JP2001184253A - Processor system and storage circuit - Google Patents

Processor system and storage circuit

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JP2001184253A
JP2001184253A JP36566299A JP36566299A JP2001184253A JP 2001184253 A JP2001184253 A JP 2001184253A JP 36566299 A JP36566299 A JP 36566299A JP 36566299 A JP36566299 A JP 36566299A JP 2001184253 A JP2001184253 A JP 2001184253A
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memory
processor
column
memory cell
memory cells
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processor system capable of speeding up the memory access. SOLUTION: Plural memory blocks 141 respectively provided with a storage region in which plural first memory cells connected to bit lines selected by a column decoder 21a and a plural second memory cells connected to bit lines selected by a column decoder 21b are allowed to coexist in the column direction and a low decoder for driving word lines to which the fist memory cells and the second memory cells are connected are arranged in the column direction in the processor system, and plural processors are arranged so as to be faced to the plural memory blocks respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセッサシステ
ムおよび記憶回路に係わり、メモリアクセスの高速化を
図れるプロセッサシステムおよび記憶回路に関する。
The present invention relates to a processor system and a storage circuit, and more particularly to a processor system and a storage circuit capable of speeding up memory access.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的なプロセッサでは、リードモディ
ファイライト(Read Modify Write) 命令に応じて以下に
示す(1)〜(4)の処理を順に行う。 (1)DRAM(Dynamic Random Access Memory)などの
メモリ内のデータをALU(Arithmetic Logic Unit) の
レジスタに読み出す。 (2)予め用意された定数またはALU内の所定のレジ
スタのデータと、(1)でレジスタに読み出されたデー
タとを用いてALUで演算処理を行う。 (3)(2)の演算処理で得られたデータを、ALU内
のレジスタに書き込む。 (4)(3)でALU内のレジスタに書き込まれたデー
タを再びメモリに書き戻す。
2. Description of the Related Art In a general processor, the following processes (1) to (4) are sequentially performed in response to a Read Modify Write command. (1) Data in a memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) is read into a register of an ALU (Arithmetic Logic Unit). (2) The ALU performs an arithmetic process using a constant prepared in advance or data of a predetermined register in the ALU and data read to the register in (1). (3) The data obtained in the operation processing of (2) is written to a register in the ALU. (4) The data written in the register in the ALU in (3) is written back to the memory again.

【0003】上記(1)〜(4)の各動作には1以上の
クロックサイクルが割り当てられる。一般的なプロセッ
サでは、ALUの動作速度を基準として、上記(2),
(3)に示すALU内の各動作に1クロックサイクルを
割り当て、メモリアクセスには2以上のクロックサイク
ルを割り当てるような設計をおこなうことが多い。又
は、上記(2)、(3)をまとめて1クロックサイクル
を割り当てることもありうる。これは、メモリアクセス
の速度に基準を置くと、ALU内の処理が動作時間の観
点から冗長になり、ALUで処理が行われない時間が長
くなるためである。また、DRAMなどのアクセス方法
は、メモリセル内のアドレスの指示順序等などにより異
り、論理的なアクセス・シーケンスが異なるためでもあ
る。又、一方、デバイスの特性そのものに対してメモリ
アクセス速度にはばらつきがあり、メモリアクセス時間
を一意に定められないためである。メモリがALUと同
一の半導体基板に集積化されている場合においても、メ
モリの容量の大きさやメモリ構成(ロウとコラムの分割
方法)によってそのアクセス速度は大きく異なる。従っ
て、ALUの内部動作速度に基準を合わせ、その他の動
作、例えばメモリアクセス動作に複数のクロックサイク
ルを割り当てる。この場合には、メモリコントローラ等
の制御回路がメモリアクセス動作を開始するときに、A
LUに処理を停止するウェイト信号を出し、メモリアク
セス動作が終了したときにALUに処理の停止を解除す
るウェイト解除信号を出す。
One or more clock cycles are assigned to each of the above operations (1) to (4). In a general processor, the above (2),
In many cases, one clock cycle is assigned to each operation in the ALU shown in (3), and two or more clock cycles are assigned to memory access. Alternatively, the above (2) and (3) may be collectively allocated to one clock cycle. This is because, if the memory access speed is set as a reference, the processing in the ALU becomes redundant from the viewpoint of the operation time, and the time during which no processing is performed in the ALU becomes longer. This is also because the access method of a DRAM or the like differs depending on the order in which addresses in the memory cells are designated, and the like, and the logical access sequence differs. On the other hand, the memory access speed varies with the device characteristics itself, and the memory access time cannot be uniquely determined. Even when the memory is integrated on the same semiconductor substrate as the ALU, the access speed varies greatly depending on the size of the memory and the memory configuration (the method of dividing rows and columns). Therefore, the reference is made to the internal operation speed of the ALU, and a plurality of clock cycles are allocated to other operations such as a memory access operation. In this case, when a control circuit such as a memory controller starts a memory access operation, A
A wait signal for stopping the processing is output to the LU, and a wait release signal for releasing the stop of the processing is output to the ALU when the memory access operation is completed.

【0004】上述したようなメモリアクセスを伴う命令
の実行速度は、メモリアクセス速度に大きく左右され
る。メモリアクセス速度を遅延させる要因は様々なもの
が存在するが、例えばDRAMの場合には、メモリセル
を構成するトランジスタがビット線(データ線)を駆動
する能力、ビット線自体の容量と抵抗、センスアンプの
性能、メモリセル出力段以降のコラムセレクト回路の性
能などが考えられる。しかしながら、メモリアクセス速
度を向上するために、メモリセル自身やセンスアンプな
どを回路的に変更するだけでは不十分であった。従っ
て、従来から、ALUとDRAMとの間の配線長をでき
るだけ短くしてメモリアクセスの高速化を図っている。
[0004] The execution speed of an instruction involving memory access as described above largely depends on the memory access speed. There are various factors that delay the memory access speed. For example, in the case of a DRAM, a transistor forming a memory cell drives a bit line (data line), the capacity and resistance of the bit line itself, and a sense. The performance of the amplifier, the performance of the column select circuit after the memory cell output stage, and the like can be considered. However, in order to improve the memory access speed, it is not sufficient to simply change the memory cell itself, the sense amplifier, and the like in terms of circuit. Therefore, conventionally, the wiring length between the ALU and the DRAM has been shortened as much as possible to increase the speed of memory access.

【0005】以下、ALUとDRAMとの間の配線長に
ついて説明する。1ポート型の1個のDRAMとALU
とを接続する場合には、DRAMのデータ線の配線ピッ
チに合わせてALUを設計することにより、DRAMと
ALUとの間のデータ線の結線長を最短にすることがで
きる。具体的には、DRAMのデータIO端子側とAL
UのデータIO端子側を向かい合わせて半導体基板上に
レイアウト(配置)する。
[0005] The wiring length between the ALU and the DRAM will be described below. One 1-port DRAM and ALU
When the ALU is connected, the connection length of the data line between the DRAM and the ALU can be minimized by designing the ALU according to the wiring pitch of the data line of the DRAM. Specifically, the data IO terminal side of the DRAM and the AL
The data IO terminal side of U is laid out (placed) on a semiconductor substrate.

【0006】次に、それぞれ1ポート型の2個のDRA
M(2バンク構成のDRAM)とALUとを接続する場
合には、DRAMのデータ線の配置ピッチに合わせてA
LUを設計しても、上述した1個のDRAMとALUと
を接続する場合に比べてデータ線の配線長は長くなる。
Next, two DRAs each of one port type are used.
When M (DRAM having a two-bank configuration) is connected to the ALU, A is set in accordance with the arrangement pitch of the data lines of the DRAM.
Even if the LU is designed, the wiring length of the data line is longer than in the case where one DRAM and the ALU are connected as described above.

【0007】例えば、図13に示すように、16Mビッ
トの2個のDRAM1011 ,1012 とALU102
とを接続する場合には、DRAM1011 ,1012
データIO1031 ,1032 をセレクタ104に向け
て配置する。セレクタ104の他方の側に、DRAM1
011 との距離が最短になるようにALU102を配置
する。
For example, as shown in FIG. 13, two 16 Mbit DRAMs 101 1 and 101 2 and an ALU 102
When connecting the door is arranged to direct a DRAM 101 1, 101 2 data IO103 1, 103 2 to the selector 104. The other side of the selector 104 includes the DRAM 1
01 1 the distance between the positions the ALU102 so that the shortest.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ALU
102をDRAM1011 との距離が最短になるように
配置すると、ALU102とDRAM1012 との距離
は最短にならない。従って、DRAM1012 に対して
のアクセス速度が遅く、システム全体の性能向上を図る
上でのボトルネックとなるという問題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION However, ALU
If the distance between 102 to DRAM 101 1 is arranged such that the shortest distance between ALU102 the DRAM 101 2 is not a minimum. Therefore, there is a problem that the access speed of the relative DRAM101 2 is slow, becomes a bottleneck in achieving improved performance of the overall system.

【0009】本発明は上述した従来技術の問題点に鑑み
てなされ、メモリアクセスの高速化を図れるプロセッサ
システムおよび記憶回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide a processor system and a storage circuit capable of speeding up memory access.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上述した従来技術の問題
点を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の
第1の観点のプロセッサシステムは、マトリクス状に配
設された複数のメモリセルを有するメモリモジュール
と、所定の処理を行い、前記メモリモジュールにアクセ
スを行うプロセッサモジュールとを同一の半導体基板上
に設けたプロセッサシステムであって、前記メモリモジ
ュールは、第1のカラムデコーダと、第2のカラムデコ
ーダと、前記第1のカラムデコーダによって選択される
ビット線に接続された複数の第1のメモリセルと、前記
第2のカラムデコーダによって選択されるビット線に接
続された複数の第2のメモリセルとがカラム方向で混在
しているメモリと、前記第1のメモリセルおよび前記第
2のメモリセルが接続されたワード線を駆動するロウデ
コーダとを有する複数のメモリブロックをカラム方向に
配設しており、前記プロセッサモジュールは、前記複数
のメモリブロックにそれぞれ対向して設けられた複数の
プロセッサを有する。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art and achieve the above object, a processor system according to a first aspect of the present invention comprises a plurality of processors arranged in a matrix. A processor system in which a memory module having a memory cell and a processor module performing predetermined processing and accessing the memory module are provided on the same semiconductor substrate, wherein the memory module includes a first column decoder and a first column decoder. , A second column decoder, a plurality of first memory cells connected to a bit line selected by the first column decoder, and a plurality of first memory cells connected to a bit line selected by the second column decoder The memory in which the second memory cells are mixed in the column direction is connected to the first memory cell and the second memory cell. And a plurality of memory blocks arranged in the column direction and a row decoder for driving the word line, wherein the processor module comprises a plurality of processors arranged to face each of the plurality of memory blocks.

【0011】本発明のプロセッサシステムでは、個々の
プロセッサにおいて演算を行う際に、必要に応じてプロ
セッサが、当該プロセッサに対応するメモリブロックに
アクセスを行う。このとき、第1のメモリセルに対して
のアクセスは第1のカラムデコーダによるビット線の選
択によって行われ、第2のメモリセルに対してのアクセ
スは第2のカラムデコーダによるビット線の選択によっ
て行われる。すなわち、第1のメモリセルに対してのア
クセスと、第2のメモリセルに対してのアクセスとは、
従来の異なるバンクに対してのアクセスと同様な動作に
よって行われる。ここで、本発明では、第1のメモリセ
ルと第2のメモリセルとがカラム方向で混在してるの
で、第1のメモリセルと対応するプロセッサとの間の配
線距離と、第2のメモリセルと対応するプロセッサとの
間の配線距離とは、従来に比べて短縮できる。その結
果、メモリアクセスを高速化できる。
In the processor system of the present invention, when performing an operation in each processor, the processor accesses a memory block corresponding to the processor as necessary. At this time, access to the first memory cell is performed by selection of a bit line by a first column decoder, and access to the second memory cell is performed by selection of a bit line by a second column decoder. Done. That is, the access to the first memory cell and the access to the second memory cell
It is performed by the same operation as the conventional access to a different bank. Here, in the present invention, since the first memory cell and the second memory cell are mixed in the column direction, the wiring distance between the first memory cell and the corresponding processor and the second memory cell The wiring distance between the processor and the corresponding processor can be reduced as compared with the related art. As a result, memory access can be speeded up.

【0012】また、本発明の第1の観点のプロセッサシ
ステムは、好ましくは、前記メモリモジュールの前記メ
モリブロックは、前記第1のメモリセルと前記第2のメ
モリセルとをカラム方向で交互に配設している。
Further, in the processor system according to the first aspect of the present invention, preferably, the memory block of the memory module includes the first memory cells and the second memory cells alternately arranged in a column direction. Has been established.

【0013】また、本発明の第1の観点のプロセッサシ
ステムは、前記第1のメモリセルと前記第2のメモリセ
ルとはワード線を共用している。
In the processor system according to the first aspect of the present invention, the first memory cell and the second memory cell share a word line.

【0014】また、本発明の第1の観点のプロセッサシ
ステムは、前記メモリブロックと当該メモリブロックに
対応するプロセッサとの間に配設され、当該プロセッサ
による前記第1のメモリセルに対してのアクセス時のデ
ータ転送に用いられる第1の配線と、当該プロセッサに
よる前記第2のメモリセルに対してのアクセス時のデー
タ転送に用いられる第2の配線とをさらに有する。
Further, a processor system according to a first aspect of the present invention is provided between the memory block and a processor corresponding to the memory block, and the processor accesses the first memory cell by the processor. And a second wiring used for data transfer when the processor accesses the second memory cell.

【0015】また、本発明の第1の観点のプロセッサシ
ステムは、前記複数のプロセッサは、隣接するプロセッ
サ相互間でデータの入出力を行う。
Further, in the processor system according to the first aspect of the present invention, the plurality of processors input and output data between adjacent processors.

【0016】また、本発明の第1の観点の記憶回路は、
マトリクス状に配設された複数のメモリセルを有する記
憶回路であって、第1のカラムデコーダと、第2のカラ
ムデコーダと、前記第1のカラムデコーダによって選択
されるビット線に接続された複数の第1のメモリセル
と、前記第2のカラムデコーダによって選択されるビッ
ト線に接続された複数の第2のメモリセルとがカラム方
向で混在している記憶領域と、前記第1のメモリセルお
よび前記第2のメモリセルが接続されたワード線を駆動
するロウデコーダとを有する。
Further, the storage circuit according to the first aspect of the present invention comprises:
A storage circuit having a plurality of memory cells arranged in a matrix, comprising: a first column decoder, a second column decoder, and a plurality of memory cells connected to a bit line selected by the first column decoder. A storage area in which a first memory cell and a plurality of second memory cells connected to a bit line selected by the second column decoder are mixed in a column direction; And a row decoder for driving a word line to which the second memory cell is connected.

【0017】また、本発明の第2の観点のプロセッサシ
ステムは、マトリクス状に配設された複数のメモリセル
を有するメモリモジュールと、所定の処理を行い、前記
メモリモジュールにアクセスを行うプロセッサモジュー
ルとを同一の半導体基板上に設けたプロセッサシステム
であって、前記メモリモジュールは、複数のカラムデコ
ーダと、前記複数のカラムデコーダによってそれぞれ選
択されるビット線に接続された複数のメモリセルがカラ
ム方向で混在しているメモリと、前記メモリセルが接続
されたワード線を駆動するロウデコーダとを有する複数
のメモリブロックをカラム方向に配設しており、前記プ
ロセッサモジュールは、前記複数のメモリブロックにそ
れぞれ対向して設けられた複数のプロセッサを有する。
Further, a processor system according to a second aspect of the present invention includes a memory module having a plurality of memory cells arranged in a matrix, a processor module performing predetermined processing and accessing the memory module. Wherein the memory module includes a plurality of column decoders and a plurality of memory cells connected to bit lines selected by the plurality of column decoders, respectively, in a column direction. A plurality of memory blocks each having a mixed memory and a row decoder for driving a word line to which the memory cells are connected are arranged in a column direction, and the processor module is provided in each of the plurality of memory blocks. A plurality of processors are provided to face each other.

【0018】さらに、本発明の記憶回路は、マトリクス
状に配設された複数のメモリセルを有する記憶回路であ
って、複数のカラムデコーダと、前記複数のカラムデコ
ーダによってそれぞれ選択されるビット線に接続された
複数のメモリセルがカラム方向で混在しているメモリ
と、前記メモリセルが接続されたワード線を駆動するロ
ウデコーダとを有する。
Further, the storage circuit of the present invention is a storage circuit having a plurality of memory cells arranged in a matrix, wherein a plurality of column decoders and a bit line respectively selected by the plurality of column decoders are provided. The memory includes a memory in which a plurality of connected memory cells are mixed in the column direction, and a row decoder that drives a word line to which the memory cells are connected.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係わる
プロセッサについて説明する。図1は、本実施形態のプ
ロセッサ1の構成図である。図1に示すように、プロセ
ッサ1は、例えば、メモリモジュール2、プロセッサモ
ジュール3、メモリ制御回路4および制御回路5を、単
体の半導体基板上に有する。ここで、プロセッサモジュ
ール3は、メモリモジュール2と同じ配線ピッチ(1b
it当たりのレイアウト幅が同一である)で製造されて
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a processor according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a processor 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the processor 1 has, for example, a memory module 2, a processor module 3, a memory control circuit 4, and a control circuit 5 on a single semiconductor substrate. Here, the processor module 3 has the same wiring pitch (1b) as that of the memory module 2.
The layout width per it is the same).

【0020】以下、図1に示す各構成要素について説明
する。 〔メモリモジュール2〕図2は、メモリモジュール2の
構成図である。図2に示すように、メモリモジュール2
は、アドレス生成回路11、ロウ(Row: 行) デコーダ1
2、制御回路13、m個のメモリブロック141 〜14
m を有する。アドレス生成回路11は、図1に示す制御
回路5からのアドレス信号ADRa,ADRbに基づい
て、プリチャージ信号Pra,Prbおよびカラムアド
レス信号CADRa,CADRbを生成し、これらをメ
モリブロック141 〜14mに出力する。また、アドレ
ス生成回路11は、図1に示す制御回路5からのアドレ
ス信号ADRa,ADRbに基づいて、ロウデコーダ制
御信号RDCNTを生成し、これをロウデコーダ12に
出力する。また、アドレス生成回路11は、図1に示す
制御回路5からのアドレス信号ADRa,ADRbに基
づいて、制御信号CNT1 を生成し、これを制御回路1
3に出力する。
Hereinafter, each component shown in FIG. 1 will be described. [Memory Module 2] FIG. 2 is a configuration diagram of the memory module 2. As shown in FIG.
Is an address generation circuit 11, a row decoder 1
2, the control circuit 13, m number of memory blocks 14 1 to 14
has m . Address generating circuit 11, address signals ADRa from the control circuit 5 shown in FIG. 1, based on adrb, precharge signal Pra, Prb and column address signals CADRa, generates CADRb, these memory blocks 14 1 to 14 m Output to In addition, the address generation circuit 11 generates a row decoder control signal RDCNT based on the address signals ADRa and ADRb from the control circuit 5 shown in FIG. Further, the address generation circuit 11 generates a control signal CNT 1 based on the address signals ADRa and ADRb from the control circuit 5 shown in FIG.
Output to 3.

【0021】ロウデコーダ12は、アドレス生成回路1
1からのロウデコーダ制御信号RDCNTに基づいて、
ワード線WL1 〜WLn を選択的に活性化(駆動)す
る。
The row decoder 12 includes an address generation circuit 1
1 based on the row decoder control signal RDCNT from
Selectively activating word lines WL 1 to WL n to (drive).

【0022】制御回路13は、アドレス生成回路11か
らの制御信号CNT1 に基づいて、メモリブロック14
1 〜14m のI(Input) /O(Output)を制御する制御信
号IOCNTを生成し、これをメモリブロック141
14m に出力する。
The control circuit 13 controls the memory block 14 based on a control signal CNT 1 from the address generation circuit 11.
Generates a control signal IOCNT for controlling 1 to 14 m of I (Input) / O (Output ), which memory block 14 1
Output to 14 m .

【0023】図3は、メモリブロック141 の構成図で
ある。メモリブロック142 〜14m は、メモリブロッ
ク141 と同じ構成をしている。図3に示すように、メ
モリブロック141 は、リーフ20a1 〜20a8 ,2
0b1 〜20b8 、カラムデコーダ21a,21bおよ
び入力出力回路22を有する。リーフ20a1 〜20a
8 ,20b1 〜20b8 は、図中左右方向(カラム方
向)で、図中左から右に向かって、リーフ20a1 ,2
0b1 ,20a2 ,20b2 ,20a3 ,20b3 ,2
0a4 ,20b4 ,20a5 ,20b5 ,20a6 ,2
0b6 ,20a7 ,20b7 ,20a8 ,20b8 の順
で配設されている。すなわち、カラムデコーダ21aに
よって制御されるリーフ20a1 〜20a8 と、カラム
デコーダ21bによって制御されるリーフ20b1 〜2
0b8 とがカラム方向で交互に配設されている。また、
図3に示すように、リーフ20a1 〜20a8 ,20b
1 〜20b8 を横切るように、図3中上から下に向かっ
て、ワード線WL1 〜WLn が順に配設されている。
[0023] FIG. 3 is a configuration diagram of the memory block 14 1. Memory block 14 2 to 14 m has the same configuration as the memory block 14 1. As shown in FIG. 3, the memory block 14 1, leaf 20a 1 through 20a 8, 2
0b 1 ~20b 8, having a column decoder 21a, 21b and an input output circuit 22. Leaf 20a 1 ~20a
8, 20b 1 ~20b 8 is a horizontal direction in the drawing (the column direction), toward the right from the left in the drawing, the leaf 20a 1, 2
0b 1, 20a 2, 20b 2 , 20a 3, 20b 3, 2
0a 4, 20b 4, 20a 5 , 20b 5, 20a 6, 2
0b 6 , 20a 7 , 20b 7 , 20a 8 , 20b 8 . That is, the leaf 20a 1 through 20a 8 which is controlled by the column decoder 21a, the leaf 20b 1 to 2, which is controlled by the column decoder 21b
0b 8 are alternately arranged in the column direction. Also,
As shown in FIG. 3, the leaf 20a 1 through 20a 8, 20b
Across the 1 ~20b 8, downward from 3 Nakagami, the word lines WL 1 to WL n are disposed in this order.

【0024】リーフ20a1 について説明する。リーフ
20a1 内には、ビット線BL1a,BL1a/が配設
されている。ビット線BL1aには、例えば、セルQ1
1a,Q13a,Q15a,・・・,Q1(n−1)a
をそれぞれ構成するN型のトランジスタのソースおよび
ドレインの一方が接続されている。当該N型のトランジ
スタのソースおよびドレインの他方は、コンデンサを介
して接地されている。ビット線BL1a/には、例え
ば、セルQ12a,Q14a,Q16a,・・・,Q1
naをそれぞれ構成するN型のトランジスタのソースお
よびドレインの一方が接続されている。当該N型のトラ
ンジスタのソースおよびドレインの他方は、コンデンサ
を介して接地されている。セルQ11a,Q12a,Q
13a,Q14a,Q15a,・・・,Q1(n−1)
a,Q1naをそれぞれ構成するN型のトランジスタの
ゲートは、ワード線WL1〜WLnにそれぞれ接続され
ている。
[0024] For the leaf 20a 1 will be explained. The leaf 20a 1, bit lines BL1a, BL1a / are arranged. For example, the cell Q1 is connected to the bit line BL1a.
1a, Q13a, Q15a, ..., Q1 (n-1) a
Are connected to one of the source and the drain of the N-type transistor. The other of the source and the drain of the N-type transistor is grounded via a capacitor. The bit lines BL1a / are connected to the cells Q12a, Q14a, Q16a,.
One of a source and a drain of an N-type transistor constituting each of na is connected. The other of the source and the drain of the N-type transistor is grounded via a capacitor. Cells Q11a, Q12a, Q
13a, Q14a, Q15a, ..., Q1 (n-1)
The gates of the N-type transistors constituting the transistors a and Q1na are connected to the word lines WL1 to WLn, respectively.

【0025】リーフ20a1 内には、さらにセンスアン
プSA1aが設けられている。センスアンプSA1a
は、アドレス生成回路11からのプリチャージ信号Pr
aに基づいて、ビット線BL1a,BL1a/のプリチ
ャージ動作を行うと共に、セルQ11a〜Q1naのリ
フレッシュ動作を行う。
[0025] The leaf 20a 1, which is provided further sense amplifier SA1a. Sense amplifier SA1a
Is a precharge signal Pr from the address generation circuit 11.
Based on a, the bit lines BL1a, BL1a / are precharged and the cells Q11a to Q1na are refreshed.

【0026】リーフ20a1 内には、さらにトランジス
タTr1a,Tr1a/が設けられている。トランジス
タTr1aのソースおよびドレインの一方はビット線B
L1aに接続され、他方はカラムデコーダ21aに接続
されている。また、トランジスタTr1aのゲートは、
配線Y1aを介してカラムデコーダ21aに接続されて
いる。トランジスタTr1a/のソースおよびドレイン
の一方はビット線BL1a/に接続され、他方はカラム
デコーダ21aに接続されている。また、トランジスタ
Tr1a/のゲートは、配線Y1aを介してカラムデコ
ーダ21aに接続されている。
[0026] The leaf 20a 1, further transistor Tr1a, Tr1a / is provided. One of the source and the drain of the transistor Tr1a is connected to the bit line B
L1a, and the other is connected to the column decoder 21a. The gate of the transistor Tr1a is
It is connected to the column decoder 21a via the wiring Y1a. One of a source and a drain of the transistor Tr1a / is connected to the bit line BL1a /, and the other is connected to the column decoder 21a. Further, the gate of the transistor Tr1a / is connected to the column decoder 21a via the wiring Y1a.

【0027】リーフ20a2 〜20a8 は、リーフ20
1 と同じ構成をしている。
The leaves 20a 2 to 20a 8 are the leaves 20
It has the same configuration as a 1.

【0028】次に、リーフ20b1 について説明する。
リーフ20b1 内には、ビット線BL1b,BL1b/
が配設されている。ビット線BL1bには、例えば、セ
ルQ11b,Q13b,Q15b,・・・,Q1(n−
1)bをそれぞれ構成するN型のトランジスタのソース
およびドレインの一方が接続されている。当該N型のト
ランジスタのソースおよびドレインの他方は、コンデン
サを介して接地されている。ビット線BL1b/には、
例えば、セルQ12b,Q14b,Q16b,・・・,
Q1nbをそれぞれ構成するN型のトランジスタのソー
スおよびドレインの一方が接続されている。当該N型の
トランジスタのソースおよびドレインの他方は、コンデ
ンサを介して接地されている。セルQ11b,Q12
b,Q13b,Q14b,Q15b,・・・,Q1(n
−1)b,Q1nbをそれぞれ構成するN型のトランジ
スタのゲートは、ワード線WL1〜WLnにそれぞれ接
続されている。
[0028] Next, a description will be given of leaf 20b 1.
The leaf 20b 1, bit line BL1b, BL1b /
Are arranged. For example, cells Q11b, Q13b, Q15b,..., Q1 (n−
1) One of a source and a drain of an N-type transistor constituting each of b is connected. The other of the source and the drain of the N-type transistor is grounded via a capacitor. Bit line BL1b /
For example, cells Q12b, Q14b, Q16b,.
One of a source and a drain of an N-type transistor constituting each of Q1nb is connected. The other of the source and the drain of the N-type transistor is grounded via a capacitor. Cells Q11b, Q12
b, Q13b, Q14b, Q15b,..., Q1 (n
-1) The gates of the N-type transistors constituting b and Q1nb are connected to word lines WL1 to WLn, respectively.

【0029】リーフ20b1 内には、さらにセンスアン
プSA1bが設けられている。センスアンプSA1b
は、アドレス生成回路11からのプリチャージ信号Pr
bに基づいて、ビット線BL1b,BL1b/のプリチ
ャージ動作を行うと共に、セルQ11b〜Q1nbのリ
フレッシュ動作を行う。
[0029] The leaf 20b 1, which is provided further sense amplifier SA1b. Sense amplifier SA1b
Is a precharge signal Pr from the address generation circuit 11.
Based on b, the precharge operation of the bit lines BL1b, BL1b / is performed, and the refresh operation of the cells Q11b to Q1nb is performed.

【0030】リーフ20b1 内には、さらにトランジス
タTr1b,Tr1b/が設けられている。トランジス
タTr1bのソースおよびドレインの一方はビット線B
L1bに接続され、他方はカラムデコーダ21bに接続
されている。また、トランジスタTr1bのゲートは、
配線Y1bを介してカラムデコーダ21bに接続されて
いる。トランジスタTr1b/のソースおよびドレイン
の一方はビット線BL1b/に接続され、他方はカラム
デコーダ21bに接続されている。また、トランジスタ
Tr1b/のゲートは、配線Y1bを介してカラムデコ
ーダ21bに接続されている。
[0030] The leaf 20b 1, further transistor Tr1b, Tr1b / is provided. One of the source and the drain of the transistor Tr1b is connected to the bit line B
L1b, and the other is connected to the column decoder 21b. The gate of the transistor Tr1b is
It is connected to the column decoder 21b via the wiring Y1b. One of a source and a drain of the transistor Tr1b / is connected to the bit line BL1b /, and the other is connected to the column decoder 21b. Further, the gate of the transistor Tr1b / is connected to the column decoder 21b via the wiring Y1b.

【0031】リーフ20b2 〜20b8 は、リーフ20
1 と同じ構成をしている。
The leaves 20b 2 to 20b 8 are the leaves 20
It has the same configuration as the b 1.

【0032】カラムデコーダ21aは、図2に示すアド
レス生成回路11からのカラムアドレス信号CADRa
に基づいて、アクセスを行うセルが配設されたリーフ2
0a1 〜20a8 の配線Y1a〜Y8aをハイレベルに
して、当該セルが配設されたリーフ20a1 〜20a8
のトランジスタTr1a〜Tr8a,Tr1a/〜Tr
8a/をオン状態にする。これによって、当該セルが配
置されたリーフ20a1 〜20a8 のビット線BL1a
〜BL8a,BL1a/〜BL8a/と、カラムデコー
ダ21aとが導通状態になり、当該セルに対してのアク
セスが可能になる。
The column decoder 21a receives the column address signal CADRa from the address generation circuit 11 shown in FIG.
2 on which the cell to be accessed is arranged based on
And wiring Y1a~Y8a of 0a 1 through 20a 8 to a high level, leaf 20a that cell is arranged 1 through 20a 8
Transistors Tr1a to Tr8a, Tr1a / to Tr
8a / is turned on. Thus, the bit lines of the leaf 20a 1 through 20a 8 to which the cells are arranged BL1a
BLBL8a, BL1a / 〜BL8a / and the column decoder 21a become conductive, and the cell can be accessed.

【0033】カラムデコーダ21bは、図2に示すアド
レス生成回路11からのカラムアドレス信号CADRb
に基づいて、アクセスを行うセルが配設されたリーフ2
0b1 〜20b8 の配線Y1b〜Y8bをハイレベルに
して、当該セルが配設されたリーフ20b1 〜20b8
のトランジスタTr1b〜Tr8b,Tr1b/〜Tr
8b/をオン状態にする。これによって、当該セルが配
置されたリーフ20b1 〜20b8 のビット線BL1b
〜BL8b,BL1b/〜BL8b/と、カラムデコー
ダ21bとが導通状態になり、当該セルに対してのアク
セスが可能になる。
The column decoder 21b receives the column address signal CADRb from the address generation circuit 11 shown in FIG.
2 on which the cell to be accessed is arranged based on
And wiring Y1b~Y8b of 0b 1 ~20b 8 to a high level, leaf 20b the cell is arranged 1 ~20b 8
Transistors Tr1b to Tr8b, Tr1b / to Tr
8b / is turned on. Thus, the bit lines of the leaf 20b 1 ~20b 8 to which the cells are arranged BL1b
BLBL8b, BL1b / 〜BL8b / and the column decoder 21b become conductive, and the cell can be accessed.

【0034】入力出力回路22は、図2に示す制御回路
13からのIOCNTに基づいて、リーフ20a1 〜2
0a8 内のセルの読み出し動作時に、カラムデコーダ2
1aによって当該セルから読み出されたデータに応じた
ビット線BL1a〜BL8aの電圧レベルを増幅して配
線IO1aに反映し、リーフ20a1 〜20a8 内のセ
ルの書き込み動作時に、配線IO1aの電圧レベルをビ
ット線BL1a〜BL8aに反映する。また、入力出力
回路22は、図2に示す制御回路13からの制御信号I
OCNTに基づいて、リーフ20b1 〜20b8 内のセ
ルの読み出し動作時に、カラムデコーダ21bによって
当該セルから読み出されたデータに応じたビット線BL
1b〜BL8bの電圧レベルを増幅して配線IO1aに
反映し、リーフ20b1〜20b8 内のセルの書き込み
動作時に、配線IO1bの電圧レベルをビット線BL1
b〜BL8bに反映する。
The input output circuit 22, based on IOCNT from the control circuit 13 shown in FIG. 2, the leaf 20a 1 to 2
During the read operation of the cell in 0a 8, the column decoder 2
1a amplifies the voltage level of the bit line BL1a~BL8a corresponding to data read from the cell and reflected on the wiring IO1a by the write operation of the cells of the leaves 20a 1 through 20a in 8, the voltage level of the wiring IO1a Is reflected on the bit lines BL1a to BL8a. Also, the input / output circuit 22 controls the control signal I from the control circuit 13 shown in FIG.
Based on OCNT, during a read operation of the cell in the leaf 20b 1 ~20b 8, bit lines BL corresponding to the data read from the cell by the column decoder 21b
Amplifies the voltage level of 1b~BL8b reflected in the wiring IO1a, during the write operation of the cell of the leaf 20b 1 ~20b in 8, the bit line voltage level of the wiring IO1B BL1
b to BL8b.

【0035】〔プロセッサモジュール3〕図4は、プロ
セッサモジュール3の構成図である。図4に示すよう
に、プロセッサモジュール3は、制御回路30、選択回
路31,32およびプロセッサ331 〜33m を有す
る。制御回路30は、図1に示す制御回路5からのオペ
レーション制御信号OCTLに基づいて、選択信号SE
1 ,SEL2 を生成し、選択信号SEL1 を選択回路
31に出力し、選択信号SEL2 を選択回路32に出力
する。制御回路30は、制御回路5からのオペレーショ
ン制御信号OCTLに基づいて、制御信号S301 〜S
30m を生成し、これらをそれぞれプロセッサ331
33m に出力する。
[Processor Module 3] FIG. 4 is a configuration diagram of the processor module 3. As shown in FIG. 4, the processor module 3, the control circuit 30 includes a selection circuit 31, 32 and the processor 33 1 ~ 33 m. The control circuit 30 selects the selection signal SE based on the operation control signal OCTL from the control circuit 5 shown in FIG.
It generates L 1, SEL 2, and outputs a selection signal SEL 1 to the selection circuit 31 outputs the selection signal SEL 2 to the selection circuit 32. The control circuit 30 based on the operation control signal OCTL from the control circuit 5, the control signal S30 1 to S
30 m , and these are respectively processed by the processors 33 1 to 33 1 .
Output to 33 m .

【0036】選択回路31は、選択信号SEL1 に基づ
いて、プロセッサ331 の端子IOaLおよび端子IO
bLの何れか一方と、図1に示す端子GIOaとを接続
状態にする。選択回路32は、選択信号SEL2 に基づ
いて、プロセッサ33m の端子IOaRおよび端子IO
bRの何れか一方と、図1に示す端子GIObとを接続
状態にする。
The selection circuit 31, based on the selection signal SEL 1, the processor 33 1 terminal IOaL and terminal IO
bL is connected to the terminal GIOa shown in FIG. Selection circuit 32, based on the selection signal SEL 2, the processor 33 m terminals IOaR and terminal IO of
One of bR is connected to the terminal GIOb shown in FIG.

【0037】プロセッサ331 〜33m は、それぞれ所
定のプログラムを並列して実行し、必要に応じて隣接し
たプロセッサ相互間でデータの入出力を行う。例えば、
プロセッサシステム1を科学技術計算に用いる場合に
は、プロセッサ331 〜33mはそれぞれの桁に対応す
る演算を行い、桁上げのデータを隣接するプロセッサに
出力する。また、プロセッサシステム1を画像処理に用
いる場合には、プロセッサ331 〜33m においてそれ
ぞれ対応する画素データの処理を行う。以下、プロセッ
サ331 について説明する。プロセッサ332 〜33m
は、プロセッサ331 と同じ構成をしている。但し、プ
ロセッサ332 〜33m は、それぞれ図2に示すメモリ
ブロック142 〜14m にアクセスを行う。
[0037] The processor 33 1 ~ 33 m, respectively run in parallel a predetermined program and inputs and outputs data between processors mutually adjacent as necessary. For example,
In the case of using the processor system 1 for scientific calculations, the processor 33 1 ~ 33 m performs an operation corresponding to each digit, and outputs to the processor adjacent the data of the carry. In the case of using a processor system 1 to the image processing performs processing of the pixel data corresponding respectively in the processor 33 1 ~ 33 m. The following describes the processor 33 1. Processor 33 2 to 33 m
Has the same configuration as the processor 33 1. However, processor 33 2 ~ 33 m performs access to the memory block 14 2 to 14 m as shown in Figure 2, respectively.

【0038】図5は、プロセッサ331 の構成図であ
る。プロセッサ332 〜33m は、プロセッサ331
同じ構成をしている。図5に示すように、プロセッサ3
1 は、選択回路40、CPU41およびFIFO回路
42を有する。プロセッサ331 は、図3に示すメモリ
ブロック141 のリーフの数に対応して例えば8ビット
の演算を行う。
[0038] FIG. 5 is a configuration diagram of a processor 33 1. Processor 33 2 ~ 33 m is in the same structure as the processor 33 1. As shown in FIG.
3 1 includes a selection circuit 40, CPU 41 and the FIFO circuit 42. The processor 33 1 performs the memory block 14 1 leaf number in operation to example 8 bits corresponding shown in FIG.

【0039】選択回路40は、図4に示す制御回路30
からの制御信号S301 に基づいて以下に示す処理を行
う。選択回路40は、CPU41が図2および図3に示
すメモリモジュール2のメモリブロック141 のリーフ
20a1 〜20a8 にアクセスを行う場合に、CPU4
1との間の配線IOaと、図3に示す入出力回路22に
接続される配線IO1aとを接続状態にする。また、選
択回路40は、CPU41が図2および図3に示すメモ
リモジュール2のメモリブロック141 のリーフ20b
1 〜20b8 にアクセスを行う場合に、CPU41との
間の配線IObと、図3に示す入力出力回路22に接続
される配線IO1bとを接続状態にする。
The selection circuit 40 includes a control circuit 30 shown in FIG.
Perform the following processing based on the control signal S30 1 from. Selection circuit 40, when the CPU41 performs access to the leaf 20a 1 through 20a 8 of the memory block 14 1 of the memory module 2 shown in FIGS. 2 and 3, CPU 4
1 and the wiring IO1a connected to the input / output circuit 22 shown in FIG. The selection circuit 40 of the memory module 2 CPU41 is shown in FIGS. 2 and 3 memory block 14 1 leaf 20b
When accessing the 1 ~20b 8, to the wiring IOb between CPU 41, and a wiring IO1b connected to the input output circuit 22 shown in FIG. 3 in the connected state.

【0040】また、選択回路40は、CPU41が外部
端子GIOaを介してプロセッサシステム1の外部との
間でデータの入出力を行う場合に、CPU41との間の
配線IOaと、図4に示す選択回路31に接続される端
子IOaLとを接続状態にする。また、選択回路40
は、CPU41が外部端子GIObを介してプロセッサ
システム1の外部との間でデータの入出力を行う場合
に、CPU41との間の配線IObと、図4に示す選択
回路31に接続される端子IObLとを接続状態にす
る。
When the CPU 41 inputs / outputs data from / to the outside of the processor system 1 via the external terminal GIOa, the selection circuit 40 connects the wiring IOa to / from the CPU 41 and the selection shown in FIG. The terminal IOaL connected to the circuit 31 is connected. Also, the selection circuit 40
When the CPU 41 performs input / output of data with the outside of the processor system 1 via the external terminal GIOb, the wiring IOb to the CPU 41 and the terminal IObL connected to the selection circuit 31 shown in FIG. And are connected.

【0041】また、選択回路40は、CPU41が図4
に示すプロセッサ332 との間でデータの入出力を行う
場合に、CPU41との間の配線IOaと、端子IOa
Rとを接続状態にする。また、選択回路40は、CPU
41が図4に示すプロセッサ332 との間でデータの入
出力を行う場合に、CPU41との間の配線IObと、
端子IObRとを接続状態にする。
The selection circuit 40 is provided by the CPU 41 as shown in FIG.
When performing input and output of data between the processor 33 2 shown in a wiring IOa between the CPU 41, terminal IOa
R is connected. Further, the selection circuit 40 includes a CPU
41 when performing input and output of data between the processor 33 2 shown in FIG. 4, the wiring IOb between CPU 41,
The terminal IObR is connected.

【0042】CPU41は、図4に示す制御回路30か
らの制御信号S301 に基づいて所定のプログラムに応
じた処理を実行し、必要に応じて、選択回路40を介し
て、図2に示すメモリブロック141 、プロセッサシス
テム1の外部およびプロセッサ332 との間でデータの
入出力を行う。また、CPU41は、図5に示すFIF
O回路42および図1に示すメモリ制御回路4を介し
て、プロセッサシステム1の外部のメインメモリ6に対
してアクセスを行う。
The CPU41, based on the control signal S30 1 from the control circuit 30 shown in FIG. 4 executes the processing according to a predetermined program, if necessary, through the selection circuit 40, a memory shown in FIG. 2 block 14 1 inputs and outputs data between the external and the processor 33 2 of the processor system 1. In addition, the CPU 41 executes the FIF shown in FIG.
The main memory 6 outside the processor system 1 is accessed via the O circuit 42 and the memory control circuit 4 shown in FIG.

【0043】FIFO回路42は、図4に示す制御回路
30からの制御信号S301 に基づいて、CPU41か
らのデータを入力順に、図1および図5に示す端子Da
taおよび配線d1を介してメモリ制御回路4に出力す
る。また、FIFO回路42は、図4に示す制御回路3
0からの制御信号S301に基づいて、図1および図5
に示す端子Dataを介してメモリ制御回路4から入力
したデータを、入力順にCPU41に出力する。
The FIFO circuit 42 based on the control signal S30 1 from the control circuit 30 shown in FIG. 4, the input order data from the CPU 41, terminal Da shown in FIGS. 1 and 5
The signal is output to the memory control circuit 4 via the line ta and the wiring d1. Further, the FIFO circuit 42 includes the control circuit 3 shown in FIG.
Based on the control signal S30 1 from 0, 1 and 5
The data input from the memory control circuit 4 via the terminal Data shown in FIG.

【0044】〔メモリ制御回路4〕メモリ制御回路4
は、制御回路5からの制御信号CNT5 に基づいて、図
1に示すプロセッサモジュール3によるメインメモリ6
に対して配線d1〜dmを介したアクセスを制御する。
[Memory control circuit 4] Memory control circuit 4
Based on the control signal CNT 5 from the control circuit 5, the main memory 6 by the processor module 3 shown in FIG. 1
, Access via the wirings d1 to dm is controlled.

【0045】制御回路5は、プロセッサシステム1の外
部から入力した制御信号chipoprに基づいて、ア
ドレス信号ADRa,ADRbを生成し、これをメモリ
モジュール2に出力する。また、制御回路5は、制御信
号chipoprに基づいて、制御信号OCTLを生成
し、これをプロセッサモジュール3に出力する。また、
制御回路5は、制御信号chipoprに基づいて、制
御信号CNTを生成し、これをメモリ制御回路4に出
力する。
The control circuit 5 generates address signals ADRa and ADRb based on a control signal chipopr input from outside the processor system 1 and outputs them to the memory module 2. Further, the control circuit 5 generates a control signal OCTL based on the control signal chipopr, and outputs this to the processor module 3. Also,
Control circuit 5 based on the control signal Chipopr, generates a control signal CNT 5, and outputs it to the memory control circuit 4.

【0046】以下、プロセッサシステム1の動作例を説
明する。第1の動作例 図6は、プロセッサシステム1の第1の動作例を説明す
るための図である。図6に示す第1の動作例では、メモ
リモジュール2のメモリブロック14のリーフ20
1 のメモリセルQ11aからデータを読み出し、当該
読み出したデータを用いてプロセッサ331 で演算を行
い、当該演算によって得られたデータをリーフ20b1
のメモリセルQ11bに書き込む。この場合に、図2に
示すワード線WL1 が活性化され、ワード線WL1 に接
続されているメモリセル、つまり同一のロウアドレスを
持つメモリセルに同時にアクセスが可能である。図7
は、シングルアクセス時における図6に示す第1の動作
例のタイミング図である。図7(A)は基準クロック信
号の波形図、図7(B)は図2に示すアドレス生成回路
11からメモリブロック141 〜14m のリーフ20a
1 〜20a8 に出力されるプリチャージ信号Praの波
形図、図7(C)は図2に示すアドレス生成回路11か
らロウデコーダ12に出力されるワード線の制御信号R
DCNTのタイミングを示す図、図7(D)は図2に示
すアドレス生成回路11からメモリブロック141 〜1
m のカラムデコーダ21aに出力されるカラムアドレ
ス信号CADRaのタイミング図、図7(E)は図1お
よび図3に示す配線IO1aを伝送するデータのタイミ
ング図、図7(F)は図4および図5に示す制御信号S
301 のタイミング図、図7(G)は図1および図3に
示す配線IO1bを伝送するデータのタイミング図、図
7(H)は図2に示すアドレス生成回路11からメモリ
ブロック141 〜14m のリーフ20b1 〜20b8
出力されるプリチャージ信号Prbの波形図、図7
(I)は図2に示すアドレス生成回路11からメモリブ
ロック141 〜14m のカラムデコーダ21bに出力さ
れるカラムアドレス信号CADRbのタイミング図であ
る。
Hereinafter, an operation example of the processor system 1 will be described. First Operation Example FIG. 6 is a diagram for describing a first operation example of the processor system 1. In the first operation example shown in FIG. 6, the leaf 20 of the memory block 14 1 of the memory module 2
reading data from the memory cell Q11a of a 1, performs a calculation by the processor 33 1 by using the read data, the leaf 20b 1 data obtained by the calculation
Is written to the memory cell Q11b. In this case, the word lines WL 1 shown in FIG. 2 is activated, the memory cells connected to the word line WL 1, i.e. it is possible to simultaneously access a memory cell having the same row address. FIG.
FIG. 7 is a timing chart of the first operation example shown in FIG. 6 at the time of single access. Figure 7 (A) of the reference clock signal waveform, FIG. 7 (B) the memory blocks 14 1 to 14 m of the leaves 20a from the address generating circuit 11 shown in FIG. 2
Waveforms of the precharge signal Pra output to 1 through 20a 8, FIG. 7 (C) is the control signal R of the word line output from the address generating circuit 11 shown in FIG. 2 to the row decoder 12
Illustrates the timing of DCNT, FIG 7 (D) is a memory block 14 1 to 1 from the address generating circuit 11 shown in FIG. 2
FIG. 7E is a timing chart of the column address signal CADRa output to the 4 m column decoder 21a, FIG. 7E is a timing chart of data transmitted on the wiring IO1a shown in FIGS. 1 and 3, and FIG. The control signal S shown in FIG.
30 1 of the timing diagram, FIG. 7 (G) is a timing diagram of a data transmitting line IO1b shown in FIGS. 1 and 3, FIG. 7 (H) is a memory block 14 1 to 14 from the address generation circuit 11 shown in FIG. 2 waveforms of the precharge signal Prb output to the leaf 20b 1 ~20b 8 of m, 7
(I) is a timing diagram of a column address signal CADRb output from the address generating circuit 11 shown in FIG. 2 to the column decoder 21b of the memory blocks 14 1 to 14 m.

【0047】以下、図7を参照しながら、プロセッサシ
ステム1の第1の動作を説明する。 クロックサイクル「1」:図1に示す制御回路5からの
アドレス信号ADRa,ADRbに基づいて、図2に示
すアドレス生成回路11からメモリブロック141 〜1
m のリーフ20a1 〜20a8 ,20b1 〜20b8
に出力されるプリチャージ信号Pra,Prbが、図7
(B),(H)に示すようにハイレベルに立ち上がる。
これによって、リーフ20a1 〜20a8 ,20b1
20b8内のビット線BL1a〜BL8a,BL1a/
〜BL8a/,BL1b〜BL8b,BL1b/〜BL
8b/のプリチャージ動作が行われる。また、リーフ2
0a1 〜20a8 へのアクセスが読み出しモードにな
り、リーフ20b1 〜20b8 へのアクセスが書き込み
モードになるように制御される。
Hereinafter, the first operation of the processor system 1 will be described with reference to FIG. Clock cycle "1": the address signal ADRa from the control circuit 5 shown in FIG. 1, based on adrb, the memory block 14 1 to 1 from the address generating circuit 11 shown in FIG. 2
4 m of leaf 20a 1 ~20a 8, 20b 1 ~20b 8
The precharge signals Pra and Prb output to
It rises to a high level as shown in (B) and (H).
As a result, the leaf 20a 1 ~20a 8, 20b 1 ~
Bit line BL1a~BL8a of 20b in 8, BL1a /
~ BL8a /, BL1b ~ BL8b, BL1b / ~ BL
A precharge operation of 8b / is performed. In addition, leaf 2
Access to 0a 1 through 20a 8 is the read mode, access to the leaf 20b 1 ~20b 8 is controlled to a write mode.

【0048】クロックサイクル「4」:図1に示す制御
回路5からのアドレス信号ADRa,ADRbに基づい
て、図2に示すアドレス生成回路11からロウデコーダ
12に制御信号RDCNTが出力され、ワード線WL1
が活性化される。
Clock cycle "4": A control signal RDCNT is output from the address generation circuit 11 shown in FIG. 2 to the row decoder 12 based on the address signals ADRa and ADRb from the control circuit 5 shown in FIG. 1
Is activated.

【0049】クロックサイクル「10」:図2に示すア
ドレス生成回路11から、図2および図3に示すメモリ
ブロック141 のカラムデコーダ21aに、リーフ20
1のカラムアドレスを指し示すカラムアドレス信号C
ADRaが出力される。
The clock cycle "10": the address generating circuit 11 shown in FIG. 2, the column decoder 21a of the memory block 14 1 shown in FIGS. 2 and 3, the leaf 20
a column address signal C indicating the column address of a 1
ADRa is output.

【0050】クロックサイクル「12」:図3に示すメ
モリセルQ11aに対しての読み出し動作に応じて、図
2および図3の配線IO1aの電位が読み出されたデー
タに応じて変化する。そして、配線IO1aを介して、
読み出されたデータが、図4に示すプロセッサモジュー
ル3のプロセッサ331 に出力される。
Clock cycle "12": In response to a read operation on memory cell Q11a shown in FIG. 3, the potential of wiring IO1a in FIGS. 2 and 3 changes according to the read data. Then, via the wiring IO1a,
Read data is output to the processor 33 1 of the processor module 3 shown in FIG.

【0051】クロックサイクル「13」:プロセッサ3
1 において、制御信号S301 に基づいて、配線IO
1aを介して入力したデータを用いて演算が行われる。
Clock cycle "13": Processor 3
In 3 1, based on the control signal S30 1, lines IO
An operation is performed using the data input via 1a.

【0052】図2に示すアドレス生成回路11から、図
2および図3に示すメモリブロック141 のカラムデコ
ーダ21bに、リーフ20b1 のカラムアドレスを指し
示すカラムアドレス信号CADRbが出力される。 クロックサイクル「14」:プロセッサ331 から、配
線IO1bを介して、図3に示すリーフ20b1 のメモ
リセルQ11bに、演算結果に応じたデータが書き込ま
れる。
[0052] from the address generating circuit 11 shown in FIG. 2, a column decoder 21b of the memory block 14 1 shown in FIGS. 2 and 3, the column address signal CADRb indicating a column address of the leaf 20b 1 is output. Clock cycle "14": from the processor 33 1, through the wiring IO1B, the memory cell Q11b leaf 20b 1 shown in FIG. 3, data corresponding to the calculation result is written.

【0053】図7から分かるように、クロックサイクル
「13」で得られたプロセッサ331 の演算結果のデー
タは、その直後のクロックサイクル「14」でメモリセ
ルQ11bに書き込まれる。これは、図3に示すリーフ
20a1 ,20b1 を隣接して配置し、リーフ20
1 ,20b1 に対向するように図4に示すプロセッサ
331 を配置したことで、メモリセルQ11a,Q11
bと、プロセッサ331 との距離を共に最短にでき、デ
ータ転送に伴う時間を最短にできたことによる。なお、
図7に示すように、カラムアドレス信号CADRaでカ
ラムアドスが指定されてから、実際にメモリセルQ11
aから配線IO1aにデータが読み出されるまでに2ク
ロックサイクルを要しているが、本実施形態のように、
メモリモジュール2とプロセッサモジュール3とを同一
の半導体基板上に構築した場合には、1クロックサイク
ルで行うことも可能である。また、本実施形態では、リ
ードモディファイライトを行う際に、読み出しを行うメ
モリセルQ11aと、書き込みを行うメモリセルQ11
bとが、同一のワード線WL1 に接続されていることか
ら、ワード線を活性化動作を1回にできる。その結果、
消費電力の低減およびアクセスの高速化を図れる。
[0053] As can be seen from Figure 7, the data of the operation result of the processor 33 1 obtained in clock cycle "13" is written into the memory cell Q11b in the immediately following clock cycle "14". This is because the leaves 20a 1 and 20b 1 shown in FIG.
a 1, 20b 1 processor 33 1 shown in FIG. 4 so as to face by disposing the memory cell Q11a, Q11
and b, can be the shortest both the distance between the processor 33 1, due to the fact that could a time associated with the data transfer to the shortest. In addition,
As shown in FIG. 7, after the column address is designated by the column address signal CADRa, the memory cell Q11
It takes two clock cycles to read data from line a to line IO1a, but as in this embodiment,
When the memory module 2 and the processor module 3 are constructed on the same semiconductor substrate, it can be performed in one clock cycle. Further, in the present embodiment, when performing the read-modify-write, the memory cell Q11a for reading and the memory cell Q11
b and can be because it is connected to the same word line WL 1, once the activation operation of the word line. as a result,
It is possible to reduce power consumption and speed up access.

【0054】上述した例では、プロセッサ331 におい
て、メモリモジュール2から読み出した1個のデータを
用いて演算を行ういわゆる1項演算を例示したが、メモ
リモジュール2から読み出した2以上のデータを用いて
演算を行う場合には、他のデータは予めプロセッサ33
1 内のレジスタにメモリモジュール2から読み出すか、
あるいはプロセッサ331 に予め記憶しておく。
[0054] In the example described above, the processor 33 1, is exemplified a so-called 1-term operation for performing an operation using one of the data read from the memory module 2, using two or more data read out from the memory module 2 When the calculation is performed by using the other data,
The register in 1 is read from the memory module 2 or
Or stored in advance in the processor 33 1.

【0055】以上の作業は、一回の一連の動作で実行さ
れる。一連の動作とは、メモリブロック14のワード線
を活性化する動作単位である。DRAMの特性上、異な
るロウアドレスに対して同時にアクセスすることができ
ない。ここで、上述した動作例では、最初のロウアドレ
スをアクセスする例を示しているが、本発明は、最初の
ロウアドレスへのアクセスに限定するものではない。ま
た、上述した動作例では、最初のカラムアドレスにアク
セスする場合を例示しているが、これも同様に限定する
ものではない。また、リードモディファイライトを作業
の1単位にしているが、カラムアドレスを連続的に切り
替える方法も考えられる。これは、いわゆるSDRAM
のバースト転送に相当する。また、上述した例では、リ
ーフ20a1 からデータを読み出してまた、リーフ20
1 に演算結果のデータを書き込んでいるが、その逆の
場合も可能である。また、図8に示すように、リーフ2
0a1 内のメモリセルQ11aから読み出したデータを
用いてプロセッサ331 で演算を行い、その演算結果を
リーフ20a1 とは隣接していないリーフ20b2 のメ
モリセルQ21bに書き込んでもよい。
The above operation is executed by one series of operations. A series of operations is an operation unit for activating a word line of the memory block 14. Due to the characteristics of the DRAM, different row addresses cannot be accessed simultaneously. Here, in the above-described operation example, an example is shown in which the first row address is accessed, but the present invention is not limited to accessing the first row address. Further, in the above-described operation example, the case where the first column address is accessed is illustrated, but this is not limited as well. Although the read-modify-write is one unit of work, a method of continuously switching column addresses is also conceivable. This is the so-called SDRAM
Burst transfer. Further, in the example described above, data is read from the leaf 20a 1 also leaf 20
b 1 to writing the data of the operation results is also possible vice versa. Also, as shown in FIG.
Performs a calculation by the processor 33 1 using the read data from the memory cell Q11a in 0a 1, may be written into the memory cell Q21b leaf 20b 2 not adjacent to the leaf 20a 1 of the operation result.

【0056】第2の動作例 図9は、プロセッサシステム1のバーストアクセス時の
タイミングチャートである。 クロックサイクル「10」:図2に示すアドレス生成回
路11から、図2および図3に示すメモリブロック14
1 のカラムデコーダ21aに、リーフ20a1のカラム
アドレスを指し示すカラムアドレス信号CADRaが出
力される。 クロックサイクル「11」:アドレス生成回路11から
カラムデコーダ21aにリーフ20a2 のカラムアドレ
スを指し示すカラムアドレス信号CADRaが出力され
る。
[0056] The second operation example FIG. 9 is a timing chart of the burst access of the processor system 1. Clock cycle "10": From the address generation circuit 11 shown in FIG. 2, the memory block 14 shown in FIGS.
1 of the column decoder 21a, a column address signal CADRa pointing to the column address of the leaf 20a 1 is output. Clock cycle "11": column address signal CADRa pointing to the column address of the leaf 20a 2 from the address generating circuit 11 to the column decoder 21a is output.

【0057】クロックサイクル「12」:図3に示すメ
モリセルQ11aに対しての読み出し動作に応じて、図
2および図3の配線IO1aの電位が読み出されたデー
タに応じて変化する。そして、配線IO1aを介して、
読み出されたデータが、図4に示すプロセッサモジュー
ル3のプロセッサ331 に出力される。また、アドレス
生成回路11からカラムデコーダ21aにリーフ20a
3 のカラムアドレスを指し示すカラムアドレス信号CA
DRaが出力される。
Clock cycle "12": The potential of the wiring IO1a in FIGS. 2 and 3 changes according to the read data in response to the read operation for the memory cell Q11a shown in FIG. Then, via the wiring IO1a,
Read data is output to the processor 33 1 of the processor module 3 shown in FIG. Also, the leaf 20a is sent from the address generation circuit 11 to the column decoder 21a.
Column address signal CA indicating the column address of 3
DRa is output.

【0058】クロックサイクル「13」:プロセッサ3
1 において、制御信号S301 に基づいて、配線IO
1aを介して入力したメモリセルQ11aのデータを用
いて演算が行われる。また、アドレス生成回路11から
カラムデコーダ21aにリーフ20a4 のカラムアドレ
スを指し示すカラムアドレス信号CADRaが出力され
る。また、図3に示すメモリセルQ12aに対しての読
み出し動作に応じて、図2および図3の配線IO1aの
電位が読み出されたデータに応じて変化する。そして、
配線IO1aを介して、読み出されたデータが、図4に
示すプロセッサモジュール3のプロセッサ331 に出力
される。
Clock cycle "13": Processor 3
In 3 1, based on the control signal S30 1, lines IO
An operation is performed using the data of the memory cell Q11a input via the memory cell 1a. The column address signal CADRa pointing to the column address of the leaf 20a 4 from the address generating circuit 11 to the column decoder 21a is output. Further, in response to a read operation on memory cell Q12a shown in FIG. 3, the potential of wiring IO1a in FIGS. 2 and 3 changes according to the read data. And
Via the wiring IO1a, read data is output to the processor 33 1 of the processor module 3 shown in FIG.

【0059】クロックサイクル「14」:図2に示すア
ドレス生成回路11から、図2および図3に示すメモリ
ブロック141 のカラムデコーダ21bに、リーフ20
1のカラムアドレスを指し示すカラムアドレス信号C
ADRbが出力される。プロセッサ331 から、配線I
O1bを介して、図3に示すリーフ20b1 のメモリセ
ルQ11bに、メモリセルQ11aのデータを用いた演
算結果に応じたデータが書き込まれる。プロセッサ33
1 において、制御信号S301 に基づいて、配線IO1
aを介して入力したメモリセルQ12aのデータを用い
て演算が行われる。また、図3に示すメモリセルQ13
aに対しての読み出し動作に応じて、図2および図3の
配線IO1aの電位が読み出されたデータに応じて変化
する。そして、配線IO1aを介して、読み出されたデ
ータが、図4に示すプロセッサモジュール3のプロセッ
サ331 に出力される。
[0059] clock cycle "14": from the address generating circuit 11 shown in FIG. 2, a column decoder 21b of the memory block 14 1 shown in FIGS. 2 and 3, the leaf 20
column address signal C indicates the column address of b 1
ADRb is output. From the processor 33 1, wiring I
Via O1b, the memory cell Q11b leaf 20b 1 shown in FIG. 3, data corresponding to the calculation result using the data of the memory cell Q11a is written. Processor 33
In 1, based on the control signal S30 1, lines IO1
The operation is performed using the data of the memory cell Q12a input through the input terminal a. Further, the memory cell Q13 shown in FIG.
The potential of the wiring IO1a in FIG. 2 and FIG. 3 changes according to the read data in response to the read operation for “a”. Then, via the wiring IO1a, read data is output to the processor 33 1 of the processor module 3 shown in FIG.

【0060】クロックサイクル「15」:図2に示すア
ドレス生成回路11から、図2および図3に示すメモリ
ブロック141 のカラムデコーダ21bに、リーフ20
2のカラムアドレスを指し示すカラムアドレス信号C
ADRbが出力される。プロセッサ331 から、配線I
O1bを介して、図3に示すリーフ20b2 のメモリセ
ルQ12bに、メモリセルQ12aのデータを用いた演
算結果に応じたデータが書き込まれる。プロセッサ33
1 において、制御信号S301 に基づいて、配線IO1
aを介して入力したメモリセルQ13aのデータを用い
て演算が行われる。また、図3に示すメモリセルQ14
aに対しての読み出し動作に応じて、図2および図3の
配線IO1aの電位が読み出されたデータに応じて変化
する。そして、配線IO1aを介して、読み出されたデ
ータが、図4に示すプロセッサモジュール3のプロセッ
サ331 に出力される。
[0060] clock cycle "15": the address generating circuit 11 shown in FIG. 2, a column decoder 21b of the memory block 14 1 shown in FIGS. 2 and 3, the leaf 20
column address signal C indicates the column address of b 2
ADRb is output. From the processor 33 1, wiring I
Via O1b, the memory cell Q12b leaf 20b 2 shown in FIG. 3, data corresponding to the calculation result using the data of the memory cell Q12a is written. Processor 33
In 1, based on the control signal S30 1, lines IO1
An operation is performed using the data of the memory cell Q13a input through the input terminal a. Further, the memory cell Q14 shown in FIG.
The potential of the wiring IO1a in FIG. 2 and FIG. 3 changes according to the read data in response to the read operation for “a”. Then, via the wiring IO1a, read data is output to the processor 33 1 of the processor module 3 shown in FIG.

【0061】クロックサイクル「16」:図2に示すア
ドレス生成回路11から、図2および図3に示すメモリ
ブロック141 のカラムデコーダ21bに、リーフ20
3のカラムアドレスを指し示すカラムアドレス信号C
ADRbが出力される。プロセッサ331 から、配線I
O1bを介して、図3に示すリーフ20b1 のメモリセ
ルQ13bに、メモリセルQ13aのデータを用いた演
算結果に応じたデータが書き込まれる。プロセッサ33
1 において、制御信号S301 に基づいて、配線IO1
aを介して入力したメモリセルQ14aのデータを用い
て演算が行われる。
[0061] clock cycle "16": the address generating circuit 11 shown in FIG. 2, a column decoder 21b of the memory block 14 1 shown in FIGS. 2 and 3, the leaf 20
column address signal C indicates the column address of b 3
ADRb is output. From the processor 33 1, wiring I
Via O1b, the memory cell Q13b leaf 20b 1 shown in FIG. 3, data corresponding to the calculation result using the data of the memory cell Q13a is written. Processor 33
In 1, based on the control signal S30 1, lines IO1
An operation is performed using the data of the memory cell Q14a input through the input terminal a.

【0062】クロックサイクル「17」:図2に示すア
ドレス生成回路11から、図2および図3に示すメモリ
ブロック141 のカラムデコーダ21bに、リーフ20
4のカラムアドレスを指し示すカラムアドレス信号C
ADRbが出力される。プロセッサ331 から、配線I
O1bを介して、図3に示すリーフ20b1 のメモリセ
ルQ14bに、メモリセルQ14aのデータを用いた演
算結果に応じたデータが書き込まれる。
[0062] clock cycle "17": the address generating circuit 11 shown in FIG. 2, a column decoder 21b of the memory block 14 1 shown in FIGS. 2 and 3, the leaf 20
column address signal C indicates the column address of b 4
ADRb is output. From the processor 33 1, wiring I
Via O1b, the memory cell Q14b leaf 20b 1 shown in FIG. 3, data corresponding to the calculation result using the data of the memory cell Q14a is written.

【0063】上述したように、プロセッサシステム1に
よれば、バーストアクセスを行うことにより、プロセッ
サモジュール3からのデータの読み出し動作および書き
込み動作をそれぞれ複数回連続して行うことができる。
As described above, according to the processor system 1, the data read operation and the write operation from the processor module 3 can be continuously performed a plurality of times by performing the burst access.

【0064】なお、上述した読み出し動作では、メモリ
ブロック内において、ビット線まではデータが読み出さ
れているので、カラムデコーダ21aにおけるビット線
の選択を切り換えればよい。
In the above-described read operation, since data has been read up to the bit line in the memory block, the selection of the bit line in the column decoder 21a may be switched.

【0065】また、図4に示すプロセッサモジュール3
内において、プロセッサ331 〜33m の演算結果のデ
ータを端子IOaL,IObL,IOaR,IObRを
介してプロセッサ間でシフトしてから、メモリモジュー
ル2に書き込んでもよい。
The processor module 3 shown in FIG.
In inner, a processor 33 1 ~ 33 m of the result of the data terminal IOaL, IObL, IOaR, after shifting between processors via IObR, may be written into the memory module 2.

【0066】上述した実施形態では、図3に示すよう
に、各メモリブロック141 〜14m内に独立して動作
する2個のカラムデコーダ21a,21bを設け、リー
フ20a1 〜20a8 とリーフ20b1 〜20b8 とに
独立してアクセスを行う場合を例示したが、3以上のカ
ラムデコーダを設け、3個以上のグループのリーフに独
立してアクセスできるようにしてもよい。図10は、3
個のカラムデコーダを設け、3つのグループのリーフに
独立してアクセスする場合を説明するための図である。
図10に示すように、メモリブロック141 〜14m
において、第1のカラムデコーダによって制御されるメ
モリセルQ11a〜Q1na,Q21a〜Q2na,・
・・,Q81a〜Q8naと、第2のカラムデコーダに
よって制御されるメモリセルQ11b〜Q1nb,Q2
1b〜Q2nb,・・・,Q81b〜Q8nbと、第3
のカラムデコーダによって制御されるメモリセルQ11
c〜Q1nc,Q21c〜Q2nc,・・・,Q81c
〜Q8ncとが順にカラム方向に混在して配設さてい
る。
[0066] In the above embodiment, as shown in FIG. 3, two column decoders 21a to operate independently of each memory block 14 1 in to 14 m, and 21b provided, leaf 20a 1 through 20a 8 and leaf 20b 1 ~20b 8 and the a case has been exemplified where independently perform access, provided three or more column decoder may be able to independently access the leaf three or more groups. FIG.
FIG. 10 is a diagram for describing a case where three column decoders are provided and three groups of leaves are independently accessed.
As shown in FIG. 10, in the memory block 14 1 in to 14 m, the memory cell Q11a~Q1na controlled by the first column decoder, Q21a~Q2na, ·
.., Q81a to Q8na and memory cells Q11b to Q1nb, Q2 controlled by the second column decoder
1b to Q2nb,..., Q81b to Q8nb, and the third
Cell Q11 controlled by the column decoder of FIG.
c to Q1nc, Q21c to Q2nc,..., Q81c
To Q8nc are sequentially arranged in the column direction.

【0067】図10に示すメモリブロック141 〜14
m の構成では、例えば、第1および第2のカラムデコー
ダの制御によってメモリセルQ11aおよびQ11bか
ら読み出したデータを、配線IO1a,IO1bをそれ
ぞれ介してプロセッサ331に出力し、プロセッサ33
1 で当該データを用いて演算を行い、その演算結果のデ
ータを配線IO1cを介してメモリモジュール2に出力
し、第3のカラムデコーダの制御によってメモリセルQ
11cに書き込む、いわゆる3項演算を高速に行うこと
ができる。これは、プロセッサ331 の演算に用いる2
個のデータを1回の読み出し動作で読み出すことができ
るためである。なお、読み出しを行うデータは、第1お
よび第2のカラムデコーダによって制御されるリーフの
データの他に、第1および第3のカラムデコーダによっ
て制御されるリーフのデータ、または、第2および第3
のカラムデコーダによって制御されるリーフのデータで
もよい。また、書き込みを行うリーフは、第1および第
2のカラムデコーダによって制御されるリーフでもよ
い。
[0067] Memory block 14 1-14 shown in FIG. 10
In the configuration of m, for example, it outputs the data read from the memory cell Q11a and Q11b by controlling the first and second column decoders, the wiring IO1a, the processor 33 1 through respectively the IO1B, processor 33
1 to perform an operation using the data, output the operation result data to the memory module 2 through the wiring IO1c, and control the memory cell Q under the control of the third column decoder.
The so-called three-term operation, which is written in 11c, can be performed at high speed. This is used for the operation in the processor 33 1 2
This is because individual data can be read by one read operation. The data to be read includes leaf data controlled by the first and second column decoders, leaf data controlled by the first and third column decoders, or second and third data.
May be leaf data controlled by the column decoder. Further, the leaves on which writing is performed may be leaves controlled by the first and second column decoders.

【0068】また、前述したプロセッサシステム1のそ
の他の動作例として、例えば、図11に示すように、プ
ロセッサ331 の演算結果のデータをリーフ20a1
20a8 内のワード線WL1 に接続されたメモリセルQ
11a,Q21a,Q31a,Q41a,Q51a,Q
61a,Q71a,Q81aに書き込む、いわゆるブロ
ードキャスト動作を行うようにしてもよい。このとき、
メモリセルQ11a,Q21a,Q31a,Q41a,
Q51a,Q61a,Q71a,Q81aは、同一のワ
ード線WL1 に接続されているため、書き込み動作に伴
うワード線の活性化を1回行えばよい。また、メモリセ
ルQ11a,Q21a,Q31a,Q41a,Q51
a,Q61a,Q71a,Q81aへのデータの書き込
みは、配線IO1aを介してプロセッサモジュール3か
らメモリブロック141 に入力されたデータを、カラム
デコーダ21aにおいてビット線の選択の切り換えを順
に行うことで実現できる。
[0068] As another example of the operation of the processor system 1 described above, for example, as shown in FIG. 11, the processor 33 1 of the operation result of the data leaves 20a 1 ~
Memory cells Q connected to the word line WL 1 in 20a in 8
11a, Q21a, Q31a, Q41a, Q51a, Q
A so-called broadcast operation, that is, writing to 61a, Q71a, and Q81a may be performed. At this time,
The memory cells Q11a, Q21a, Q31a, Q41a,
Q51a, Q61a, Q71a, Q81a, because they are connected to the same word line WL 1, the activation of the word line associated with the write operation may be performed once. Further, the memory cells Q11a, Q21a, Q31a, Q41a, Q51
a, Q61a, Q71a, the writing of data to Q81a, achieved by performing from the processor module 3 via the wiring IO1a the data input to the memory block 14 1, the switching of the selection of the bit line in order in the column decoder 21a it can.

【0069】また、図11に示す例では、リーフ20a
1 〜20a8 のメモリセルへの書き込みをブロードキャ
ストで行う場合を例示したが、リーフ20b1 〜20b
8 のメモリセルへの書き込みをブロードキャストで行っ
てもよいし、リーフ20a1〜20a8 ,20b1 〜2
0b8 のメモリセルに対しての書き込みを1回のブロー
ドキャスト動作で行ってもよい。
In the example shown in FIG. 11, the leaf 20a
Although the case where the writing to the memory cells 1 to 20a 8 is performed by broadcast is illustrated, the leaves 20b 1 to 20b
To write to the 8 memory cell of it may be carried out in the broadcast, leaf 20a 1 ~20a 8, 20b 1 ~2
Writing to the memory cells of the 0b 8 may be performed by one broadcast operation.

【0070】以下、プロセッサシステム1の効果を説明
する。図1〜図4に示すように、プロセッサシステム1
では、図2に示すメモリモジュール2内のメモリブロッ
ク141 〜14m を、それぞれ対応する図4に示すプロ
セッサ331 〜33m に対向させて同一半導体基板上に
構築することで、プロセッサ331 〜33m と、当該プ
ロセッサ331 〜33m がアクセスを行うメモリセルと
の間の配線長(例えば配線IO1a,IO1bの距離)
を従来に比べて短縮でき、メモリアクセス速度を従来に
比べて高速化できる。当該アクセス速度の向上の効果
は、メモリモジュール2の容量が大きい程顕著になる。
図12は、前述した従来の図13に示すプロセッサシス
テムとの対比において、本実施形態のプロセッサシステ
ム1のレイアウトを説明するための図である。図12に
示すように、プロセッサシステム1では、プロセッサ3
1 〜33mと、当該プロセッサ331 〜33m がアク
セスを行うメモリセルとを対向させて配置しているため
レイアウトパターンをカラム方向において均一にでき、
メモリモジュール2の容量に依存せずに共通のレイアウ
トパターンを適用でき、設計が容易になる。
Hereinafter, effects of the processor system 1 will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, the processor system 1
So, by building the memory blocks 14 1 to 14 m in the memory module 2 shown in FIG. 2, so as to face on the same semiconductor substrate to the corresponding processor 33 to 333 shown in FIG. 4 to be m, the processor 33 1 and ~ 33 m, the wiring length between the memory cell in which the processor 33 1 ~ 33 m performs access (e.g. wiring IO1a, distance IO1B)
Can be shortened as compared with the related art, and the memory access speed can be increased as compared with the related art. The effect of improving the access speed becomes more remarkable as the capacity of the memory module 2 increases.
FIG. 12 is a diagram for explaining the layout of the processor system 1 of the present embodiment in comparison with the above-described conventional processor system shown in FIG. As shown in FIG. 12, in the processor system 1, the processor 3
3 and 1 ~ 33 m, can the layout pattern for the processor 33 1 ~ 33 m is disposed opposite a memory cell to be accessed uniformly in the column direction,
A common layout pattern can be applied irrespective of the capacity of the memory module 2, which facilitates design.

【0071】また、プロセッサシステム1によれば、図
4に示す隣接するプロセッサ331〜33m 相互間でデ
ータの入出力を可能にすることで、当該データのシフト
動作に関してはメモリモジュール2に対してのアクセス
を要しない。従って、当該シフト動作を高速に行うこと
ができる。
[0071] Further, according to the processor system 1, by enabling the input and output of data between the processor 33 1 ~ 33 m mutually adjacent 4, the memory module 2 with respect to the shift operation of the data No access required. Therefore, the shift operation can be performed at high speed.

【0072】また、プロセッサシステム1によれば、図
12に示すように、ビット単位で、メモリとプロセッサ
とを構成してスケーラブルに拡張することができる。特
に、一つのロウすべてにモニターディスプレイの水平画
素分のビット(データ線の数であり、メモリブロック単
位の繰り返し分である)を割り当てることを仮定すれ
ば、XGA規格において横方向に1024ビット分、S
XGA規格においては1280ビット分、NTSCにお
いては720ビット分の繰り返しを行えば非常に演算上
の都合が良い。この場合、横方向(水平画素)分まとめ
ての演算が可能となる。演算はSIMD方式が代表的で
はあるが、SIMD方式には限定されない。
Further, according to the processor system 1, as shown in FIG. 12, a memory and a processor can be configured in a bit unit and can be expanded in a scalable manner. In particular, assuming that bits for the horizontal pixels of the monitor display (the number of data lines, which is a repetition amount for each memory block) are assigned to all of one row, 1024 bits in the horizontal direction in the XGA standard, S
It is very convenient for calculation if repetition is performed for 1280 bits in the XGA standard and 720 bits in the NTSC. In this case, it is possible to perform the calculation for the horizontal direction (horizontal pixels) collectively. The calculation is typically performed by the SIMD method, but is not limited to the SIMD method.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メモリアクセスの高速化を図れるプロセッサシステムお
よび記憶回路を提供できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a processor system and a storage circuit which can speed up memory access.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の実施形態のプロセッサの構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a processor according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1に示すメモリモジュールの構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a memory module shown in FIG. 1;

【図3】図3は、図2に示すメモリブロックの構成図で
ある。
FIG. 3 is a configuration diagram of a memory block shown in FIG. 2;

【図4】図4は、図1に示すプロセッサモジュールの構
成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a processor module shown in FIG. 1;

【図5】図5は、図4に示すプロセッサの構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram of a processor shown in FIG. 4;

【図6】図6は、本発明の実施形態のプロセッサシステ
ムの第1の動作例を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a first operation example of the processor system according to the embodiment of the present invention;

【図7】図7は、シングルアクセス時における図6に示
す第1の動作例のタイミング図である。
FIG. 7 is a timing chart of the first operation example shown in FIG. 6 at the time of single access.

【図8】図8は、本発明の実施形態のプロセッサシステ
ムの動作例を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining an operation example of the processor system according to the embodiment of the present invention;

【図9】図9は、本発明のプロセッサシステムのバース
トアクセス時のタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart at the time of burst access of the processor system of the present invention.

【図10】図10は、3個のカラムデコーダを設け、3
つのグループのリーフに独立してアクセスする場合の本
発明の実施形態のプロセッサシステムを説明するための
図である。
FIG. 10 shows three column decoders provided.
FIG. 7 is a diagram for describing a processor system according to an embodiment of the present invention when independently accessing one group of leaves.

【図11】図11は、本発明の実施形態のプロセッサシ
ステムのブロードキャスト動作を説明するための図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining a broadcast operation of the processor system according to the embodiment of the present invention;

【図12】図12は、本発明の実施形態のプロセッサシ
ステムのレイアウトを説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a layout of the processor system according to the embodiment of the present invention;

【図13】図13は、従来のプロセッサシステムの構成
図である。
FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional processor system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…プロセッサシステム、2…メモリモジュール、3…
プロセッサモジュール、4…メモリ制御回路、11…ア
ドレス生成回路、12…ロウデコーダ、13…制御回
路、141 〜14m …メモリブロック、20a1 〜20
8 ,20b1 〜20b8 …リーフ、21a,21b…
カラムデコーダ、22…入力出力回路、30…制御回
路、31,32…選択回路、331 〜33m …プロセッ
1. Processor system 2. Memory module 3.
Processor module, 4 ... memory control circuit, 11 ... address generator, 12 ... row decoder, 13 ... control circuit, 14 1 to 14 m ... memory blocks, 20a 1 to 20
a 8, 20b 1 ~20b 8 ... leaf, 21a, 21b ...
Column decoder, 22 ... input output circuit, 30 ... control circuit, 31, 32 ... selection circuit, 33 1 ~ 33 m ... Processor

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マトリクス状に配設された複数のメモリセ
ルを有するメモリモジュールと、所定の処理を行い、前
記メモリモジュールにアクセスを行うプロセッサモジュ
ールとを一の半導体基板上に設けたプロセッサシステム
において、 前記メモリモジュールは、 第1のカラムデコーダと、 第2のカラムデコーダと、 前記第1のカラムデコーダによって選択されるビット線
に接続された複数の第1のメモリセルと、前記第2のカ
ラムデコーダによって選択されるビット線に接続された
複数の第2のメモリセルとがカラム方向で混在している
メモリと、 前記第1のメモリセルおよび前記第2のメモリセルが接
続されたワード線を駆動するロウデコーダとを有する複
数のメモリブロックをカラム方向に配設しており、 前記プロセッサモジュールは、前記複数のメモリブロッ
クにそれぞれ対向して設けられた複数のプロセッサを有
するプロセッサシステム。
1. A processor system in which a memory module having a plurality of memory cells arranged in a matrix and a processor module performing predetermined processing and accessing the memory module are provided on one semiconductor substrate. A first column decoder; a second column decoder; a plurality of first memory cells connected to a bit line selected by the first column decoder; and a second column. A memory in which a plurality of second memory cells connected to a bit line selected by a decoder are mixed in a column direction; and a word line to which the first memory cell and the second memory cell are connected. A plurality of memory blocks having a row decoder to be driven are arranged in a column direction, and the processor module , Processor system having a plurality of processors arranged to face each of the plurality of memory blocks.
【請求項2】前記メモリモジュールの前記メモリブロッ
クは、 前記第1のメモリセルと前記第2のメモリセルとをカラ
ム方向で交互に配設している請求項1に記載のプロセッ
サシステム。
2. The processor system according to claim 1, wherein said memory block of said memory module has said first memory cells and said second memory cells alternately arranged in a column direction.
【請求項3】前記第1のメモリセルと前記第2のメモリ
セルとはワード線を共用している請求項1に記載のプロ
セッサシステム。
3. The processor system according to claim 1, wherein said first memory cell and said second memory cell share a word line.
【請求項4】前記メモリブロックと当該メモリブロック
に対応するプロセッサとの間に配設され、当該プロセッ
サによる前記第1のメモリセルに対してのアクセス時の
データ転送に用いられる第1の配線と、当該プロセッサ
による前記第2のメモリセルに対してのアクセス時のデ
ータ転送に用いられる第2の配線とをさらに有する請求
項1に記載のプロセッサシステム。
4. A first wiring disposed between the memory block and a processor corresponding to the memory block, the first wiring being used for data transfer when the processor accesses the first memory cell. 2. The processor system according to claim 1, further comprising: a second wiring used for data transfer when the processor accesses the second memory cell.
【請求項5】前記複数のプロセッサは、隣接するプロセ
ッサ相互間でデータの入出力を行う請求項1に記載のプ
ロセッサシステム。
5. The processor system according to claim 1, wherein said plurality of processors input and output data between adjacent processors.
【請求項6】前記プロセッサは、対応するメモリブロッ
クの前記第1のメモリセルから読み出したデータを用い
て所定の演算を行い、当該演算によって得たデータを前
記第2のメモリセルに書き込む請求項1に記載のプロセ
ッサシステム。
6. The processor according to claim 1, wherein said processor performs a predetermined operation using data read from said first memory cell of a corresponding memory block, and writes data obtained by said operation to said second memory cell. 2. The processor system according to claim 1.
【請求項7】前記プロセッサは、前記第1のメモリセル
からのデータの読み出しと、前記第2のメモリセルへの
データの書き込みをバースト方式で行う請求項6に記載
のプロセッサシステム。
7. The processor system according to claim 6, wherein said processor reads data from said first memory cell and writes data to said second memory cell in a burst manner.
【請求項8】マトリクス状に配設された複数のメモリセ
ルを有する記憶回路であって、 第1のカラムデコーダと、 第2のカラムデコーダと、 前記第1のカラムデコーダによって選択されるビット線
に接続された複数の第1のメモリセルと、前記第2のカ
ラムデコーダによって選択されるビット線に接続された
複数の第2のメモリセルとがカラム方向で混在している
記憶領域と、 前記第1のメモリセルおよび前記第2のメモリセルが接
続されたワード線を駆動するロウデコーダとを有する記
憶回路。
8. A storage circuit having a plurality of memory cells arranged in a matrix, comprising: a first column decoder; a second column decoder; and a bit line selected by the first column decoder. A storage area in which a plurality of first memory cells connected to the bit line and a plurality of second memory cells connected to the bit line selected by the second column decoder are mixed in the column direction; A storage circuit having a row decoder that drives a word line to which a first memory cell and the second memory cell are connected.
【請求項9】前記第1のメモリセルと前記第2のメモリ
セルとをカラム方向で交互に配設している請求項8に記
載の記憶回路。
9. The storage circuit according to claim 8, wherein said first memory cells and said second memory cells are alternately arranged in a column direction.
【請求項10】マトリクス状に配設された複数のメモリ
セルを有するメモリモジュールと、所定の処理を行い、
前記メモリモジュールにアクセスを行うプロセッサモジ
ュールとを一の半導体基板上に設けたプロセッサシステ
ムにおいて、 前記メモリモジュールは、 複数のカラムデコーダと、 前記複数のカラムデコーダによってそれぞれ選択される
ビット線に接続された複数のメモリセルがカラム方向で
混在しているメモリと、 前記メモリセルが接続されたワード線を駆動するロウデ
コーダと を有する複数のメモリブロックをカラム方向に配設して
おり、 前記プロセッサモジュールは、前記複数のメモリブロッ
クにそれぞれ対向して設けられた複数のプロセッサを有
するプロセッサシステム。
10. A memory module having a plurality of memory cells arranged in a matrix, performing a predetermined process,
In a processor system in which a processor module for accessing the memory module is provided on one semiconductor substrate, the memory module is connected to a plurality of column decoders and bit lines selected by the plurality of column decoders, respectively. A plurality of memory blocks each having a memory in which a plurality of memory cells are mixed in a column direction and a row decoder driving a word line to which the memory cells are connected are arranged in a column direction. And a processor system having a plurality of processors provided to face the plurality of memory blocks, respectively.
【請求項11】マトリクス状に配設された複数のメモリ
セルを有する記憶回路において、 複数のカラムデコーダと、 前記複数のカラムデコーダによってそれぞれ選択される
ビット線に接続された複数のメモリセルがカラム方向で
混在しているメモリと、 前記メモリセルが接続されたワード線を駆動するロウデ
コーダとを有する記憶回路。
11. A storage circuit having a plurality of memory cells arranged in a matrix, comprising: a plurality of column decoders; and a plurality of memory cells connected to bit lines respectively selected by the plurality of column decoders. A memory circuit having a memory mixed in different directions and a row decoder for driving a word line to which the memory cell is connected.
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