FlexPhase™ 시간 조정

배경

Rambus XDR™을 포함하는 고급 메모리 솔루션은 핀당 신호 전송 속도를 증가시키기 위해 FlexPhase™ 기술을 사용할 수 있습니다. XDR 시스템에서 FlexPhase 기술은 다른 트레이스에서 신호 간 위상 차이에 대응하며 데이터 비트 전송을 관리합니다. 따라서 데이터는 메모리 장치로 전송된 명령 및 주소 신호에 대한 알려진 시간 연관성을 가지고 메모리 장치에 도달합니다. FlexPhase를 사용하여 트레이스 길이의 변동으로 인해 발생하는 신호 전파 시간의 변동을 관리함으로써 재래식 DRAM 아키텍쳐를 강화할 수도 있습니다.

Rambus 솔루션

FlexPhase는 다음을 통해 시스템 데이터 전송 속도를 개선합니다.

• 시간 마진을 개선하기 위한 IO 신호 시간 최적화
• 플라이 바이 명령/주소 시스템 아키텍쳐 보완
• 트레이스 길이 일치에 대한 요구사항 제거

FlexPhase 기술은 메모리 시스템을 지원하는 회로 보드 상에서 그리고 메모리 장치 패키지 내에서 트레이스 길이를 일치시켜야 할 필요성을 없앱니다. 이러한 시스템 간소화를 통해 보드와 패키지 비용을 절감하여 탁월한 유연성을 얻을 수 있습니다. 또한 FlexPhase는 프로세스 변동, 드라이버/리시버 부조화, 온칩 클록 비대칭 및 클록 정재파 효과에 대한 적극적인 보정을 통해 다수의 시간 오프셋을 제거하여 전반적인 시스템 시간을 개선합니다.

FlexPhase™ 회로 기술을 통해 메모리 시스템 설계 시 유연성, 단순화 및 비용 절약이 이루어집니다.

DRAM 시스템에서 FlexPhase 회로를 사용하여 데이터 및 스트로브 배치를 최적화할 수 있습니다. FlexPhase 회로를 사용하여 데이터, 명령, 주소 및 클록 신호 간의 시간 관계를 정교하게 조정할 수도 있습니다. 재래식 DRAM 아키텍쳐에서 FlexPhase 회로를 사용하여 컨트롤러에서 입력 신호의 기울기를 교정할 수 있으며 따라서 신호 도달 시간의 불확실성을 보정합니다. 또한 FlexPhase 회로를 사용하여 의도적으로 시간 오프셋–“사전 기울기 조정(preskew)" 데이터를 삽입할 수 있으며 그 결과로 데이터는 DRAM 장치에 명령/주소 또는 클록 신호와 함께 동시에 도달합니다. FlexPhase는 각 핀 또는 핀 그룹에서 위상 오프셋의 송신 및 수신을 조정하여 일반적인 메모리 시스템에서 시스템 시간 오류를 최소화합니다.

플라이 바이 아키텍쳐를 사용하는 경우, 메모리 컨트롤러와 DRAM 간에 전파하는 데이터, 스트로브, 명령, 주소 및 클록 신호에 대해 필요한 시간은 신호가 전파되는 컨트롤러와 DRAM 장치 간의 트레이스 길이에 의해 주로 결정됩니다. 플라이 바이 시스템에서 명령, 주소 및 클록 신호는 다른 시간에 각각의 DRAM에 도달합니다. 즉, 차례대로 각 DRAM 장치에 다른 시간에 전송되는 데이터 신호가 되는 것입니다. FlexPhase를 사용하여 컨트롤러에서 이러한 데이터 신호의 기울기를 교정하여 플라이 바이 아키텍쳐와 시스템 고유의 시간 오프셋으로 인한 오프셋을 제거할 수 있습니다. 이와 비슷하게 명령, 주소 및 클록 신호가 각 DRAM에 다른 시간에 도달하기 때문에, 메모리 장치에 데이터가 저장될 때 그 차이를 고려하도록 컨트롤러는 그 데이터에 대한 기울기를 사전에 조정해야 합니다. FlexPhase™는 시스템의 고유 시간 오프셋을 제거하는 동시에 사전 기울기 조정을 수행할 수 있습니다.

FlexPhase는 내장 클록을 사용하여 시간 기울기 조정이 수행되는 전통적인 직렬 링크 기술의 출발점입니다. 일반적으로 클록 복구를 위한 충분한 전이 밀도를 보장하기 위해 8b/10b 인코딩에 의존하는 이와 같은 기울기 조정 기술은 더 많은 칩 영역과 전원 소모를 필요로 하고, 지연 시간을 증가시키며, 8b/10b 인코딩과 관련된 20%의 대역폭 불이익을 감수해야 합니다.

FlexPhase는 시스템 내부 시간 특성과 자가 테스트 기능을 포함하여 고성능 메모리 시스템에서 동적인 시간 정밀도를 가능하게 합니다. FlexPhase는 Rambus의 첨단 XDR 메모리 시스템에 통합되어 3.2GHz의 데이터 전송 속도와 2.5ps의 시간 정밀도를 지니게 됩니다.

FlexPhase™ 작동

표본 XDR 시스템에서 읽기 액세스 운영 동안, FlexPhase 기술이 적용된 메모리 컨트롤러는 전송되는 제어 신호와 각 메모리 장치에서 수신하는 데이터 간의 "수신" 위상 차이를 결정하고 저장합니다. 그런 후 각 메모리 장치에 대한 위상 차이를 사용하여 메모리 컨트롤러에 다른 시간에 도달하는 데이터 신호의 기울기를 조정하여, 각 메모리 장치에서 액세스되는 데이터를 올바르게 재구성합니다.

쓰기 작업 동안, "전송" 위상 차이가 각 메모리 장치에 대해 결정되고 메모리 컨트롤러 내에서 저장되는 비슷한 과정이 수행됩니다. 그런 다음 이러한 전송 위상 차이를 사용하여 전송되는 명령/주소 신호와 각 메모리 장치에 보내는 데이터 간의 시간 지연을 수정(사전 기울기 조정)합니다. 플라이 바이 메모리 시스템 아키텍쳐에서 사용되는 것과 같은 FlexPhase의 사전 시간 기울기 조정의 예가 다음 그림에 표시됩니다.

이점

장치 이점:
GHz 데이터 전송 속도 시대에 FlexPhase는 시간 창과 메모리 운영 성능을 감소시키는 제조 공정시 발생하는 변동을 보완합니다. FlexPhase 접근법을 통해 클록 및 데이터 복구(CDR) 기술을 사용하여 시스템에서 발생하는 전력, 칩 영역, 지연 시간에 대한 불이익 없이 메모리 인터페이스를 GHz 속도로 운영할 수 있습니다. 또한 FlexPhase는 고속 칩 인터페이스의 마진 테스트에 대한 디지털 위상 오프셋을 사용하여 개선된 테스트 능력에 대비합니다.

시스템 이점:
FlexPhase 기술은 트레이스 길이와 임피던스의 변동에 의해 발생하는 신호 위상 오프셋에 대응하고 교정하여, PCB 트레이스 길이 일치 요구사항을 완화시킵니다. FlexPhase 시간 조정을 통해 더 단순하고, 조밀하며, 비용 효과적인 메모리 배치가 가능합니다. FlexPhase 시간 조정은 시스템 내부 테스트와 핵심 데이터 신호의 특성에 대비하여 고속 링크의 성능 테스트를 가능하게 합니다.