DRAM Active 동작 (Restore, Precharge, Refresh)

DRAM Active

 

Active동작은 Read / Write 하기 전에 해야 하는 필수 동작이다. 즉, Read / Write 하기 전에 준비하는 것이다. 이걸 왜 하냐면, Read / Write 하기 전에 데이터를 명확하게 하기 위해서다. 그래야 Read / Write 할 때 틀리지 않고 확실한 데이터를 얻을 수 있기 때문이다.

 

이전에 Precharge가 Word Line을 닫는 동작이라고 했다. 그러니 닫았으면 이제 다른 Word Line을 열어야 하는데 이 동작을 Active라고 부른다. Active는 Refresh에서 하는 동작과 유사하다. 왜냐면 Refresh는 Active + Precharge의 동작이기 때문이다. Precharge 동작과 유사하다.

 

 

Refresh와 Precharge가 뭔지 모르겠다면 아래 포스팅을 참조 바란다.

2023.04.19 - [내가 하는 공부/DRAM] - DRAM Refresh 동작 ( Self Refresh, 순서, 방식, Charge Sharing )

DRAM Refresh 동작 ( Self Refresh, 순서, 방식, Charge Sharing )

2023.05.03 - [내가 하는 공부/DRAM] - DRAM PreCharge ( 동작 순서, 이유 )

DRAM PreCharge ( 동작 순서, 이유 )

 

Active 명령어가 들어오면 여러 동작을 수행하는데 순서를 따라가 보자. 

 

먼저, Acitve 명령어가 Command Path를 통해 들어오면 그때 Address Path로 들어온 Address를 Word( Row ) Address로 사용한다.

 

해당 Address를 Decoding (해석)해서 Word Line을 선택한다. 그러면 해당 Word Line의 Vpp를 구동하는데 이때 Word Line에 걸린 Transistor에 Channel이 생기면서 Cell의 Capacitor와 Bit Line Capacitor 사이에 Charge Sharing이 발생한다.

 

이렇게 전류가 BLSA (Bit Line Sense Amp)까지 퍼져나간다. BLSA는 인가받은 전위를 증폭한다 ( 큰 전위는 크게, 작은 전위는 더 작게 ). 증폭된 전위는 다시 Bit Line을 따라서 Cell Capacitor에 저장된다. 이렇게 다시 저장하는걸 Restore라고 부른다. 데이터를 확실하게 보존하는 동작이다.

 

 

위 과정을 Active라고 부른다. 이렇게 되면 이제야 Read / Write 할 수 있는 준비가 됐다.

 

순서를 간단히 정리하면 아래와 같다. 

1. Active 명령어가 들어오면 Address를 Decoding 해서 Word Line을 선택한다.

2. Word Line에 Vpp를 인가한다.

3. Channel이 형성돼, Charge Sharing이 발생한다. (Pre-Charging 돼 있는 상태였다.)

4. Bit Line을 따라 BLSA로 전위가 이동해서 증폭된다.

5. BLSA를 통해 데이터를 Restore 한다.

 

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Precharge랑 Active는 끝과 시작이라고 볼 수 있다.

 

추가적으로 같은 Bank에서는 하나의 Word Line만 선택해야 하는데 하나의 Word Line을 Active 하면 그 안에서는 계속 Read / Write 할 수 있다. 하지만 다른 Word Line을 선택하려면 반드시 Precharge 한 후에 다른 Word Line을 Active 할 수 있다. 순서를 보면 이해가 쉬울 것이다.

 

-. 같은 WL 내에서 ACT, PRE 동작

= [ACT] -> [Read - Read......... - Write - Read] -> [Pre-Charging]

 

-. 다른 WL (WL1 선택하고, WL2번 선택)

= [ACT] -> [Read] -> [Pre-Charging] - [ACT] -> [Write] - [Pre-Charging]

 

이렇게 DRAM Active 동작에 대해 알아봤다.