCCLK)을 단계적으로 지연시켜 N개의 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성하기 때문이다. 예컨대, 듀티보정클록(DCCCLK)이 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과 동일한 클록이라고 하면, 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])을 설정된 제1 지연량만큼 지연시켜 두 번째 내부 클록(DCLK[2])를 생성하고, 두 번째 내부 클록(DCLK[2])을 설정된 제2 지연량만큼 지연시켜 세 번째 내부 클록(DCLK[3])을 생성하는 방식으로 N번째 내부 클록(DCLK[N])까지 생성하게 된다. 이때, N은 2보다 큰 자연수로 설정되는데, N의 값이 어떠한 값이 되든 상관없이 듀티보정클록(DCCCLK)과 N번째 내부 클록(DCLK[N])의 위상 차이는 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)에 대응하여야 한다. 즉, 클록 지연부(920)의 지연량은 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)과 동일한 상태가 되어야 한다.The
커맨드 동기화부(940)는, 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)을 보상하기 위해 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 내부 클록(DCLK[1:N]) 및 듀티보정클록(DCCCLK)에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드(ICMD_S)를 생성한다. 이때, 커맨드 동기화부(940)는 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 N개의 내부 클록(DCLK[1:N]) 중 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 동기화시키고, 이어서 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 동기화된 내부 커맨드(ICMD_A)를 다시 N-1번째 내부 클록(DCLK[N-1])에 동기화시키는 방식으로 듀티보정클록(DCCCLK)과 동일한 위상을 갖는 1번째 내부 클록(DCLK[1:N])까지 순차적으로 동기화시키는 과정을 통해 동기화 커맨드(ICMD_S)를 생성한다.The
레이턴시 쉬프팅부(960)는, 지연고정클록(DLLCLK)을 기준으로 동기화 커맨드(ICMD_S)를 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT)만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호(LT_CON)를 생성한다. 이때, 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT)는 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)에서 N을 뺀 횟수(CLSHIFT-N or CWLSHIFT-N)이 된다. 여기서, 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)는, 레이턴시 제어회로에 의해 레이턴쉬 쉬프팅되어야 하는 목표 레이턴시 값을 의미한다. 즉, 반도체 메모리 장치에서 사용되는 카스 레이턴시(CL) 값(CLSHIFT)이나 카스 라이트 레이턴시(CWL) 값(CWLSHIFT)을 의미한다. 그리고, 레이턴시 쉬프팅부(960)가 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 설정된 레이턴시 횟수(LASHIFT), 즉, 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)에서 N을 뺀 횟수(CLSHIFT-N or CWLSHIFT-N)만큼만 레이턴시 쉬프팅을 수행하는 이유는, 커맨드 동기화부(940)에서 내부 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)을 보상하는 과정에서 N번의 레이턴시 쉬프팅 동작이 이루어지기 때문이다. 즉, 가변지연 커맨드(ICMD_R)와 동기화 커맨드(ICMD_S)는 듀티보정클록(DCCCLK)을 기준으로 N주기의 위상 차이를 갖는 상태이며, 그 위상 차이만큼을 레이턴시 쉬프팅부(960)에서 역보상해줌으로써, 최종적으로 생성되는 레이턴시 제어신호(LT_CON)는 외부 커맨드(ICMD)에 비해 목표 레이턴시 횟수(CLSHIFT or CWLSHIFT)만큼 레이턴시 쉬프팅된 상태가 된다.The
출력 제어부(980)는, 레이턴시 제어신호(LT_CON) 및 듀티보정클록(DCCCLK)에 응답하여 데이터 출력(IN_DATA -> TX_DATA)을 제어한다. 즉, 반도체 메모리 장치 내부에서 출력되는 내부 데이터(IN_DATA)를 레이턴시 제어신호(LT_CON)에 응답하여 외부 데이터(TX_DATA)로서 출력하기 시작하며, 듀티보정클록(DCCCLK)에 응답하여 버스트 랭스(Burst Length : BL)에 해당하는 개수의 내부 데이터(IN_DATA)가 외부 데이터(TX_DATA)로서 순차적으로 출력된다.
The
도 10은 도 9에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 구성요소 중 클록 지연부 및 커맨드 동기화부를 상세히 도시한 도면이다.FIG. 10 is a detailed circuit diagram of a clock delay unit and a command synchronization unit in the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG.
도 10을 참조하면, 도 9에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 구성요소 중 클록 지연부(920)는, 듀티보정클록(DCCCLK)을 단계적으로 지연시켜 N개의 내부 클록(DCLK[1:N])을 생성하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 10, a
구체적으로, N개의 내부 클록(DCLK[1:N]) 중 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])은 듀티보정클록(DCCCLK)과 동일한 클록이라고 가정하였으므로, 클록 지연부(920)에 포함되는 지연소자(922<1:N-1>)의 개수는 N-1개가 된다.Specifically, since it is assumed that the first internal clock DCLK [1] among the N internal clocks DCLK [1: N] is the same clock as the duty correction clock DCCCLK, the delay included in the
이때, 클록 지연부(920)에 포함된 N-1개의 지연소자(922<1:N-1>)는 설계자의 선택에 의해 각각 동일한 지연량을 가질 수도 있고, 각각 서로 다른 지연량을 가질 수도 있다. 다만. 클록 지연부(920)에 포함된 N-1개의 지연소자(922<1:N-1>)의 지연량을 모두 합한 크기가 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)의 크기가 되어야 한다.At this time, the N-1
그리고, 커맨드 동기화부(940)는, N개의 플립플롭(942<1:N>)을 구비한다. 여기서, 1번째 플립플롭(942<1>)은, 클록 입력단(C)으로 인가되는 N번째 내부 클록(DCLK[N])에 응답하여 신호 입력단(D)으로 인가되는 가변지연 커맨드(ICMD_R)를 신호 출력단(Q)으로 전달한다. 이어서, 2번째 플립플롭(942<2>)은, 클록 입력단(C)으로 인가되는 N-1번째 내부 클록(DCLK[N-1])에 응답하여 신호 입력단(D)으로 인가되는 1번째 플립플롭(942<1>)의 신호 출력단(Q)에 실린 커맨드(FCM[1])를 신호 출력단(Q)으로 전달한다. 1번째 플립플롭(942<1>)과 2번째 플립플롭(942<2>)의 연결방식과 같은 방식으로 N번째 플립플롭(942<N>)까지 연결되어 N번째 플립플롭(942<N>)의 신호 출력단(Q)으로 동기화 커맨드(ICMD_S)가 출력된다.
The
도 11은 도 9에 도시된 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치의 동작을 설명하기 위해 도시한 타이밍 다이어그램이다.11 is a timing diagram illustrating the operation of the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the second embodiment of the present invention shown in Fig.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이턴시 제어회로를 포함하는 반도체 메모리 장치는, 레이턴시 쉬프팅부(960)로 인가되는 가변지연 커맨드(ICMD_R)와 듀티보정클록(DCCCLK)간의 간격이 듀티보정클록(DCCCLK)을 기준으로 항상 반 클록 주기(1/2tck)가 되는 것을 알 수 있다. 참고로, 도 11에 도시된 타이밍 다이어그램은 N이 3이라고 가정한 상태에서 레이턴시 제어회로의 동작이 이루어지는 것을 알 수 있다.11, the semiconductor memory device including the latency control circuit according to the second exemplary embodiment of the present invention includes a
듀티보정클록(DCCCLK)은 단계적으로 지연되어 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)만큼의 간격을 두고 총 3개의 내부 클록(DCLK[1:3])을 생성하는 것을 알 수 있다. 즉, 듀티보정클록(DCCCLK)과 동일한 위상을 갖는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과, 듀티보정클록(DCCCLK)을 지연시킨 두 번째 내부 클록(DCLK[2]) 및 두 번째 내부 클록(DCLK[2])을 지연시킨 세 번째 내부 클록(DCLK[3])이 생성된다. 이때, 듀티보정클록(DCCCLK)과 동일한 위상을 갖는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])과 세 번째 내부 클록(DCLK[3])간의 위상 차이는 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량(tD2)에서 듀티 보정부(990)의 동작 지연량(tD5)를 뺀 지연량(tD2 ?? tD5)에 대응한다.It can be seen that the duty correction clock DCCCLK is delayed stepwise to generate a total of three internal clocks DCLK [1: 3] at intervals of the operation delay amount tD2 of the
커맨드 가변지연부(950)에서 출력되는 가변지연 커맨드(ICMD_R)는 세 번째 내부 클록(DCLK[3])에 응답하여 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])로서 출력된다. 즉, 가변지연 커맨드(ICMD_R)가 입력되는 구간에서 세 번째 내부 클록(DCLK[3])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])로서 출력된다.The variable delay command ICMD_R output from the command
이어서, 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])는 두 번째 내부 클록(DCLK[2])에 응답하여 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])로서 출력된다. 즉, 첫 번째 동기화 커맨드(FCM[1])가 입력되는 구간에서 두 번째 내부 클록(DCLK[2])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])로서 출력된다.Then, the first synchronization command FCM [1] is output as the second synchronization command FCM [2] in response to the second internal clock DCLK [2]. That is, the second synchronization command FCM [2] for one period (1 tck) at the time corresponding to the rising edge of the second internal clock (DCLK [2]) in the interval in which the first synchronization command (FCM [ .
마지막으로, 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])는 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])에 응답하여 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)로서 출력된다. 즉, 두 번째 동기화 커맨드(FCM[2])가 입력되는 구간에서 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])의 상승 에지에 대응하는 시점에서 한 주기(1tck)동안 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)로서 출력된다. Finally, the second synchronization command FCM [2] is output as the third synchronization command ICMD_S in response to the first internal clock DCLK [1]. That is, as a third synchronization command (ICMD_S) for one period (1 tck) at a time corresponding to the rising edge of the first internal clock (DCLK [1]) in the interval in which the second synchronization command (FCM [ do.
이때, 첫 번째 내부 클록(DCLK[1])은 듀티보정클록(DCCCLK)과 동일한 위상을 갖는 클록이므로 세 번째 동기화 커맨드(ICMD_S)는 듀티보정클록(DCCCLK)과 동기화된 상태라는 것을 알 수 있다.At this time, it can be seen that the third synchronization command ICMD_S is synchronized with the duty correction clock DCCCLK since the first internal clock DCLK [1] is a clock having the same phase as the duty correction clock DCCCLK.
따라서, 레이턴시 쉬프팅부(960)로 인가되는 가변지연 커맨드(ICMD_R)와 듀티보정클록(DCCCLK)간의 간격이 듀티보정클록(DCCCLK)을 기준으로 항상 반 클록 주기(1/2tck)가 되는 것을 알 수 있으며, 이는, 듀티보정클록(DCCCLK)의 주파수가 더 빨라지거나 더 느려지는 경우에도 일정하게 유지되는 특성인 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the interval between the variable delay command ICMD_R and the duty correction clock DCCCLK applied to the
정리하면, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 레이턴시 제어회로는, 커맨드 전달 패스(path) 중 클록에 비동기적인 요소라고 볼 수 있는 커맨드 생성부(910)의 동작 지연량을 보상하기 위한 동작이 레이턴시 쉬프팅 동작 이전에 이루어지도록 제어함으로써, 레이텅시 쉬프팅 동작이 이루어지는 시점에서는 레이턴시 쉬프팅 클록과 커맨드 간에 항상 클록의 주기를 기준으로 일정한 간격이 유지되도록 할 수 있다. 따라서, 클록의 주파수가 변동하는 것과 상관없이, 즉, 클록의 주파수가 상대적으로 낮은 경우뿐만 아니라 상대적으로 높은 경우에서도 안정적으로 레이턴시 쉬프팅 동작을 수행될 수 있다.
In summary, the above-described latency control circuit according to the embodiment of the present invention is characterized in that the operation for compensating the operation delay amount of the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
100, 600, 900 : 지연고정루프
110, 310, 610, 910 : 내부 커맨드 생성부
320, 620, 920 : 클록 지연부
340, 640, 940 : 커맨드 동기화부
150, 650, 950 : 커맨드 가변지연부
160, 360, 660, 960 : 레이턴시 쉬프팅부
170, 370, 670, 970 : 버퍼부
180, 680, 980 : 출력 제어부
990 : 듀티 조절부100, 600, 900: delay locked loop
110, 310, 610, 910: internal command generation unit
320, 620, 920: clock delay unit
340, 640, 940:
150, 650, 950: a command variable delay unit
160, 360, 660, 960: Latency shifting unit
170, 370, 670, 970:
180, 680, 980:
990:
Claims (23)
외부 클록을 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량만큼 지연시켜 내부 클록을 생성하기 위한 클록 지연부;
상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량을 보상하기 위해 상기 내부 커맨드를 상기 내부 클록 및 상기 외부 클록에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 커맨드 동기화부; 및
상기 외부 클록을 기준으로 상기 동기화 커맨드를 설정된 레이턴시 횟수만큼 쉬프팅시키는 레이턴시 쉬프팅부
를 구비하는 레이턴시 제어회로.
An internal command generation unit for generating an internal command in response to an external command;
A clock delay unit for generating an internal clock by delaying an external clock by an operation delay amount of the internal command generation unit;
A command synchronizer for sequentially synchronizing the internal command with the internal clock and the external clock to generate a synchronization command to compensate for an operation delay amount of the internal command generator; And
Shifting the synchronization command by a predetermined number of latency times based on the external clock,
And a latch circuit.
상기 클록 지연부는,
상기 외부 클록을 단계적으로 지연시켜 N개 ?? 상기 N은 2보다 큰 자연수 - 의 상기 내부 클록을 생성하되, 상기 외부 클록과 N번째 상기 내부 클록의 위상 차이는 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량에 대응하는 레이턴시 제어회로.
The method according to claim 1,
The clock delay unit includes:
By delaying the external clock step by step, Wherein the phase difference between the external clock and the Nth internal clock corresponds to an operation delay amount of the internal command generator.
상기 커맨드 동기화부는,
상기 내부 커맨드를 N개의 상기 내부 클록 중 N번째 상기 내부 클록에 동기화시키고, N번째 상기 내부 클록에 동기화된 커맨드를 다시 N-1번째 상기 내부 클록에 동기화시키는 방식으로 1번째 상기 내부 클록 - 상기 외부 클록과 동일한 위상을 가짐 - 까지 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 레이턴시 제어회로.
3. The method of claim 2,
The command synchronization unit,
The first internal clock is synchronized with the Nth internal clock of the N internal clocks, and the Nth synchronized internal clock is synchronized with the (N-1) And having the same phase as the clock - to sequentially generate a synchronization command to generate a synchronization command.
상기 커맨드 동기화부는,
1번째 플립플롭의 클록 입력단으로 인가되는 N번째 상기 내부 클록에 응답하여 신호 입력단으로 인가되는 상기 내부 커맨드를 신호 출력단으로 전달하고, 2번째 플립플롭의 클록 입력단으로 인가되는 N-1번째 상기 내부 클록에 응답하여 신호 입력단으로 인가되는 상기 1번째 플립플롭의 신호 출력단에 실린 커맨드를 신호 출력단으로 전달하는 방식으로 N개의 플립플롭이 구비되는 레이턴시 제어회로.
The method of claim 3,
The command synchronization unit,
1) -th internal clock applied to the clock input terminal of the second flip-flop to the signal output terminal in response to the N-th internal clock applied to the clock input terminal of the first flip-flop, Flop and the N flip-flops are provided to the signal output terminal of the first flip-flop.
상기 설정된 레이턴시 횟수는,
목표 레이턴시 횟수에서 상기 N개를 뺀 횟수인 것을 특징으로 하는 레이턴시 제어회로.
The method of claim 3,
The set number of times of latency,
And the number of times the target latency time is subtracted from the target latency time.
상기 내부 커맨드 생성부는,
상기 외부 커맨드를 디코딩하여 상기 내부 커맨드를 생성하는 커맨드 디코딩부; 및
상기 외부 클록을 기준으로 디코딩된 상기 내부 커맨드를 추가 레이턴시 횟수만큼 쉬프팅시키는 추가 레이턴시 쉬프팅부를 구비하는 레이턴시 제어회로.
The method according to claim 1,
The internal-
A command decoding unit decoding the external command to generate the internal command; And
And an additional latency shifter for shifting the internal command decoded based on the external clock by an additional number of times of latency.
외부에서 인가되는 커맨드를 버퍼링하여 상기 외부 커맨드로서 상기 내부 커맨드 생성부로 전달하는 커맨드 버퍼부; 및
외부에서 인가되는 클록을 버퍼링하여 상기 외부 클록으로서 상기 추가 레이턴시 쉬프팅부와 상기 클록 지연부 및 상기 레이턴시 쉬프팅부로 제공하기 위한 클록 버퍼부를 더 구비하는 레이턴시 제어회로.
The method according to claim 6,
A command buffer unit for buffering a command applied from the outside and transferring the command as the external command to the internal command generation unit; And
Further comprising a clock buffer unit for buffering a clock applied from the outside and providing the external latency to the additional latency shifter, the clock delay unit, and the latency shifter.
외부 커맨드에 응답하여 내부 커맨드를 생성하기 위한 내부 커맨드 생성부;
상기 외부 클록을 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량만큼 지연시켜 내부 클록을 생성하기 위한 클록 지연부;
상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량을 보상하기 위해 상기 내부 커맨드를 상기 내부 클록 및 상기 외부 클록에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 커맨드 동기화부;
상기 동기화 커맨드를 상기 지연고정루프의 가변지연량만큼 지연시키기 위한 커맨드 가변지연부;
상기 지연고정클록을 기준으로 상기 가변지연부의 출력 커맨드를 설정된 레이턴시만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호를 생성하기 위한 레이턴시 쉬프팅부; 및
상기 레이턴시 제어신호 및 상기 지연고정클록에 응답하여 데이터 출력을 제어하는 출력 제어부
를 구비하는 반도체 메모리 장치.
A delay locked loop for variably delaying the external clock and outputting the delay locked clock as the delay locked clock in order to establish a delay lock between the feedback clock and the external clock generated by reflecting the delay amount of the clock delay path to the delay locked clock;
An internal command generation unit for generating an internal command in response to an external command;
A clock delay unit for generating an internal clock by delaying the external clock by an operation delay amount of the internal command generator;
A command synchronizer for sequentially synchronizing the internal command with the internal clock and the external clock to generate a synchronization command to compensate for an operation delay amount of the internal command generator;
A command variable delay unit for delaying the synchronization command by a variable delay amount of the delay locked loop;
A latency shifter for generating a latency control signal by shifting an output command of the variable delay unit by a predetermined latency based on the delay locked clock; And
An output control unit for controlling data output in response to the latency control signal and the delay locked clock,
And the semiconductor memory device.
상기 클록 지연부는,
상기 외부 클록을 단계적으로 지연시켜 N개 ?? 상기 N은 2보다 큰 자연수 - 의 상기 내부 클록을 생성하되, 상기 외부 클록과 N번째 상기 내부 클록의 위상 차이는 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량에 대응하는 반도체 메모리 장치.
9. The method of claim 8,
The clock delay unit includes:
By delaying the external clock step by step, Wherein the phase difference between the external clock and the Nth internal clock corresponds to an operation delay amount of the internal command generator.
상기 커맨드 동기화부는,
상기 내부 커맨드를 N개의 상기 내부 클록 중 N번째 상기 내부 클록에 동기화시키고, N번째 상기 내부 클록에 동기화된 커맨드를 다시 N-1번째 상기 내부 클록에 동기화시키는 방식으로 1번째 상기 내부 클록 - 상기 외부 클록과 동일한 위상을 가짐 - 까지 순차적으로 동기화시켜 상기 동기화 커맨드를 생성하는 반도체 메모리 장치.
10. The method of claim 9,
The command synchronization unit,
The first internal clock is synchronized with the Nth internal clock of the N internal clocks, and the Nth synchronized internal clock is synchronized with the (N-1) Wherein the synchronizing command is generated by sequentially synchronizing up to a clock having the same phase as the clock.
상기 커맨드 동기화부는,
1번째 플립플롭의 클록 입력단으로 인가되는 N번째 상기 내부 클록에 응답하여 신호 입력단으로 인가되는 상기 내부 커맨드를 신호 출력단으로 전달하고, 2번째 플립플롭의 클록 입력단으로 인가되는 N-1번째 상기 내부 클록에 응답하여 신호 입력단으로 인가되는 상기 1번째 플립플롭의 신호 출력단에 실린 커맨드를 신호 출력단으로 전달하는 방식으로 N개의 플립플롭이 구비되는 반도체 메모리 장치.
11. The method of claim 10,
The command synchronization unit,
1) -th internal clock applied to the clock input terminal of the second flip-flop to the signal output terminal in response to the N-th internal clock applied to the clock input terminal of the first flip-flop, Wherein the N flip-flops are provided in a manner that a command placed on a signal output terminal of the first flip-flop applied to a signal input terminal is transmitted to a signal output terminal in response to the first flip-flop.
상기 설정된 레이턴시 횟수는,
목표 레이턴시 횟수에서 상기 N개를 뺀 횟수인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
11. The method of claim 10,
The set number of times of latency,
The number of times the target latency time is subtracted from the target latency time.
상기 내부 커맨드 생성부는,
상기 외부 커맨드를 디코딩하여 상기 내부 커맨드를 생성하는 커맨드 디코딩부; 및
상기 외부 클록을 기준으로 디코딩된 상기 내부 커맨드를 추가 레이턴시 횟수만큼 쉬프팅시키는 추가 레이턴시 쉬프팅부를 구비하는 반도체 메모리 장치.
9. The method of claim 8,
The internal-
A command decoding unit decoding the external command to generate the internal command; And
And an additional latency shifter for shifting the internal command decoded based on the external clock by an additional number of times of latency.
외부에서 인가되는 커맨드를 버퍼링하여 상기 외부 커맨드로서 상기 내부 커맨드 생성부로 전달하는 커맨드 버퍼부; 및
외부에서 인가되는 클록을 버퍼링하여 상기 외부 클록으로서 상기 지연고정루프와 상기 추가 레이턴시 쉬프팅부 및 상기 클록 지연부로 제공하기 위한 클록 버퍼부를 더 구비하는 반도체 메모리 장치.
14. The method of claim 13,
A command buffer unit for buffering a command applied from the outside and transferring the command as the external command to the internal command generation unit; And
Further comprising a clock buffer unit for buffering an externally applied clock to provide said external clock as said delay locked loop, said additional latency shifter, and said clock delay unit.
상기 지연고정클록의 듀티비를 보정하여 듀티보정클록으로서 출력하는 듀티보정부;
외부 커맨드에 응답하여 내부 커맨드를 생성하기 위한 내부 커맨드 생성부;
상기 내부 커맨드를 상기 지연고정루프의 가변지연량만큼 지연시켜 가변지연 커맨드를 생성하는 커맨드 가변지연부;
상기 듀티보정클록을 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량에서 상기 듀티 보정부의 동작 지연량을 뺀 지연량만큼 지연시켜 내부 클록을 생성하기 위한 클록 지연부;
상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량을 보상하기 위해 상기 가변지연 커맨드를 상기 내부 클록 및 상기 듀티보정클록에 순차적으로 동기화시켜 동기화 커맨드를 생성하는 커맨드 동기화부;
상기 듀티보정클록을 기준으로 상기 동기화 커맨드를 설정된 레이턴시만큼 쉬프팅시켜 레이턴시 제어신호를 생성하기 위한 레이턴시 쉬프팅부; 및
상기 레이턴시 제어신호 및 상기 듀티보정클록에 응답하여 데이터 출력을 제어하는 출력 제어부
를 구비하는 반도체 메모리 장치.
A delay locked loop for variably delaying the external clock and outputting the delay locked clock as the delay locked clock in order to establish a delay lock between the feedback clock and the external clock generated by reflecting the delay amount of the clock delay path to the delay locked clock;
A duty correction unit for correcting the duty ratio of the delay locked clock and outputting the duty correction clock as a duty correction clock;
An internal command generation unit for generating an internal command in response to an external command;
A command variable delay unit for delaying the internal command by a variable delay amount of the delay locked loop to generate a variable delay command;
A clock delay unit for generating the internal clock by delaying the duty correction clock by a delay amount by subtracting the operation delay amount of the duty correction unit from the operation delay amount of the internal command generation unit;
A command synchronization unit for sequentially generating a synchronization command by sequentially synchronizing the variable delay command with the internal clock and the duty correction clock to compensate for an operation delay amount of the internal command generator;
A latency shifter for generating a latency control signal by shifting the synchronization command by a predetermined latency based on the duty correction clock; And
An output control unit for controlling data output in response to the latency control signal and the duty correction clock,
And the semiconductor memory device.
상기 클록 지연부는,
상기 듀티보정클록을 단계적으로 지연시켜 N개 ?? 상기 N은 2보다 큰 자연수 - 의 상기 내부 클록을 생성하되, 상기 듀티보정클록과 N번째 상기 내부 클록의 위상 차이는 상기 내부 커맨드 생성부의 동작 지연량에서 상기 듀티 보정부의 동작 지연량을 뺀 지연량에 대응하는 반도체 메모리 장치.
16. The method of claim 15,
The clock delay unit includes:
The duty correction clock is delayed step by step, Wherein the phase difference between the duty correction clock and the Nth internal clock is a delay obtained by subtracting the operation delay amount of the duty correction unit from the operation delay amount of the internal command generation unit, Of the semiconductor memory device.
상기 커맨드 동기화부는,
상기 가변지연 커맨드를 N개의 상기 내부 클록 중 N번째 상기 내부 클록에 동기화시키고, N번째 상기 내부 클록에 동기화된 커맨드를 다시 N-1번째 상기 내부 클록에 동기화시키는 방식으로 1번째 상기 내부 클록 - 상기 듀티보정 클록과 동일한 위상을 가짐 - 까지 순차적으로 동기화시켜 상기 동기화 커맨드를 생성하는 반도체 메모리 장치.
17. The method of claim 16,
The command synchronization unit,
Wherein the first internal clock synchronizes the variable delay command with the Nth internal clock of the N internal clocks, and synchronizes the Nth synchronized internal clock with the N-1th internal clock, And having the same phase as the duty correction clock in order to generate the synchronization command.
상기 커맨드 동기화부는,
1번째 플립플롭의 클록 입력단으로 인가되는 N번째 상기 내부 클록에 응답하여 신호 입력단으로 인가되는 상기 가변지연 커맨드를 신호 출력단으로 전달하고, 2번째 플립플롭의 클록 입력단으로 인가되는 N-1번째 상기 내부 클록에 응답하여 신호 입력단으로 인가되는 상기 1번째 플립플롭의 신호 출력단에 실린 커맨드를 신호 출력단으로 전달하는 방식으로 N개의 플립플롭이 구비되는 반도체 메모리 장치.
18. The method of claim 17,
The command synchronization unit,
1) -th internal clock applied to the clock input terminal of the first flip-flop, to the signal output terminal in response to the N-th internal clock applied to the clock input terminal of the second flip-flop, And N flip-flops are provided in a manner that a command placed at a signal output terminal of the first flip-flop, which is applied to a signal input terminal in response to a clock, is transmitted to a signal output terminal.
상기 설정된 레이턴시 횟수는,
목표 레이턴시 횟수에서 상기 N개를 뺀 횟수인 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
18. The method of claim 17,
The set number of times of latency,
The number of times the target latency time is subtracted from the target latency time.
상기 내부 커맨드 생성부는,
상기 외부 커맨드를 디코딩하여 상기 내부 커맨드를 생성하는 커맨드 디코딩부; 및
상기 외부 클록을 기준으로 디코딩된 상기 내부 커맨드를 추가 레이턴시 횟수만큼 쉬프팅시키는 추가 레이턴시 쉬프팅부를 구비하는 반도체 메모리 장치.
16. The method of claim 15,
The internal-
A command decoding unit decoding the external command to generate the internal command; And
And an additional latency shifter for shifting the internal command decoded based on the external clock by an additional number of times of latency.
외부에서 인가되는 커맨드를 버퍼링하여 상기 외부 커맨드로서 상기 내부 커맨드 생성부로 전달하는 커맨드 버퍼부; 및
외부에서 인가되는 클록을 버퍼링하여 상기 외부 클록으로서 상기 지연고정루프 및 상기 추가 레이턴시 쉬프팅부로 제공하기 위한 클록 버퍼부를 더 구비하는 반도체 메모리 장치.
21. The method of claim 20,
A command buffer unit for buffering a command applied from the outside and transferring the command as the external command to the internal command generation unit; And
And a clock buffer unit for buffering an externally applied clock and providing the external clock as the delay locked loop and the additional latency shifter.
상기 커맨드 버퍼부를 통해 버퍼링된 상기 외부 커맨드가 클록 인에이블 커맨드인 경우, 그에 응답하여 상기 듀비 보정부의 동작이 온/오프 제어되는 것을 특징으로 하는 반도체 메모리 장치.
22. The method of claim 21,
And when the external command buffered through the command buffer unit is a clock enable command, the operation of the duty ratio correction unit is on / off controlled in response thereto.
상기 듀티 보정부는,
상기 지연고정클록을 수신하여 그 듀티비를 조절하되, 상기 클록 인에이블 커맨드에 응답하여 그 동작이 온/오프 제어되는 듀티비 조절부; 및
상기 듀티비 조절부의 출력클록을 상기 듀티조절클록으로 구동하여 상기 클록 지연부와 상기 커맨드 동기화부와 상기 레이턴시 쉬프팅부 및 상기 출력 제어부에 전달하는 클록 구동부를 구비하는 반도체 메모리 장치.
23. The method of claim 22,
The duty-
A duty ratio controller for receiving the delay locked clock and adjusting a duty ratio of the delay locked clock, the operation being controlled on / off in response to the clock enable command; And
And a clock driving unit for driving the output clock of the duty ratio adjusting unit to the clock delay unit, the command synchronizing unit, the latency shifting unit, and the output control unit by using the duty adjusting clock.
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| KR1020120149966A KR102031201B1 (en) | 2012-12-20 | 2012-12-20 | Latency control circuit and semiconductor memory device including the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180013451A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-07 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor Apparatus |
| DE112015003301B4 (en) | 2014-07-17 | 2018-10-31 | Bullsone Material Co., Ltd. | Process for coating a nonwoven fabric by continuous electroless and electrolytic coating processes |
| KR20190141499A (en) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100806140B1 (en) * | 2006-09-01 | 2008-02-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | Semiconductor memory device |
| KR20100081035A (en) * | 2009-01-05 | 2010-07-14 | 삼성전자주식회사 | Clock signal generator circuit for reduceing power comsumption |
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2012
- 2012-12-20 KR KR1020120149966A patent/KR102031201B1/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100806140B1 (en) * | 2006-09-01 | 2008-02-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | Semiconductor memory device |
| KR20100081035A (en) * | 2009-01-05 | 2010-07-14 | 삼성전자주식회사 | Clock signal generator circuit for reduceing power comsumption |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112015003301B4 (en) | 2014-07-17 | 2018-10-31 | Bullsone Material Co., Ltd. | Process for coating a nonwoven fabric by continuous electroless and electrolytic coating processes |
| KR20180013451A (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-07 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor Apparatus |
| KR20190141499A (en) * | 2018-06-14 | 2019-12-24 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor device |
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