JP2001043677A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JP2001043677A JP2001043677A JP11219431A JP21943199A JP2001043677A JP 2001043677 A JP2001043677 A JP 2001043677A JP 11219431 A JP11219431 A JP 11219431A JP 21943199 A JP21943199 A JP 21943199A JP 2001043677 A JP2001043677 A JP 2001043677A
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- refresh
- refresh control
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 メモリアレイが複数のブロックまたはメモリ
マットで構成されたDRAMもしくは複数のメモリチッ
プを内蔵したメモリモジュールにおいて、各メモリブロ
ックまたはメモリマットもしくはメモリチップごとに最
適な周期でリフレッシュを行なえるようにして、チップ
全体の消費電力を低減するとともにチップ間の消費電力
のばらつきを減少させる。 【解決手段】 複数のブロックもしくはメモリマット
(10A,10B,10C……)のそれぞれに対応して
リフレッシュ周期の設定回路(35)とタイマ(33)
とアドレスカウンタ(34)を用意してブロックもしく
はメモリマットごとに異なる周期でリフレッシュ制御を
行なえるように構成しておいて、各ブロックもしくはメ
モリマットごとに最適なリフレッシュ周期をリフレッシ
ュ周期設定回路にセットしてリフレッシュを行なわせる
ようにした。
マットで構成されたDRAMもしくは複数のメモリチッ
プを内蔵したメモリモジュールにおいて、各メモリブロ
ックまたはメモリマットもしくはメモリチップごとに最
適な周期でリフレッシュを行なえるようにして、チップ
全体の消費電力を低減するとともにチップ間の消費電力
のばらつきを減少させる。 【解決手段】 複数のブロックもしくはメモリマット
(10A,10B,10C……)のそれぞれに対応して
リフレッシュ周期の設定回路(35)とタイマ(33)
とアドレスカウンタ(34)を用意してブロックもしく
はメモリマットごとに異なる周期でリフレッシュ制御を
行なえるように構成しておいて、各ブロックもしくはメ
モリマットごとに最適なリフレッシュ周期をリフレッシ
ュ周期設定回路にセットしてリフレッシュを行なわせる
ようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体記憶装置に
おけるリフレッシュ技術に関し、例えば複数のメモリブ
ロックもしくはメモリマットからなるメモリアレイを備
えたダイナミック型RAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)などの半導体メモリあるいは複数の半導体メモリを
備えたメモリモジュールに利用して有効な技術に関す
る。
おけるリフレッシュ技術に関し、例えば複数のメモリブ
ロックもしくはメモリマットからなるメモリアレイを備
えたダイナミック型RAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)などの半導体メモリあるいは複数の半導体メモリを
備えたメモリモジュールに利用して有効な技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電荷蓄積用のキャパシタと選択MOSF
ETとからなるメモリセルを記憶素子とするダイナミッ
ク型RAM(以下、DRAMと称する)においては、時
間を経過するとリークによりメモリセルのキャパシタか
ら電荷が抜けて正しいデータを保証できなくなるため、
一定の周期でメモリセルのリフレッシュすなわちデータ
読出しと再書込みを行なうようにしている。一般に、D
RAMにおけるリフレッシュは、ワード線を順番に立ち
上げて、選択ワードに接続されているメモリセルよりビ
ット線上にデータを読み出しその微小電位差をセンスア
ンプ回路で増幅し、記憶データに応じてビット線の電位
を電源電圧レベルまたは接地電位まで広げてもともと電
荷がチャージされていたメモリセルに対しては電荷を再
チャージして行なうようにしている。
ETとからなるメモリセルを記憶素子とするダイナミッ
ク型RAM(以下、DRAMと称する)においては、時
間を経過するとリークによりメモリセルのキャパシタか
ら電荷が抜けて正しいデータを保証できなくなるため、
一定の周期でメモリセルのリフレッシュすなわちデータ
読出しと再書込みを行なうようにしている。一般に、D
RAMにおけるリフレッシュは、ワード線を順番に立ち
上げて、選択ワードに接続されているメモリセルよりビ
ット線上にデータを読み出しその微小電位差をセンスア
ンプ回路で増幅し、記憶データに応じてビット線の電位
を電源電圧レベルまたは接地電位まで広げてもともと電
荷がチャージされていたメモリセルに対しては電荷を再
チャージして行なうようにしている。
【0003】また、従来のDRAMにおいては、一般
に、RASと呼ばれるロウ・アドレス・ストローブ信号
を立ち下げるとともにリフレッシュすべきワード線のロ
ウアドレスを外部から与えてリフレッシュを行なうRA
Sオンリリフレッシュと呼ばれるモードと、RAS信号
を立ち下げる前にCASと呼ばれるカラム・アドレス・
ストローブ信号を立ち下げると、内部のアドレスカウン
タからリフレッシュすべきワード線のロウアドレスを与
えられ、そのワード線を立ち上げてリフレッシュを行な
うCBR(CAS before RAS)と呼ばれる
モードと、CAS信号に続いてRAS信号を立ち下げ、
その状態が所定時間(例えば100μ秒)以上継続する
と内部アドレスカウンタを自動的にインクリメントして
次々とワード線を立ち上げてリフレッシュを行うセルフ
リフレッシュモードの3つのリフレッシュモードのいず
れでも動作できるように構成されている。
に、RASと呼ばれるロウ・アドレス・ストローブ信号
を立ち下げるとともにリフレッシュすべきワード線のロ
ウアドレスを外部から与えてリフレッシュを行なうRA
Sオンリリフレッシュと呼ばれるモードと、RAS信号
を立ち下げる前にCASと呼ばれるカラム・アドレス・
ストローブ信号を立ち下げると、内部のアドレスカウン
タからリフレッシュすべきワード線のロウアドレスを与
えられ、そのワード線を立ち上げてリフレッシュを行な
うCBR(CAS before RAS)と呼ばれる
モードと、CAS信号に続いてRAS信号を立ち下げ、
その状態が所定時間(例えば100μ秒)以上継続する
と内部アドレスカウンタを自動的にインクリメントして
次々とワード線を立ち上げてリフレッシュを行うセルフ
リフレッシュモードの3つのリフレッシュモードのいず
れでも動作できるように構成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のDRAMにおい
ては、メモリ毎に全部のメモリセルに所定のデータ(電
荷蓄積状態に対応されたデータで通常は論理“1”)を
書き込んで適当な時間放置した後、データを読み出して
データが変化していないかチェックする検査を繰り返し
てリフレッシュ周期を決定し、メモリアレイ全体をその
決定された周期でリフレッシュするように構成されてい
た。かかるリフレッシュ方式にあってはワーストビット
によってリフレッシュ周期が規定されてしまい、極端に
電荷のリークが多いメモリセルが1つでもあるとメモリ
アレイ全体のリフレッシュ周期が短くなってしまう。そ
して、リフレッシュ周期はそれが短いほどチップの消費
電力を増加させるという特徴を有しているため、チップ
間の消費電力のばらつきを大きくする原因となってい
た。
ては、メモリ毎に全部のメモリセルに所定のデータ(電
荷蓄積状態に対応されたデータで通常は論理“1”)を
書き込んで適当な時間放置した後、データを読み出して
データが変化していないかチェックする検査を繰り返し
てリフレッシュ周期を決定し、メモリアレイ全体をその
決定された周期でリフレッシュするように構成されてい
た。かかるリフレッシュ方式にあってはワーストビット
によってリフレッシュ周期が規定されてしまい、極端に
電荷のリークが多いメモリセルが1つでもあるとメモリ
アレイ全体のリフレッシュ周期が短くなってしまう。そ
して、リフレッシュ周期はそれが短いほどチップの消費
電力を増加させるという特徴を有しているため、チップ
間の消費電力のばらつきを大きくする原因となってい
た。
【0005】この発明の目的は、上記のような問題点に
着目してなされたもので、メモリアレイが複数のブロッ
クまたはメモリマットで構成されたDRAM、もしくは
複数のメモリチップを内蔵したメモリモジュールにおい
て、各メモリブロックまたはメモリマットもしくはメモ
リチップごとに最適な周期でリフレッシュを行なえるよ
うにして、チップ全体の消費電力を低減するとともにチ
ップ間の消費電力のばらつきを減少させることができる
リフレッシュ方式を提供することにある。
着目してなされたもので、メモリアレイが複数のブロッ
クまたはメモリマットで構成されたDRAM、もしくは
複数のメモリチップを内蔵したメモリモジュールにおい
て、各メモリブロックまたはメモリマットもしくはメモ
リチップごとに最適な周期でリフレッシュを行なえるよ
うにして、チップ全体の消費電力を低減するとともにチ
ップ間の消費電力のばらつきを減少させることができる
リフレッシュ方式を提供することにある。
【0006】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のと
おりである。
【0008】すなわち、メモリアレイが複数のブロック
もしくはメモリマットで構成されている半導体メモリに
おいて、複数のブロックもしくはメモリマットのそれぞ
れに対応してリフレッシュ周期の設定回路とタイマとア
ドレスカウンタを用意して、ブロックもしくはメモリマ
ットごとに異なる周期でリフレッシュ制御を行なえるよ
うに構成しておいて、各ブロックもしくはメモリマット
ごとに最適なリフレッシュ周期を検査によって求めてリ
フレッシュ周期設定回路にセットしてリフレッシュを行
なわせるようにしたものである。
もしくはメモリマットで構成されている半導体メモリに
おいて、複数のブロックもしくはメモリマットのそれぞ
れに対応してリフレッシュ周期の設定回路とタイマとア
ドレスカウンタを用意して、ブロックもしくはメモリマ
ットごとに異なる周期でリフレッシュ制御を行なえるよ
うに構成しておいて、各ブロックもしくはメモリマット
ごとに最適なリフレッシュ周期を検査によって求めてリ
フレッシュ周期設定回路にセットしてリフレッシュを行
なわせるようにしたものである。
【0009】上記した手段によれば、各メモリブロック
またはメモリマットごとに最適な周期でリフレッシュを
行なえるようになり、これによって、チップ全体の消費
電力を低減するとともにチップ間の消費電力のばらつき
を減少させることができる。
またはメモリマットごとに最適な周期でリフレッシュを
行なえるようになり、これによって、チップ全体の消費
電力を低減するとともにチップ間の消費電力のばらつき
を減少させることができる。
【0010】また、複数のメモリチップを内蔵したメモ
リモジュールにおいては、外部から入力されるリフレッ
シュ制御に関する信号に基づいてリフレッシュモードを
判定するモード判定回路と、各メモリチップに対応され
た複数のリフレッシュ周期設定回路とタイマとアドレス
カウンタを有するリフレッシュコントロール回路を用意
して、メモリチップごとに異なる周期でリフレッシュ制
御を行なえるように構成しておいて、各メモリチップご
とに最適なリフレッシュ周期を検査によって求めてリフ
レッシュ周期設定回路にセットしてリフレッシュを行な
わせるようにしたものである。
リモジュールにおいては、外部から入力されるリフレッ
シュ制御に関する信号に基づいてリフレッシュモードを
判定するモード判定回路と、各メモリチップに対応され
た複数のリフレッシュ周期設定回路とタイマとアドレス
カウンタを有するリフレッシュコントロール回路を用意
して、メモリチップごとに異なる周期でリフレッシュ制
御を行なえるように構成しておいて、各メモリチップご
とに最適なリフレッシュ周期を検査によって求めてリフ
レッシュ周期設定回路にセットしてリフレッシュを行な
わせるようにしたものである。
【0011】上記した手段によれば、モジュール内の各
チップの実力に応じたリフレッシュが可能になり、モジ
ュール全体の消費電力を減らすことができるとともに、
モジュールの信頼性を向上させることができる。
チップの実力に応じたリフレッシュが可能になり、モジ
ュール全体の消費電力を減らすことができるとともに、
モジュールの信頼性を向上させることができる。
【0012】また、上記モジュールに内蔵されたメモリ
チップが各々複数のモードのリフレッシュ制御が可能な
リフレッシュ制御回路を内蔵している通常のメモリの場
合には、外部から入力されたリフレッシュ制御に関する
信号に基づいてリフレッシュモード判定回路がRASオ
ンリリフレッシュモードまたはCBRリフレッシュモー
ドと判定したときは、リフレッシュ制御信号(リフレッ
シュアドレスを含む)をそのままリフレッシュコントロ
ール回路を素通りさせて各メモリチップに供給する。一
方、リフレッシュモード判定回路がセルフリフレッシュ
モードと判定したときは、リフレッシュ制御回路でRA
SオンリリフレッシュモードまたはCBRリフレッシュ
モードのリフレッシュ制御信号(リフレッシュアドレス
を含む)を生成して各チップに最適のリフレッシュ周期
でリフレッシュを行なわせるようにする。これによっ
て、各チップの実力に応じたリフレッシュが可能になる
とともに、全チップを制御するリフレッシュコントロー
ル回路の構成を簡略化することができる。
チップが各々複数のモードのリフレッシュ制御が可能な
リフレッシュ制御回路を内蔵している通常のメモリの場
合には、外部から入力されたリフレッシュ制御に関する
信号に基づいてリフレッシュモード判定回路がRASオ
ンリリフレッシュモードまたはCBRリフレッシュモー
ドと判定したときは、リフレッシュ制御信号(リフレッ
シュアドレスを含む)をそのままリフレッシュコントロ
ール回路を素通りさせて各メモリチップに供給する。一
方、リフレッシュモード判定回路がセルフリフレッシュ
モードと判定したときは、リフレッシュ制御回路でRA
SオンリリフレッシュモードまたはCBRリフレッシュ
モードのリフレッシュ制御信号(リフレッシュアドレス
を含む)を生成して各チップに最適のリフレッシュ周期
でリフレッシュを行なわせるようにする。これによっ
て、各チップの実力に応じたリフレッシュが可能になる
とともに、全チップを制御するリフレッシュコントロー
ル回路の構成を簡略化することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【0014】図1は本発明を適用して好適なダイナミッ
ク型RAMの一実施例を示す概略構成図である。
ク型RAMの一実施例を示す概略構成図である。
【0015】図1において、10は電荷蓄積用のキャパ
シタと選択MOSFETとからなる複数のメモリセルが
マトリックス状に配置され、同一行のメモリセルの選択
端子が接続された複数のワード線と同一列のメモリセル
の入出力端子が接続された複数のビット線とを有するメ
モリアレイ、11は入力されたX系のアドレス信号をロ
ウ・アドレス・ストローブ信号RASの立ち下がりに同
期して取り込むXアドレスバッファ、12は取り込まれ
たアドレス信号をデコードして上記メモリアレイ10内
の対応するワード線を選択するための信号を形成するX
アドレスデコーダ、13はデコードされた信号に基づい
てメモリアレイ10内の対応するワード線を選択レベル
に駆動するワードドライバである。
シタと選択MOSFETとからなる複数のメモリセルが
マトリックス状に配置され、同一行のメモリセルの選択
端子が接続された複数のワード線と同一列のメモリセル
の入出力端子が接続された複数のビット線とを有するメ
モリアレイ、11は入力されたX系のアドレス信号をロ
ウ・アドレス・ストローブ信号RASの立ち下がりに同
期して取り込むXアドレスバッファ、12は取り込まれ
たアドレス信号をデコードして上記メモリアレイ10内
の対応するワード線を選択するための信号を形成するX
アドレスデコーダ、13はデコードされた信号に基づい
てメモリアレイ10内の対応するワード線を選択レベル
に駆動するワードドライバである。
【0016】また、14は入力されたY系のアドレス信
号をカラム・アドレス・ストローブ信号CASの立ち下
がりに同期して取り込むYアドレスバッファ、15は取
り込まれたアドレス信号をデコードして上記メモリアレ
イ10内の対応するビット線を選択するための信号を形
成するYアドレスデコーダ、16はメモリセルが接続さ
れた各ビット線対ごとに設けられ、デコードされた信号
に基づき選択されたビット線の電位差を増幅する複数の
センスアンプ回路および該センスアンプをコモンデータ
線に接続させるカラムスイッチからなるセンスアンプ&
カラムスイッチ回路、17はセンスアンプ回路により増
幅されたリードデータをさらに増幅するメインアンプ、
18はメインアンプ17により増幅されたリードデータ
をチップ外部へ出力するデータ出力バッファ、19はチ
ップ外部より入力された書込みデータを取り込むデータ
入力バッファ、20は取り込まれた書込みデータに基づ
いてメモリアレイ10内のビット線の電位差を広げるラ
イト回路である。30は本発明に係るリフレッシュ制御
回路、50は基準となるクロック信号を発生する発振器
と分周器等からなるクロック発生回路である。
号をカラム・アドレス・ストローブ信号CASの立ち下
がりに同期して取り込むYアドレスバッファ、15は取
り込まれたアドレス信号をデコードして上記メモリアレ
イ10内の対応するビット線を選択するための信号を形
成するYアドレスデコーダ、16はメモリセルが接続さ
れた各ビット線対ごとに設けられ、デコードされた信号
に基づき選択されたビット線の電位差を増幅する複数の
センスアンプ回路および該センスアンプをコモンデータ
線に接続させるカラムスイッチからなるセンスアンプ&
カラムスイッチ回路、17はセンスアンプ回路により増
幅されたリードデータをさらに増幅するメインアンプ、
18はメインアンプ17により増幅されたリードデータ
をチップ外部へ出力するデータ出力バッファ、19はチ
ップ外部より入力された書込みデータを取り込むデータ
入力バッファ、20は取り込まれた書込みデータに基づ
いてメモリアレイ10内のビット線の電位差を広げるラ
イト回路である。30は本発明に係るリフレッシュ制御
回路、50は基準となるクロック信号を発生する発振器
と分周器等からなるクロック発生回路である。
【0017】この実施例は、メモリアレイ10が、図2
(A)に示すように、4つのメモリマット10A,10
B,10C,10Dにより構成されている場合を想定し
たものである。リフレッシュ制御回路30は、外部から
入力されるRAS信号とCAS信号とからリフレッシュ
モードを判定するリフレッシュモード判定回路31と、
各メモリマットに対応して設けられたセルフリフレッシ
ュ制御回路32A,32B,32C,32Dとで構成さ
れている。各リフレッシュ制御回路32A,32B,3
2C,32Dは、各々がタイマ33とアドレスカウンタ
34とタイマの計時時間を設定するためのリフレッシュ
周期設定回路35とを備えている。リフレッシュ周期設
定回路35は内部にヒューズや抵抗などのプログラム素
子を有しそのプログラム素子をレーザー等で切断もしく
はトリミングすることで任意のリフレッシュ周期を設定
できるように構成されている。
(A)に示すように、4つのメモリマット10A,10
B,10C,10Dにより構成されている場合を想定し
たものである。リフレッシュ制御回路30は、外部から
入力されるRAS信号とCAS信号とからリフレッシュ
モードを判定するリフレッシュモード判定回路31と、
各メモリマットに対応して設けられたセルフリフレッシ
ュ制御回路32A,32B,32C,32Dとで構成さ
れている。各リフレッシュ制御回路32A,32B,3
2C,32Dは、各々がタイマ33とアドレスカウンタ
34とタイマの計時時間を設定するためのリフレッシュ
周期設定回路35とを備えている。リフレッシュ周期設
定回路35は内部にヒューズや抵抗などのプログラム素
子を有しそのプログラム素子をレーザー等で切断もしく
はトリミングすることで任意のリフレッシュ周期を設定
できるように構成されている。
【0018】また、セルフリフレッシュ制御回路32
A,32B,32C,32Dのうち一つ(例えば32
A)は、図2(B)に示すように、アドレスカウンタを
使用したセルフリフレッシュ制御のほかに、RASオン
リリフレッシュ制御およびCBRリフレッシュ制御も行
なえるように構成されている。リフレッシュモード判定
回路31がRASオンリリフレッシュモードまたはCB
Rリフレッシュモードと判定したときは、リフレッシュ
モード判定回路31からRASオンリリフレッシュまた
はCBRリフレッシュの制御信号60がセルフリフレッ
シュ回路32Aのみに供給され、セルフリフレッシュ制
御回路32Aが4つのメモリマット10A,10B,1
0C,10Dに対してRASオンリリフレッシュ制御お
よびCBRリフレッシュ制御を行なうように構成されて
いる。また、セルフリフレッシュ制御回路32Aには、
CBRリフレッシュ用のアドレスカウンタ36が備えら
れている。
A,32B,32C,32Dのうち一つ(例えば32
A)は、図2(B)に示すように、アドレスカウンタを
使用したセルフリフレッシュ制御のほかに、RASオン
リリフレッシュ制御およびCBRリフレッシュ制御も行
なえるように構成されている。リフレッシュモード判定
回路31がRASオンリリフレッシュモードまたはCB
Rリフレッシュモードと判定したときは、リフレッシュ
モード判定回路31からRASオンリリフレッシュまた
はCBRリフレッシュの制御信号60がセルフリフレッ
シュ回路32Aのみに供給され、セルフリフレッシュ制
御回路32Aが4つのメモリマット10A,10B,1
0C,10Dに対してRASオンリリフレッシュ制御お
よびCBRリフレッシュ制御を行なうように構成されて
いる。また、セルフリフレッシュ制御回路32Aには、
CBRリフレッシュ用のアドレスカウンタ36が備えら
れている。
【0019】すなわち、チップ外部から図3(A)に示
されているように、RAS信号の立ち下がりに同期して
ロウアドレス信号XADDが入力されると、リフレッシ
ュモード判定回路31はRASオンリリフレッシュモー
ドと判定してセルフリフレッシュ制御回路32Aにその
ことを知らせると共に入力されたロウアドレスXADD
をセルフリフレッシュ制御回路32Aに渡す。すると、
セルフリフレッシュ制御回路32Aは、メモリマット1
0A〜10Dのうち対応するメモリマット内の1本のワ
ード線を選択レベルにして、そのワード線に接続されて
いるメモリセルのリフレッシュを行なわせる。
されているように、RAS信号の立ち下がりに同期して
ロウアドレス信号XADDが入力されると、リフレッシ
ュモード判定回路31はRASオンリリフレッシュモー
ドと判定してセルフリフレッシュ制御回路32Aにその
ことを知らせると共に入力されたロウアドレスXADD
をセルフリフレッシュ制御回路32Aに渡す。すると、
セルフリフレッシュ制御回路32Aは、メモリマット1
0A〜10Dのうち対応するメモリマット内の1本のワ
ード線を選択レベルにして、そのワード線に接続されて
いるメモリセルのリフレッシュを行なわせる。
【0020】また、チップ外部から図3(B)に示され
ているように、CAS信号の立ち下がりに続いてRAS
信号が立ち下がるとともにその状態が100μ秒以上継
続しないような入力があると、リフレッシュモード判定
回路31はCBRリフレッシュモードと判定してセルフ
リフレッシュ制御回路32Aにそのことを知らせる。す
ると、セルフリフレッシュ制御回路32Aは、CBR用
アドレスカウンタ36を使用してメモリマット10A〜
10D内の1本のワード線を選択レベルにして、そのワ
ード線に接続されているメモリセルのリフレッシュを行
なわせる。
ているように、CAS信号の立ち下がりに続いてRAS
信号が立ち下がるとともにその状態が100μ秒以上継
続しないような入力があると、リフレッシュモード判定
回路31はCBRリフレッシュモードと判定してセルフ
リフレッシュ制御回路32Aにそのことを知らせる。す
ると、セルフリフレッシュ制御回路32Aは、CBR用
アドレスカウンタ36を使用してメモリマット10A〜
10D内の1本のワード線を選択レベルにして、そのワ
ード線に接続されているメモリセルのリフレッシュを行
なわせる。
【0021】一方、チップ外部から図3(C)に示され
ているように、CAS信号の立ち下がりに続いてRAS
信号の立ち下がるとともにその状態が100μ秒以上継
続するような入力があると、リフレッシュモード判定回
路31はセルフリフレッシュモードと判定して、セルフ
リフレッシュ制御回路32A〜32Dにセルフリフレッ
シュ制御信号70を供給する。すると、セルフリフレッ
シュ制御回路32A〜32Dは、それぞれが自己のアド
レスカウンタ34を使用して対応するメモリマット10
A〜10D内の1本のワード線を選択レベルにして、そ
のワード線に接続されているメモリセルのリフレッシュ
を行なわせる。ここで、各セルフリフレッシュ制御回路
32A〜32D内のリフレッシュ周期設定回路35に予
め対応するメモリマットに最適なリフレッシュ周期を設
定しておくと、各セルフリフレッシュ制御回路32A〜
32D内のタイマ33はそれぞれリフレッシュ周期設定
回路35に設定された周期でアドレスカウンタ34を更
新動作させる。そのため、各メモリマット10A〜10
Dはそれぞれ最適のリフレッシュ周期でリフレッシュが
行なわれるようになる。
ているように、CAS信号の立ち下がりに続いてRAS
信号の立ち下がるとともにその状態が100μ秒以上継
続するような入力があると、リフレッシュモード判定回
路31はセルフリフレッシュモードと判定して、セルフ
リフレッシュ制御回路32A〜32Dにセルフリフレッ
シュ制御信号70を供給する。すると、セルフリフレッ
シュ制御回路32A〜32Dは、それぞれが自己のアド
レスカウンタ34を使用して対応するメモリマット10
A〜10D内の1本のワード線を選択レベルにして、そ
のワード線に接続されているメモリセルのリフレッシュ
を行なわせる。ここで、各セルフリフレッシュ制御回路
32A〜32D内のリフレッシュ周期設定回路35に予
め対応するメモリマットに最適なリフレッシュ周期を設
定しておくと、各セルフリフレッシュ制御回路32A〜
32D内のタイマ33はそれぞれリフレッシュ周期設定
回路35に設定された周期でアドレスカウンタ34を更
新動作させる。そのため、各メモリマット10A〜10
Dはそれぞれ最適のリフレッシュ周期でリフレッシュが
行なわれるようになる。
【0022】図4には、本発明を複数のメモリチップを
内蔵したメモリモジュールに適用した場合の第1の実施
例が示されている。
内蔵したメモリモジュールに適用した場合の第1の実施
例が示されている。
【0023】図において、100A,100B,100
C,……はそれぞれDRAMのようなメモリチップ、2
50はこれらのメモリチップに対するリフレッシュ制御
を行なうリフレッシュ制御回路である。なお、この実施
例では各メモリチップ100A,100B,100C,
……はそれぞれが通常のDRAMと同様に、RASオン
リリフレッシュモードと、CBRリフレッシュモード
と、セルフリフレッシュモードの3つのリフレッシュモ
ードでリフレッシュ制御可能なリフレッシュ制御回路を
内蔵しているものとする。
C,……はそれぞれDRAMのようなメモリチップ、2
50はこれらのメモリチップに対するリフレッシュ制御
を行なうリフレッシュ制御回路である。なお、この実施
例では各メモリチップ100A,100B,100C,
……はそれぞれが通常のDRAMと同様に、RASオン
リリフレッシュモードと、CBRリフレッシュモード
と、セルフリフレッシュモードの3つのリフレッシュモ
ードでリフレッシュ制御可能なリフレッシュ制御回路を
内蔵しているものとする。
【0024】この実施例では、モジュール内にクロック
発生回路200と、リフレッシュモードの判定回路21
0と、各メモリチップに対応された複数のタイマ22
1,222,223……とアドレスカウンタ231,2
32,233……とタイマの計時時間を設定するリフレ
ッシュ周期設定回路241,242,243……を有す
るリフレッシュ制御回路250が設けられており、メモ
リチップごとに異なる周期でリフレッシュ制御を行なえ
るように構成されている。また、リフレッシュ周期設定
回路241,242,243……は外部入力により各メ
モリチップのリフレッシュ周期を設定できるように構成
される。
発生回路200と、リフレッシュモードの判定回路21
0と、各メモリチップに対応された複数のタイマ22
1,222,223……とアドレスカウンタ231,2
32,233……とタイマの計時時間を設定するリフレ
ッシュ周期設定回路241,242,243……を有す
るリフレッシュ制御回路250が設けられており、メモ
リチップごとに異なる周期でリフレッシュ制御を行なえ
るように構成されている。また、リフレッシュ周期設定
回路241,242,243……は外部入力により各メ
モリチップのリフレッシュ周期を設定できるように構成
される。
【0025】なお、この実施例においては、各メモリチ
ップ100A,100B,100C,……が各々複数の
モードのリフレッシュ制御が可能なリフレッシュ制御回
路を内蔵しているので、モジュール外部から供給される
CAS信号とRAS信号に基づいて、リフレッシュ制御
回路250が例えばRASオンリリフレッシュモードま
たはCBRリフレッシュモードと判定したときは、リフ
レッシュ制御信号(リフレッシュアドレスを含む)をそ
のままリフレッシュ制御回路250を素通りさせて各メ
モリチップ100A,100B,100C……に供給す
るように動作する。これによって、各チップは、RAS
オンリリフレッシュモードまたはCBRリフレッシュモ
ードでリフレッシュを行なう。
ップ100A,100B,100C,……が各々複数の
モードのリフレッシュ制御が可能なリフレッシュ制御回
路を内蔵しているので、モジュール外部から供給される
CAS信号とRAS信号に基づいて、リフレッシュ制御
回路250が例えばRASオンリリフレッシュモードま
たはCBRリフレッシュモードと判定したときは、リフ
レッシュ制御信号(リフレッシュアドレスを含む)をそ
のままリフレッシュ制御回路250を素通りさせて各メ
モリチップ100A,100B,100C……に供給す
るように動作する。これによって、各チップは、RAS
オンリリフレッシュモードまたはCBRリフレッシュモ
ードでリフレッシュを行なう。
【0026】一方、モジュール外部から供給されるCA
S信号とRAS信号に基づいて、リフレッシュ制御回路
250内のモード判定回路210がセルフリフレッシュ
モードと判定したときは、各メモリチップ100A,1
00B,100C……に対応するタイマ221,22
2,223……とアドレスカウンタ231,232,2
33……を使用して、RASオンリリフレッシュモード
またはCBRリフレッシュモードのリフレッシュ制御信
号(リフレッシュアドレスを含む)を生成して各チップ
に供給し、それぞれチップにおいて最適のリフレッシュ
周期でリフレッシュを行なわせるようにする。
S信号とRAS信号に基づいて、リフレッシュ制御回路
250内のモード判定回路210がセルフリフレッシュ
モードと判定したときは、各メモリチップ100A,1
00B,100C……に対応するタイマ221,22
2,223……とアドレスカウンタ231,232,2
33……を使用して、RASオンリリフレッシュモード
またはCBRリフレッシュモードのリフレッシュ制御信
号(リフレッシュアドレスを含む)を生成して各チップ
に供給し、それぞれチップにおいて最適のリフレッシュ
周期でリフレッシュを行なわせるようにする。
【0027】リフレッシュ制御回路を内蔵しているRA
Mにおいては一般に、各々のメモリアレイ内のワースト
ビットに合わせてそれよりも充分に余裕をもってつまり
安全度を持たせてリフレッシュ周期を設定してある。例
えばメモリチップの本当の実力からするとリフレッシュ
周期は2m秒と設定して良いRAMであっても、実際に
はリフレッシュ周期を例えば半分の1m秒と設定するよ
うなことが行なわれる。本実施例に従うと、モジュール
内の各チップのリフレッシュ周期が上記のように実際の
実力に比較して余裕を持った値に設定されている場合に
も、各チップ毎に本来の実力に合わせたリフレッシュ周
期をリフレッシュ周期設定回路241,242,243
……に設定し、それぞれのメモリチップに合わせてCA
S信号とRAS信号を生成して供給することでモジュー
ル全体の消費電力を低減することができるようになる。
Mにおいては一般に、各々のメモリアレイ内のワースト
ビットに合わせてそれよりも充分に余裕をもってつまり
安全度を持たせてリフレッシュ周期を設定してある。例
えばメモリチップの本当の実力からするとリフレッシュ
周期は2m秒と設定して良いRAMであっても、実際に
はリフレッシュ周期を例えば半分の1m秒と設定するよ
うなことが行なわれる。本実施例に従うと、モジュール
内の各チップのリフレッシュ周期が上記のように実際の
実力に比較して余裕を持った値に設定されている場合に
も、各チップ毎に本来の実力に合わせたリフレッシュ周
期をリフレッシュ周期設定回路241,242,243
……に設定し、それぞれのメモリチップに合わせてCA
S信号とRAS信号を生成して供給することでモジュー
ル全体の消費電力を低減することができるようになる。
【0028】また、各RAM内に設定されているリフレ
ッシュ周期は絶対的なものでなく、使用条件の違いや経
時変化等でリフレッシュ周期を長くしなければならない
チップもある。従来のメモリモジュールではそのような
チップは不良品として排除しなくてはならなかったが、
本実施例に従うと、モジュール内の各チップが上記のよ
うにRAM内部に設定されているリフレッシュ周期では
データを保証できなくなったような場合にも、そのチッ
プの本来の実力に合わせたリフレッシュ周期をリフレッ
シュ周期設定回路241,242,243……に設定
し、それぞれのメモリチップに合わせてCAS信号とR
AS信号を生成して供給することで不良品となるチップ
を減らしてコストを低減することができるとともに、モ
ジュールの信頼性も高めることができるようになる。
ッシュ周期は絶対的なものでなく、使用条件の違いや経
時変化等でリフレッシュ周期を長くしなければならない
チップもある。従来のメモリモジュールではそのような
チップは不良品として排除しなくてはならなかったが、
本実施例に従うと、モジュール内の各チップが上記のよ
うにRAM内部に設定されているリフレッシュ周期では
データを保証できなくなったような場合にも、そのチッ
プの本来の実力に合わせたリフレッシュ周期をリフレッ
シュ周期設定回路241,242,243……に設定
し、それぞれのメモリチップに合わせてCAS信号とR
AS信号を生成して供給することで不良品となるチップ
を減らしてコストを低減することができるとともに、モ
ジュールの信頼性も高めることができるようになる。
【0029】図5には、本発明を複数のメモリチップを
内蔵したメモリモジュールに適用した場合の第2の実施
例が示されている。
内蔵したメモリモジュールに適用した場合の第2の実施
例が示されている。
【0030】この実施例は、リフレッシュ制御回路25
0に各メモリチップに対応されたタイマ221,22
2,223……のみを持たせ、モジュール外部から供給
されるCAS信号とRAS信号に基づいて、リフレッシ
ュモード判定回路210がセルフリフレッシュモードと
判定したときは、各メモリチップの実力に応じた周期で
それぞれCBRリフレッシュ方式でCAS信号とRAS
信号をそれぞれのメモリチップに与えるように構成され
ている。
0に各メモリチップに対応されたタイマ221,22
2,223……のみを持たせ、モジュール外部から供給
されるCAS信号とRAS信号に基づいて、リフレッシ
ュモード判定回路210がセルフリフレッシュモードと
判定したときは、各メモリチップの実力に応じた周期で
それぞれCBRリフレッシュ方式でCAS信号とRAS
信号をそれぞれのメモリチップに与えるように構成され
ている。
【0031】一方、リフレッシュモード判定回路210
がRASオンリリフレッシュモードまたはCBRリフレ
ッシュモードと判定したときは、外部からのCAS信号
とRAS信号(RASオンリリフレッシュのときはアド
レス信号を含む)をそのまま各メモリチップ100A,
100B,100C……に供給して各チップ内のリフレ
ッシュ制御回路によってリフレッシュを行なわせるよう
に構成されている。
がRASオンリリフレッシュモードまたはCBRリフレ
ッシュモードと判定したときは、外部からのCAS信号
とRAS信号(RASオンリリフレッシュのときはアド
レス信号を含む)をそのまま各メモリチップ100A,
100B,100C……に供給して各チップ内のリフレ
ッシュ制御回路によってリフレッシュを行なわせるよう
に構成されている。
【0032】この第2の実施例が第1の実施例のモジュ
ールと異なる点は、第2の実施例のモジュールではアド
レスカウンタがないため、セルフリフレッシュモードと
判定した時に各チップに対してRASオンリリフレッシ
ュモードでのリフレッシュ動作を行なわせることができ
ない点にある。
ールと異なる点は、第2の実施例のモジュールではアド
レスカウンタがないため、セルフリフレッシュモードと
判定した時に各チップに対してRASオンリリフレッシ
ュモードでのリフレッシュ動作を行なわせることができ
ない点にある。
【0033】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前
記モジュールの第1の実施例では、リフレッシュ制御回
路250に各メモリチップに対応されたアドレスカウン
タ231,232,233……を持たせると説明した
が、アドレスカウンタの代わりに演算器を持たせてその
演算器でアドレスを生成したり、リフレッシュ制御回路
250をシングルチップマイクロコンピュータなどで構
成してそのタイマ機能を利用してリフレッシュ周期を監
視するとともに演算機能を利用して各メモリチップのリ
フレッシュアドレスを生成するようにしても良い。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前
記モジュールの第1の実施例では、リフレッシュ制御回
路250に各メモリチップに対応されたアドレスカウン
タ231,232,233……を持たせると説明した
が、アドレスカウンタの代わりに演算器を持たせてその
演算器でアドレスを生成したり、リフレッシュ制御回路
250をシングルチップマイクロコンピュータなどで構
成してそのタイマ機能を利用してリフレッシュ周期を監
視するとともに演算機能を利用して各メモリチップのリ
フレッシュアドレスを生成するようにしても良い。
【0034】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるダイナ
ミック型RAMに適用した場合について説明したが、こ
の発明はそれに限定されるものでなく、疑似スタティッ
クRAMその他、リフレッシュ動作を必要とするメモリ
セルを有する半導体メモリに広く利用することができ
る。
なされた発明をその背景となった利用分野であるダイナ
ミック型RAMに適用した場合について説明したが、こ
の発明はそれに限定されるものでなく、疑似スタティッ
クRAMその他、リフレッシュ動作を必要とするメモリ
セルを有する半導体メモリに広く利用することができ
る。
【0035】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
のとおりである。
【0036】すなわち、本発明に従うと、メモリアレイ
が複数のブロックまたはメモリマットで構成されたDR
AMもしくは複数のメモリチップを内蔵したメモリモジ
ュールにおいて、各メモリブロックまたはメモリマット
もしくはメモリチップごとに最適な周期でリフレッシュ
を行なえるようにして、チップ全体の消費電力を低減す
るとともにチップ間の消費電力のばらつきを減少させる
ことができるという効果が得られる。
が複数のブロックまたはメモリマットで構成されたDR
AMもしくは複数のメモリチップを内蔵したメモリモジ
ュールにおいて、各メモリブロックまたはメモリマット
もしくはメモリチップごとに最適な周期でリフレッシュ
を行なえるようにして、チップ全体の消費電力を低減す
るとともにチップ間の消費電力のばらつきを減少させる
ことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用して好適なダイナミック型RAM
の一実施例を示すブロック図である。
の一実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明に係るリフレッシュ制御回路の一実施例
を示す回路構成図である。
を示す回路構成図である。
【図3】それぞれのリフレッシュモードでのRAS信号
とCAS信号のタイミングを示すタイミングチャートで
ある。
とCAS信号のタイミングを示すタイミングチャートで
ある。
【図4】本発明をメモリモジュールに適用した第1の実
施例を示す回路構成図である。
施例を示す回路構成図である。
【図5】本発明をメモリモジュールに適用した第2の実
施例を示す回路構成図である。
施例を示す回路構成図である。
10 メモリアレイ 11 Xアドレスバッファ回路 12 ロウアドレスデコーダ回路 13 ワードドライバ 14 Yアドレスバッファ回路 15 カラムアドレスデコーダ回路 16 センスアンプ列&カラムスイッチ回路 17 メインアンプ 18 データ出力バッファ 19 データ入力バッファ 20 ライト回路 30 リフレッシュ制御回路 50 クロック発生回路
フロントページの続き (72)発明者 菊地 浩二 秋田県南秋田郡天王町字長沼64 アキタ電 子株式会社内 (72)発明者 河野 史 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5B024 AA01 BA20 BA21 CA16 DA08 DA10 DA18
Claims (5)
- 【請求項1】 メモリアレイが複数のブロックもしくは
メモリマットで構成されているとともに、上記メモリア
レイ内のワード線を順次選択することで周期的にメモリ
セルのリフレッシュを行なうリフレッシュ制御回路を備
えた半導体記憶装置において、上記リフレッシュ制御回
路は、上記複数のブロックもしくはメモリマットのそれ
ぞれに対応してリフレッシュ周期の設定回路とタイマと
アドレスカウンタを備え、上記ブロックもしくはメモリ
マットごとに異なる周期でリフレッシュ制御を行なえる
ように構成されていることを特徴とする半導体記憶装
置。 - 【請求項2】 上記メモリアレイ内のブロックもしくは
メモリマットごとにそれぞれのブロックもしくはメモリ
マット内のメモリセルのリフレッシュを行なう複数のリ
フレッシュ制御回路が設けられ、各リフレッシュ制御回
路には外部から入力されるリフレッシュ制御に関する信
号が共通に入力され、セルフリフレッシュモードが指定
されたときは各リフレッシュ制御回路が設定されている
リフレッシュ周期に従って各々対応するブロックもしく
はメモリマットのリフレッシュ制御を独自に行なうよう
に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の半
導体記憶装置。 - 【請求項3】 上記メモリアレイ内のブロックもしくは
メモリマットごとにそれぞれのブロックもしくはメモリ
マット内のメモリセルのリフレッシュを行なう複数のリ
フレッシュ制御回路が設けられ、外部から入力されるリ
フレッシュ制御に関する信号に基づいてリフレッシュの
モードを判定するモード判定回路を備え、判定されたモ
ードに従って、セルフリフレッシュモードのときは各リ
フレッシュ制御回路が設定されているリフレッシュ周期
に従って各々対応するブロックもしくはメモリマットの
リフレッシュ制御を独自に行なう一方、セルフリフレッ
シュ以外のモードのときはいずれか1つのリフレッシュ
制御回路によって複数のブロックもしくはメモリマット
に対するリフレッシュ制御が実行されるように構成され
ていることを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装
置。 - 【請求項4】 リフレッシュ動作が必要な複数のメモリ
チップを内蔵したメモリモジュールにおいて、外部から
入力されるリフレッシュ制御に関する信号に基づいてリ
フレッシュモードを判定するモード判定回路と、各メモ
リチップに対応された複数のリフレッシュ周期の設定回
路とタイマとアドレスカウンタを有するリフレッシュコ
ントロール回路とを備え、メモリチップごとに異なる周
期でリフレッシュ制御が実行可能に構成されていること
を特徴とするメモリモジュール。 - 【請求項5】 上記各メモリチップが各々複数のモード
のリフレッシュ制御が可能なリフレッシュ制御回路を内
蔵しているメモリである場合に、上記モード判定回路が
セルフリフレッシュモード以外のリフレッシュモードと
判定したときには外部からのリフレッシュ制御信号をそ
のままリフレッシュコントロール回路を素通りさせて各
メモリチップに供給するように構成されていることを特
徴とする請求項4に記載のメモリモジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11219431A JP2001043677A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 半導体記憶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11219431A JP2001043677A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001043677A true JP2001043677A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16735302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11219431A Pending JP2001043677A (ja) | 1999-08-03 | 1999-08-03 | 半導体記憶装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001043677A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6693838B2 (en) * | 2002-04-15 | 2004-02-17 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor memory device equipped with refresh timing signal generator |
WO2004093089A1 (ja) * | 2003-04-15 | 2004-10-28 | International Business Machines Corporation | ダイナミック型半導体記憶装置 |
US7543106B2 (en) | 2005-11-04 | 2009-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for controlling refresh of semiconductor memory device according to positional information of memory chips |
US8750068B2 (en) | 2011-05-24 | 2014-06-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory system and refresh control method thereof |
US9318185B2 (en) | 2014-02-25 | 2016-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory module and memory system including the same |
-
1999
- 1999-08-03 JP JP11219431A patent/JP2001043677A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6693838B2 (en) * | 2002-04-15 | 2004-02-17 | Renesas Technology Corp. | Semiconductor memory device equipped with refresh timing signal generator |
WO2004093089A1 (ja) * | 2003-04-15 | 2004-10-28 | International Business Machines Corporation | ダイナミック型半導体記憶装置 |
US7543106B2 (en) | 2005-11-04 | 2009-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for controlling refresh of semiconductor memory device according to positional information of memory chips |
US8750068B2 (en) | 2011-05-24 | 2014-06-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory system and refresh control method thereof |
US9318185B2 (en) | 2014-02-25 | 2016-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory module and memory system including the same |
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