JPH01307091A - Multiport memory - Google Patents

Multiport memory

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Publication number
JPH01307091A
JPH01307091A JP63138002A JP13800288A JPH01307091A JP H01307091 A JPH01307091 A JP H01307091A JP 63138002 A JP63138002 A JP 63138002A JP 13800288 A JP13800288 A JP 13800288A JP H01307091 A JPH01307091 A JP H01307091A
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JP
Japan
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memory cell
data
word line
cell group
line
Prior art date
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Pending
Application number
JP63138002A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kumiko Fujimori
久美子 藤森
Hiroshi Shinohara
尋史 篠原
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH01307091A publication Critical patent/JPH01307091A/en
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Abstract

PURPOSE:To apply a freedom degree to the aspect ratio of a layout, to reduce the number of rows, to facilitate the layout of a circuit, to shorten the length of a bit line, and to reduce energy consumption by constituting the title memory so as to divide and activate the word line. CONSTITUTION:Data to be written are inputted from input terminals DI0 to DI3. A column decoder 2e decodes the memory cell group selecting data from an input terminal WA3, and sets one of memory cell group selecting lines 6a and 6b at 1. Thus, the write bit lines to be driven at '0' or '1' according to the input data from the outside by means of writing circuits 3a-3d go to 13a-13d or 13e-13h, and the write bit lines to be charged and discharged are reduced by half. A row decoder 2c decodes the write row address data from an input terminal WA2 and sets one of pre-word lines 5 at 1. The logical sum of the output signal of the pre-word line 5 of the selecting lines 6a and 6b is outputted by an AND gate 7, and it is written through a gate 13a connected to the output terminal of the gate 7 to have produced 1 to a memory cell 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、1組のメモリセルの配列に複数のポートから
同時にデータの書込み又は読出しが可能なマルチポート
メモリに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a multi-port memory in which data can be simultaneously written to or read from a plurality of ports in an array of one set of memory cells.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第2図は、従来の4語×4ビット構成のマルチポートメ
モリのメモリセルと周辺回路の配置・配線図である。同
図において、1は1ビットのデータを保持するメモリセ
ルで、ここでは4行4列のアレイ状に配置されている。
FIG. 2 is a layout/wiring diagram of memory cells and peripheral circuits of a conventional multi-port memory having a 4 word x 4 bit configuration. In the figure, 1 is a memory cell that holds 1-bit data, and here it is arranged in an array of 4 rows and 4 columns.

このアレイを以下メモリセルアレイと呼ぶ。2a、  
2bはデコーダである。デコーダ2aには入力端子WA
O,WAIから書込みアドレスデータが入力され、デコ
ーダ2aの出力端子に書込みワード線15が接続されて
いる。デコーダ2bには入力端子RAQ、RAlから読
出しアドレスデータが入力され、デコーダ2bの出力端
子には読出しワード線9が接続されている。3は書込み
回路で、データ入力端子D■0〜DI3(以下、総括的
又は共通的には[データ入力端子DIJという)から書
き込むべきデータが入力され、その出力端子は各々1つ
ずつ書込みビット線13と接続されている。4はセンス
アンプで、その入力端子には各々1つずつ続出しビット
綿14が接続されており、データ出力端子DOO〜DO
3(以下、総括的又は共通的には[データ出力端子DO
Jという)に読み出したデータを出力する。書込みワー
ド線15、読出しワード線9はメモリセルアレイ内を行
方向に貫通しており、各々は対応する行上の全ての列の
メモリセル1と接続されている。書込みビット線13、
読出しビット線14はメモリセルアレイ内を列方向に貫
通しており、各々は対応する列上の全ての行のメモリセ
ル1と接続されている。
This array is hereinafter referred to as a memory cell array. 2a,
2b is a decoder. Decoder 2a has input terminal WA
Write address data is input from O and WAI, and a write word line 15 is connected to the output terminal of the decoder 2a. Read address data is input to the decoder 2b from input terminals RAQ and RAl, and a read word line 9 is connected to the output terminal of the decoder 2b. 3 is a write circuit, into which data to be written is input from data input terminals D■0 to DI3 (hereinafter collectively or commonly referred to as data input terminals DIJ), and each output terminal is connected to one write bit line. It is connected to 13. 4 is a sense amplifier, and its input terminals are each connected with one successive bit cotton 14, and data output terminals DOO to DO.
3 (Hereinafter, generally or commonly, [data output terminal DO
The read data is output to the J. The write word line 15 and the read word line 9 pass through the memory cell array in the row direction, and each is connected to the memory cells 1 in all columns on the corresponding row. write bit line 13,
The read bit lines 14 pass through the memory cell array in the column direction, and each read bit line 14 is connected to the memory cells 1 in all rows on the corresponding column.

また、入力端子WAO,WA1.書込みビット線13.
書込みワード線15.データ入力端子D■0〜DI3.
デコーダ2a、書込み回路3は書込みポートを構成し、
入力端子RAO,RAI。
In addition, input terminals WAO, WA1. Write bit line 13.
Write word line 15. Data input terminals D■0 to DI3.
The decoder 2a and the write circuit 3 constitute a write port,
Input terminals RAO, RAI.

読出しビット線14.読出しワード線9.データ出力端
子DOO〜DO3,デコーダ2b、センスアンプ4は読
出しボークを構成する。
Read bit line 14. Read word line 9. Data output terminals DOO to DO3, decoder 2b, and sense amplifier 4 constitute a read balk.

第3図は、メモリセル1の回路およびメモリセル1とビ
ット線、ワード線各々との接続状態を表わす回路図であ
る。インバータ回路16aの入力端子とインバータ回路
16bの出力端子が接続されてデータ保持ノードとして
の端子Aを形成し、同様にインバータ回路16aの出力
端子とインバータ回路16bの入力端子が接続されてデ
ータ保持ノードとしての端子Bを形成している。なお、
端子Aはアクセスゲート(トランスミッションゲ−))
18aを通して書込みビット線13と接続される。17
は端子B上の信号を入力とする伝達インバータで、出力
端子Cはアクセスゲート18bを通して読出しビット線
14と接続される。アクセスゲート18bのゲート入力
は読出しワード19からの入力である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing the circuit of the memory cell 1 and the connection state between the memory cell 1 and each bit line and word line. The input terminal of the inverter circuit 16a and the output terminal of the inverter circuit 16b are connected to form a terminal A as a data holding node, and similarly the output terminal of the inverter circuit 16a and the input terminal of the inverter circuit 16b are connected to form a data holding node. Terminal B is formed. In addition,
Terminal A is an access gate (transmission gate)
It is connected to the write bit line 13 through 18a. 17
is a transmission inverter which receives the signal on terminal B as an input, and output terminal C is connected to read bit line 14 through access gate 18b. The gate input of access gate 18b is the input from read word 19.

第2図から明らかな通り、書込みビット線13、読出し
ビット線14の各々にデータ入力端子D1、データ出力
端子Doは1つずつ対応している。
As is clear from FIG. 2, one data input terminal D1 and one data output terminal Do correspond to each of the write bit line 13 and read bit line 14.

第4図は書込み回路3の一例で、2段のインバータから
なる。
FIG. 4 shows an example of the write circuit 3, which consists of two stages of inverters.

第5図はセンスアンプ4の一例で、2段のインバータと
入カブルアツブゲートからなる。
FIG. 5 shows an example of the sense amplifier 4, which consists of a two-stage inverter and an input capable gate.

第6図はセンスアンプ4の他の例で、電流センス型であ
る。
FIG. 6 shows another example of the sense amplifier 4, which is of a current sense type.

次に動作について説明する。データの書込みは書込みポ
ートで行なう。書き込みべきデータはデータ入力端子D
IO−DI3に外部から与えられ、その値に応じて書込
みビット線13は書込み回路3により「1」又は「0」
にドライブされる。4語のうち書き込むべき語は、入力
端子WAO,WA1からの書込みアドレスデータによっ
て指定される。デコーダ2aはそれをデコードし、入力
データの値の組合せに応じて書込みワード線15のうち
1本を「1」、他3本を「0」とする。したがって、「
1」となった書込みワード線15に接続されていたメモ
リセル1にあるアクセスゲートleaは導通し、書込み
ビット線13と端子Aが電気的に接続される。書込み回
路3の出力抵抗とアクセスゲート18aのオン抵抗の和
をインパーク16bの出力抵抗より小さく設定しである
ため、端子A、Hの初期値に関係なく、アクセスゲート
18aが導通しさえすれば、端子Aの値はデータ入力端
子010〜D13よりの書き込むべきデータにドライブ
された書込みビット線13の値と同じになる。これで書
込みが終了する。一方、書込みワード線15を「0」に
すれば、書込みビット線13と端子Aは電気的にしゃ断
され、インバータ16a、16bからなるフリップフロ
ップにより、書込みワード線15が「1」から「0」に
なる直前の端子A、Hの値が保持される。従って、デコ
ーダ2aの作用により「0」となった書込みワード線1
5とつながっているメモリセルlには新しいデータが書
き込まれない。
Next, the operation will be explained. Data is written using the write port. The data to be written is the data input terminal D.
The write bit line 13 is set to “1” or “0” by the write circuit 3 according to the value given to IO-DI3 from the outside.
is driven by. The word to be written among the four words is specified by write address data from input terminals WAO and WA1. The decoder 2a decodes it and sets one of the write word lines 15 to "1" and the other three to "0" according to the combination of input data values. therefore,"
The access gate lea of the memory cell 1 connected to the write word line 15 which has become "1" becomes conductive, and the write bit line 13 and the terminal A are electrically connected. Since the sum of the output resistance of the write circuit 3 and the on-resistance of the access gate 18a is set to be smaller than the output resistance of the impark 16b, as long as the access gate 18a becomes conductive, regardless of the initial values of the terminals A and H. , the value of terminal A becomes the same as the value of write bit line 13 driven by the data to be written from data input terminals 010 to D13. Writing is now complete. On the other hand, when the write word line 15 is set to "0", the write bit line 13 and terminal A are electrically disconnected, and the write word line 15 is changed from "1" to "0" by a flip-flop consisting of inverters 16a and 16b. The values of terminals A and H immediately before are held. Therefore, the write word line 1 becomes "0" due to the action of the decoder 2a.
New data is not written to memory cell l connected to cell 5.

データの読出しは読出しポートで行なう。4語のうち読
み出すべき語は、入力端子RAO,RA1からの読出し
アドレスデータにより指定される。
Data reading is performed at the read port. The word to be read out of the four words is specified by read address data from input terminals RAO and RA1.

デコーダ2bはそれをデコードし、人力データの値の組
合せに応じて、読出しワード′fIA9のうち1本を「
1」とし、他3本を「0」とする。従って、「1」とな
った読出しワード線9に接続されていたメモリセル1に
あるアクセスゲート18bは導通し、読出しビット線1
4と端子Bは伝達インバータ17.アクセスゲート18
bを介して電気的に接続される。これより読出しビット
114は端子Bの値の反転すなわち端子Aの値にドライ
ブされ、この値はセンスアンプ4によって検知増幅され
、データ出力端子DOO〜DO3に出力される。
The decoder 2b decodes it and selects one of the read words 'fIA9' according to the combination of values of the manual data.
1" and the other three as "0". Therefore, the access gate 18b in the memory cell 1 connected to the read word line 9 which has become "1" becomes conductive, and the read bit line 1
4 and terminal B are the transfer inverter 17. access gate 18
electrically connected via b. The read bit 114 is thereby driven to the inversion of the value at terminal B, that is, the value at terminal A, and this value is sensed and amplified by sense amplifier 4 and output to data output terminals DOO-DO3.

上記伝達インバータ17のB端子側から見た入力インピ
ーダンスは極めて高いので、読出しビット線14の初期
値が端子Cを経由して端子Bに伝達されることはない。
Since the input impedance of the transfer inverter 17 viewed from the B terminal side is extremely high, the initial value of the read bit line 14 is not transferred to the terminal B via the terminal C.

従って、読出し動作によりインバータ16a、16bか
らなるフリップフロップに保持される端子A、Hの値が
反転することはない。
Therefore, the values of terminals A and H held in the flip-flops made up of inverters 16a and 16b are not inverted by the read operation.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のマルチポートメモリは以上のように構成されてい
るので、書込みワード線が「1」になると、メモリセル
アレイ内の対応する行の全ての列のメモリセルはデータ
が書き込まれる。このため、1行に1語を対応させ、1
列に1ビットを対応させる必要があった。
Since the conventional multi-port memory is configured as described above, when the write word line becomes "1", data is written to the memory cells in all columns of the corresponding row in the memory cell array. For this reason, one word corresponds to one line, and one
It was necessary to correspond one bit to a column.

この結果、メモリセルアレイの行列比に自由度がなく、
1ビットに対応して配置する書込み回路とセンスアンプ
の幅が狭く、レイアウトが困難で、かつ高さも高くなり
、面積が増大することなどや、1本のワード線につなが
るメモリセル全部が活性化されることから、1行の全列
のメモリセルに電源から電流が流れ込み、列数の増大に
つれてビット線の充放電による消費電流が大きくなるな
どの問題があった。
As a result, there is no degree of freedom in the matrix ratio of the memory cell array.
The width of the write circuit and sense amplifier arranged corresponding to one bit is narrow, making layout difficult, and the height increases, increasing the area, and all memory cells connected to one word line are activated. As a result, current flows from the power supply into memory cells in all columns of one row, and as the number of columns increases, current consumption due to bit line charging and discharging increases.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、メモリセフレアレイをn (2
以上の自然数)個に分割し、1つのメモリセルアレイの
m(2以上の自然数)列を1ビットに対応させ、かつ全
列の1 / n列のメモリセル群を活性化させることの
できるマルチポートメモリを得ることにある。
The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to provide a memory self-reflection array with n (2
A multi-port that can be divided into memory cell arrays (a natural number of 2 or more), make m (a natural number of 2 or more) columns of one memory cell array correspond to 1 bit, and activate memory cell groups of 1 / n columns of all columns. It's about getting memory.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

このような目的を達成するために本発明によるマルチポ
ートメモリは、データ保持ノードを有し1ビットのデー
タを保持するメモリセルをマトリクス状に配置したメモ
リセルアレイの複数列を2以上の自然数nに分割して配
列したn個のメモリセル群と、このn個のメモリセル群
を選択する情報を解読する第1と第2の列デコーダと、
この第1と第2の列デコーダの出力端子に接続され各メ
モリセル群のうち特定のものを選択する第1と第2のメ
モリセル群選択線と、アクセスすべきメモリセル群の行
アドレス情報を解読する第1と第2の行デコーダと、第
1の行デコーダの出力端子に接続され複数のメモリセル
群にわたって配置されたワード線と、メモリセル群選択
線の選択信号と前置ワード線の出力信号に基づいて活性
化されメモリセル群内に制限して配置された書込みワー
ド線と、第2の行デコーダの出力端子に接続された読出
しワード線と、書き込むべきデータを入力するデータ入
力端子と、読み出したデータを出力するデータ出力端子
と、メモリセルの列方向に貫通する第1と第2のビット
線とを備え、第1のビット線がデータ入力端子からの入
力データに応じた値にドライブされ且つ書込みワード線
により第1のビット線とデータ保持ノード間の電気的論
理的接続が制御されることにより第1のビット線、前置
ワード線、書込みワード線、第1のメモリセル群選択線
、データ入力端子は第1のポートを形成し、メモリセル
によるデータ保持ノードの値に応じた値への第2のビッ
ト線のドライブ又は非ドライブが読出しワード線により
制御され第2のビット線の値に応じた値が出力端子から
出力されることにより第2のビット線、読出しワード線
、第2のメモリセル群選択線、データ出力端子は第2の
ポートを形成するようにしたものである。
In order to achieve such an object, the multi-port memory according to the present invention has multiple columns of a memory cell array in which memory cells each having a data holding node and holding one bit of data are arranged in a matrix to a natural number n of 2 or more. a group of n memory cells arranged in a divided manner; first and second column decoders for decoding information for selecting the group of n memory cells;
First and second memory cell group selection lines connected to the output terminals of the first and second column decoders to select a specific one from each memory cell group, and row address information of the memory cell group to be accessed. a word line connected to the output terminal of the first row decoder and arranged across a plurality of memory cell groups, and a selection signal of a memory cell group selection line and a preword line. a write word line activated based on the output signal of the memory cell group and arranged within the memory cell group; a read word line connected to the output terminal of the second row decoder; and a data input for inputting data to be written. a terminal, a data output terminal that outputs read data, and first and second bit lines that penetrate in the column direction of the memory cell, the first bit line responding to input data from the data input terminal. the first bit line, the preword line, the write word line, the first memory by being driven to a value and the write word line controlling the electrical logical connection between the first bit line and the data retention node. The cell group selection line and the data input terminal form a first port, and the driving or non-driving of the second bit line to a value depending on the value of the data holding node by the memory cell is controlled by the read word line. By outputting a value corresponding to the value of the bit line from the output terminal, the second bit line, read word line, second memory cell group selection line, and data output terminal form a second port. This is what I did.

〔作用〕[Effect]

本発明によるマルチポートメモリは、メモリセルアレイ
の1行中の全列のうち1 / n列のメモリセル群の書
込みワード線のみ「1」となり、メモリ外部からのデー
タがそのメモリセル群のメモリセルに書き込まれる。
In the multi-port memory according to the present invention, only the write word line of the memory cell group in column 1/n of all the columns in one row of the memory cell array becomes "1", and data from outside the memory is transferred to the memory cell of the memory cell group. will be written to.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明によるマルチポートメモリの一実施例を図
を用いて説明する。
An embodiment of the multiport memory according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明によるマルチポートメモリの一実施例を
示すブロック系統図であり、n−2,4語×4ビット構
成、書込みポートと読出しポートの合計2ポートの場合
を示す。
FIG. 1 is a block system diagram showing an embodiment of a multiport memory according to the present invention, and shows an n-2, 4 word x 4 bit configuration, and a total of 2 ports, a write port and a read port.

第1図において、メモリセル1は2行8列で、列単位に
2個のメモリセル群に分割されたメモリセルアレイを構
成している。2c、2dは行デコーダ、2e、2fは列
デコーダである。行デコーダ2Cには入力端子WA2か
ら書込み行アドレスデータが入力され、かつその出力端
子に行方向に貫通する前置ワード線5が接続されている
。行デコーダ2dには入力端子RA2から読出し行アド
レスデータが入力され、かつその出力端子には読出しワ
ード線9が接続されている。読出しワード線9は行方向
に貫通しており、各々対応する打上の全列の8個のメモ
リセル1と接続されている。
In FIG. 1, memory cells 1 are arranged in two rows and eight columns, forming a memory cell array divided into two memory cell groups in units of columns. 2c and 2d are row decoders, and 2e and 2f are column decoders. Write row address data is input to the row decoder 2C from an input terminal WA2, and a front word line 5 penetrating in the row direction is connected to its output terminal. Read row address data is input to the row decoder 2d from an input terminal RA2, and the read word line 9 is connected to its output terminal. The read word line 9 penetrates in the row direction, and is connected to each of the eight memory cells 1 in all columns of the corresponding pad.

列デコーダ2eには入力端子WA3からメモリセル群選
択データが入力され、かつその出力端子には第1のメモ
リセル群選択線6a、6bが接続されている。列デコー
ダ2fも同様に入力端子RA3からメモリセル群選択デ
ータが入力され、かつその出力端子には第2のメモリセ
ル群選択線10a、lQbが接続されている。7は前置
ワード線5の出力信号とメモリセル群選択線6a、6b
の選択信号との論理積をとる2人力ANDゲートで、そ
の出力端子には1つのメモリセル群内の一行のみを活性
化する書込みワード線8が接続されている。
Memory cell group selection data is input to the column decoder 2e from an input terminal WA3, and first memory cell group selection lines 6a and 6b are connected to its output terminal. Column decoder 2f similarly receives memory cell group selection data from input terminal RA3, and has its output terminal connected to second memory cell group selection lines 10a and 1Qb. 7 is the output signal of the front word line 5 and the memory cell group selection lines 6a, 6b.
This is a two-manual AND gate that takes a logical product with a selection signal of , and its output terminal is connected to a write word line 8 that activates only one row in one memory cell group.

書込みワード線8はメモリセル群内を行に平行して貫通
しており、各々対応する打上でメモリセル群内の4個の
全列メモリセル1と接続されている。lla〜llhは
NMO3のトランスミッションゲートで、一方の端子は
各々第1のビット線としての書込みビット線13a〜1
3hと接続され、他方の端子は2つのトランスミッショ
ンゲートの端子がまとまって書込み回路33〜3dのう
ちの1つの出力端子と接続される。すなわち、トランス
ミッションゲートllaとlieの両端子が書込み回路
3aの出力端子と接続され、同様に、他のトランスミッ
ションゲートllbとllfが書込み回路3b、トラン
スミッションゲート11Cとl1gが書込み回路3C1
トランスミッションゲート11dとllhが書込み回路
3dの出力端子と接続されている。
The write word line 8 passes through the memory cell group parallel to the rows, and is connected to all four column memory cells 1 in the memory cell group at respective corresponding jumps. lla to llh are transmission gates of NMO3, one terminal of which is connected to write bit lines 13a to 1 as first bit lines, respectively.
3h, and the other terminal is connected to the output terminal of one of the write circuits 33 to 3d together with the terminals of the two transmission gates. That is, both terminals of transmission gates lla and lie are connected to the output terminal of write circuit 3a, similarly, other transmission gates llb and llf are connected to write circuit 3b, and transmission gates 11C and l1g are connected to write circuit 3C1.
Transmission gates 11d and llh are connected to the output terminal of write circuit 3d.

トランスミッションゲー)12a−12hも同様で、一
方の端子は各々第2のビット線としての読出しビット線
14a〜14hと接続され、他方の端子は2つのトラン
スミッションゲートの端子がまとまってセンスアンプの
うちの1つの入力端子と接続される。すなわち、トラン
スミッションゲート12aと12eの両端子がセンスア
ンプ4aの入力端子と接続され、同様に、他のトランス
ミッションゲート12bと12fがセンスアンプ4b1
 トランスミッションゲート12cと12gがセンスア
ンプ4C1トランスミッションゲート12dと12hが
センスアンプ4dの入力端子と接続されている。なお、
トランスミッションゲート11a〜lidのゲート入力
はメモリセル群選択線6aの選択信号である。他も同様
で、トランスミッションゲートl1g〜llhはメモリ
セル群選択線6b1 トランスミッションゲート12a
〜12dはメモリセル群選択線10a、)ランスミッシ
ョンゲート12e〜12hはメモリセル群選択線10b
から信号を受ける。また、書込みビット線13a〜13
h、読出しビット線14a〜14hは従来例と同様の方
法でメモリセル1と接続されている。− 次に、上記実施例の動作を説明する。まず、書込みポー
トについて説明する。従来例と同様、書き込むべきデー
タはデータ入力端子DIO−DI3に外部から与えられ
る。列デコーダ2eは入力端子WA3からのメモリセル
群選択データをデコードして、メモリセル群選択線6a
、6bのどちらかをrlJにする。このことより、書込
み回路33〜3dによって外部からの入力データに応じ
て「0」かrlJにドライブされる書込みビ、2ト線は
13a−13dか又は13e〜13hということになり
、充放電される書込みビット線が半減する。行デコーダ
2cは入力端子WA2からの書込み行アドレスデータを
デコードし、前置ワード線5のうち1本を「1」とする
。メモリセル群選択線5a、5bの選択信号と前置ワー
ド線5の出力信号の論理積を2人力ANDゲート7で出
力させた結果、唯一の「1」を出力した2人力ANDゲ
ートの出力端子に接続された書込みワード線が活性化さ
れ、その書込みワード線に接続されたアクセスゲート1
8aを通してメモリセルlに入力データが書き込まれる
Transmission gates) 12a to 12h are similarly connected, one terminal is connected to each read bit line 14a to 14h as a second bit line, and the other terminal is connected to the terminals of the two transmission gates and connected to one of the sense amplifiers. Connected to one input terminal. That is, both terminals of transmission gates 12a and 12e are connected to the input terminal of sense amplifier 4a, and similarly, other transmission gates 12b and 12f are connected to sense amplifier 4b1.
The transmission gates 12c and 12g are connected to the input terminal of the sense amplifier 4C1, and the transmission gates 12d and 12h are connected to the input terminal of the sense amplifier 4d. In addition,
Gate inputs of transmission gates 11a to lid are selection signals of memory cell group selection line 6a. The same goes for the others, and the transmission gates l1g to llh are the memory cell group selection line 6b1 and the transmission gate 12a.
~12d are memory cell group selection lines 10a, and transmission gates 12e~12h are memory cell group selection lines 10b.
receive a signal from. In addition, write bit lines 13a to 13
h. The read bit lines 14a to 14h are connected to the memory cell 1 in the same manner as in the conventional example. - Next, the operation of the above embodiment will be explained. First, the write port will be explained. As in the conventional example, data to be written is externally applied to data input terminals DIO-DI3. The column decoder 2e decodes the memory cell group selection data from the input terminal WA3 and outputs the memory cell group selection data to the memory cell group selection line 6a.
, 6b to rlJ. From this, the write bit and bit lines driven to "0" or rlJ by the write circuits 33 to 3d according to external input data are 13a to 13d or 13e to 13h, and are not charged or discharged. The number of write bit lines used is halved. The row decoder 2c decodes the write row address data from the input terminal WA2, and sets one of the prefix word lines 5 to "1". The output terminal of the two-man AND gate outputs the only "1" as a result of outputting the logical product of the selection signals of the memory cell group selection lines 5a and 5b and the output signal of the prefix word line 5 by the two-man power AND gate 7. The write word line connected to the write word line is activated, and the access gate 1 connected to the write word line is activated.
Input data is written into memory cell l through 8a.

次に、読出しポートについて説明する。列デコーダ2f
は入力端子RA3からのメモリセル群選択データをデコ
ードしてメモリセル群選択線10a、lQbのどちらか
を「1」にする、また行デコーダ2dは入力端子RA2
からの読出し行アドレスデータをデコードし、読出しワ
ード線9のうち1本を「1」とする。メモリセル群選択
線10a、lQbの選択信号と読出しワード線9の出力
信号より成るメモリセル群内の成る行の4個のメモリセ
ル1からのデータがセンスアンプ43〜4dによって検
知増幅され、データ出力端子DOO〜DO3に出力され
る。
Next, the read port will be explained. Column decoder 2f
decodes the memory cell group selection data from the input terminal RA3 and sets either the memory cell group selection line 10a or lQb to "1", and the row decoder 2d decodes the memory cell group selection data from the input terminal RA2.
The read row address data from the read word line 9 is decoded, and one of the read word lines 9 is set to "1". Data from four memory cells 1 in a row in a memory cell group consisting of selection signals on memory cell group selection lines 10a and lQb and output signals on read word line 9 is sensed and amplified by sense amplifiers 43 to 4d, and the data is It is output to output terminals DOO to DO3.

なお、メモリセル1内におけるデータ書込み、読出し手
順は従来例と変わるところがない。
Note that the data writing and reading procedures in the memory cell 1 are the same as in the conventional example.

上記実施例では書込みワード線のみ分割したが、第7図
に示すように、続出しワード線にも適用可能である。第
7図で、7a、7bはANDゲートである。こうするこ
とによって、続出し時のビット線充放電による消費電力
を半減させることができる。
In the above embodiment, only the write word line is divided, but as shown in FIG. 7, the invention can also be applied to successive word lines. In FIG. 7, 7a and 7b are AND gates. By doing so, the power consumption due to bit line charging and discharging during continuous output can be halved.

また、上記実施例では書込みビット線にトランスミッシ
ョンゲートをつけているが、書込みワード線でメモリセ
ル群を選択しているので、第8図に示すように取り除い
てもよい。しかし、面積がやや小さめになる反面、書込
み回路のドライブ力に負担がかかり、遅延時間が増す可
能性がある。
Furthermore, although the transmission gate is attached to the write bit line in the above embodiment, since the memory cell group is selected by the write word line, it may be removed as shown in FIG. However, although the area is somewhat smaller, the driving force of the write circuit is burdened, and the delay time may increase.

さらに、上記実施例では入出力端子を交互に配置してい
るが、第9図に示すように、入力端子、出力端子をそれ
ぞれまとめてしまってもよい。
Further, although the input and output terminals are arranged alternately in the above embodiment, the input terminals and the output terminals may be arranged together as shown in FIG. 9.

なお、上記実施例では4語×4ビット構成の書込みポー
トと読出しポートの2ポート、2分割のものについて説
明したが、これらの数字は自然数i、j、に、nを用い
て一般化が可能である。すなわち、i語×jビット、書
込みポート又は読出し書込み共用ポートを少なくとも1
つ含むにポート、n個に分割されるメモリセルアレイと
いうようにである。
In addition, in the above embodiment, an explanation was given of a 4-word x 4-bit configuration with two ports, a write port and a read port, divided into two, but these numbers can be generalized by using natural numbers i, j, and n. It is. That is, i words x j bits, at least 1 write port or read/write shared port.
The memory cell array is divided into n ports and n ports, and so on.

また、第10図に示すように、行デコーダ2cに前置ワ
ード線イネーブル信号WEを人力するようにすると、信
号WEが「1」ならば通常のデコーダとして動作し、信
号WEが「O」ならば全前置ワード線が「0」となり、
全てのメモリセルのデータが保持される。
Further, as shown in FIG. 10, if the pre-word line enable signal WE is manually input to the row decoder 2c, if the signal WE is "1", it will operate as a normal decoder, and if the signal WE is "O", it will operate as a normal decoder. If all prefix word lines are "0",
Data in all memory cells is retained.

上述した方法をポート数2以外のマルチポートメモリに
適用することもできる。書込みlポート、読出し2ポー
トの計3ポートの場合のメモリセルの回路を第11図に
示す、同図において、9a。
The method described above can also be applied to multi-port memories with ports other than 2. FIG. 11 shows a memory cell circuit in the case of a total of 3 ports, 1 write port and 2 read ports. In the same figure, 9a.

9bは読出しワード線、13は書込みビット線、14a
、14bは読出しビット線、15a、15bは書込みワ
ード線、16ap、16anおよび16bp、16bn
はインバータ16aおよびl6bを構成するトランジス
タ、17はインバータ、18a、18ba、18bbは
トランスミッションゲートである。
9b is a read word line, 13 is a write bit line, 14a
, 14b is a read bit line, 15a, 15b are write word lines, 16ap, 16an and 16bp, 16bn
17 is an inverter, and 18a, 18ba, and 18bb are transmission gates.

マルチポートメモリはそれ自身を単体でLSI化する場
合もあるが、第12図に示すように、AL U (Ar
ithmetic Logic Unit>やシフタと
ともにマイクロプロセッサのデータバスを形成する場合
が多い。一般にALUやシフタは1ビットあたり製造ウ
ェハプロセスデザインルールの50〜100倍の幅を要
するのに対し、メモリセルアレイの1列の幅はデザイン
ルールの15〜30倍ですむ。したがって、ALUやシ
フタの1ビットあたりのメモリセルアレイ列数を2〜4
にすれば、マルチポートメモリとALUやシフタ間でビ
ットあたりの幅を余分なすきまなく同一にすることが可
能となる。
Multi-port memory itself may be integrated into a single LSI, but as shown in Figure 12, it is
It often forms the data bus of a microprocessor together with an ithmetic logic unit and a shifter. In general, an ALU or a shifter requires a width 50 to 100 times the manufacturing wafer process design rule per bit, whereas the width of one column of a memory cell array is only 15 to 30 times the design rule. Therefore, the number of memory cell array columns per 1 bit of ALU or shifter is 2 to 4.
By doing so, it becomes possible to make the width per bit the same between the multiport memory and the ALU or shifter without any unnecessary gaps.

これらを密着させてレイアウトした例を第13図に示す
。同図で、20はデコーダ、21は制御回路、22はマ
ルチポートメモリ、23はALU。
FIG. 13 shows an example of a layout in which these are placed in close contact with each other. In the figure, 20 is a decoder, 21 is a control circuit, 22 is a multiport memory, and 23 is an ALU.

24はシフタであり、破線で区切られた領域が1ビット
幅に相当する。
24 is a shifter, and the area delimited by broken lines corresponds to 1 bit width.

また、従来例および実施例のメモリセル1として2つの
インバータ16a、16bから成るフリップフロップを
有するものを示したが(第3図、第11図参照)、第1
4図に示すように、電荷蓄積容量25に蓄えられた電荷
の有無でデータの値を判別するダイナミック形であって
もよい。この場合、読出しビット線14に出力される値
は書込みビット線13から以前に書き込まれた値の反転
になるので、書込み回路3又はセンスアンプ4でデータ
を再反転しておく必要がある。
Furthermore, although the memory cell 1 of the conventional example and the embodiment is shown as having a flip-flop consisting of two inverters 16a and 16b (see FIGS. 3 and 11), the first
As shown in FIG. 4, a dynamic type may be used in which the data value is determined based on the presence or absence of charge stored in the charge storage capacitor 25. In this case, since the value output to the read bit line 14 is the inversion of the value previously written from the write bit line 13, it is necessary to invert the data again by the write circuit 3 or sense amplifier 4.

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によるマルチポートメモリは
、ワード線を分割して活性化するようにしたことにより
、次に示すような効果がある。
[Effects of the Invention] As explained above, the multiport memory according to the present invention has the following effects by dividing and activating the word line.

■メモリセルアレイのレイアウトの縦横比に自由度がで
き、行数減少が可能で、1ビットあたりの列数が増し、
書込み回路、センスアンプ等の周辺回路のレイアウトが
容易となり、かつ高さが低くなる。
■More freedom in the aspect ratio of the memory cell array layout, the number of rows can be reduced, and the number of columns per bit increases.
The layout of peripheral circuits such as a write circuit and a sense amplifier becomes easier and the height becomes lower.

■書込みビット線および読出しビット線の長さが短くな
り、かつ行選択を階層的に行なうことにより、直流電源
路のある列数を減少できるため、ビット線の充放電に要
する遅延時間と消費電力が小さくなる。
■By shortening the length of the write bit line and read bit line and by performing row selection hierarchically, the number of columns with DC power supply paths can be reduced, reducing the delay time required for bit line charging and discharging and the power consumption. becomes smaller.

■ALU等の組合せによるデータバスのレイアウトが容
易となり、かつ面積が小さくなる。
(2) The data bus layout by combining ALU etc. becomes easier and the area becomes smaller.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるマルチポートメモリの第1の実施
例を示すブロック系統図、第2図は従来のマルチポート
メモリを示すブロック系統図、第3図はメモリセルの回
路図、第4図は書込み回路の回路図、第5図および第6
図はセンスアンプの回路図、第7図〜第9図は本発明に
よるマルチポートメモリの第2〜第4の実施例を示すブ
ロック系統図、第1θ図は書込み用の行デコーダの回路
図、第11図は3ポートメモリのメモリセルの回路図、
第12図および第13図は本発明によるマルチポートメ
モリをデータバスに集積化した例を示すブロック系統図
およびレイアウト図、第14図はダイナミックメモリセ
ルの回路図である。 1・・・メモリセル、2c〜2f・・・デコーダ、3a
〜3d・・・書込み回路、4a〜4d・・・センスアン
プ、5・・・前置ワード線、6a、6b・・・第1のメ
モリセル群選択線、7・・・ANDゲート、8・・・書
込みワード線、9・・・読出しワード線、10a、10
b・・・第2のメモリセル群選択線、lla〜llh、
12a〜12h・・・トランスミッションゲー)、13
a〜13h・・・第1のビット線、14a〜14h・・
・第2のビット線、WA2.WA3.RA2.RA3・
・・入力端子、DIO〜DI3・・・データ入力端子、
DOO〜DO3・・・データ出力端子。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a multi-port memory according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a conventional multi-port memory, FIG. 3 is a circuit diagram of a memory cell, and FIG. are the circuit diagrams of the write circuit, Figures 5 and 6.
FIG. 7 is a circuit diagram of a sense amplifier, FIGS. 7 to 9 are block diagrams showing second to fourth embodiments of a multi-port memory according to the present invention, FIG. 1θ is a circuit diagram of a row decoder for writing, Figure 11 is a circuit diagram of a memory cell of a 3-port memory.
FIGS. 12 and 13 are block diagrams and layout diagrams showing an example in which a multi-port memory according to the present invention is integrated into a data bus, and FIG. 14 is a circuit diagram of a dynamic memory cell. 1...Memory cell, 2c-2f...Decoder, 3a
~3d... Write circuit, 4a-4d... Sense amplifier, 5... Front word line, 6a, 6b... First memory cell group selection line, 7... AND gate, 8... ...Write word line, 9...Read word line, 10a, 10
b...Second memory cell group selection line, lla to llh,
12a-12h...transmission game), 13
a to 13h...first bit line, 14a to 14h...
- Second bit line, WA2. WA3. RA2. RA3・
...input terminal, DIO to DI3...data input terminal,
DOO~DO3...Data output terminals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] データ保持ノードを有し1ビットのデータを保持するメ
モリセルをマトリクス状に配置したメモリセルアレイの
複数列を2以上の自然数nに分割して配列したn個のメ
モリセル群と、このn個のメモリセル群を選択する情報
を解読する第1と第2の列デコーダと、この第1と第2
の列デコーダの出力端子に接続され各メモリセル群のう
ち特定のものを選択する第1と第2のメモリセル群選択
線と、アクセスすべきメモリセル群の行アドレス情報を
解読する第1と第2の行デコーダと、前記第1の行デコ
ーダの出力端子に接続され複数のメモリセル群にわたっ
て配置された前置ワード線と、前記メモリセル群選択線
の選択信号と前記前置ワード線の出力信号に基づいて活
性化され前記メモリセル群内に制限して配置された書込
みワード線と、前記第2の行デコーダの出力端子に接続
された読出しワード線と、書き込むべきデータを入力す
るデータ入力端子と、読み出したデータを出力するデー
タ出力端子と、前記メモリセルの列方向に貫通する第1
と第2のビット線とを備え、前記第1のビット線が前記
データ入力端子からの入力データに応じた値にドライブ
され且つ前記書込みワード線により前記第1のビット線
と前記データ保持ノード間の電気的論理的接続が制御さ
れることにより前記第1のビット線、前記前置ワード線
、前記書込みワード線、前記第1のメモリセル群選択線
、前記データ入力端子は第1のポートを形成し、前記メ
モリセルによる前記データ保持ノードの値に応じた値へ
の前記第2のビット線のドライブ又は非ドライブが前記
読出しワード線により制御され前記第2のビット線の値
に応じた値が前記出力端子から出力されることにより前
記第2のビット線、前記読出しワード線、前記第2のメ
モリセル群選択線、前記データ出力端子は第2のポート
を形成するマルチポートメモリ。
A group of n memory cells arranged by dividing a plurality of columns of a memory cell array in which memory cells each having a data holding node and holding one bit of data in a matrix, and dividing the memory cells into a natural number n of 2 or more, and first and second column decoders for decoding information for selecting a group of memory cells;
first and second memory cell group selection lines that are connected to the output terminal of the column decoder and select a specific one of each memory cell group; and a first and second memory cell group selection line that decodes row address information of the memory cell group to be accessed. a second row decoder, a pre-word line connected to the output terminal of the first row decoder and arranged over a plurality of memory cell groups, a selection signal of the memory cell group selection line and a pre-word line connected to the output terminal of the first row decoder; a write word line activated based on an output signal and arranged within the memory cell group; a read word line connected to the output terminal of the second row decoder; and data inputting data to be written. an input terminal, a data output terminal that outputs read data, and a first terminal that penetrates in the column direction of the memory cell.
and a second bit line, the first bit line is driven to a value according to input data from the data input terminal, and the write word line connects the first bit line and the data holding node. By controlling the electrical and logical connections of the first bit line, the front word line, the write word line, the first memory cell group selection line, and the data input terminal, the first port and the driving or non-driving of the second bit line by the memory cell to a value responsive to the value of the data retention node is controlled by the read word line to a value responsive to the value of the second bit line. is output from the output terminal, so that the second bit line, the read word line, the second memory cell group selection line, and the data output terminal form a second port.
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