ES2685262T3 - Improved memory read stability using selective bit line section preload - Google Patents

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ES2685262T3
ES2685262T3 ES08862363.2T ES08862363T ES2685262T3 ES 2685262 T3 ES2685262 T3 ES 2685262T3 ES 08862363 T ES08862363 T ES 08862363T ES 2685262 T3 ES2685262 T3 ES 2685262T3
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ES
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section
voltage
bit
load sharing
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Mohamed H. Abu-Rahma
Ritu Chaba
Nan Chen
Sei Seung Yoon
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Abstract

Un dispositivo de memoria que comprende: medios para precargar una primera sección (33) de una primera línea de bits de una primera célula de bits (34) de una primera columna hasta un primer voltaje; medios para precargar una segunda sección (31) de la primera línea de bits de una primera célula de bits (34) de una primera columna hasta un segundo voltaje, en el que un segundo voltaje es diferente al primer voltaje; medios para precargar una primera sección de una segunda línea de bits de una segunda célula de bits de una segunda columna hasta el primer voltaje; medios para precargar una segunda sección (61) de la segunda línea de bits de la segunda célula de bits de la segunda columna hasta el primer voltaje, en donde la primera sección de la segunda línea de bits está acoplada a la primera sección de la primera línea de bits; y medios para compartir carga entre la primera sección de la primera línea de bits, la segunda sección de la primera línea de bits, la primera sección de la segunda línea de bits y la segunda sección de la segunda línea de bits, en donde los medios para compartir la carga se configuran adicionalmente para acoplar la primera sección de la primera línea de bits a la segunda sección de la primera línea de bits durante una operación de lectura o escritura cuando se selecciona la primera célula de bit para la operación de lectura o escritura.A memory device comprising: means for preloading a first section (33) of a first bit line of a first bit cell (34) of a first column to a first voltage; means for preloading a second section (31) of the first bit line of a first bit cell (34) of a first column to a second voltage, in which a second voltage is different from the first voltage; means for preloading a first section of a second bit line of a second bit cell of a second column to the first voltage; means for preloading a second section (61) of the second bit line of the second bit cell of the second column to the first voltage, wherein the first section of the second bit line is coupled to the first section of the first bit line; and means for sharing load between the first section of the first bit line, the second section of the first bit line, the first section of the second bit line and the second section of the second bit line, wherein the means to share the load they are additionally configured to couple the first section of the first bit line to the second section of the first bit line during a read or write operation when the first bit cell is selected for the read or write operation .

Description

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DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Mejora de estabilidad de lectura de memoria usando precarga selectiva de secciones de línea de bits REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUD RELACIONADAImproved memory read stability using selective bit line section preload CROSSED REFERENCE ON RELATED REQUEST

[0001] Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud estadounidense US20080334817.[0001] This application claims the benefit of US application US20080334817.

CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD

[0002] Esta divulgación generalmente se refiere a circuitos integrados (IC). Más específicamente, esta divulgación se refiere a dispositivos de memoria.[0002] This disclosure generally refers to integrated circuits (IC). More specifically, this disclosure refers to memory devices.

ANTECEDENTESBACKGROUND

[0003] Un dispositivo de memoria, o memoria, generalmente puede describirse como hardware que puede almacenar datos para su posterior recuperación. Algunos dispositivos de memoria incluyen un conjunto de transistores utilizados para almacenar datos (representados, por ejemplo, por una carga eléctrica) y un conjunto de transistores utilizados para controlar el acceso al almacén de datos. Los tamaños de los transistores se han encogido hasta 45 nm y pronto alcanzarán los 32 nm. A medida que los tamaños han disminuido, el margen de errores aceptable durante la fabricación ha disminuido. Como resultado, los transistores fabricados exhiben una mayor variabilidad durante el funcionamiento.[0003] A memory device, or memory, can generally be described as hardware that can store data for later recovery. Some memory devices include a set of transistors used to store data (represented, for example, by an electrical load) and a set of transistors used to control access to the data store. Transistor sizes have shrunk to 45 nm and will soon reach 32 nm. As the sizes have decreased, the acceptable margin of errors during manufacturing has decreased. As a result, manufactured transistors exhibit greater variability during operation.

[0004] El gran aumento en la variabilidad de las tecnologías de transistores ha afectado negativamente a los dispositivos de memoria y a su estabilidad de lectura. La estabilidad de lectura es la capacidad del dispositivo de memoria para retener los datos correctos cuando se accede a ellos en presencia de ruido. Comúnmente, la estabilidad de lectura se mide usando el margen de ruido estático (SNM). Las grandes variaciones en los transistores fabricados provocan una reducción en el margen de ruido estático del dispositivo de memoria. Esta reducción en el margen de ruido estático disminuye la robustez y la tolerancia de la célula de bits frente al ruido, y por lo tanto, reduce el rendimiento de la memoria debido a fallos incrementados.[0004] The large increase in the variability of transistor technologies has negatively affected memory devices and their reading stability. Read stability is the ability of the memory device to retain the correct data when accessed in the presence of noise. Commonly, read stability is measured using the static noise range (SNM). The large variations in the manufactured transistors cause a reduction in the static noise range of the memory device. This reduction in the static noise range decreases the robustness and tolerance of the bit cell against noise, and therefore reduces memory performance due to increased faults.

[0005] Reducir ligeramente el voltaje de línea de bits de un dispositivo de memoria en comparación con el voltaje de suministro mejora significativamente el margen de ruido estático del dispositivo de memoria. Sin embargo, en los diseños de memoria, la línea de bits generalmente está precargada hasta un voltaje de suministro antes de acceder a la memoria. Ha habido varios intentos de reducir el voltaje de la línea de bits para mejorar la estabilidad de lectura. Los intentos anteriores han mostrado una gran sensibilidad a las variaciones de proceso, temperatura y voltaje durante la fabricación, que pueden limitar su efectividad para mejorar la estabilidad de lectura. Algunos de estos intentos incluyen el esquema de línea de bits pulsada, los voltajes de suministro dual y la polarización celular dinámica.[0005] Slightly reducing the bit line voltage of a memory device compared to the supply voltage significantly improves the static noise range of the memory device. However, in memory designs, the bit line is generally preloaded to a supply voltage before accessing memory. There have been several attempts to reduce the bit line voltage to improve read stability. Previous attempts have shown great sensitivity to process, temperature and voltage variations during manufacturing, which may limit its effectiveness in improving reading stability. Some of these attempts include the pulsed bit line scheme, dual supply voltages and dynamic cell polarization.

[0006] En un esquema de línea de bits pulsada, un dispositivo reductor está conectado a la línea de bits. Después de precargar la línea de bits hasta el voltaje de suministro, se aplica un pulso estrecho en el dispositivo reductor, que reduce el voltaje de la línea de bits y mejora la estabilidad de lectura. Esta técnica es muy sensible a la generación de este pulso estrecho, especialmente porque el ancho del pulso variará con las variaciones de proceso, voltaje y temperatura durante la fabricación de los transistores y las variaciones ambientales.[0006] In a pulsed bit line scheme, a reducing device is connected to the bit line. After preloading the bit line to the supply voltage, a narrow pulse is applied to the reducing device, which reduces the bit line voltage and improves read stability. This technique is very sensitive to the generation of this narrow pulse, especially since the pulse width will vary with process variations, voltage and temperature during the manufacture of transistors and environmental variations.

[0007] Otro intento utiliza dos voltajes de suministro, uno para la célula de bits, y otro para la línea de bits, donde el voltaje de la línea de bits es menor que el voltaje de la célula de bits. Agregar voltajes de suministro adicionales es una tarea difícil y complica el diseño físico y la verificación del chip.[0007] Another attempt uses two supply voltages, one for the bit cell, and one for the bit line, where the bit line voltage is less than the bit cell voltage. Adding additional supply voltages is a difficult task and complicates the physical design and verification of the chip.

[0008] Otro intento más para reducir el voltaje de la línea de bits incluye el uso de un dispositivo de NMOS para precargar la línea de bits, para reducir el voltaje de la línea de bits en el voltaje de umbral del dispositivo de NMOS. En este caso, se usa un dispositivo de NMOS de bajo voltaje de umbral, lo que aumenta la complejidad y el coste del proceso, por ejemplo, al requerir máscaras adicionales. Además, el voltaje de umbral tiene una fuerte dependencia de las variaciones de proceso, voltaje y temperatura.[0008] Another attempt to reduce the bit line voltage includes the use of an NMOS device to preload the bit line, to reduce the bit line voltage in the threshold voltage of the NMOS device. In this case, a low threshold voltage NMOS device is used, which increases the complexity and cost of the process, for example, by requiring additional masks. In addition, the threshold voltage has a strong dependence on process, voltage and temperature variations.

[0009] Estos tres intentos para mejorar la estabilidad de lectura de memoria son sensibles a las variaciones de fabricación y, como tales, son difíciles de implementar y su implementación es costosa. Tal coste se incrementa aún más cuando se implementan múltiples voltajes de suministro o un dispositivo de NMOS en los circuitos de precarga. Por lo tanto, existe la necesidad de una estabilidad de lectura mejorada en diseños de memoria que disminuyan la sensibilidad a las variaciones de fabricación sin incurrir en un coste adicional. El documento US 2004/0141362 describe que un aparato que tiene una línea de bits ficticia para disminuir una corriente aparente obtiene capacidad de un transistor de acceso y aumenta el margen de ruido estático. La patente japonesa JP03102698, publicada el , divulga una SRAM con compartición de carga entre una línea de bits de una célula de bits y una línea de datos común, en donde la línea de datos común está precargada hasta el potencial de tierra y conectada a la línea de bits de la célula de bits en una operación de acceso de lectura.[0009] These three attempts to improve memory read stability are sensitive to manufacturing variations and, as such, are difficult to implement and their implementation is costly. Such cost is further increased when multiple supply voltages or an NMOS device are implemented in the preload circuits. Therefore, there is a need for improved reading stability in memory designs that decrease sensitivity to manufacturing variations without incurring an additional cost. US 2004/0141362 discloses that an apparatus having a dummy bit line to decrease an apparent current gains capacity from an access transistor and increases the static noise range. Japanese patent JP03102698, published on, discloses an SRAM with load sharing between a bit line of a bit cell and a common data line, where the common data line is preloaded to ground potential and connected to the bit line of the bit cell in a read access operation.

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BREVE RESUMENSHORT SUMMARY

[0010] De acuerdo a la invención, se proporciona un dispositivo de memoria de acuerdo a la reivindicación 1; y un procedimiento para hacer funcionar una memoria de acuerdo a la reivindicación 8. De acuerdo a un aspecto de esta divulgación, un dispositivo de memoria incluye una línea de bits que tiene una primera sección y una segunda sección. El dispositivo de memoria también incluye un circuito de compartición de carga acoplado selectivamente a la primera sección y a la segunda sección, en donde el circuito de compartición de carga está configurado para acoplar y desacoplar la primera sección a la segunda sección.[0010] According to the invention, a memory device according to claim 1 is provided; and a method for operating a memory according to claim 8. According to one aspect of this disclosure, a memory device includes a bit line having a first section and a second section. The memory device also includes a load sharing circuit selectively coupled to the first section and the second section, wherein the load sharing circuit is configured to couple and decouple the first section to the second section.

[0011] De acuerdo a otro aspecto de esta divulgación, un procedimiento de operación de un dispositivo de memoria incluye precargar una primera sección de una línea de bits hasta un primer voltaje y precargar una segunda sección de la línea de bits hasta un segundo voltaje. El segundo voltaje es diferente al primer voltaje. El procedimiento también incluye compartir carga entre la primera sección de la línea de bits y la segunda sección de la línea de bits.[0011] According to another aspect of this disclosure, a method of operating a memory device includes preloading a first section of a bit line to a first voltage and preloading a second section of the bit line to a second voltage. The second voltage is different from the first voltage. The procedure also includes load sharing between the first section of the bit line and the second section of the bit line.

[0012] De acuerdo a otro aspecto más de esta divulgación, un dispositivo de memoria incluye medios para precargar una primera sección de una línea de bits hasta un primer voltaje. El dispositivo de memoria también incluye medios para precargar una segunda sección de la línea de bits hasta un segundo voltaje. El dispositivo de memoria incluye además medios para compartir carga entre la primera sección de la línea de bits y la segunda sección de la línea de bits.[0012] According to another aspect of this disclosure, a memory device includes means for preloading a first section of a bit line to a first voltage. The memory device also includes means to preload a second section of the bit line up to a second voltage. The memory device further includes means for sharing load between the first section of the bit line and the second section of the bit line.

[0013] De acuerdo a un aspecto adicional de la divulgación, un procedimiento para operar un dispositivo de memoria, que tiene una línea de bits que incluye una primera sección y una segunda sección, incluye la etapa de precargar una primera sección de una línea de bits hasta un primer voltaje. El procedimiento incluye además la etapa de precargar la segunda sección de la línea de bits hasta un segundo voltaje, que difiere del primer voltaje. El procedimiento también incluye la etapa de compartir carga entre la primera sección de la línea de bits y la segunda sección de la línea de bits, para obtener un nivel de voltaje entre el primer voltaje y el segundo voltaje.[0013] According to an additional aspect of the disclosure, a method for operating a memory device, which has a bit line that includes a first section and a second section, includes the step of preloading a first section of a line of bits up to a first voltage. The procedure further includes the step of preloading the second section of the bit line to a second voltage, which differs from the first voltage. The procedure also includes the stage of load sharing between the first section of the bit line and the second section of the bit line, to obtain a voltage level between the first voltage and the second voltage.

[0014] Esto ha esbozado, algo vagamente, las características y las ventajas técnicas de la presente divulgación con el fin de que pueda entenderse mejor la siguiente descripción detallada. A continuación se describirán características y ventajas adicionales de la divulgación. Debería ser apreciado por los expertos en la técnica que esta divulgación puede utilizarse inmediatamente como base para modificar o diseñar otras estructuras para llevar a cabo los mismos propósitos de la presente divulgación. Los expertos en la técnica también deberían darse cuenta de que dichas estructuras equivalentes no se apartan de las enseñanzas de la divulgación, según se expone en las reivindicaciones adjuntas. Los rasgos novedosos, que se cree que son característicos de la divulgación, tanto en lo que respecta a su organización como al procedimiento de funcionamiento, junto con los objetos y ventajas adicionales, se comprenderán mejor a partir de la siguiente descripción cuando se considere en relación con las figuras adjuntas. No obstante, debe comprenderse expresamente que cada una de las figuras se proporciona solo con fines de ilustración y descripción, y no pretende ser una definición de los límites de la presente divulgación.[0014] This has outlined, somewhat vaguely, the characteristics and technical advantages of the present disclosure so that the following detailed description can be better understood. Additional features and advantages of the disclosure will be described below. It should be appreciated by those skilled in the art that this disclosure can be used immediately as a basis for modifying or designing other structures to carry out the same purposes of the present disclosure. Those skilled in the art should also realize that such equivalent structures do not depart from the teachings of the disclosure, as set forth in the appended claims. The novel features, which are believed to be characteristic of the disclosure, both as regards its organization and the operating procedure, together with the additional objects and advantages, will be better understood from the following description when considered in relation to with the attached figures. However, it should be expressly understood that each of the figures is provided for purposes of illustration and description only, and is not intended to be a definition of the limits of the present disclosure.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0015] Para una comprensión más completa de la divulgación en la presente solicitud, ahora se hace referencia a las siguientes descripciones tomadas conjuntamente con los dibujos adjuntos.[0015] For a more complete understanding of the disclosure in the present application, reference is now made to the following descriptions taken in conjunction with the accompanying drawings.

La Figura 1 es una ilustración de un sistema de comunicación inalámbrica ejemplar en el que se puede emplear ventajosamente una realización de la divulgación.Figure 1 is an illustration of an exemplary wireless communication system in which an embodiment of the disclosure can be advantageously employed.

La Figura 2A es un esquema de circuito que ilustra un esquema convencional de línea de bits pulsada, para una estabilidad de SRAM mejorada.Figure 2A is a circuit diagram illustrating a conventional pulsed bit line scheme, for improved SRAM stability.

La Figura 2B es un diagrama de temporización que ilustra un esquema convencional de línea de bits pulsada, para una estabilidad de SRAM mejorada.Figure 2B is a timing diagram illustrating a conventional pulsed bit line scheme, for improved SRAM stability.

La Figura 3 es un diagrama de circuito que ilustra la operación de precarga inicial en la técnica de precarga selectiva ejemplar, de acuerdo a una realización de la divulgación.Figure 3 is a circuit diagram illustrating the initial preload operation in the exemplary selective preload technique, according to an embodiment of the disclosure.

La Figura 4 es un diagrama de circuito que ilustra la operación de compartición de carga en la técnica de precarga selectiva ejemplar, de acuerdo a una realización de la divulgación.Figure 4 is a circuit diagram illustrating the load sharing operation in the exemplary selective preload technique, according to an embodiment of the disclosure.

La Figura 5 es un diagrama de circuito que ilustra la selección de una célula de bits para una operación de lectura o escritura, de acuerdo a una realización de la divulgación.Figure 5 is a circuit diagram illustrating the selection of a bit cell for a read or write operation, according to an embodiment of the disclosure.

La Figura 6 es un diagrama de circuito que ilustra la precarga de líneas de bits hasta diferentes voltajes, en la técnica de precarga selectiva ejemplar, de acuerdo a una realización de la divulgación.Figure 6 is a circuit diagram illustrating the preload of bit lines up to different voltages, in the exemplary selective preload technique, according to an embodiment of the disclosure.

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La Figura 7 es un diagrama de temporización que ilustra la operación de precarga selectiva ejemplar, de acuerdoFigure 7 is a timing diagram illustrating the exemplary selective preload operation, according

a una realización de la divulgación.to an embodiment of the disclosure.

La Figura 8 es un esquema de circuito de un circuito para implementar la técnica ejemplar de precarga selectiva,Figure 8 is a circuit diagram of a circuit for implementing the exemplary selective preload technique,

de acuerdo a una realización de la divulgación.according to an embodiment of the disclosure.

La Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra una estación de trabajo de diseño, utilizada para el diseño deFigure 9 is a block diagram illustrating a design workstation, used for the design of

circuitos, disposición y lógica del circuito integrado semiconductor divulgado.circuits, layout and logic of the semiconductor integrated circuit disclosed.

DESCRIPCIÓN DETALLADADETAILED DESCRIPTION

[0016] La Figura 1 muestra un sistema de comunicación inalámbrica ejemplar 100 en el que se puede emplear ventajosamente una realización de la divulgación. Con fines ilustrativos, la figura 1 muestra tres unidades remotas 120, 130 y 150 y dos estaciones base 140. Se reconocerá que los típicos sistemas de comunicación inalámbrica pueden tener muchas más unidades remotas y estaciones base. Las unidades remotas 120, 130 y 150 incluyen dispositivos de memoria 125A, 125B y 125C, creados de acuerdo a una realización de la divulgación. La Figura 1 muestra las señales de enlace directo 180 desde las estaciones base 140 y las unidades remotas 120, 130 y 150, y las señales de enlace inverso 190 desde las unidades remotas 120, 130 y 150 a las estaciones base 140.[0016] Figure 1 shows an exemplary wireless communication system 100 in which an embodiment of the disclosure can be advantageously employed. For illustrative purposes, Figure 1 shows three remote units 120, 130 and 150 and two base stations 140. It will be recognized that typical wireless communication systems may have many more remote units and base stations. Remote units 120, 130 and 150 include memory devices 125A, 125B and 125C, created according to an embodiment of the disclosure. Figure 1 shows the direct link signals 180 from the base stations 140 and the remote units 120, 130 and 150, and the reverse link signals 190 from the remote units 120, 130 and 150 to the base stations 140.

[0017] En la figura 1, la unidad remota 120 se muestra como un teléfono móvil, la unidad remota 130 se muestra como un ordenador portátil y la unidad remota 150 se muestra como una unidad remota de ubicación fija en un sistema de bucle local inalámbrico. Por ejemplo, las unidades remotas pueden ser teléfonos celulares, unidades manuales de sistemas de comunicación personal (PCS), unidades de datos portátiles, tales como asistentes de datos personales, o unidades de datos de ubicación fija, tales como equipos de lectura de contadores. Aunque la figura 1 ilustra unidades remotas de acuerdo a las enseñanzas de la divulgación, la divulgación no está limitada a estas unidades ejemplares ilustradas. La divulgación puede emplearse adecuadamente en cualquier dispositivo que incluya dispositivos de memoria fabricados de acuerdo a las enseñanzas de la divulgación.[0017] In Figure 1, the remote unit 120 is shown as a mobile phone, the remote unit 130 is shown as a portable computer and the remote unit 150 is shown as a fixed location remote unit in a wireless local loop system . For example, the remote units may be cell phones, manual units of personal communication systems (PCS), portable data units, such as personal data assistants, or fixed location data units, such as meter reading equipment. Although Figure 1 illustrates remote units according to the teachings of the disclosure, the disclosure is not limited to these exemplary units illustrated. The disclosure may be properly employed in any device that includes memory devices manufactured in accordance with the teachings of the disclosure.

[0018] La figura 2A es un esquema de circuito que ilustra un esquema convencional de línea de bits pulsada para una estabilidad de memoria mejorada. Un circuito 20 incluye una célula de bits 21 configurada para almacenar datos y está acoplada a circuitos adicionales para controlar el comportamiento de lectura y escritura del circuito 20. La célula de bits 21 puede ser una célula de almacenamiento de seis transistores. Una señal de precarga, PCH, está acoplada a un circuito de precarga 22. El circuito de precarga 22 incluye un transistor 221 acoplado a una línea de bits, BL, un transistor 222 acoplado a una línea de bits inversa, BLB, y un transistor 223 acoplado tanto a la línea de bits, BL, como a la línea de bits inversa, BLB. Una señal de pulso, PULSE, está acoplada a un circuito reductor 23. El circuito reductor 23 incluye un transistor 231 acoplado a la línea de bits, BL, un transistor 232 acoplado a la línea de bits inversa, BLB, y un transistor 233 acoplado tanto a la línea de bits, BL, como a la línea de bits inversa, BLB.[0018] Figure 2A is a circuit scheme illustrating a conventional pulsed bit line scheme for improved memory stability. A circuit 20 includes a bit cell 21 configured to store data and is coupled to additional circuits to control the read and write behavior of circuit 20. Bit cell 21 can be a six transistor storage cell. A preload signal, PCH, is coupled to a preload circuit 22. The preload circuit 22 includes a transistor 221 coupled to a bit line, BL, a transistor 222 coupled to a reverse bit line, BLB, and a transistor 223 coupled to both the bit line, BL, and the reverse bit line, BLB. A pulse signal, PULSE, is coupled to a reducing circuit 23. The reducing circuit 23 includes a transistor 231 coupled to the bit line, BL, a transistor 232 coupled to the reverse bit line, BLB, and a transistor 233 coupled both the bit line, BL, and the reverse bit line, BLB.

[0019] Con fines ilustrativos, se describirá ahora el funcionamiento del esquema convencional de línea de bits pulsada. La Figura 2B es un diagrama de temporización que ilustra un esquema convencional de línea de bits pulsada, para mejorar la estabilidad de la memoria. El circuito 20 comienza en un momento 251 cuando la señal de precarga, PCH, es baja y el transistor 221 levanta la línea de bits, BL, hasta un voltaje de alimentación, Vdd, y el transistor 222 levanta la línea de bits inversa, BLB, hasta el voltaje de alimentación, VDD. En un momento 252, la señal de precarga, PCH, está activada, apagando el transistor 221, el transistor 222 y el transistor 223 para desconectar la línea de bits, BL, y la línea de bits inversa, BLB, del voltaje de alimentación, VDD. En el momento 252, se genera un pulso positivo estrecho en la señal de pulso, PULSE. La señal de pulso, PULSE, enciende el transistor 231 y el transistor 232 para acoplar la línea de bits, BL, y la línea de bits inversa, BLB, a una descarga a tierra 206. El transistor 233 se apaga para desconectar la línea de bits, BL, de la línea de bits inversa, BLB. Se produce una reducción de voltaje en la línea de bit, BL, y en la línea de bits inversa, BLB. En un momento 253, la señal de pulso, PULSE, vuelve a ser baja, por lo que la línea de bits, BL, y la línea de bits inverso, BLB, detienen la reducción de voltaje. Aunque esta técnica reduce el voltaje de la línea de bits para mejorar la estabilidad de lectura, esta técnica es muy sensible a la generación del pulso estrecho, especialmente porque el ancho del pulso variará fuertemente con las variaciones de proceso, voltaje y temperatura durante la fabricación de los transistores.[0019] For illustrative purposes, the operation of the conventional pulsed bit line scheme will now be described. Figure 2B is a timing diagram illustrating a conventional pulsed bit line scheme, to improve memory stability. Circuit 20 begins at a time 251 when the preload signal, PCH, is low and transistor 221 raises the bit line, BL, to a supply voltage, Vdd, and transistor 222 raises the reverse bit line, BLB , up to the supply voltage, VDD. At a time 252, the preload signal, PCH, is activated, turning off transistor 221, transistor 222 and transistor 223 to disconnect the bit line, BL, and the inverse bit line, BLB, from the supply voltage, VDD At time 252, a narrow positive pulse is generated in the pulse signal, PRESS. The pulse signal, PULSE, turns on transistor 231 and transistor 232 to couple the bit line, BL, and the reverse bit line, BLB, to a ground ground 206. Transistor 233 is turned off to disconnect the line from bits, BL, of the inverse bit line, BLB. A voltage reduction occurs in the bit line, BL, and in the inverse bit line, BLB. At one point 253, the pulse signal, PULSE, is again low, so the bit line, BL, and the inverse bit line, BLB, stop the voltage reduction. Although this technique reduces the bit line voltage to improve read stability, this technique is very sensitive to narrow pulse generation, especially since the pulse width will vary strongly with process, voltage and temperature variations during manufacturing. of the transistors.

[0020] Con referencia ahora a la figura 3, la figura 4 y la figura 5, ahora se describirá una técnica ejemplar de precarga selectiva mejorada. La técnica de precarga selectiva reduce el voltaje de la línea de bits, para mejorar la estabilidad de lectura, sin ser tan sensible a las variaciones de proceso, voltaje y temperatura. El voltaje de la línea de bits se reduce compartiendo la carga entre las secciones de la línea de bits que se acoplan selectivamente para permitir la compartición durante las operaciones de lectura y escritura. Aunque se describirán dispositivos de memoria SRAM, la técnica de precarga selectiva se puede aplicar a cualquier diseño de memoria, incluyendo, pero sin limitarse a, SRAM, DRAM o MRAM.[0020] With reference now to Figure 3, Figure 4 and Figure 5, an exemplary improved selective preload technique will now be described. The selective preload technique reduces the bit line voltage, to improve read stability, without being so sensitive to process, voltage and temperature variations. The bit line voltage is reduced by sharing the load between the sections of the bit line that are selectively coupled to allow sharing during read and write operations. Although SRAM memory devices will be described, the selective preload technique can be applied to any memory design, including, but not limited to, SRAM, DRAM or MRAM.

[0021] Las diferentes partes de la línea de bits se precargan hasta diferentes voltajes (por ejemplo, Vdd y GND) y, mediante la compartición de carga, se logra el valor final requerido del voltaje de línea de bits. En una realización, la operación de compartición de carga está dividida en tres partes. Primero, como se ilustra en la Figura 3, la parte superior de la línea de bits se precarga hasta VDD mientras que la parte inferior de la línea de bits se precarga hasta[0021] The different parts of the bit line are preloaded to different voltages (for example, Vdd and GND) and, through load sharing, the required final value of the bit line voltage is achieved. In one embodiment, the load sharing operation is divided into three parts. First, as illustrated in Figure 3, the top of the bit line is preloaded to VDD while the bottom of the bit line is preloaded to

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GND. A continuación, como se ilustra en la Figura 4, los interruptores de compartición de carga se activan para permitir la compartición de carga entre las partes superior o inferior de las líneas de bits. Por lo tanto, el voltaje final de la línea de bits estará determinado por la razón de capacitancia entre Cbl y C2. Finalmente, según lo ilustrado por la Figura 5, la compartición de carga se desactiva para todas las columnas, mientras que el interruptor permanece encendido para una columna seleccionada para una operación de lectura o escritura.GND Next, as illustrated in Figure 4, load sharing switches are activated to allow load sharing between the upper or lower parts of the bit lines. Therefore, the final bit line voltage will be determined by the capacitance ratio between Cbl and C2. Finally, as illustrated by Figure 5, load sharing is disabled for all columns, while the switch remains on for a column selected for a read or write operation.

[0022] La Figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra la operación de precarga inicial en la técnica ejemplar de precarga selectiva. Un diagrama de bloques 30 incluye una línea de bits superior 31 junto con la capacitancia asociada, ilustrada por un condensador 311, con un valor Cbl. Una línea de bits inferior 33 tiene asociada la capacitancia ilustrada por un condensador 331, con el valor de C2. La línea de bits superior 31 y la línea de bits inferior 33 están acopladas a un conmutador de multiplexado 32. En el diagrama de bloques 30, el conmutador de multiplexado 32 está abierto durante la precarga inicial para permitir que la línea de bits superior 31 se precargue hasta un voltaje de alimentación, VDD, y que la línea de bits inferior 33 se precargue hasta una descarga a tierra, GND. Adicionalmente, las células de bits 34 se acoplan a la línea de bits superior 31. En otra realización, las células de bits 34 pueden acoplarse a la línea de bits inferior 33.[0022] Figure 3 is a block diagram illustrating the initial preload operation in the exemplary selective preload technique. A block diagram 30 includes an upper bit line 31 together with the associated capacitance, illustrated by a capacitor 311, with a Cbl value. A lower bit line 33 has the capacitance illustrated by a capacitor 331 associated with the value of C2. The upper bit line 31 and the lower bit line 33 are coupled to a multiplex switch 32. In the block diagram 30, the multiplex switch 32 is open during initial preload to allow the upper bit line 31 to be preload to a supply voltage, VDD, and that the lower bit line 33 is preloaded to a grounding discharge, GND. Additionally, the bit cells 34 are coupled to the upper bit line 31. In another embodiment, the bit cells 34 can be coupled to the lower bit line 33.

[0023] La Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra la operación de compartición de carga en la técnica ejemplar de precarga selectiva. Un diagrama de bloques 40 incluye la línea de bits superior 31, la capacitancia representada por el condensador 311, la línea de bits inferior 33, la capacitancia representada por el condensador 331 y el conmutador de multiplexado 32. La operación de compartición de carga se produce cerrando el conmutador de multiplexado 32 para acoplar la línea de bits superior 31 a la línea de bits inferior 33. Un voltaje final, Vbl, en la combinación de la línea de bits superior 31 y la línea de bits inferior 33, es una función del voltaje inicial en la línea de bits superior 31, el voltaje inicial en la línea de bits inferior 33, el condensador 311 y el condensador 331, como se indica,[0023] Figure 4 is a block diagram illustrating the load sharing operation in the exemplary selective preload technique. A block diagram 40 includes the upper bit line 31, the capacitance represented by the capacitor 311, the lower bit line 33, the capacitance represented by the capacitor 331 and the multiplex switch 32. The load sharing operation occurs. closing the multiplex switch 32 to couple the upper bit line 31 to the lower bit line 33. A final voltage, Vbl, in the combination of the upper bit line 31 and the lower bit line 33, is a function of the initial voltage on the upper bit line 31, the initial voltage on the lower bit line 33, the capacitor 311 and the capacitor 331, as indicated,

y 7ZVDD*(N*CBL)_ Vddand 7ZVDD * (N * CBL) _ Vdd

BL n*cbl + C2 \ + un*c2/CBl ’BL n * cbl + C2 \ + a * c2 / CBl ’

donde N es el número de pares de líneas de bits conectados al conmutador de multiplexado 32.where N is the number of pairs of bit lines connected to the multiplex switch 32.

[0024] La Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra la desactivación de la compartición de carga en la técnica ejemplar de precarga selectiva. Un diagrama de bloques 50 incluye la línea de bits superior 31, la capacitancia representada por el condensador 311, la línea de bits inferior 33, la capacitancia representada por el condensador 331 y el conmutador de multiplexado 32. El conmutador de multiplexado 32 se abre para desconectar la línea de bits superior 31 de la línea de bits inferior 33 después de que se haya completado la compartición de carga. Esta apertura inhabilita la operación de compartición de carga para que los datos puedan leerse o escribirse en la célula de bits 34. Un conmutador de multiplexado 52 permanece cerrado debido a que se ha seleccionado una célula de bits 54 para una operación de lectura o escritura.[0024] Figure 5 is a block diagram illustrating the deactivation of load sharing in the exemplary selective preload technique. A block diagram 50 includes the upper bit line 31, the capacitance represented by the capacitor 311, the lower bit line 33, the capacitance represented by the capacitor 331 and the multiplex switch 32. The multiplex switch 32 opens to disconnect the upper bit line 31 from the lower bit line 33 after the load sharing has been completed. This opening disables the load sharing operation so that the data can be read or written to bit cell 34. A multiplex switch 52 remains closed because a bit cell 54 has been selected for a read or write operation.

[0025] La Figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra la precarga de líneas de bits hasta diferentes voltajes en la técnica ejemplar de precarga selectiva, según otra realización de la divulgación. En esta realización, no todas las líneas de bits superiores están cargadas hasta el voltaje de suministro, Vdd. Un diagrama de bloques 60 incluye la línea de bits superior 31, la capacitancia representada por el condensador 311, la línea de bits inferior 33, la capacitancia representada por el condensador 331 y el conmutador de multiplexado 32. La línea de bits superior 31 está precargada hasta el voltaje de alimentación, VDD, y la línea de bits inferior 33 está precargada hasta la descarga a tierra, GND. En esta realización, cada línea de bits superior puede precargarse hasta un voltaje diferente. Por ejemplo, una línea de bits superior 61 está precargada hasta la descarga a tierra, GND. Por lo tanto, cuando se produce la compartición de carga, las líneas de bits superiores y las líneas de bits superiores inversas tendrán una voltaje final inferior en comparación con cuando todas las líneas de bits superiores están precargadas hasta el voltaje de alimentación, Vdd. Se pueden cargar líneas de bits adicionales hasta la descarga a tierra, GND, el voltaje de alimentación, Vdd, u otros voltajes de alimentación (no mostrados) para obtener un voltaje final adecuado.[0025] Figure 6 is a block diagram illustrating bit line preload to different voltages in the exemplary selective preload technique, according to another embodiment of the disclosure. In this embodiment, not all upper bit lines are loaded up to the supply voltage, Vdd. A block diagram 60 includes the upper bit line 31, the capacitance represented by the capacitor 311, the lower bit line 33, the capacitance represented by the capacitor 331 and the multiplex switch 32. The upper bit line 31 is preloaded. up to the supply voltage, VDD, and the lower bit line 33 is preloaded until grounding, GND. In this embodiment, each upper bit line can be preloaded to a different voltage. For example, a higher bit line 61 is preloaded until grounding, GND. Therefore, when load sharing occurs, the upper bit lines and the reverse upper bit lines will have a lower final voltage compared to when all the upper bit lines are preloaded to the supply voltage, Vdd. Additional bit lines can be charged to ground discharge, GND, supply voltage, Vdd, or other supply voltages (not shown) to obtain an adequate final voltage.

[0026] La Figura 7 es un diagrama de temporización que ilustra la operación de precarga selectiva. El funcionamiento de la precarga selectiva en una línea de bits superior, BLu, una línea de bits superior inversa, BLBu, una línea de bits inferior, BLl y una línea de bits inferior inversa, BLBl es controlado por una señal de precarga, PRECHG, una señal de multiplexado, MUX_STATE, y una señal de compartición de carga, CH_SH. Una señal de línea de palabras, WL, permite el acceso a la línea de bits superior, BLu, la línea de bits superior inversa, BLBu, la línea de bits inferior, BLl y la línea de bits inferior inversa BLBl. Un estado inicial del circuito está en un momento 711 cuando la señal de precarga, PRECHG, la señal de multiplexado, MUX_STATE, la señal de compartición de carga, CH_SH, y la línea de palabras, WL, están bajas. La línea de bits inferior, BLl y la línea de bits inferior inversa, BLBl se predescargan a tierra, y la línea de bits superior, BLu, y la línea de bits superior inversa, BLBu, se precargan hasta un voltaje de alimentación, Vdd. El nivel de voltaje de suministro se indica mediante la línea discontinua punteada.[0026] Figure 7 is a timing diagram illustrating the selective preload operation. The operation of the selective preload on a higher bit line, BLu, a reverse upper bit line, BLBu, a lower bit line, BLl and a lower reverse bit line, BLBl is controlled by a preload signal, PRECHG, a multiplexed signal, MUX_STATE, and a load sharing signal, CH_SH. A word line signal, WL, allows access to the upper bit line, BLu, the upper reverse bit line, BLBu, the lower bit line, BLl and the lower reverse bit line BLBl. An initial state of the circuit is at a time 711 when the preload signal, PRECHG, the multiplexing signal, MUX_STATE, the load sharing signal, CH_SH, and the word line, WL, are low. The lower bit line, BLl and the inverse lower bit line, BLBl are pre-discharged to ground, and the upper bit line, BLu, and the upper reverse bit line, BLBu, are preloaded to a supply voltage, Vdd. The supply voltage level is indicated by the dashed dashed line.

[0027] Después de que la señal de precarga, PRECHG, quedó alta (desactivando un circuito de precarga), la[0027] After the preload signal, PRECHG, became high (deactivating a preload circuit), the

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compartición de carga se habilita cuando la señal de multiplexado, MUX_STATE, está baja. Como resultado, en un momento 712, la señal de compartición de carga, CH_SH, queda alta. La línea de bits superior, BLU, y la línea de bits superior inversa, BLBu, reducen el voltaje hacia tierra, GND, en respuesta a la compartición de carga. Además, la línea de bits inferior, BLl, y la línea de bits inferior inversa, BLBl, aumentan el voltaje hacia el voltaje de alimentación, Vdd. La señal de multiplexado, MUX_STATE, queda alta poco antes de un momento 713 que indica el final de una operación de compartición de carga. Como resultado, la señal de compartición de carga, CH_SH, queda baja en el momento 713, completando la operación de compartición de carga. Los voltajes de la línea de bits superior, BLu, la línea de bits superior inversa, BLBu, la línea de bits inferior, BLl, y la línea de bits inferior inversa, BLBl, se estabilizan en el momento 713 cuando finaliza la operación de compartición de carga. Las reducciones en los voltajes de la línea de bits superior, BLu, y la línea de bits superior inversa, BLBU, aumentan la estabilidad de lectura de la memoria.Load sharing is enabled when the multiplex signal, MUX_STATE, is low. As a result, at a time 712, the load sharing signal, CH_SH, remains high. The upper bit line, BLU, and the upper reverse bit line, BLBu, reduce the ground voltage, GND, in response to load sharing. In addition, the lower bit line, BLl, and the inverse lower bit line, BLBl, increase the voltage to the supply voltage, Vdd. The multiplexing signal, MUX_STATE, is high shortly before a time 713 that indicates the end of a load sharing operation. As a result, the load sharing signal, CH_SH, is low at time 713, completing the load sharing operation. The voltages of the upper bit line, BLu, the upper reverse bit line, BLBu, the lower bit line, BLl, and the lower reverse bit line, BLBl, stabilize at time 713 when the sharing operation is finished loading The reductions in the voltages of the upper bit line, BLu, and the upper reverse bit line, BLBU, increase memory read stability.

[0028] En un momento 714, la línea de palabras, WL, queda alta, indicando que se ha iniciado una operación de lectura. El voltaje en la línea de bits superior, BLu, la línea de bits inversa superior, BLBu, la línea de bits inferior, BLl, y la línea de bits inversa inferior, BLBl, descargan hacia tierra, GND. En un momento 715 después de que la operación de lectura se haya completado y que la línea de palabras, WL, se haya quedado baja, la señal de precarga, PRECHG, queda baja. Como resultado, la línea de bits superior, BLU, y la línea de bits superior inversa, BLBU, se precargan hasta el voltaje de alimentación, VDD, y la línea de bits inferior, BLL, y la línea de bits inferior inversa, BLBl, son predescargadas a tierra, GND. Poco antes de un momento 716, la señal de multiplexado, MUX_STATE, quedó baja, devolviendo todas las señales a su estado inicial en el momento 716.[0028] At a time 714, the word line, WL, is high, indicating that a read operation has been initiated. The voltage on the upper bit line, BLu, the upper reverse bit line, BLBu, the lower bit line, BLl, and the lower reverse bit line, BLBl, discharge to ground, GND. At a time 715 after the reading operation has been completed and the word line, WL, has been low, the preload signal, PRECHG, is low. As a result, the upper bit line, BLU, and the upper reverse bit line, BLBU, are preloaded to the supply voltage, VDD, and the lower bit line, BLL, and the lower reverse bit line, BLBl, They are preloaded to ground, GND. Shortly before a time 716, the multiplexing signal, MUX_STATE, was low, returning all signals to their initial state at time 716.

[0029] La Figura 8 es un esquema de circuito de un circuito para implementar la técnica ejemplar de precarga selectiva, de acuerdo a una realización de la divulgación. Un circuito 80 incluye una línea de bits superior 85, BLu, y una línea de bits superior inversa 87, BLBu, configurada para acceder a las células de bits 84. Adicionalmente, el circuito 80 incluye una línea de bits inferior 86, BLl, y una línea de bits inferior inversa 88, BLBl. Aunque las células de bits 84 se muestran conectadas a las líneas de bits superiores 85, 87, las células de bits 84 también se podrían conectar a las líneas de bits inferiores 86, 88. Un circuito de habilitación de compartición de carga 81, configurado para activar la compartición de carga, está acoplado a la señal de multiplexado, MUX_STATE, y a la señal de precarga, PRECHRG, y emite una señal de compartición de carga, CH_SH. El circuito habilitador de compartición de carga 81 incluye un inversor 812 acoplado a la señal de multiplexado, MUX_STATE, una compuerta NAND 814 acoplada a la salida del inversor 812 y a la señal de precarga, PRECHRG, y un inversor 816 acoplado a la salida de la compuerta NAND 814. El circuito de habilitación de compartición de carga 81 ilustrado es solo una combinación posible de compuertas lógicas capaces de activar la compartición de carga. Un circuito de precarga 891 está acoplado a las líneas de bits superiores 85, 87 y un circuito de reducción 892 está acoplado a las líneas de bits inferiores 86, 88. El circuito de precarga 891 y el circuito de reducción 892 pueden controlarse mediante la señal de precarga, PRECHRG.[0029] Figure 8 is a circuit diagram of a circuit for implementing the exemplary selective preload technique, according to an embodiment of the disclosure. A circuit 80 includes an upper bit line 85, BLu, and a reverse upper bit line 87, BLBu, configured to access bit cells 84. Additionally, circuit 80 includes a lower bit line 86, BLl, and an inverse lower bit line 88, BLBl. Although the bit cells 84 are shown connected to the upper bit lines 85, 87, the bit cells 84 could also be connected to the lower bit lines 86, 88. A load sharing enable circuit 81, configured to Activate load sharing, it is coupled to the multiplexing signal, MUX_STATE, and to the preload signal, PRECHRG, and emits a load sharing signal, CH_SH. The load sharing enablement circuit 81 includes an inverter 812 coupled to the multiplexing signal, MUX_STATE, a NAND gate 814 coupled to the output of the inverter 812 and the preload signal, PRECHRG, and an inverter 816 coupled to the output of the NAND gate 814. The load sharing enablement circuit 81 illustrated is only a possible combination of logic gates capable of activating load sharing. A preload circuit 891 is coupled to the upper bit lines 85, 87 and a reduction circuit 892 is coupled to the lower bit lines 86, 88. The preload circuit 891 and the reduction circuit 892 can be controlled by the signal of preload, PRECHRG.

[0030] La señal de compartición de carga, CH_SH, y una señal de selección, SELn, son entradas a una compuerta NOR 82, para controlar un circuito de compartición de carga 83. El circuito de compartición de carga 83 está activo cuando la señal de compartición de carga, CH_SH, está alta. Cuando el circuito de compartición de carga está activo, la línea de bits superior 85 está acoplada a la línea de bits inferior 86 y la línea de bits superior 87 está acoplada a la línea de bits inferior 88. La señal de selección, SELn, se usa para seleccionar células de bits para operaciones de lectura o escritura. Aunque solo se muestran una señal de selección, SELn, una línea de bits superior, BLu, una línea de bits superior inversa, BLBu, una línea de bits inferior, BLl y una línea de bits inferior inversa, BLBl, se pueden incorporar muchas más en el circuito 80. Además, se pueden incorporar muchas más células de bits en el circuito 80.[0030] The load sharing signal, CH_SH, and a selection signal, SELn, are inputs to a NOR gate 82, to control a load sharing circuit 83. The load sharing circuit 83 is active when the signal Load sharing, CH_SH, is high. When the load sharing circuit is active, the upper bit line 85 is coupled to the lower bit line 86 and the upper bit line 87 is coupled to the lower bit line 88. The selection signal, SELn, is use to select bit cells for read or write operations. Although only one selection signal is shown, SELn, a higher bit line, BLu, a reverse upper bit line, BLBu, a lower bit line, BLl and a lower reverse bit line, BLBl, many more can be incorporated in circuit 80. In addition, many more bit cells can be incorporated into circuit 80.

[0031] El funcionamiento del circuito 80 se describirá ahora junto con el diagrama de temporización 70. En el momento 711, la señal de precarga, PRECHG, está baja y la señal de multiplexado, MUX_STATE, está baja. La salida del circuito de habilitación de compartición de carga 81, CH_SH, estará baja. Las líneas de bits superiores 85, 87 se precargan hasta el voltaje de alimentación, VDD, y las líneas de bits inferiores 86, 88 se precargan hasta la descarga a tierra. En el momento 712 después de que la señal de precarga, PRECHG, queda alta (desactivando los circuitos de precarga) mientras que la señal de multiplexado, MUX_STATE, permanece baja, la salida del circuito de habilitación de compartición de carga 81, CH_SH, queda alta. Esto hace que la compuerta NOR 82 controle los circuitos de compartición de carga 83 para acoplar las líneas de bits superiores 85, 87 a las líneas de bits inferiores 86, 88, lo que lleva a una reducción del voltaje en la línea de bits superior, BLU, y en la línea de bits superior inversa, BLBU. En el momento 713, después de que la señal de multiplexado, MUX_STATE, queda alta, la salida del circuito de habilitación de compartición de carga 81, CH_SH, queda baja. Este cambio hace que los circuitos de compartición de carga 83 desacoplen las líneas de bits superiores 85, 87 de las líneas de bits inferiores 86, 88, terminando la compartición de carga. En el momento 714, se accede a las células de bits 84 (en respuesta a la señal de línea de escritura, WL) y se produce una operación de lectura o escritura.[0031] The operation of circuit 80 will now be described together with timing diagram 70. At the moment 711, the preload signal, PRECHG, is low and the multiplexing signal, MUX_STATE, is low. The output of the load sharing enable circuit 81, CH_SH, will be low. The upper bit lines 85, 87 are preloaded to the supply voltage, VDD, and the lower bit lines 86, 88 are preloaded to ground discharge. At the moment 712 after the preload signal, PRECHG, remains high (deactivating the preload circuits) while the multiplexing signal, MUX_STATE, remains low, the output of the load sharing enablement circuit 81, CH_SH, remains high. This causes the NOR gate 82 to control the load sharing circuits 83 to couple the upper bit lines 85, 87 to the lower bit lines 86, 88, which leads to a reduction in the voltage in the upper bit line, BLU, and in the upper reverse bit line, BLBU. At time 713, after the multiplexing signal, MUX_STATE, is high, the output of the load sharing enable circuit 81, CH_SH, is low. This change causes the load sharing circuits 83 to decouple the upper bit lines 85, 87 from the lower bit lines 86, 88, terminating the load sharing. At time 714, the bit cells 84 (in response to the write line signal, WL) are accessed and a read or write operation occurs.

[0032] La técnica de compartición de carga, según lo descrito por esta divulgación, mejora la estabilidad de lectura de la memoria reduciendo el voltaje de la línea de bits desde el voltaje de suministro. El voltaje de la línea de bits se reduce precargando una sección de la línea de bits hasta un primer voltaje y una segunda sección de la línea de bits hasta un segundo voltaje. Un circuito de compartición de carga acopla luego selectivamente las dos secciones para[0032] The load sharing technique, as described by this disclosure, improves memory read stability by reducing the bit line voltage from the supply voltage. The bit line voltage is reduced by preloading a section of the bit line to a first voltage and a second section of the bit line to a second voltage. A load sharing circuit then selectively couples the two sections to

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alcanzar un voltaje de línea de bits entre los voltajes primero y segundo. El voltaje final depende, en parte, de la capacitancia relativa de las dos secciones de la línea de bits; por lo tanto, cualquier variación de fabricación en los dispositivos no afecta el funcionamiento de la compartición de carga. En una realización, la primera sección es la línea de bits superior y la segunda sección es la línea de bits inferior.reach a bit line voltage between the first and second voltages. The final voltage depends, in part, on the relative capacitance of the two sections of the bit line; therefore, any manufacturing variation in the devices does not affect the operation of the load sharing. In one embodiment, the first section is the upper bit line and the second section is the lower bit line.

[0033] Una ventaja de esta divulgación es la estabilidad de lectura mejorada al reducir el voltaje de la línea de bits. Se puede elegir un nivel de voltaje preciso para las líneas de bits. Como se ha mencionado anteriormente, una reducción en el voltaje de la línea de bits mejora el margen de ruido estático (SNM) del dispositivo de memoria. Tanto las células de bits accedidas como las células de bits semi-seleccionadas mejoran, porque todas las líneas de bits ven un voltaje más bajo en comparación con el voltaje de suministro de la célula de bits. Las células de bits semi-seleccionadas son células seleccionadas por una línea de palabras activada, pero no seleccionadas por sus líneas de bits.[0033] An advantage of this disclosure is the improved read stability by reducing the bit line voltage. You can choose a precise voltage level for bit lines. As mentioned earlier, a reduction in bit line voltage improves the static noise margin (SNM) of the memory device. Both accessed bit cells and semi-selected bit cells improve, because all bit lines see a lower voltage compared to the bit cell supply voltage. Semi-selected bit cells are cells selected by an activated word line, but not selected by their bit lines.

[0034] Una segunda ventaja de esta divulgación es la robustez de diseño superior. La divulgación no depende del voltaje de umbral del transistor y de la temporización de una señal crítica.[0034] A second advantage of this disclosure is the robustness of superior design. The disclosure does not depend on the threshold voltage of the transistor and the timing of a critical signal.

[0035] Una tercera ventaja de esta divulgación es la tolerancia a la variación del proceso. La solución propuesta depende de los valores de capacitancia relativa que no cambian con la variación del proceso, del voltaje y de la temperatura. El voltaje de la línea de bits será independiente de las condiciones del proceso[0035] A third advantage of this disclosure is the tolerance to process variation. The proposed solution depends on the relative capacitance values that do not change with the variation of the process, voltage and temperature. The bit line voltage will be independent of the process conditions

[0036] Una cuarta ventaja de esta divulgación es la flexibilidad del diseño. El valor del voltaje de la línea de bits se puede cambiar seleccionando qué segmentos de línea de bits precargar hasta Vdd y qué segmentos de línea de bit precargar a tierra. Por ejemplo, precargar una línea de bits, o más, a tierra puede permitir mayores valores de delta (el cambio de la línea de bits desde Vdd). Por ejemplo, si el voltaje de suministro es 1,125 voltios y las secciones superiores son de 1,125 voltios y las secciones inferiores son de 1,125 voltios, entonces el voltaje final puede ser de 1,125 voltios si todas las líneas de bits están precargadas hasta Vdd. El delta sería de 0 milivoltios en este caso. Sin embargo, en el mismo caso, si una de las líneas de bits se predescarga a tierra, entonces el voltaje final sería de 1,00 voltios. El delta sería de 125 miliVoltios en este caso. Por lo tanto, existe un alto grado de flexibilidad con respecto a los voltajes hasta los que pueden precargarse las secciones de línea de bits.[0036] A fourth advantage of this disclosure is the flexibility of the design. The bit line voltage value can be changed by selecting which bit line segments to preload up to Vdd and which bit line segments to preload to ground. For example, preloading a bit line, or more, to ground can allow higher delta values (changing the bit line from Vdd). For example, if the supply voltage is 1,125 volts and the upper sections are 1,125 volts and the lower sections are 1,125 volts, then the final voltage may be 1,125 volts if all bit lines are preloaded to Vdd. The delta would be 0 millivolts in this case. However, in the same case, if one of the bit lines is preloaded to ground, then the final voltage would be 1.00 volts. The delta would be 125 milliVolts in this case. Therefore, there is a high degree of flexibility with respect to the voltages to which the bit line sections can be preloaded.

[0037] Una quinta ventaja de esta divulgación es que solo se usa un voltaje de suministro. Esto simplifica el diseño físico de nivel superior y la verificación de la memoria.[0037] A fifth advantage of this disclosure is that only one supply voltage is used. This simplifies the top-level physical design and memory verification.

[0038] El dispositivo de memoria, según lo divulgado, se puede acoplar a un microprocesador o a otro dispositivo micro-electrónico. El dispositivo de memoria puede estar empaquetado con el microprocesador y además incorporado en un dispositivo de comunicaciones. Por ejemplo, la memoria puede estar incluida en un teléfono móvil o una estación base de comunicaciones.[0038] The memory device, as disclosed, can be coupled to a microprocessor or other micro-electronic device. The memory device may be packaged with the microprocessor and also incorporated into a communications device. For example, the memory may be included in a mobile phone or a communications base station.

[0039] La figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra una estación de trabajo de diseño, utilizada para el diseño de circuitos, disposición y lógica del circuito integrado semiconductor divulgado. Una estación de trabajo de diseño 900 incluye un disco duro 901 que contiene software de sistema operativo, ficheros de soporte y software de diseño, tal como Cadence u OrCAD. La estación de trabajo de diseño 900 también incluye una pantalla para facilitar el diseño de un diseño de circuito 910. El diseño de circuito 910 puede ser el circuito de memoria como se ha divulgado anteriormente. Se proporciona un medio de almacenamiento 904 para almacenar de forma tangible el diseño de circuito 910. El diseño de circuito 910 puede almacenarse en el medio de almacenamiento 904 en un formato de fichero tal como GDSII o GERBER. El medio de almacenamiento 904 puede ser un CD-ROM, DVD, disco duro, memoria flash u otro dispositivo apropiado. Además, la estación de trabajo de diseño 900 incluye un aparato de accionamiento 903 para aceptar entrada desde, o escribir salida en, el medio de almacenamiento 904.[0039] Figure 9 is a block diagram illustrating a design workstation, used for the circuit design, arrangement and logic of the disclosed semiconductor integrated circuit. A design workstation 900 includes a hard disk 901 containing operating system software, support files and design software, such as Cadence or OrCAD. The design workstation 900 also includes a screen to facilitate the design of a circuit design 910. The circuit design 910 may be the memory circuit as previously disclosed. A storage medium 904 is provided to tangibly store the circuit design 910. The circuit design 910 can be stored in the storage medium 904 in a file format such as GDSII or GERBER. The storage medium 904 may be a CD-ROM, DVD, hard disk, flash memory or other appropriate device. In addition, the design workstation 900 includes a drive apparatus 903 for accepting input from, or writing output to, the storage medium 904.

[0040] Los datos grabados en el medio de almacenamiento 904 pueden especificar configuraciones de circuito lógico, datos de patrón para máscaras de fotolitografía o datos de patrón de máscara para herramientas de escritura en serie, tales como litografía de haz de electrones. Los datos pueden incluir además datos de verificación lógica tales como diagramas de temporización o circuitos de red asociados a simulaciones lógicas. Proporcionar datos en el medio de almacenamiento 904 facilita el diseño del diseño de circuito 910 al disminuir el número de procesos para diseñar circuitos integrados semiconductores.[0040] The data recorded on the storage medium 904 may specify logic circuit configurations, pattern data for photolithography masks or mask pattern data for serial writing tools, such as electron beam lithography. The data may also include logical verification data such as timing diagrams or network circuits associated with logical simulations. Providing data in storage medium 904 facilitates the design of circuit design 910 by decreasing the number of processes for designing semiconductor integrated circuits.

[0041] Aunque la presente divulgación y sus ventajas se han descrito en detalle, debería entenderse que pueden realizarse diversos cambios, sustituciones y alteraciones en la presente memoria sin apartarse del alcance de la divulgación, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, aunque se han descrito dispositivos de memoria SRAM, la técnica de precarga selectiva se puede aplicar a cualquier diseño de memoria, incluyendo, pero sin limitarse a, SRAM, DRAM o MRAM. Además, el alcance de la presente solicitud no pretende limitarse a las realizaciones particulares del proceso, la máquina, la fabricación, la composición de la materia, los medios, los procedimientos y las etapas descritos en la memoria descriptiva. Como alguien medianamente experto en la técnica apreciará inmediatamente a partir de la divulgación de la presente divulgación, se pueden utilizar procesos, máquinas, fabricación, composiciones de materia, medios, procedimientos o etapas, actualmente existentes o a desarrollar posteriormente, que realizan esencialmente la misma función o logran esencialmente el mismo resultado[0041] Although the present disclosure and its advantages have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and alterations may be made herein without departing from the scope of the disclosure, as defined in the appended claims. For example, although SRAM memory devices have been described, the selective preload technique can be applied to any memory design, including, but not limited to, SRAM, DRAM or MRAM. In addition, the scope of the present application is not intended to be limited to the particular embodiments of the process, the machine, the manufacture, the composition of the material, the means, the procedures and the steps described in the specification. As someone moderately skilled in the art will immediately appreciate from the disclosure of the present disclosure, processes, machines, manufacturing, compositions of matter, means, procedures or stages, currently existing or subsequently developed, which perform essentially the same function can be used or achieve essentially the same result

que las realizaciones correspondientes descritas en la presente memoria, de acuerdo a la presente divulgación. Por consiguiente, la invención solo está limitada por las reivindicaciones adjuntas.that the corresponding embodiments described herein, in accordance with the present disclosure. Accordingly, the invention is limited only by the appended claims.

Claims (11)

1.one. 1010 15fifteen 20twenty 2525 2.2. 3030 35 3.35 3. 4.Four. 4040 5.5. 45Four. Five 6.6. 50fifty 7.7. 55 8.55 8. 6060 REIVINDICACIONES Un dispositivo de memoria que comprende:A memory device comprising: medios para precargar una primera sección (33) de una primera línea de bits de una primera célula de bits (34) de una primera columna hasta un primer voltaje;means for preloading a first section (33) of a first bit line of a first bit cell (34) of a first column to a first voltage; medios para precargar una segunda sección (31) de la primera línea de bits de una primera célula de bits (34) de una primera columna hasta un segundo voltaje,means for preloading a second section (31) of the first bit line of a first bit cell (34) of a first column to a second voltage, en el que un segundo voltaje es diferente al primer voltaje;in which a second voltage is different from the first voltage; medios para precargar una primera sección de una segunda línea de bits de una segunda célula de bits de una segunda columna hasta el primer voltaje;means for preloading a first section of a second bit line of a second bit cell of a second column to the first voltage; medios para precargar una segunda sección (61) de la segunda línea de bits de la segunda célula de bits de la segunda columna hasta el primer voltaje, en donde la primera sección de la segunda línea de bits está acoplada a la primera sección de la primera línea de bits; ymeans for preloading a second section (61) of the second bit line of the second bit cell of the second column to the first voltage, wherein the first section of the second bit line is coupled to the first section of the first bit line; Y medios para compartir carga entre la primera sección de la primera línea de bits, la segunda sección de la primera línea de bits, la primera sección de la segunda línea de bits y la segunda sección de la segunda línea de bits, en donde los medios para compartir la carga se configuran adicionalmente parameans for sharing load between the first section of the first bit line, the second section of the first bit line, the first section of the second bit line and the second section of the second bit line, wherein the means for load sharing are additionally configured to acoplar la primera sección de la primera línea de bits a la segunda sección de la primera línea de bits durante una operación de lectura o escritura cuando se selecciona la primera célula de bit para la operación de lectura o escritura.couple the first section of the first bit line to the second section of the first bit line during a read or write operation when the first bit cell is selected for the read or write operation. El dispositivo de memoria de la reivindicación 1, en el que los medios para compartir comprenden:The memory device of claim 1, wherein the means for sharing comprise: un circuito de compartición de carga acoplado selectivamente a la primera sección de la primera línea de bits y a la segunda sección de la primera línea de bits, en donde el circuito de compartición de carga está configurado para acoplar y desacoplar la primera sección de la primera línea de bits a la segunda sección de la primera línea de bits.a load sharing circuit selectively coupled to the first section of the first bit line and the second section of the first bit line, wherein the load sharing circuit is configured to couple and uncouple the first section of the first line from bits to the second section of the first bit line. El dispositivo de memoria de la reivindicación 1, en el que la primera sección de la primera línea de bits está predescargada a tierra y la segunda sección de la primera línea de bits está precargada hasta un voltaje de suministro.The memory device of claim 1, wherein the first section of the first bit line is preloaded to ground and the second section of the first bit line is preloaded to a supply voltage. El dispositivo de memoria de la reivindicación 1, que comprende además un circuito de habilitación de compartición de carga, configurado para activar el circuito de compartición de carga cuando un circuito de precarga está inactivo y una señal de multiplexado indica la compartición de carga.The memory device of claim 1, further comprising a load sharing enable circuit, configured to activate the load sharing circuit when a preload circuit is idle and a multiplexed signal indicates the load sharing. El dispositivo de memoria de la reivindicación 1, en el que la primera célula de bits (34) está acoplada a la segunda sección de la primera línea de bits.The memory device of claim 1, wherein the first bit cell (34) is coupled to the second section of the first bit line. El dispositivo de memoria de la reivindicación 2, en el que el circuito de compartición de carga está acoplado selectivamente a la primera sección de la segunda línea de bits y a la segunda sección de la segunda línea de bits, y está configurado para acoplar y desacoplar la primera sección de la segunda línea de bits a la segunda sección de la segunda línea de bits.The memory device of claim 2, wherein the load sharing circuit is selectively coupled to the first section of the second bit line and the second section of the second bit line, and is configured to couple and decouple the First section of the second bit line to the second section of the second bit line. El dispositivo de memoria de la reivindicación 1, en el que el dispositivo de memoria está acoplado a un microprocesador; y en el que el dispositivo de memoria y el microprocesador se integran en un dispositivo de comunicaciones.The memory device of claim 1, wherein the memory device is coupled to a microprocessor; and in which the memory device and the microprocessor are integrated into a communications device. Un procedimiento para hacer funcionar un dispositivo de memoria que tiene una pluralidad de líneas de bits, incluyendo una primera sección y una segunda sección que comprende:A method for operating a memory device having a plurality of bit lines, including a first section and a second section comprising: precargar la primera sección (33) de una primera línea de bits de una primera célula de bits (34) de una primera columna hasta un primer voltaje;preloading the first section (33) of a first bit line of a first bit cell (34) of a first column to a first voltage; precargar la segunda sección (31) de la primera línea de bits de la primera célula de bits de la primera columna hasta un segundo voltaje, siendo el segundo voltaje diferente al primer voltaje;preload the second section (31) of the first bit line of the first bit cell of the first column to a second voltage, the second voltage being different from the first voltage; precargar una primera sección de una segunda línea de bits de una segunda célula de bits de una segunda columna hasta el primer voltaje;preloading a first section of a second bit line of a second bit cell of a second column to the first voltage; precargar una segunda sección (61) de la segunda línea de bits de la segunda célula de bits de la segunda columna hasta el primer voltaje, en donde la primera sección de la segunda línea de bits está acoplada a la primera sección de la primera línea de bits; compartir carga entre la primera sección de la primera línea de bits, la segunda sección de la primera línea de bits, la primera sección de la segunda 5 línea de bits y la segunda sección de la segunda línea de bits, para obtener un voltaje final entre el primerpreload a second section (61) of the second bit line of the second bit cell of the second column to the first voltage, where the first section of the second bit line is coupled to the first section of the first line of bits; load sharing between the first section of the first bit line, the second section of the first bit line, the first section of the second 5 bit line and the second section of the second bit line, to obtain a final voltage between the first voltaje y el segundo voltaje; yvoltage and the second voltage; Y acoplar la primera sección de la primera línea de bits a la segunda sección de la primera línea de bits durante una operación de lectura o escritura cuando se selecciona la primera célula de bits para la 10 operación de lectura o escritura.couple the first section of the first bit line to the second section of the first bit line during a read or write operation when the first bit cell is selected for the read or write operation. 9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el voltaje final se determina, al menos en parte, por una capacitancia de la primera sección de la primera línea de bits y una capacitancia de la segunda sección de la primera línea de bits.9. The method of claim 8, wherein the final voltage is determined, at least in part, by a capacitance of the first section of the first bit line and a capacitance of the second section of the first bit line. 15fifteen 10. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que precargar la primera sección de la primera línea de bits comprende precargar la primera sección de la primera línea de bits hasta un voltaje de tierra y precargar la segunda sección de la primera línea de bits comprende precargar la segunda sección de la primera línea de bits hasta un voltaje de suministro.10. The method of claim 8, wherein preloading the first section of the first bit line comprises preloading the first section of the first bit line to a ground voltage and preloading the second section of the first bit line comprises preload the second section of the first bit line to a supply voltage. 20twenty 11. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende además: precargar una primera sección de una segunda línea de bits y una segunda sección de una segunda línea de bits hasta el primer voltaje.11. The method of claim 8, further comprising: preloading a first section of a second bit line and a second section of a second bit line up to the first voltage. 12. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que la compartición de carga se produce de acuerdo a una12. The method of claim 8, wherein the load sharing occurs according to a 25 señal de estado de multiplexado (MUX_STATE) cuando un circuito de precarga está inactivo.25 multiplexed status signal (MUX_STATE) when a preload circuit is inactive. 13. El procedimiento de la reivindicación 8, que comprende además: almacenar en el dispositivo de memoria los datos relacionados con las comunicaciones.13. The method of claim 8, further comprising: storing data related to communications in the memory device.
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