JP2001135078A - メモリデバイス - Google Patents

メモリデバイス

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JP2001135078A JP31231799A JP31231799A JP2001135078A JP 2001135078 A JP2001135078 A JP 2001135078A JP 31231799 A JP31231799 A JP 31231799A JP 31231799 A JP31231799 A JP 31231799A JP 2001135078 A JP2001135078 A JP 2001135078A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コモンデータバスの本数を少なくして、高速周
波数域帯でバンクインターリーブを行うことができるメ
モリデバイスを提供する。 【解決手段】複数のメモリセルを含む複数のバンクを有
し、クロック信号に同期して前記メモリセルのデータを
読み出し又は書き込むメモリデバイスにおいて、前記バ
ンク毎に設けられ、前記メモリセルから読み出したデー
タを増幅するセンスアンプと、前記複数のバンクに共通
に設けられ、前記バンクの数よりも少ない本数の複数の
コモンデータバス線と、前記バンク毎に設けられ、当該
バンクのデータを、前記複数のコモンデータバス線に供
給又は受け取るスイッチ回路とを有し、前記複数のバン
クのデータを、前記複数のコモンデータバス線を前記ス
イッチ回路により順次選択して読み出し又は書き込むこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、DRAMなどのメ
モリデバイスに関し、特に、複数のバンクに対して共通
のデータバスを有し、読み出し動作を高速化したメモリ
デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】同期型のダイナミックラム(SDRA
M:Synchronous Dynamic Random Access Memory、FC
RAM:Fast Cycle RAM等)は、高速のダイナミックR
AMとして注目されている。かかるダイナミックRAM
において、データの読み出しを更に高速化するため、バ
ンクインターリーブによるデータの読み出しが行われ
る。バンクインターリーブとは、メモリ領域を複数のバ
ンクに分割し、複数のバンクから時分割でデータを読み
出すデータの読出方法である。
【0003】図1は、従来のバンク構成のメモリデバイ
スの構成図である。図1に示すメモリデバイスは、メモ
リ領域が4つのバンクBank0〜3に分割され、それ
ぞれのバンクには、複数のメモリセル、ワードデコー
ダ、コラムデコーダ、センスアンプ等が設けられる。
【0004】バンクBank0〜3は、それぞれのバン
クに対応するグローバルデータバスGDB0〜3に接続
され、それぞれのグローバルデータバスGDB0〜3
は、コモンデータバススイッチ回路CDBSW0〜CDBSW3を介
して、4つのバンクに共通に設けられたコモンデータバ
スCDBに接続される。コモンデータバススイッチ回路
CDBSW0〜CDBSW3は、N型トランジスタとP型トランジス
タを並列に接続したトランスファゲートTrsf.A0 を有す
る。
【0005】コモンデータバスCDBの出力側は、ラッ
チ回路11を介してトランスファゲートTrsf.A1 に接続
され、トランスファゲートTrsf.A1 は、ラッチ回路15
を介してデータ入出力端子DQに接続される。
【0006】同期型のメモリデバイスは、クロック信号
に同期してデータの読み出し及び書込みが行われる。た
だし、バンク構成のメモリデバイスにおいて、あるバン
クからデータを読み出した後、同じバンクから次のデー
タを読み出すには、最初のデータを読み出してから次の
データの読み出し準備が完了するまでの時間、即ち、セ
ンスアンプの最小動作サイクル時間tRC(RAS cycle
time)に相当する時間以上待たなければならない。例え
ば、tRC=3×tCLKのメモリデバイスでは、同じ
バンクのデータを読み出すには、3クロック毎にしかR
EADコマンドを入れることができない。
【0007】このため、メモリデバイスのメモリ領域を
複数のバンクに分割し、あるバンクからデータを読み出
せない期間中に他のバンクからデータを読み出すバンク
インターリーブを行うことにより、メモリデバイスのデ
ータ読み出し動作を高速化することができる。このこと
は、データの書き込みを行う場合も同様である。
【0008】図2は、図1に示した従来のメモリデバイ
スにおいて、バンクインターリーブによりデータを読み
出す場合のタイミングチャート図である。メモリデバイ
スは、周期tCLKのクロック信号CLKに同期して動
作し、クロック信号CLKの立ち上がりに同期して各バ
ンクに読み出しコマンドRD0、RD1等が供給され
る。なお、同じバンク、例えばバンクRank0に読み
出しコマンドRD0を続けて供給する場合は、前述のよ
うに、2つのコマンドRD0の間に最小動作サイクルt
RCの期間を設けなければならない。
【0009】各バンクは、読み出しコマンドRD0、R
D1等に応答してそれぞれのデータをグローバルデータ
バスGDB0、GDB1等に出力し、トランスファゲー
トTrsf.A0 のゲート信号A0の立ち上がりに同期して、
それぞれのデータをコモンデータバスCDBに出力す
る。ここで、トランスファゲートTrsf.A0 のゲート信号
A0の周期は、クロック信号CLKの周期と同じであ
り、コモンデータバスCDBのデータは、クロック信号
CLKの周期tCLK毎に変化する。
【0010】コモンデータバスCDBに出力されたデー
タは、ラッチ回路11に保持され、トランスファゲート
Trsf.A1 のゲート信号A1の立ち上がりに同期して、ラ
ッチ回路15に保持される。そして、ラッチ回路15に
保持されたデータが入出力端子DQに出力される。
【0011】このように、従来のメモリデバイスは、各
バンクのデータをバンクインターリーブによりコモンデ
ータバスCDBに読み出し、クロック信号CLKと同じ
周期tCLKで入出力端子DQに出力することができ
る。なお、各バンクにデータを書き込む場合は逆の動作
である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のメモ
リデバイスでは、複数のバンクのデータをバンクインタ
ーリーブにより読み出して入出力端子DQに出力する場
合、コモンデータバスCDBは、クロック信号CLKと
同じ周期tCLKで、LレベルとHレベルの間のレベル
遷移を繰り返す。
【0013】しかしながら、メモリデバイスが128M
ビット又は256Mビットのような高集積デバイスの場
合は、コモンデータバスCDBのチップ内の配線が長く
なり、その配線容量が大きくなる。このため、コモンデ
ータバスCDBに読み出されたデータの立ち上がり及び
立ち下がり時間が長くなり、動作クロックCLKが高周
波数域帯では読み出したデータが正確に入出力端子DQ
に到達しない場合が生じる。
【0014】一方、複数のバンクのそれぞれにコモンデ
ータバスCDBを設ければ、それぞれのコモンデータバ
スCDBのレベル遷移の周期を遅くできるので、読み出
したデータを正確に入出力端子DQに到達させることが
できる。しかし、これではコモンデータバスCDBの本
数が、メモリデバイス全体で、 (バンクの数)×(入出力端子の数) となり、メモリデバイスのチップ面積を増加させてしま
う。
【0015】そこで、本発明の目的は、できるだけ少な
いコモンデータバスの本数で、高速周波数域帯でバンク
インターリーブを行うことができるメモリデバイスを提
供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、複数のバンクを有するメ
モリデバイスにおいて、そのバンク数より少ない複数の
コモンデータバス線によりバンクインターリーブを行う
ことを特徴とする。本発明によれば、チップ面積の増加
を抑えつつ、データの読み出しを高速化することができ
る。
【0017】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面は、複数のメモリセルを含む複数のバンクを有
し、クロック信号に同期して前記メモリセルのデータを
読み出し又は書き込むメモリデバイスにおいて、前記バ
ンク毎に設けられ、前記メモリセルから読み出したデー
タを増幅するセンスアンプと、前記複数のバンクに共通
に設けられ、前記バンクの数よりも少ない本数の複数の
コモンデータバス線と、前記バンク毎に設けられ、当該
バンクのデータを、前記複数のコモンデータバス線に供
給又は受け取るスイッチ回路とを有し、前記複数のバン
クのデータを、前記複数のコモンデータバス線を前記ス
イッチ回路により順次選択して読み出し又は書き込むこ
とを特徴とする。
【0018】本発明によれば、各バンクのデータを複数
のコモンデータバス線を順次選択して出力又は入力する
ので、1本のコモンデータバス線におけるレベル遷移の
周期を遅くすることができる。このため、高速周波数域
帯でのバンクインターリーブにおいて、コモンデータバ
ス線の配線容量が大きくコモンデータバス線のデータの
立ち上がり又は立ち下がり時間が長い場合でも、コモン
データバス線のデータを正確に入出力端子DQに伝達す
ることができる。また、バンク数をn、コモンデータバ
ス線の本数をmとすると、メモリデバイス全体のコモン
データバス線の本数を、バンク毎にコモンデータバス線
を設ける場合に比べて、 (n−m)×(入出力端子の数) だけ減らすことができ、メモリデバイスの高集積化に貢
献することができる。
【0019】また、上記の発明における好ましい態様と
して、前記コモンデータバス線の本数は、前記センスア
ンプの最小動作サイクルに入れられるコマンドの数に等
しいことを特徴とする。
【0020】本発明によれば、(コモンデータバス線の
本数×tCLK)は、センスアンプの最小動作サイクル
に等しいので、コモンデータバス線のデータ遷移の間隔
が最小動作サイクルに等しくなり、各バンクのデータを
最も効率良く読み出すことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【0022】図3は、第1の実施の形態例のメモリデバ
イスの構成図である。図3に示すメモリデバイスは、メ
モリ領域が4つのバンクBank0〜3に分割され、そ
れぞれのバンクには、後述する複数のメモリセル、ワー
ドデコーダ、コラムデコーダ、センスアンプ等が設けら
れる。この実施の形態では、コモンデータバスCDB
a、CDBbは、バンクの数4より少ない2本である。
【0023】バンクBank0〜3は、それぞれのバン
クに対応するグローバルデータバスGDB0〜3に接続
される。グローバルデータバスGDB0〜3は、コモン
データバススイッチ回路CDBSW0〜CDBSW3により、それぞ
れコモンデータバスCDBa、CDBbに接続される。
【0024】コモンデータバススイッチ回路CDBSW0〜CD
BSW3は、グローバルデータバスGDBを、N型トランジ
スタとP型トランジスタを並列に接続したトランスファ
ゲートTrsf.A0 、Trsf.B0 を介して、コモンデータバス
CDBa、CDBbに接続する。
【0025】コモンデータバスCDBa、CDBbの出
力側は、ラッチ回路11、12を介してトランスファゲ
ートTrsf.A1 、Trsf.B1 に接続され、トランスファゲー
トTrsf.A1 、Trsf.B1 は、ラッチ回路15を介してデー
タ入出力端子DQに接続される。
【0026】図4は、第1の実施の形態のメモリデバイ
スにおいて、バンクインターリーブによりデータを読み
出す場合のタイミングチャート図である。本実施の形態
のメモリデバイスは、周期tCLKのクロック信号CL
Kに同期して動作し、クロック信号CLKの立ち上がり
に同期して各バンクに読み出しコマンドRD0、RD1
等が供給される。なお、同じバンク、例えばバンクRa
nk0に読み出しコマンドRD0を供給する場合は、前
述のように、2つの読み出しコマンドRD0の間にセン
スアンプの最小動作サイクルtRCの期間を設ける必要
がある。
【0027】バンクBank0は、読み出しコマンドR
D0に応答してデータをグローバルデータバスGDB0
に出力し、トランスファゲートTrsf.A0 のゲート信号A
0の立ち上がりに同期して、そのデータを第1のコモン
データバスCDBaに出力する。
【0028】同様に、バンクBank1は、読み出しコ
マンドRD1に応答してデータをグローバルデータバス
GDB1に出力し、トランスファゲートTrsf.B0 のゲー
ト信号B0の立ち上がりに同期して、そのデータを第2
のコモンデータバスCDBbに出力する。
【0029】同様に、バンクBank2は、読み出しコ
マンドRD2に応答してデータをグローバルデータバス
GDB2に出力し、トランスファゲートTrsf.A0 のゲー
ト信号A0の立ち上がりに同期して、そのデータを第1
のコモンデータバスCDBaに出力する。
【0030】同様に、バンクBank0に読み出しコマ
ンドRD0が供給されるが、この読み出しコマンドRD
0は、前回の読み出しコマンドRD0からセンスアンプ
の最小動作サイクルtRCの期間だけ遅れて供給され
る。バンクBank0は、読み出しコマンドRD0に応
答してデータをグローバルデータバスGDB0に出力
し、トランスファゲートTrsf.B0 のゲート信号B0の立
ち上がりに同期して、そのデータを第2のコモンデータ
バスCDBbに出力する。以下、同様に、各バンクから
読み出されたデータが第1、第2のコモンデータバスC
DBa、CDBbに順次、交互に出力される。
【0031】コモンデータバスCDBa、CDBbに出
力されたデータは、ラッチ回路11、12に保持され、
トランスファゲートTrsf.A1 、Trsf.B1 のゲート信号A
1、B1の立ち上がりに同期して、データ入出力回路と
して機能するラッチ回路15にデータ転送され、保持さ
れる。ラッチ回路15に保持されたデータは、第1、第
2のコモンデータバスCDBa、CDBbのデータをシ
リアルに変換したものになる。ラッチ回路15に保持さ
れたデータは、入出力端子DQに出力される。従って、
ラッチ回路11、12及びトランスファゲートTrsf.A1
、Trsf.B1 は、第1、第2のコモンデータバスCDB
a、CDBbのデータをラッチ回路15にシリアルに転
送するデータ転送回路として機能する。
【0032】このように本実施の形態のメモリデバイス
は、各バンクから読み出したデータを2本のコモンデー
タバスCDBa、CDBbに振り分けるので、1本のコ
モンデータバスCDBa、CDBbにおけるレベル遷移
の周期は従来に比較して2倍の(tCLK×2)にな
る。
【0033】このため、コモンデータバスCDBa、C
DBbの配線容量が大きく、コモンデータバスCDB
a、CDBbのデータの立ち上がり又は立ち下がり時間
が長い場合でも、コモンデータバスCDBa、CDBb
のデータを正確に入出力端子DQに伝達することができ
る。なお、入出力端子DQのレベル遷移の周期はクロッ
ク周期tCLKになるので、データの高速読み出しが妨
げられることはない。
【0034】また、本実施の形態のメモリデバイスは、
4バンクに対して2本のコモンデータバスでバンクイン
ターリーブが可能である。従って、メモリデバイス全体
のコモンデータバスの本数を、バンク毎にコモンデータ
バスを設ける場合に比べて、 (4−2)×(入出力端子の数) だけ減らすことができ、メモリデバイスの高集積化に貢
献することができる。
【0035】図5は、第2の実施の形態例のメモリデバ
イスの構成図である。図5に示すメモリデバイスは、第
1の実施の形態と同様に、メモリ領域が4つのバンクB
ank0〜3に分割され、それぞれのバンクには、複数
のメモリセル、ワードデコーダ、コラムデコーダ、セン
スアンプ等が設けられる。この実施の形態では、コモン
データバスCDBa、CDBb、CDBcは、バンクの
数4より少ない3本である。
【0036】本実施の形態のメモリデバイスは、同じバ
ンクに読み出しコマンドを供給する場合の最小動作サイ
クルtRCが3であるので、コモンデータバスの本数を
3本にすれば、各バンクのデータを最も効率良く読み出
すことができる。
【0037】バンクBank0〜3は、それぞれのバン
クに対応するグローバルデータバスGDB0〜3に接続
される。グローバルデータバスGDB0〜3は、コモン
データバススイッチ回路CDBSW0〜CDBSW3により、それぞ
れコモンデータバスCDBa、CDBb、CDBcに接
続される。
【0038】コモンデータバススイッチ回路CDBSW0〜CD
BSW3は、グローバルデータバスGDBを、N型トランジ
スタとP型トランジスタを並列に接続したトランスファ
ゲートTrsf.A0 、Trsf.B0 、Trsf.C0 によりコモンデー
タバスCDBa、CDBb、CDBcに接続する。
【0039】コモンデータバスCDBa、CDBb、C
DBcの出力側は、ラッチ回路11、12、13を介し
てトランスファゲートTrsf.A1 、Trsf.B1 、Trsf.C1 に
接続され、トランスファゲートTrsf.A1 、Trsf.B1 、Tr
sf.C1 は、ラッチ回路15を介して入出力端子DQに接
続される。
【0040】図6は、第2の実施の形態のメモリデバイ
スにおいて、バンクインターリーブによりデータの読み
出しを行う場合のタイミングチャート図である。本実施
の形態のメモリデバイスは、第1の実施の形態と同様
に、周期tCLKのクロック信号CLKに同期して動作
し、クロック信号CLKの立ち上がりに同期して各バン
クに読み出しコマンドRD0、RD1等が供給される。
なお、同じバンク、例えばバンクRank0に読み出し
コマンドRD0を供給する場合は、前述のように、セン
スアンプの最小動作サイクルtRCの期間だけ遅れて供
給する。
【0041】バンクBank0は、読み出しコマンドR
D0に応答してデータをグローバルデータバスGDB0
に出力し、トランスファーゲートTrsf.A0 のゲート信号
A0の立ち上がりに同期して、そのデータを第1のコモ
ンデータバスCDBaに出力する。
【0042】同様に、バンクBank1は、読み出しコ
マンドRD1に応答してデータをグローバルデータバス
GDB1に出力し、トランスファーゲートTrsf.B0 のゲ
ート信号B0の立ち上がりに同期して、そのデータを第
2のコモンデータバスCDBbに出力する。
【0043】同様に、バンクBank2は、読み出しコ
マンドRD2に応答してデータをグローバルデータバス
GDB2に出力し、トランスファーゲートTrsf.C0 のゲ
ート信号C0の立ち上がりに同期して、そのデータを第
3のコモンデータバスCDBcに出力する。
【0044】同様に、バンクBank0に対し、最初の
読み出しコマンドRD0からセンスアンプの最小動作サ
イクルtRCの期間経過後に、次の読み出しコマンドR
D0が供給される。バンクBank0は、読み出しコマ
ンドRD0に応答してデータをグローバルデータバスG
DB0に出力し、トランスファゲートTrsf.A0 のゲート
信号A0の立ち上がりに同期して、そのデータを第1の
コモンデータバスCDBaに出力する。
【0045】同様に、バンクBank3は、読み出しコ
マンドRD3に応答してデータをグローバルデータバス
GDB3に出力し、トランスファゲートTrsf.B0 のゲー
ト信号B0の立ち上がりに同期して、そのデータを第2
のコモンデータバスCDBbに出力する。
【0046】同様に、バンクBank2は、読み出しコ
マンドRD2に応答してデータをグローバルデータバス
GDB2に出力し、トランスファゲートTrsf.C0 のゲー
ト信号C0の立ち上がりに同期して、そのデータを第3
のコモンデータバスCDBcに出力する。以下、同様
に、各バンクから読み出されたデータが3本のコモンデ
ータバスCDBa、CDBb、CDBcに順次出力され
る。
【0047】コモンデータバスCDBa、CDBb、C
DBcに出力されたデータは、ラッチ回路11、12、
13に保持され、トランスファゲートTrsf.A1 、Trsf.B
1 、Trsf.C1 のゲート信号A1、B1、C1の立ち上が
りに同期して、データ入出力回路として機能するラッチ
回路15にデータ転送され、保持される。ラッチ回路1
5に保持されたデータは、コモンデータバスCDBa、
CDBb、CDBcに出力されたデータをシリアルの変
換したものである。ラッチ回路15に保持されたデータ
が入出力端子DQに出力される。従って、ラッチ回路1
1、12、13及びトランスファゲートTrsf.A1 、Trs
f.B1 、Trsf.C1 は、第1、第2、第3のコモンデータ
バスCDBa、CDBb、CDBcのデータをラッチ回
路15にシリアルに転送するデータ転送回路として機能
する。
【0048】このように、本実施の形態のメモリデバイ
スは、各バンクから読み出したデータを3本のコモンデ
ータバスCDBa、CDBb、CDBcに振り分けるの
で、1本のコモンデータバスにおけるレベル遷移の周期
は、従来に比較して3倍の(tCLK×3=tRC)の
期間になる。
【0049】従って、コモンデータバスCDBa、CD
Bb、CDBcの配線容量が大きく、コモンデータバス
のデータの立ち上がり又は立ち下がり時間が長い場合で
も、コモンデータバスのデータを正確に入出力端子DQ
に伝達することができる。なお、入出力端子DQのレベ
ル遷移の周期はクロック周期tCLKになるので、デー
タの高速読み出しが妨げられることはない。
【0050】また、本実施の形態のメモリデバイスは、
4バンクに対して3本のコモンデータバスでバンクイン
ターリーブが可能である。従って、メモリデバイス全体
のコモンデータバスの本数を、バンク毎にコモンデータ
バスを設ける場合に比べて、(4−3)×(入出力端子
の数)だけ減らすことができ、メモリデバイスの高集積
化に貢献することができる。
【0051】本実施の形態のメモリデバイスは、同じバ
ンクに読み出しコマンドを供給する場合、センスアンプ
の最小動作サイクルtRCが3であるので、コモンデー
タバスの本数を3本にすれば、各バンクのデータを最も
効率良く読み出すことができる。
【0052】図7は、図5に示した第2の実施の形態の
メモリデバイスのトランスファゲートTrsf.A0 、Trsf.B
0 、Trsf.C0 にゲート信号A0,/AO,B0,/B0,C0,/C0を供給
する3分周回路の構成図である。本実施の形態の3分周
回路は、後述するグローバルデータバスアンプGDBAmpに
供給するグローバルデータバスアンプ活性化信号SBEZ0
〜SBEZ3 が入力されるNOR回路31と、NOR回路3
1の出力を3分周するJKフリップフロップ32、3
3、34と、3分周した信号をトランスファゲートTrs
f.A0 、Trsf.B0 、Trsf.C0 に供給するNAND回路3
5、36、37及びインバータ回路38、39、40と
を有する。
【0053】各バンクから供給されるグローバルデータ
バスアンプ活性化信号SBEZ0 〜SBEZ3 は、NOR回路3
1で合成され、周期tCLKのクロック信号CLKにな
り、JKフリップフロップ32、33、34のCK端子
に供給される。
【0054】3つのJKフリップフロップ32、33、
34は、それぞれのJ端子、K端子が隣接するJKフリ
ップフロップのQ端子、/Q端子にリング状に接続され
ている。そして、予め1つのJKフリップフロップのQ
端子、/Q端子が(1、0)にセットされ、他の2つの
JKフリップフロップのQ端子、/Q端子が(0、1)
にリセットされている。従って、CK端子に周期tCL
Kのクロック信号CLKが入力される毎に、Q端子、/
Q端子が(1、0)になるJKフリップフロップがサイ
クリックに隣に移動し、周期tCLKのクロック信号C
LKを3分周したタイミング信号QA、QB、QCを生
成する。
【0055】タイミング信号QA、QB、QCは、デー
タが読み出されるバンクを選択するバンク選択信号BS
Sと共に、NAND回路35、36、37に入力され
る。NAND回路35、36、37の出力は、インバー
タ回路38、39、40で反転され、トランスファゲー
トTrsf.A0 、Trsf.B0 、Trsf.C0 に供給するゲート信号
A0,/AO,B0,/B0,C0,/C0が生成される。
【0056】このように、本実施の形態の3分周回路
は、周期tCLKのクロック信号CLKを3分周したタ
イミング信号QA、QB、QCから、トランスファゲー
トTrsf.A0 、Trsf.B0 、Trsf.C0 に供給するゲート信号
A0,/AO,B0,/B0,C0,/C0を生成するので、コモンデータバ
スCDBa、CDBb、CDBcをサイクリックに選択
し、各バンクのデータを読み出すことができる。
【0057】図8は、本実施の形態例のメモリデバイス
を、例えば8バンクで構成した場合の回路配置を示す図
である。8バンク構成のメモリデバイスは、図8(1)
に示すように、チップ21内においてメモリ領域が8つ
のバンクBank0〜7に分割される。各バンクのメモ
リ領域は更に分割され、例えばバンクBank0には、
図8(2)に示すように、複数のブロックBK0〜BK
24と、メインワードデコーダMWDとが設けられる。
【0058】図8(3)は、図8(2)のブロックBK
0の構成図である。図8(3)に示すように、ブロック
BK0内には、複数のメモリセルを有するメモリセルア
レイMCAと、メモリセルアレイMCAの両側に複数の
センスアンプSAを有するセンスアンプアレイSAAと
が設けられる。
【0059】センスアンプSAは、サブコラムデコーダ
SCDから供給されるコラム選択信号に応答して、ビッ
ト線対BL、/BLに読み出されたデータを増幅し、ロ
ーカルデータバスLDB、/LDBに出力する。尚、こ
こでローカルデータバスLDB、/LDBは、逆相の信
号が供給される1対のデータバスである。
【0060】また、メモリセルアレイMCAの両側に
は、サブワードデコーダSWD設けられる。サブワード
デコーダSWDは、図8(2)に示したメインワードデ
コーダMWDにより選択され、選択されたサブワードデ
コーダSWDが、サブワード線SWLを駆動する。
【0061】図8(3)のブロックBK0内の構成を、
図9により更に説明する。図9に示すように、メモリセ
ルアレイMCA内には、サブワードデコーダSWDで駆
動される複数のサブワード線SWLと、センスアンプS
Aに接続される複数のビット線対BL、/BLとが設け
られ、それらの交差位置に1トランジスタと1キャパシ
タで構成されるメモリセルMCが設けられる。
【0062】サブコラムデコーダSCDは、コラム選択
信号CL0〜CL7を生成する。1対のトランジスタT
cで構成されるコラムゲートは、コラム選択信号CL0
〜CL7により導通し、ビット方向に2組づつ配置され
る4組のセンスアンプSAの出力を、ローカルデータバ
スLDB、/LDBに転送する。
【0063】図10は、ローカルデータバスLDB、/
LDBとグローバルデータバスGDB、/GDBの関係
を示す図である。なお、コモンデータバスCDBは、第
2の実施の形態と同様に3本の場合を示す。
【0064】図10に示すように、メモリセルMCに接
続されたビット線対BL、/BLは、トランジスタN1
0〜N12を介してセンスアンプSAに接続され、更
に、コラムゲートを構成するトランジスタTcを介して
ローカルデータバスLDB、/LDBに接続される。
【0065】ローカルデータバスLDB、/LDBは、
ローカルデータバススイッチ回路LDBSW を介してグロー
バルデータバスGDB、/GDBに接続され、グローバ
ルデータバスGDB、/GDBは、グローバルデータバ
スに転送されたデータを増幅するグローバルデータバス
アンプGDBAmpに接続される。そして、グローバルデータ
バスアンプGDBAmpは、トランスファゲートTrsf.A0 、Tr
sf.B0 、Trsf.C0 を介してコモンデータバスCDBa、
CDBb、CDBcに接続される。
【0066】次に、各バンクからデータを読み出す場合
のセンスアンプの最小動作サイクルtRCについて説明
する。各バンクからデータを読み出すには、まず、ビッ
ト線対BL、/BLをプリチャージし、各バンクへ読み
出しコマンドRDを入力する。次に、サブワード線SW
Lを駆動し、センスアンプSAを活性化した後、コラム
ゲートを導通してデータをローカルデータバスLDB、
/LDBに出力する。そして、ローカルデータバスLD
B、/LDBのデータをグローバルデータバスGDB、
/GDBに転送した後、次の読み出しのために、ビット
線対BL、/BLをプリチャージする。この一連の動作
サイクルが、センスアンプの最小動作サイクルtRCで
ある。
【0067】即ち、ビット線対BL、/BLは、トラン
ジスタN10にビット線短絡信号BLTCが供給された
時に短絡されてプリチャージレベルになり、その後、ト
ランジスタN11、N12にビット線接続信号BLTが
供給された時にセンスアンプSAに接続される。
【0068】センスアンプSAは、センスアンプ活性化
信号LEにより活性化された時に、メモリセルMCのデ
ータに応じて、ビット線対BL、/BLをHレベルとL
レベルに駆動する。センスアンプSAで増幅されたデー
タは、コラム選択信号CLにより導通するトランジスタ
Tcを介して、ローカルデータバスLDB、/LDBに
出力される。
【0069】ローカルデータバスLDB、/LDBに出
力されたデータは、ローカルデータバススイッチ回路LD
BSW を介してグローバルデータバスGDB、/GDBに
転送され、グローバルデータバスアンプ活性化信号SB
EZ#により活性化されるグローバルデータバスアンプ
GDBAmpにより増幅される。なお、グローバルデータバス
アンプ活性化信号SBEZ#の「#」は、各バンク毎の
信号であることを示す。
【0070】図11は、本実施の形態のメモリセルのデ
ータ読み出し時のタイミングチャート図である。データ
の読み出しの場合、時間t0で各バンクに供給される読
み出しコマンドRDに応答して、サブワード線SWLが
駆動され、メモリセルMCがビット線対BL、/BLに
接続される。ビット線対BL、/BLは、時間t1で短
絡が解除されるまではプリチャージレベルになってお
り、時間t1からメモリセルMCのデータに対応する電
位差が生じ始める。
【0071】時間t2でセンスアンプ活性化信号LEが
Lレベルになり、センスアンプSAが活性化して、ビッ
ト線対BL、/BLの電位差を増幅する。次に、時間t
3でコラムゲートのトランジスタTcにコラム選択信号
CLが供給され、ビット線対BL、/BLがローカルデ
ータバスLDB、/LDBに接続される。従って、ロー
カルデータバスLDB、/LDBは、いずれか一方がH
レベルに他方がLレベルに駆動される。
【0072】次に、時間t4でグローバルデータバスア
ンプGDBAmpにグローバルデータバスアンプ活性化信号S
BEZ#が供給されてグローバルデータバスGDB、/
GDBのデータが増幅され、トランスファーゲトTrsf.A
0 、Trsf.B0 、Trsf.C0 を介して、コモンデータバスC
DBa、CDBb、CDBcにデータが出力される。
【0073】その後、ビット線対BL、/BLは、時間
t5でプリーチャージレベルに戻り、次のデータの読み
出し準備が完了する。即ち、読み出しコマンドRDが供
給される時間t0から、ビット線対BL、/BLがプリ
ーチャージレベルに戻る時間t5までの期間が、センス
アンプの最小動作サイクルtRCである。
【0074】このように、各バンクのデータを読み出す
には、センスアンプの最小動作サイクルtRCの期間が
必要であり、同じバンクからデータを読み出せない期間
に他のバンクから順次データを読み出すことにより、各
バンクのデータを効率良く読み出すことができる。
【0075】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態例
に限定されず、請求の範囲に記載された発明とその均等
物に及ぶ。
【0076】
【発明の効果】本発明によれば、各バンクのデータを複
数のコモンデータバス線を順次選択して出力又は入力す
るので、1本のコモンデータバス線におけるレベル遷移
の周期を遅くすることができる。このため、高速周波数
域帯でのバンクインターリーブにおいて、コモンデータ
バス線の配線容量が大きくコモンデータバス線のデータ
の立ち上がり又は立ち下がり時間が長い場合でも、コモ
ンデータバス線のデータを正確に入出力端子に伝達する
ことができる。
【0077】また、メモリデバイス全体のコモンデータ
バス線の本数を、バンク毎にコモンデータバス線を設け
る場合に比べて大幅に減らすことができ、メモリデバイ
スの高集積化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のメモリデバイスの構成図である。
【図2】従来のメモリデバイスのタイミングチャート図
である。
【図3】本発明の実施の形態のメモリデバイスの構成図
(1)である。
【図4】図3のメモリデバイスのタイミングチャート図
である。
【図5】本発明の実施の形態のメモリデバイスの構成図
(2)である。
【図6】図5のメモリデバイスのタイミングチャート図
である。
【図7】本発明の実施の形態の3分周回路の構成図であ
る。
【図8】本発明の実施の形態のメモリデバイスの回路配
置を示す図である。
【図9】本発明の実施の形態のメモリセルアレイの構成
図である。
【図10】本発明の実施の形態のメモリセルの構成図で
ある。
【図11】本発明の実施の形態のメモリセルのタイミン
グチャート図である。
【符号の説明】
Bank バンク CDBSW コモンデータバススイッチ回路 Trsf トランスファゲート Lat ラッチ回路 DQ データ入出力端子 GDB グローバルデータバス CDB コモンデータバス LDB ローカルデータバス MC メモリセル SA センスアンプ LDBSW ローカルデータバススイッチ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相川 忠雄 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 佐藤 靖治 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5B024 AA07 AA15 BA21 BA29 CA11 CA16 CA22 5B060 HA01 MB02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のメモリセルを含む複数のバンクを有
    し、クロック信号に同期して前記メモリセルのデータを
    読み出し又は書き込むメモリデバイスにおいて、 前記バンク毎に設けられ、前記メモリセルから読み出し
    たデータを増幅するセンスアンプと、 前記複数のバンクに共通に設けられ、前記バンクの数よ
    りも少ない本数の複数のコモンデータバス線と、 前記バンク毎に設けられ、当該バンクのデータを、前記
    複数のコモンデータバス線に供給又は受け取るスイッチ
    回路とを有し、 前記複数のバンクのデータを、前記複数のコモンデータ
    バス線を前記スイッチ回路により順次選択して読み出し
    又は書き込むことを特徴とするメモリデバイス。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記コモンデータバス線の本数は、前記センスアンプの
    最小動作サイクルに入れられるコマンド数に等しいこと
    を特徴とするメモリデバイス。
  3. 【請求項3】請求項1において、 前記スイッチ回路は、前記複数のコモンデータバス線を
    サイクリックに選択し、前記複数のバンクのデータを読
    み出し又は書き込むことを特徴とするメモリデバイス。
  4. 【請求項4】請求項3において、 更に、前記各バンクは、前記センスアンプが検出したデ
    ータを増幅して前記コモンデータバス線に供給するバス
    アンプを有し、 前記スイッチ回路は、前記バスアンプの活性化信号を、
    前記コモンデータバス線の本数に等しい分周比で分周し
    たタイミング信号に応答して、前記複数のコモンデータ
    バス線をサイクリックに選択することを特徴とするメモ
    リデバイス。
  5. 【請求項5】請求項1において、 更に、前記複数のコモンデータバス線のデータをシリア
    ルにデータ入出力回路との間で転送するデータ転送回路
    を有し、 前記データ転送回路は、前記クロック信号に同期して前
    記シリアル転送を行うことを特徴とするメモリデバイ
    ス。
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