JP2002117674A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2002117674A
JP2002117674A JP2000314428A JP2000314428A JP2002117674A JP 2002117674 A JP2002117674 A JP 2002117674A JP 2000314428 A JP2000314428 A JP 2000314428A JP 2000314428 A JP2000314428 A JP 2000314428A JP 2002117674 A JP2002117674 A JP 2002117674A
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JP
Japan
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input
data
command
read
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000314428A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Horiguchi
真志 堀口
Akifumi Tsukimori
昭文 月森
Riichi Tachibana
利一 立花
Yoshinobu Nakagome
儀延 中込
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Device Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd, Hitachi Consumer Electronics Co Ltd filed Critical Hitachi Device Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory in which an interval from a write-in command to a read-out command can be shortened and an effective data transfer rate can be enhanced. SOLUTION: This device is provided with plural address counters and plural timing generating circuits, provided corresponding to each of plural memory banks, a data bus for read-out and a data bus for write-in provided commonly for plural memory banks, a data output buffer connected to the data bus for read-out, and a data input buffer connected to the data bus for write-in.

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】本発明は半導体装置に係わ
り、特に同期式半導体メモリのデータ転送効率を高める
ことができる方式に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and, more particularly, to a method for improving the data transfer efficiency of a synchronous semiconductor memory.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種電子装置に用いられる記憶素子とし
て、従来の非同期式ダイナミック・ランダムアクセスメ
モリ(DRAM)にかわって、同期式のDRAM(シンクロナスDRA
M、以下SDRAMと略す)が主流になろうとしている。SDRAM
では、データの読出し・書込みはクロックに同期して行
われ、非同期式DRAMよりもデータ転送レートを大きくで
きるのが特徴である。たとえばクロック周波数が100MH
z、データ入出力端子数が16の場合、データ転送レート
は200MB/sとなる。最近では、さらにデータ転送レート
を高めるべく、ダブルデータレート・シンクロナスDRAM
(以下DDR-SDRAMと略す)が登場した。DDR-SDRAMでは、ク
ロックの立上りと立下りのそれぞれに同期してデータの
読出し・書込みが行われるため、データ転送レートはSD
RAMの2倍になる。たとえば上と同じ条件の場合、400MB/
sになる。
2. Description of the Related Art As a storage element used in various electronic devices, a synchronous DRAM (synchronous DRA) is used instead of a conventional asynchronous dynamic random access memory (DRAM).
M, hereafter abbreviated as SDRAM) is about to become mainstream. SDRAM
Is characterized in that data reading / writing is performed in synchronization with a clock, and the data transfer rate can be higher than that of an asynchronous DRAM. For example, the clock frequency is 100MHZ
If z and the number of data input / output terminals is 16, the data transfer rate will be 200 MB / s. Recently, in order to further increase the data transfer rate, double data rate synchronous DRAM
(Hereinafter abbreviated as DDR-SDRAM) has appeared. In DDR-SDRAM, data read / write is performed in synchronization with each of the rising and falling edges of the clock.
It is twice as large as RAM. For example, under the same conditions as above, 400MB /
s.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のSDRAM
やDDR-SDRAMには、読出しと書込みが混在する場合、十
分にデータ転送レートを高めることができないという問
題があった。これを図を用いて説明する。
However, the conventional SDRAM
And DDR-SDRAM have a problem that when reading and writing are mixed, the data transfer rate cannot be sufficiently increased. This will be described with reference to the drawings.

【0004】図18は、DDR-SDRAMにおいて書込みに続
いて読出しを行った場合のタイミングチャートである。
バースト長(データを連続書込みもしくは読出しする回
数)はBL=4、読出しレイテンシ(読出しコマンドから最初
のデータが出力されるまでのサイクル数)はCLR=2、書
込みレイテンシ(書込みコマンドから最初のデータが入
力されるまでのサイクル数)はCLW=1の場合である。CLK
と/CLKは差動のクロック、DQはデータ入出力端子であ
る。時刻t0において書込みコマンド(Write)が入力さ
れ、時刻t1から4回データが入力される(D0〜D3)。時刻
t4において読出しコマンド(Read)が入力され、時刻t6か
ら4回データが出力される(Q0〜Q3)。ここで問題になる
のは、4回分のデータD0〜D3をすべて書き込むために
は、書込みコマンドから読出しコマンドまでの間隔tWRD
を十分とらなければならないことである。なぜならば、
書込みの途中で読出しコマンドが入力されると、書込み
動作が中断されてしまうからである。従来のDDR-SDRAM
では、tWRDは(BL/2+2)サイクルとらなければならないの
が普通であり、たとえばBL=4ならば図に示すようにtWRD
=4サイクルとなる。このため、書込みと読出しとが混在
する場合、コマンド入力間隔をつめることができず、実
効的なデータ転送レートが上がらないという問題があっ
た。
FIG. 18 is a timing chart in the case where reading is performed after writing in the DDR-SDRAM.
The burst length (the number of times data is continuously written or read) is BL = 4, the read latency (the number of cycles from the read command until the first data is output) is CLR = 2, and the write latency (the first data from the write command is (The number of cycles until input) is when CLW = 1. CLK
And / CLK are differential clocks, and DQ is a data input / output terminal. At time t0, a write command (Write) is input, and data is input four times from time t1 (D0 to D3). Times of Day
At t4, a read command (Read) is input, and data is output four times from time t6 (Q0 to Q3). The problem here is that to write all four data D0 to D3, the interval tWRD from the write command to the read command
Is to take enough. because,
This is because if a read command is input during writing, the writing operation is interrupted. Conventional DDR-SDRAM
In general, tWRD must take (BL / 2 + 2) cycles. For example, if BL = 4, tWRD
= 4 cycles. For this reason, when writing and reading coexist, there is a problem that the command input interval cannot be reduced and the effective data transfer rate does not increase.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明による半導体装置では、それぞれ独立に動作
可能な複数のメモリバンクと、上記複数のメモリバンク
のそれぞれに対応して設けられた複数のアドレスカウン
タおよび複数のタイミング発生回路と、上記複数のメモ
リバンクに共通に設けられた読出し用データバスおよび
書込み用データバスと、上記読出し用データバスに接続
されたデータ出力バッファと、上記書込み用データバス
に接続されたデータ入力バッファとを有する。これによ
り、1つのメモリバンクが読出し動作を行っているとき
に、他のメモリバンクが書込み動作を行うことが可能に
なる。
In order to solve the above-mentioned problems, in a semiconductor device according to the present invention, a plurality of memory banks operable independently of each other and a plurality of memory banks provided corresponding to each of the plurality of memory banks are provided. A plurality of address counters and a plurality of timing generating circuits; a read data bus and a write data bus commonly provided in the plurality of memory banks; a data output buffer connected to the read data bus; A data input buffer connected to the data bus. Thus, while one memory bank is performing a read operation, another memory bank can perform a write operation.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1に本発明によるDDR-SDRAMの
構成を示す。図中、CLKINクロック入力回路、ICGは内部
クロック発生回路であり、外部から入力された差動クロ
ックCLK、/CLK(信号名の前の"/"は負論理の信号である
ことを示す)から内部クロックCCLK、/CCLK、/BCLKを発
生する。CBはコマンド入力回路、CLはコマンドラッチ回
路、CDはコマンドデコーダ、SMはステートマシンであ
る。外部から入力された信号/RAS、/CAS、/WE、/CSおよ
びバンクアドレス信号BA0、BA1はCLでラッチされ、CDで
デコードされて、SMで内部状態を設定するのに用いられ
る。M0〜M3はメモリバンクである。図には記載を省略し
てあるが、各メモリバンクは、ワード線とビット線の交
点にメモリセルが配列されたメモリアレーと、所望のメ
モリセルを選択するためのロウデコーダおよびカラムデ
コーダを有する。ABはアドレス入力回路であり、外部ア
ドレス信号Ai (i=0〜n、nはたとえば12)を受け取る。AC
0〜AC3はカラムアドレスカウンタ、PD0〜PD3はカラムプ
リデコーダ、TG0〜TG3はタイミング発生回路、CCG0〜CC
G3はカラムアドレスカウンタの動作を制御するためのク
ロック発生回路である。これらの回路は、各メモリバン
クに対応して設けられている。カラムプリデコーダはメ
モリバンク内のカラムデコーダにアドレス信号を供給
し、タイミング発生回路はメモリバンクの読出し、書込
み動作を制御する。なお、メモリバンク内のロウデコー
ダにアドレス信号を供給するためのロウプリデコーダは
記載を省略してある。RDBは読出し用データバス、WDBは
書込み用データバスである。これらのバスはメモリバン
クに共通に設けられている。PSはパラレル/シリアル変
換回路、SPはシリアル/パラレル変換回路、DINはデー
タ入力バッファ、DOUTはデータ出力バッファである。読
出し時には、メモリバンクから読み出されたデータがRD
Bを通ってPSでパラレル/シリアル変換され、DOUTから
データ入出力端子DQに出力される。書込み時にはDQから
入力されたデータがDINを介してSPでシリアル/パラレ
ル変換され、WDBを通ってメモリバンクに書込まれる。P
S、SPを設けるのは、データの入出力は1サイクルに2
回(CLKの立上り時と立下り時)であるのに対し、メモ
リの内部回路の動作は1サイクルに1回だからである。
PS、SP、DIN、DOUT、DQは、図には各1個しか記載され
ていないが、実際には複数個(たとえば4個〜16個)あ
ってもよい。
FIG. 1 shows the configuration of a DDR-SDRAM according to the present invention. In the figure, CLKIN clock input circuit, ICG is an internal clock generation circuit, and from the differential clock CLK, / CLK (“/” before the signal name indicates a negative logic signal) Generates internal clocks CCLK, / CCLK and / BCLK. CB is a command input circuit, CL is a command latch circuit, CD is a command decoder, and SM is a state machine. The externally input signals / RAS, / CAS, / WE, / CS and the bank address signals BA0, BA1 are latched by CL, decoded by CD, and used to set the internal state by SM. M0 to M3 are memory banks. Although not shown in the figure, each memory bank has a memory array in which memory cells are arranged at intersections of word lines and bit lines, and a row decoder and a column decoder for selecting a desired memory cell. . AB is an address input circuit, which receives an external address signal Ai (i = 0 to n, n is 12, for example). AC
0 to AC3 are column address counters, PD0 to PD3 are column predecoders, TG0 to TG3 are timing generation circuits, CCG0 to CC
G3 is a clock generation circuit for controlling the operation of the column address counter. These circuits are provided corresponding to each memory bank. The column predecoder supplies an address signal to a column decoder in the memory bank, and the timing generation circuit controls a read / write operation of the memory bank. A row predecoder for supplying an address signal to a row decoder in a memory bank is omitted. RDB is a read data bus, and WDB is a write data bus. These buses are provided commonly to the memory banks. PS is a parallel / serial converter, SP is a serial / parallel converter, DIN is a data input buffer, and DOUT is a data output buffer. At the time of reading, the data read from the memory bank
The signal is parallel / serial converted by the PS through B and output from DOUT to the data input / output terminal DQ. At the time of writing, the data input from DQ is serial / parallel converted by the SP via DIN and written to the memory bank through WDB. P
S and SP are provided because data input / output is 2 per cycle.
This is because the operation of the internal circuit of the memory is performed once per cycle, while the operation is performed once (when the CLK rises and falls).
Although only one PS, SP, DIN, DOUT, and DQ are shown in the figure, there may be a plurality (for example, 4 to 16) in practice.

【0007】本発明の第1の特徴は、各メモリバンクに
対応して個別にアドレスカウンタおよびタイミング発生
回路を設けたことである。第2の特徴はRDBとWDBとを別
々に設けたことである。これにより、後に詳しく説明す
るように、1つのメモリバンク(たとえばM0)が読出し
動作を行っているときに、他のメモリバンク(たとえば
M1)が書込み動作を行うことが可能になる。すなわち、
アドレスカウンタが個別に設けられているので、AC0が
メモリバンクM0の読出しアドレスを、AC1がメモリバン
クM1の書込みアドレスを発生するようにすればよい。さ
らに、読出し用データバスと書込み用データバスとが別
々であるから、データがバス上で競合することはない。
A first feature of the present invention is that an address counter and a timing generation circuit are individually provided for each memory bank. The second feature is that RDB and WDB are provided separately. Thus, as will be described in detail later, when one memory bank (for example, M0) is performing a read operation, another memory bank (for example, M0)
M1) can perform a write operation. That is,
Since the address counters are individually provided, AC0 may generate the read address of the memory bank M0, and AC1 may generate the write address of the memory bank M1. Further, since the read data bus and the write data bus are separate, data does not conflict on the bus.

【0008】次に図1のDDR-SDRAMを構成する主要な回
路について図面を用いて詳しく説明する。
Next, main circuits constituting the DDR-SDRAM of FIG. 1 will be described in detail with reference to the drawings.

【0009】図2はクロック入力回路CLKBおよび内部ク
ロック発生回路ICGの回路図である。クロック入力回路C
LKBは、PチャネルMOSトランジスタMP1、MP2とNチャネル
MOSトランジスタMN1、MN2、MN3から成る差動アンプと、
インバータIV1から構成されている。この差動アンプは
エネーブル信号ENが高電位("H")のときに活性化され
る。ENが低電位("L")のときはMN3がオフ状態になって、
差動アンプの電流がカットオフされる。外部クロック信
号CLK、/CLKの間の電位差は差動アンプとIV1により増幅
され、信号CLKINとして出力される。なお、PチャネルMO
SトランジスタMP3は、信号ENが"L"のとき、IV1の入力端
子を"H"に固定して、IV1に貫通電流が流れるのを防止す
るためである。
FIG. 2 is a circuit diagram of the clock input circuit CLKB and the internal clock generation circuit ICG. Clock input circuit C
LKB is composed of P-channel MOS transistors MP1 and MP2 and N-channel
A differential amplifier composed of MOS transistors MN1, MN2 and MN3;
It consists of an inverter IV1. This differential amplifier is activated when the enable signal EN is at a high potential ("H"). When EN is low potential ("L"), MN3 is turned off,
The current of the differential amplifier is cut off. The potential difference between the external clock signals CLK and / CLK is amplified by the differential amplifier and IV1, and output as the signal CLKIN. In addition, P channel MO
The S transistor MP3 fixes the input terminal of the IV1 to “H” when the signal EN is “L” to prevent a through current from flowing through the IV1.

【0010】内部クロック発生回路ICGは2個のワンシ
ョット回路OSから成る。一方はCLKINから内部クロックC
CLK、/CCLKを発生し、他方はCLKINから/BCLKを発生す
る。後者は前者とほとんど同じ回路構成なので、図では
回路構成の記載を省略してある。後述のように、CCLKは
コマンドラッチで、/CCLKはコマンドデコーダで、/BCLK
はステートマシンとカウンタクロック発生回路で用いら
れる。次にワンショット回路の動作を説明する。
The internal clock generation circuit ICG is composed of two one-shot circuits OS. One is from CLKIN to internal clock C
CLK and / CCLK are generated, and the other generates / BCLK from CLKIN. Since the latter has almost the same circuit configuration as the former, the description of the circuit configuration is omitted in the figure. As described below, CCLK is a command latch, / CCLK is a command decoder, and / BCLK
Is used in the state machine and the counter clock generation circuit. Next, the operation of the one-shot circuit will be described.

【0011】初期状態ではノードN1が"H"であり、出力C
CLKは"L"、/CCLKは"H"である。ノードN1の電位は2個の
インバータIV4、IV6(IV6は電流駆動能力の小さいイン
バータである)から成るラッチによって保持されてい
る。また、インバータIV8の出力が"L"なので、NANDゲー
トNA2の出力が"H"、NA1の出力は"L"、インバータIV9の
出力すなわちノードN2は"H"である。ここで入力CLKIN
が"L"から"H"に遷移すると、2個のNチャネルMOSトラン
ジスタMN4、MN5がともにオン状態になり、ノードN1
が”L”になる。これにより、CCLKは"H"に、/CCLKは"
L"になる。一方、インバータIV4の出力は"H"、IV5の出
力は"L"になり、遅延回路DLY1の遅延時間分だけ経過し
た後、DLY1の出力が"L"になる。すると、NANDゲートNA1
の出力が"H"に、インバータIV9の出力すなわちノードN2
が"L"になる。PチャネルMOSトランジスタMP4がオンに、
NチャネルMOSトランジスタMN5がオフになるので、ノー
ドN1が"H"に戻り、CCLKは"L"に、/CCLKは"H"にそれぞれ
戻る。以上の説明からわかるように、CCLKが"H"になっ
ている期間(/CCLKが"L"になっている期間)は遅延回路
DLY1の遅延時間で決定され、入力CLKINが"H"になってい
る期間にはよらないのが特徴である。そのため、外部ク
ロック信号のデューティに関係なく、コマンドラッチ、
コマンドデコーダなどの回路の動作に適した幅を持った
内部クロック信号を作ることができる。なお、/PUPはリ
セット信号であり、たとえば電源オン時に"L"になる信
号である。これが"L"のときNA1、NA2から成るラッチは
リセットされる(上記の初期状態になる)。
In the initial state, the node N1 is "H" and the output C
CLK is "L" and / CCLK is "H". The potential of the node N1 is held by a latch including two inverters IV4 and IV6 (IV6 is an inverter having a small current driving capability). Since the output of the inverter IV8 is "L", the output of the NAND gate NA2 is "H", the output of NA1 is "L", and the output of the inverter IV9, that is, the node N2 is "H". Where input CLKIN
Transitions from "L" to "H", the two N-channel MOS transistors MN4 and MN5 are both turned on, and the node N1
Becomes “L”. As a result, CCLK becomes "H" and / CCLK becomes "H".
On the other hand, the output of the inverter IV4 becomes "H" and the output of the inverter IV5 becomes "L", and after the delay time of the delay circuit DLY1 has elapsed, the output of DLY1 becomes "L". NAND gate NA1
Becomes "H", the output of inverter IV9, that is, node N2
Becomes "L". P-channel MOS transistor MP4 turns on,
Since the N-channel MOS transistor MN5 is turned off, the node N1 returns to “H”, CCLK returns to “L”, and / CCLK returns to “H”. As can be seen from the above description, the delay circuit is used during the period when CCLK is "H" (the period when / CCLK is "L").
It is determined by the delay time of DLY1, and does not depend on the period during which the input CLKIN is "H". Therefore, regardless of the duty of the external clock signal, the command latch,
An internal clock signal having a width suitable for operation of a circuit such as a command decoder can be generated. Note that / PUP is a reset signal, for example, a signal that becomes "L" when the power is turned on. When this is "L", the latch consisting of NA1 and NA2 is reset (the initial state described above).

【0012】図3はコマンド入力回路CBおよびコマンド
ラッチCLの回路図である。コマンド信号/RAS、/CAS、/W
E、/CS、およびバンクアドレス信号BA0、BA1のそれぞれ
について入力回路とラッチが設けられている。CBは前述
のクロック入力バッファと同じ回路であるので回路構成
の記載を省略してある。ただし、差動入力信号の代わり
にシングルエンドの信号と基準電圧VREFが入力されてい
る点が異なる。CLは前述の内部クロック信号CCLKを用い
て入力信号をラッチする。CCLKが"L"のときはクロック
インバータCIV1の出力がローインピーダンス、CIV2の出
力がハイインピーダンスになるので、入力信号がそのま
ま出力される。CCLKが"H"のときはCIV1の出力がハイイ
ンピーダンス、CIV2の出力がローインピーダンスになる
ので、入力信号は無視され、状態が保持される。なお、
クロックインバータは図16(a)に示す回路で実現でき
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of the command input circuit CB and the command latch CL. Command signal / RAS, / CAS, / W
An input circuit and a latch are provided for each of E, / CS, and bank address signals BA0 and BA1. Since CB is the same circuit as the above-mentioned clock input buffer, the description of the circuit configuration is omitted. The difference is that a single-ended signal and a reference voltage VREF are input instead of the differential input signal. The CL latches an input signal using the above-described internal clock signal CCLK. When CCLK is "L", the output of the clock inverter CIV1 is low impedance and the output of CIV2 is high impedance, so that the input signal is output as it is. When CCLK is "H", the output of CIV1 becomes high impedance and the output of CIV2 becomes low impedance, so that the input signal is ignored and the state is maintained. In addition,
The clock inverter can be realized by the circuit shown in FIG.

【0013】図4から図6まではコマンドデコーダの回
路図である。DDR-SDRAMでは/RAS、/CAS、/WE、/CSなど
の信号の組み合わせによってコマンドを指定する方法が
標準化されており、本実施例もその標準化された方法に
従っている。コマンドにはバンクアクティブコマンドや
リフレッシュコマンドなどもあるが、ここでは本発明に
関係のある読出し、書込み関係のコマンドについてのみ
示す。
FIGS. 4 to 6 are circuit diagrams of the command decoder. In DDR-SDRAM, a method of designating a command by a combination of signals such as / RAS, / CAS, / WE, and / CS is standardized, and the present embodiment also follows the standardized method. Commands include a bank active command and a refresh command, but here, only commands related to reading and writing related to the present invention are shown.

【0014】図4に読出しコマンドのデコーダを示す。
メモリバンクM0〜M3に対応したコマンドデコーダCDR1が
4個とメモリバンクに共通なコマンドデコーダCDR2が1
個設けられている。CDR1中のNANDゲートNA20、NA21とNO
RゲートNO20によって、コマンド信号とバンクアドレス
のANDがとられ、クロックインバータCIV20、CIV21とイ
ンバータIV22から成るラッチによってラッチされて出力
RDY[0]となる。ラッチには内部クロック信号/CCLKを用
いている。さらにANDゲートで/CCLKの反転信号とのAND
が取られて出力RD[0]となる。メモリバンクM0に対する
読出しコマンドが入力されると、CST、RASB、CAST、WE
B、BA0B、BA1Bがすべて"H"になるので、RDY[0]は/CCLK
の立下りエッジで"H"になり、1サイクルの間保持され
る。RD[0]は/CCLKの立下りエッジで"H"になり、/CCLKの
立上りエッジで"L"になる。すなわち、/CCLKが"L"の期
間だけ"H"になる。CDR2もCDR1とほぼ同様な構成である
が、バンクアドレスが入力されていないことと、出力が
シフトレジスタSR20によって2サイクル分(一般にはCL
W+1サイクル)遅らされることが異なる。出力RD2は読出
しコマンド(メモリバンクに関係なく)が入力された2
サイクル後に"H"になる。
FIG. 4 shows a read command decoder.
Four command decoders CDR1 corresponding to the memory banks M0 to M3 and one command decoder CDR2 common to the memory banks
Are provided. NAND gates NA20, NA21 and NO in CDR1
The command signal and the bank address are ANDed by the R gate NO20 and latched and output by the latch composed of the clock inverters CIV20 and CIV21 and the inverter IV22.
It becomes RDY [0]. The internal clock signal / CCLK is used for the latch. In addition, AND gate with inverted signal of / CCLK by AND gate
Is taken and the output becomes RD [0]. When a read command is input to memory bank M0, CST, RASB, CAST, WE
Since B, BA0B, and BA1B all become "H", RDY [0] is set to / CCLK
Becomes "H" at the falling edge of, and is held for one cycle. RD [0] goes "H" at the falling edge of / CCLK and goes "L" at the rising edge of / CCLK. That is, it becomes “H” only during the period when / CCLK is “L”. CDR2 has almost the same configuration as CDR1, except that no bank address is input and the output is shifted for two cycles by shift register SR20 (generally CL1 is output).
W + 1 cycle) differently delayed. Output RD2 is 2 when a read command (regardless of memory bank) is input.
It becomes "H" after the cycle.

【0015】図4に用いられるシフトレジスタSR20は、
たとえば図7(a)の回路で実現できる。ここでは内部ク
ロック信号/BCLKによって入力信号RDYを2サイクル分遅
らせている。ここでRSTはリセット信号であり、たとえ
ば電源オン時にシフトレジスタの内容をクリアするのに
用いられる。
The shift register SR20 used in FIG.
For example, it can be realized by the circuit of FIG. Here, the input signal RDY is delayed by two cycles by the internal clock signal / BCLK. Here, RST is a reset signal, which is used, for example, to clear the contents of the shift register when the power is turned on.

【0016】図5に書込みコマンドのデコーダCDWおよ
びバーストストップコマンドのデコーダCDSを示す。CDW
ではCDR2と同様、出力をシフトレジスタSR30によって2
サイクル分(一般にはCLW+1サイクル)遅らせている。
メモリバンクM0に対する書込みコマンドが入力される
と、2サイクル後に出力WT2[0]とWT2Y[0]が出る。WT2Y
[0]は1サイクルの間"H"になり、WT2[0]は/CCLKが"L"の
期間だけ"H"になる。バーストストップコマンドが入力
されると、信号BSTが/CCLKが"L"の期間だけ"H"になる。
FIG. 5 shows a decoder CDW for a write command and a decoder CDS for a burst stop command. CDW
Then, as in CDR2, the output is shifted by shift register SR30 to 2
It is delayed by one cycle (generally CLW + 1 cycle).
When a write command is input to the memory bank M0, outputs WT2 [0] and WT2Y [0] are output after two cycles. WT2Y
[0] goes "H" for one cycle, and WT2 [0] goes "H" only while / CCLK is "L". When the burst stop command is input, the signal BST becomes “H” only while the / CCLK is “L”.

【0017】図5で用いられるシフトレジスタSR30は、
たとえば図7(b)の回路で実現できる。ここでは内部ク
ロック信号/BCLKによって入力信号WTY[0]を2サイクル
分遅らせている。ここでRSTはリセット信号であり、た
とえば電源オン時にシフトレジスタの内容をクリアする
のに用いられる。また、RD[0]およびPRE[0]によっても
シフトレジスタの内容はクリアされるようになっている
が、この理由については後述する。ここで用いているク
ロックNANDゲートは図16(b)の回路で実現できる。
The shift register SR30 used in FIG.
For example, it can be realized by the circuit of FIG. Here, the input signal WTY [0] is delayed by two cycles by the internal clock signal / BCLK. Here, RST is a reset signal, which is used, for example, to clear the contents of the shift register when the power is turned on. The contents of the shift register are also cleared by RD [0] and PRE [0]. The reason for this will be described later. The clock NAND gate used here can be realized by the circuit in FIG.

【0018】図6にプリチャージコマンドのデコーダCD
Pを示す。全バンクプリチャージコマンドが入力された
とき(このとき信号A10Tが"H"である)は、出力信号PRE
[0]〜PRE[3]がすべて"H"になる。特定のメモリバンクに
対するプリチャージコマンドが入力されたときは、バン
クアドレスによってPRE[0]〜PRE[3]のどれか1つだけ
が"H"になる。いずれの場合も、/CCLKが"L"の期間だけ"
H"になる。
FIG. 6 shows a decoder CD for a precharge command.
Indicates P. When the all bank precharge command is input (at this time, the signal A10T is "H"), the output signal PRE
[0] to PRE [3] all become "H". When a precharge command for a specific memory bank is input, only one of PRE [0] to PRE [3] becomes "H" depending on the bank address. In any case, only when / CCLK is "L"
H ".

【0019】図8にステートマシンSMの回路図を示す。
ステートマシンにはバンクの活性状態、非活性状態を示
すためのものもあるが、ここでは本発明に関係のある読
出し、書込み関係のステートマシンについてのみ示す。
読出し、書込み関係のステートマシンは、各メモリバン
クに対応して1組、計4組設けられているが、図では簡
単のためメモリバンクM0用の回路についてのみ示す。出
力信号BRD[0]はメモリバンクM0がバースト読出し中に"
H"になる信号であり、BWT[0]はメモリバンクM0がバース
ト書込み中に"H"になる信号である。
FIG. 8 shows a circuit diagram of the state machine SM.
Some state machines indicate the active state and the inactive state of the bank. However, here, only the state machines related to reading and writing related to the present invention will be described.
One set of read / write-related state machines is provided for each memory bank, that is, four sets in total. However, for simplicity, only a circuit for the memory bank M0 is shown in the figure. The output signal BRD [0] is output while the memory bank M0 is performing burst read.
HWT, and BWT [0] is a signal which becomes "H" during burst writing of the memory bank M0.

【0020】BRD[0]の状態は2個のNANDゲートNA52、NA
54から成るラッチによって保持される。RD[0]が"H"にな
ったとき、すなわちメモリバンクM0に対する読出しコマ
ンドが入力されたときに、ラッチはセットされる。ラッ
チがリセットされるのは次の(1)〜(4)のうちのいずれか
の場合である。
The state of BRD [0] is determined by two NAND gates NA52 and NA52.
It is held by a latch consisting of 54. When RD [0] becomes "H", that is, when a read command for the memory bank M0 is input, the latch is set. The latch is reset in any of the following cases (1) to (4).

【0021】(1) 他のメモリバンクに対する読出しコマ
ンドが入力されたとき。このときRD[1]〜RD[3]のうちの
いずれかが"H"になる。
(1) When a read command for another memory bank is input. At this time, any one of RD [1] to RD [3] becomes "H".

【0022】(2) バーストストップコマンドが入力され
たとき。このときはBSTOPが"H"になる。
(2) When a burst stop command is input. At this time, BSTOP becomes "H".

【0023】(3) 全バンク、あるいはバンクM0に対する
プリチャージコマンドが入力されたとき。このときはPR
E[0]が"H"になる。
(3) When a precharge command for all banks or bank M0 is input. In this case PR
E [0] becomes "H".

【0024】(4) バースト読出しが終了したとき。バー
スト読出しの最後のサイクルでBEND[0]が"H"になり、次
のサイクルでNANDゲートNA50の出力が(/BCLKが"L"の期
間だけ)"L"になる。
(4) When burst reading is completed. BEND [0] becomes “H” in the last cycle of the burst read, and the output of the NAND gate NA50 becomes “L” in the next cycle (only during the period when / BCLK is “L”).

【0025】BWT[0]の状態は2個のNANDゲートNA53、NA
55から成るラッチによって保持される。WT2[0]が"H"に
なったとき、すなわちメモリバンクM0に対する書込みコ
マンドが入力された2サイクル後に、ラッチはセットさ
れる。ラッチがリセットされるのは次の(1)〜(5)のうち
のいずれかの場合である。
The state of BWT [0] is determined by two NAND gates NA53 and NA53.
It is held by a latch consisting of 55. When WT2 [0] becomes "H", that is, two cycles after a write command to the memory bank M0 is input, the latch is set. The latch is reset in any of the following cases (1) to (5).

【0026】(1) 他のメモリバンクに対する書込みコマ
ンドが入力されたときから2サイクル後。このときWT2
[1]〜WT2[3]のうちのいずれかが"H"になる。
(1) Two cycles after a write command for another memory bank is input. At this time WT2
One of [1] to WT2 [3] becomes "H".

【0027】(2) 読出しコマンド(どのメモリバンクで
も)が入力されたときから2サイクル後。このときRD2
が"H"になる。
(2) Two cycles after a read command (in any memory bank) is input. At this time, RD2
Becomes "H".

【0028】(3) メモリバンクM0に対する読出しコマン
ドが入力されたとき。このときRD[0]が"H"になる。
(3) When a read command for the memory bank M0 is input. At this time, RD [0] becomes "H".

【0029】(4) 全バンク、あるいはバンクM0に対する
プリチャージコマンドが入力されたとき。このときはPR
E[0]が"H"になる。
(4) When a precharge command for all banks or bank M0 is input. In this case PR
E [0] becomes "H".

【0030】(5) バースト書込みが終了したとき。バー
スト書込みの最後のサイクルでBEND[0]が"H"になり、次
のサイクルでNANDゲートNA51の出力が(/BCLKが"L"の期
間だけ)"L"になる。
(5) When burst writing is completed. BEND [0] becomes "H" in the last cycle of the burst write, and the output of the NAND gate NA51 becomes "L" in the next cycle (only during the period when / BCLK is "L").

【0031】図9にカウンタクロック発生回路CCG0〜CC
G3の回路図を示す。各メモリバンクに対応して1個、計
4個の回路が設けられている。以下の説明では、メモリ
バンクM0用の回路CCG0に付いて述べる。
FIG. 9 shows counter clock generation circuits CCG0 to CCG.
The circuit diagram of G3 is shown. A total of four circuits are provided, one for each memory bank. In the following description, the circuit CCG0 for the memory bank M0 will be described.

【0032】出力信号のうち、出力信号YCLK1[0]はアド
レスカウンタAC0に対して外部アドレスのとりこみを指
示する信号であり、YCLK2[0]はアドレスカウンタAC0に
カウントアップを指示する信号である。YCLK1[0]は、メ
モリバンクM0に対する読出しコマンドが入力されたとき
(このときRDY[0]が"H"になる)、あるいは書込みコマ
ンドが入力されてから2サイクル後(このときWTY2[0]
が"H"になる)に"H"になる。いずれの場合も、/BCLKが"
L"の期間だけ"H"になる。出力信号YCLK2[0]はメモリバ
ンクM0がバースト読出し中(このときBRD[0]が"H"にな
っている)あるいはバースト書込み中(このときBWT[0]
が"H"になっている)であって、かつメモリバンクM0に
対して新たな読出し、書込みコマンドが入力されない場
合に"H"になる。YCLK2[0]も/BCLKが"L"の期間だけ"H"に
なる。なお、/BCLKの入力部に遅延回路DLY0が挿入され
ているのは、信号BRD[0]、BWT[0]が確定するまで待つた
めである。
Among the output signals, the output signal YCLK1 [0] is a signal for instructing the address counter AC0 to take in an external address, and the YCLK2 [0] is a signal for instructing the address counter AC0 to count up. YCLK1 [0] is input when a read command to memory bank M0 is input (RDY [0] becomes "H" at this time) or two cycles after the write command is input (WTY2 [0] at this time)
Becomes "H"). In either case, / BCLK is "
It becomes "H" only during the period of "L". The output signal YCLK2 [0] is during burst reading of the memory bank M0 (BRD [0] is "H" at this time) or during burst writing (BWT [ 0]
Is "H") and a new read / write command is not input to the memory bank M0. YCLK2 [0] also goes "H" only while / BCLK is "L". The reason why the delay circuit DLY0 is inserted in the input portion of / BCLK is to wait until the signals BRD [0] and BWT [0] are determined.

【0033】図10にタイミング発生回路の回路図を示
す。タイミング発生回路は、各メモリバンクに対応して
1個、計4個設けられているが、図では簡単のためメモ
リバンクM0用の回路TG0についてのみ示す。
FIG. 10 is a circuit diagram of the timing generation circuit. Although four timing generation circuits are provided, one for each memory bank, only a circuit TG0 for the memory bank M0 is shown in the figure for simplicity.

【0034】タイミング発生回路TG0は、前記のカウン
タ用クロック信号YCLK1[0]またはYCLK2[0]が"H"になっ
たとき、出力信号YIOR[0]またはYIOW[0]を発生する。YC
LK1[0]とYCLK2[0]のORが取られ、遅延回路DLY70の遅延
時間だけ後にワンショット発生回路OS70からワンショッ
トパルスYIOEが出力される。OS70はたとえば図2のOSと
同様な回路で実現できる。メモリバンクM0のバースト読
出し中または書込み中のとき(このときはBRD[0]または
BWT[0]が"H"になっている)は、YRWL[0]、続いてYRWLD
[0]が出力される。これにより、バースト読出し中なら
ばYIOR[0]が、バースト書込み中ならばYIOW[0]が出力さ
れる。YIOR[0]またはYIOW[0]は、メモリバンクM0内のカ
ラムデコーダを制御し、ビット線からデータバスRDBへ
のデータ読出し、あるいはデータバスWDBからビット線
へのデータ書込みのタイミングを決定するのに用いられ
る。なお、BRD[0]を一旦CINV70、CINV72、IV74から成る
ラッチを通してからANDゲートA70でANDを取っているの
は、YRWL[0]が/BCLKよりも1サイクル以上遅延している
場合でも正しくYIOR[0]を出力するためである。BWT[0]
についても同様である。
The timing generation circuit TG0 generates an output signal YIOR [0] or YIOW [0] when the above-mentioned counter clock signal YCLK1 [0] or YCLK2 [0] becomes "H". YC
The OR of LK1 [0] and YCLK2 [0] is obtained, and the one-shot generating circuit OS70 outputs the one-shot pulse YIOE after the delay time of the delay circuit DLY70. The OS 70 can be realized by a circuit similar to the OS of FIG. 2, for example. During burst reading or writing of memory bank M0 (in this case, BRD [0] or
BWT [0] is "H") is YRWL [0], then YRWLD
[0] is output. As a result, YIOR [0] is output during burst reading, and YIOW [0] is output during burst writing. YIOR [0] or YIOW [0] controls the column decoder in the memory bank M0 and determines the timing of reading data from the bit line to the data bus RDB or writing data from the data bus WDB to the bit line. Used for The reason that BRD [0] is once ANDed by the AND gate A70 after passing through the latch composed of CINV70, CINV72, and IV74 is correct even if YRWL [0] is delayed by one cycle or more than / BCLK. This is to output [0]. BWT [0]
The same applies to.

【0035】次に、本実施例の動作を図面を用いて説明
する。図11〜図14は、メモリバンクM0に対する書込
みコマンド(Write)に続いて同バンクへの読出しコマ
ンド(Read)が入力された場合の動作タイミングチャー
トである。図11はWriteの1サイクル後、図12は2
サイクル後、図13は3サイクル後、図14は4サイク
ル後にReadが入力された場合である。いずれもバースト
長はBL=4、読出しレイテンシはCLR=2、書込みレイテン
シはCLW=1の場合である。なお、メモリバンクM0はあら
かじめバンクアクティブコマンドによって活性化されて
いるものとする。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIGS. 11 to 14 are operation timing charts when a read command (Read) to the memory bank M0 is input after a write command (Write) to the memory bank M0. FIG. 11 shows one cycle after Write, and FIG.
13 shows the case where Read is input after three cycles, and FIG. 14 shows the case where Read is input after four cycles. In each case, the burst length is BL = 4, the read latency is CLR = 2, and the write latency is CLW = 1. It is assumed that the memory bank M0 has been activated in advance by a bank active command.

【0036】まず、図11について説明する。時刻t0に
おいて書込みコマンドが入力されると、WTY[0]が"H"に
なる。これはシフトレジスタSR30によりシフトされる
が、時刻t1において読出しコマンドが入力されてRD[0]
が"H"になるので、前述のようにシフトレジスタにクリ
アがかかり(図7参照)、2サイクル後のt2になってもW
T2Y[0]は"H"にならない。したがって、BWT[0]は"H"にな
らず、メモリバンクM0に対する書込みは実行されない。
一方、t1においてRD[0]が"H"になるので、BRD[0]が"H"
になり、メモリバンクM0からの読出し動作が開始され
る。YCLK1[0]が出力され、アドレス端子から入力された
アドレス"b"がアドレスカウンタAC0にセットされ、その
出力AY[0]は"b"となる。これにより、カラムアドレス"
b"および"b+1"のビット線からデータがデータバスRDBに
読み出される。次のサイクルではYCLK2[0]が出力され、
AY[0]はカウントアップされて"b+2"となり、カラムアド
レス"b+2"および"b+3"のビット線からデータがデータバ
スRDBに読み出される。読み出されたデータは時刻t3か
らDQ端子に出力される(Q0〜Q3)。AY[0]が"b+2"にカウ
ントアップされると、バースト終了信号BEND[0]が"H"に
なり、次のサイクルでBRD[0]が"L"になり、読出し動作
が終了する。読み出された一連のデータはt3からDQ端子
に出力される。カラムアドレス"b"および"b+1"のデータ
がパラレル/シリアル変換されて出力データQ0、Q1とな
り、"b+2"および"b+3"のデータがパラレル/シリアル変
換されて出力データQ2、Q3となる。
First, FIG. 11 will be described. When a write command is input at time t0, WTY [0] becomes "H". This is shifted by the shift register SR30. At time t1, a read command is input and RD [0]
Becomes "H", so that the shift register is cleared as described above (see FIG. 7).
T2Y [0] does not become "H". Therefore, BWT [0] does not become “H”, and writing to memory bank M0 is not executed.
On the other hand, at t1, RD [0] becomes "H", so that BRD [0] becomes "H".
, And the read operation from the memory bank M0 is started. YCLK1 [0] is output, the address “b” input from the address terminal is set in the address counter AC0, and the output AY [0] becomes “b”. As a result, the column address "
Data is read out from the bit lines “b” and “b + 1” to the data bus RDB, and in the next cycle, YCLK2 [0] is output,
AY [0] is counted up to "b + 2", and data is read out from the bit lines of the column addresses "b + 2" and "b + 3" to the data bus RDB. The read data is output to the DQ terminal from time t3 (Q0 to Q3). When AY [0] is counted up to "b + 2", the burst end signal BEND [0] becomes "H", and BRD [0] becomes "L" in the next cycle, and the read operation ends. I do. The read series of data is output to the DQ terminal from t3. The data at the column addresses "b" and "b + 1" are converted from parallel / serial to output data Q0 and Q1, and the data at "b + 2" and "b + 3" are converted from parallel / serial to output data Q2. , Q3.

【0037】図12も図11とほとんど同様である。こ
の場合もWTY[0]がシフトレジスタSR30内をシフトされて
いる間にクリアがかかるので、WT2Y[0]は"H"にならず、
書込み動作は実行されない。
FIG. 12 is almost the same as FIG. In this case as well, since WTY [0] is cleared while being shifted in the shift register SR30, WT2Y [0] does not become “H”,
No write operation is performed.

【0038】図13の場合は、時刻t2においてWT2Y[0]
が"H"になるので、BWT[0]が"H"になり、書込み動作が開
始される。YCLK1[0]が出力され、時刻t0において入力さ
れたアドレス"a"がアドレスカウンタAC0にセットされる
(図1では省略してあるが、アドレス入力部にも図7と
同様なシフトレジスタが設けてあり、書込み時には2サ
イクル遅れ、一般にはCLW+1サイクル遅れのアドレス信
号が用いられる)。入力データD0、D1がシリアル/パラ
レル変換されてデータバスWDBを通り、カラムアドレス"
a"および"a+1"のビット線にそれぞれ書き込まれる。と
ころが、次のt3において、読出しコマンドが入力されて
RD[0]が"H"になるので、BWT[0]が"L"になり、書込み動
作はこの時点で中止される。一方、BRD[0]が"H"になる
ので、読出し動作が開始される。以下の動作は図11の
場合と同様であるので説明は省略する。
In the case of FIG. 13, WT2Y [0] at time t2
Becomes "H", BWT [0] becomes "H", and the write operation is started. YCLK1 [0] is output, and the address "a" input at time t0 is set in the address counter AC0 (although omitted in FIG. 1, a shift register similar to that in FIG. 7 is provided in the address input unit). Therefore, an address signal delayed by two cycles at the time of writing and generally delayed by CLW + 1 cycle is used.) The input data D0 and D1 are serial / parallel converted and passed through the data bus WDB, and the column address
a "and" a + 1 "bit lines, respectively. However, at the next t3, a read command is
Since RD [0] becomes “H”, BWT [0] becomes “L” and the write operation is stopped at this point. On the other hand, since BRD [0] becomes "H", the read operation is started. The following operations are the same as those in FIG.

【0039】図14の場合は、時刻t2までの動作は図1
3と同じであるが、時刻t3において読出しコマンドが入
力されないので、書込み動作が継続される。すなわち、
YCLK2[0]が出力され、アドレスカウンタAC0の出力AY[0]
はカウントアップされて"a+2"となり、カラムアドレス"
a+2"および"a+3"のビット線に入力データD2、D3がデー
タバスWDBから書き込まれる。AY[0]が"a+2"にカウント
アップされると、バースト終了信号BEND[0]が"H"にな
り、次のサイクルでBWT[0]が"L"になり、書込み動作が
終了する。一方、時刻t4において読出しコマンドが入力
されるので、RD[0]が"H"になり、BRD[0]が"H"になり、
読出し動作が開始される。以下の動作は図11の場合と
同様であるので説明は省略する。
In the case of FIG. 14, the operation until time t2 is the same as that of FIG.
3, but the read operation is not input at time t3, so that the write operation is continued. That is,
YCLK2 [0] is output and the output AY [0] of the address counter AC0
Is counted up to "a + 2" and the column address is
The input data D2 and D3 are written from the data bus WDB to the bit lines of “a + 2” and “a + 3.” When AY [0] is counted up to “a + 2”, the burst end signal BEND [0 ] Becomes "H", BWT [0] becomes "L" in the next cycle, and the write operation ends, while a read command is input at time t4, so that RD [0] becomes "H". And BRD [0] becomes "H",
The read operation is started. The following operations are the same as those in FIG.

【0040】以上の説明から明らかなように、バースト
書込み動作を完全に終了させる、すなわちバースト長BL
=4回分のデータをメモリに書き込むためには、読出しコ
マンドは書込みコマンドの4サイクル後(一般にはBL/2
+CLW+1サイクル後)あるいはそれ以降に入力しなければ
ならない。したがって、この場合はtWRD=4であり、これ
は図18に示した従来の場合と同じである。
As is clear from the above description, the burst write operation is completed, that is, the burst length BL
= In order to write the data for four times to the memory, the read command is four cycles after the write command (generally, BL / 2
+ CLW + 1 cycles) or later. Therefore, in this case, tWRD = 4, which is the same as the conventional case shown in FIG.

【0041】しかし、これは書込みと読出しのメモリバ
ンクが同一だからである。書込みと読出しが異なるメモ
リバンクの場合は、tWRDを短縮できる。これを次に説明
する。
However, this is because the memory banks for writing and reading are the same. In the case of a memory bank in which writing and reading are different, tWRD can be reduced. This will be described below.

【0042】図15、図16はメモリバンクM0に対する
書込みコマンド(Write)に続いてメモリバンクM1に対
する読出しコマンド(Read)が入力された場合の動作タ
イミングチャートである。図15はWriteの1サイクル
後、図16は2サイクル後にReadが入力された場合であ
る。いずれもバースト長はBL=4、読出しレイテンシはCL
R=2、書込みレイテンシはCLW=1の場合である。なお、
メモリバンクM0、M1はいずれも、あらかじめバンクアク
ティブコマンドによって活性化されているものとする。
FIGS. 15 and 16 are operation timing charts when a read command (Read) for the memory bank M1 is input after a write command (Write) for the memory bank M0. FIG. 15 shows the case where Read is input one cycle after Write, and FIG. In all cases, the burst length is BL = 4 and the read latency is CL
R = 2 and the write latency is for CLW = 1. In addition,
It is assumed that each of the memory banks M0 and M1 has been activated in advance by a bank active command.

【0043】まず、図15について説明する。時刻t0に
おいてメモリバンクM0に対する書込みコマンドが入力さ
れると、WTY[0]が"H"になる。これはシフトレジスタSR3
0によりシフトされる。時刻t1においてメモリバンクM1
に対する読出しコマンドが入力されてRD[1]が"H"になる
が、異なるバンクであるから、図11の場合とは違って
SR30にはクリアがかからない。したがって、2サイクル
後のt2においてWT2Y[0]は"H"になり、BWT[0]が"H"に
り、メモリバンクM0に対する書込み動作が開始される。
YCLK1[0]が出力され、時刻t0において入力されたアドレ
ス"a"がアドレスカウンタAC0にセットされ、その出力AY
[0]は"a"となる。これにより、カラムアドレス"a"およ
び"a+1"のビット線にデータD0、D1がデータバスWDBから
書き込まれる。ところが、次のt3(読出しコマンドが入
力された2サイクル後)において、RD2が"H"になるの
で、BWT[0]が"L"になり、メモリバンクM0に対する書込
み動作はこの時点で中止される。一方、t1においてBRD
[1]が"H"になり、メモリバンクM1からの読出し動作が開
始される。YCLK1[1]が出力され、アドレス端子から入力
されたアドレス"b"がアドレスカウンタAC1にセットさ
れ、その出力AY[1]は"b"となる。これにより、カラムア
ドレス"b"および"b+1"のビット線からデータがデータバ
スRDBに読み出される。次のサイクルではYCLK2[1]が出
力され、AY[1]はカウントアップされて"b+2"となり、カ
ラムアドレス"b+2"および"b+3"のビット線からデータが
データバスRDBに読み出される。AY[1]が"b+2"にカウン
トアップされると、バースト終了信号BEND[1]が"H"にな
り、次のサイクルでBRD[1]が"L"になり、読出し動作が
終了する。読み出された一連のデータはt3からDQ端子に
出力される(Q0〜Q3)。
First, FIG. 15 will be described. When a write command to the memory bank M0 is input at time t0, WTY [0] becomes "H". This is shift register SR3
Shifted by 0. At time t1, memory bank M1
RD [1] is set to "H" when the read command is input, but different from the case of FIG.
SR30 is not clear. Therefore, at t2 after two cycles, WT2Y [0] becomes "H", BWT [0] becomes "H", and the write operation to the memory bank M0 is started.
YCLK1 [0] is output, the address “a” input at time t0 is set in the address counter AC0, and the output AY
[0] becomes "a". As a result, data D0 and D1 are written from the data bus WDB to the bit lines of the column addresses "a" and "a + 1". However, at the next t3 (two cycles after the read command is input), RD2 becomes "H", so that BWT [0] becomes "L", and the write operation to the memory bank M0 is stopped at this point. You. On the other hand, at t1, BRD
[1] becomes “H”, and the read operation from the memory bank M1 is started. YCLK1 [1] is output, the address “b” input from the address terminal is set in the address counter AC1, and the output AY [1] becomes “b”. As a result, data is read out from the bit lines of the column addresses “b” and “b + 1” to the data bus RDB. In the next cycle, YCLK2 [1] is output, AY [1] is counted up to "b + 2", and data is transmitted from the bit lines of the column addresses "b + 2" and "b + 3" to the data bus RDB. Is read out. When AY [1] is counted up to "b + 2", the burst end signal BEND [1] becomes "H", BRD [1] becomes "L" in the next cycle, and the read operation ends. I do. A series of read data is output to the DQ terminal from t3 (Q0 to Q3).

【0044】次に、図16について説明する。時刻t0に
おいてメモリバンクM0に対する書込みコマンドが入力さ
れると、WTY[0]が"H"になる。これはシフトレジスタSR3
0によりシフトされる。時刻t2においてメモリバンクM1
に対する読出しコマンドが入力されてRD[1]が"H"になる
が、異なるバンクであるから、図12の場合とは違って
SR30にはクリアがかからない。したがって、2サイクル
後のt2においてWT2Y[0]は"H"になり、BWT[0]が"H"に
り、メモリバンクM0に対する書込み動作が開始される。
YCLK1[0]が出力され、時刻t0において入力されたアドレ
ス"a"がアドレスカウンタAC0にセットされ、その出力AY
[0]は"a"となる。これにより、カラムアドレス"a"およ
び"a+1"のビット線にデータD0、D1がデータバスWDBから
書き込まれる。次のサイクルではYCLK2[0]が出力され、
AY[0]はカウントアップされて"a+2"となり、カラムアド
レス"a+2"および"a+3"のビット線にデータD2、D3がデー
タバスWDBから書き込まれる。AY[0]が"a+2"にカウント
アップされると、バースト終了信号BEND[0]が"H"にな
り、次のサイクルでBWT[0]が"L"になり、書込み動作が
終了する。一方、t2においてBRD[1]が"H"になり、メモ
リバンクM1からの読出し動作が開始される。YCLK1[1]が
出力され、アドレス端子から入力されたアドレス"b"が
アドレスカウンタAC1にセットされ、その出力AY[1]は"
b"となる。これにより、カラムアドレス"b"および"b+1"
のビット線からデータがデータバスRDBに読み出され
る。次のサイクルではYCLK2[1]が出力され、AY[1]はカ
ウントアップされて"b+2"となり、カラムアドレス"b+2"
および"b+3"のビット線からデータがデータバスRDBに読
み出される。AY[1]が"b+2"にカウントアップされると、
バースト終了信号BEND[1]が"H"になり、次のサイクルで
BRD[1]が"L"になり、読出し動作が終了する。読み出さ
れた一連のデータはt4からDQ端子に出力される(Q0〜Q
3)。
Next, FIG. 16 will be described. When a write command to the memory bank M0 is input at time t0, WTY [0] becomes "H". This is shift register SR3
Shifted by 0. At time t2, memory bank M1
RD [1] becomes "H" when a read command is input to RD [1]. However, since the banks are different, unlike the case of FIG.
SR30 is not clear. Therefore, at t2 after two cycles, WT2Y [0] becomes "H", BWT [0] becomes "H", and the write operation to the memory bank M0 is started.
YCLK1 [0] is output, the address “a” input at time t0 is set in the address counter AC0, and the output AY
[0] becomes "a". As a result, data D0 and D1 are written from the data bus WDB to the bit lines of the column addresses "a" and "a + 1". In the next cycle, YCLK2 [0] is output,
AY [0] is counted up to “a + 2”, and data D2 and D3 are written from the data bus WDB to the bit lines of the column addresses “a + 2” and “a + 3”. When AY [0] is counted up to "a + 2", the burst end signal BEND [0] becomes "H", BWT [0] becomes "L" in the next cycle, and the write operation ends. I do. On the other hand, at t2, BRD [1] becomes "H", and the read operation from the memory bank M1 is started. YCLK1 [1] is output, the address "b" input from the address terminal is set in the address counter AC1, and the output AY [1] is "
b ", so that the column addresses" b "and" b + 1 "
Is read out to the data bus RDB from the bit line. In the next cycle, YCLK2 [1] is output, AY [1] is counted up to "b + 2", and the column address "b + 2"
And data is read out from the bit line “b + 3” to the data bus RDB. When AY [1] is counted up to "b + 2",
The burst end signal BEND [1] becomes "H", and in the next cycle
BRD [1] becomes "L", and the read operation ends. A series of read data is output to the DQ terminal from t4 (Q0 to Q
3).

【0045】以上の説明から明らかなように、書込みと
読出しとのメモリバンクが異なる場合は、バースト書込
み動作を完全に終了させるためには、読出しコマンドは
書込みコマンドの2サイクル後(一般にはBL/2+CLW+1‐
CLRサイクル後)あるいはそれ以降に入力すればよい。
すなわち、この場合はtWRD=2であり、これは図18に示
した従来の場合よりも短い。tWRDの短縮が可能になるの
は、1つのメモリバンクが読出し動作を行っている間
に、他のメモリバンクが書込み動作を行うことが可能だ
からである。図15、図16のタイムチャートには、BW
T[0]とBRD[1]とがともに"H"になっている期間がある。
これは、メモリバンクM0に対する書込み動作とメモリバ
ンクM1に対する読出し動作とが並行して行われているこ
とを示している。カウンタクロック発生回路やアドレス
カウンタは各メモリバンク毎に設けられ、さらに読出し
用データバスと書込み用データバスとが分離されている
ので、このような並行動作を行っても競合は生じない。
As is apparent from the above description, when the memory banks for writing and reading are different, in order to complete the burst write operation, the read command is issued two cycles after the write command (generally BL / 2 + CLW + 1-
Input after CLR cycle) or after.
That is, in this case, tWRD = 2, which is shorter than the conventional case shown in FIG. The reason why tWRD can be shortened is that while one memory bank is performing a read operation, another memory bank can perform a write operation. In the time charts of FIG. 15 and FIG.
There is a period in which both T [0] and BRD [1] are "H".
This indicates that the write operation on the memory bank M0 and the read operation on the memory bank M1 are performed in parallel. Since the counter clock generation circuit and the address counter are provided for each memory bank and the read data bus and the write data bus are separated, no conflict occurs even if such parallel operations are performed.

【0046】以上、本発明をDDR-SDRAMに適用した例に
ついて説明したが、本発明はDDR-SDRAMだけでなく、通
常のシングルデータレートのSDRAMにも適用可能であ
る。ただ、DDR-SDRAMの方が本来のデータ転送レートが
大きいだけに、本発明を適用する効果も大きい。
Although the example in which the present invention is applied to the DDR-SDRAM has been described above, the present invention is applicable not only to the DDR-SDRAM but also to a normal single data rate SDRAM. However, since DDR-SDRAM has a higher original data transfer rate, the effect of applying the present invention is greater.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1つのメモリバンクが読出し動作を行っているときに、
他のメモリバンクが書込み動作を行うことが可能にな
る。そのため、書込みコマンドから読出しコマンドまで
の間隔tWRDを短縮でき、実効的なデータ転送レートを高
めることができる。
As described above, according to the present invention,
When one memory bank is performing a read operation,
Another memory bank can perform a write operation. Therefore, the interval tWRD from the write command to the read command can be reduced, and the effective data transfer rate can be increased.

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

【図1】本発明の実施例であるDDR-SDRAMの構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a DDR-SDRAM according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1中のクロック入力バッファおよび内部クロ
ック発生回路の回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a clock input buffer and an internal clock generation circuit in FIG.

【図3】図1中のコマンド入力バッファおよびコマンド
ラッチの回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a command input buffer and a command latch in FIG. 1;

【図4】図1中のコマンドデコーダの回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a command decoder in FIG. 1;

【図5】図1中のコマンドデコーダの回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a command decoder in FIG. 1;

【図6】図1中のコマンドデコーダの回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a command decoder in FIG. 1;

【図7】図5および図6中のシフトレジスタの回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram of the shift register in FIGS. 5 and 6;

【図8】図1中のステートマシンの回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of the state machine in FIG. 1;

【図9】図1中のカウンタクロック発生回路の回路図で
ある。
FIG. 9 is a circuit diagram of a counter clock generation circuit in FIG. 1;

【図10】図1中のタイミング発生回路の回路図であ
る。
FIG. 10 is a circuit diagram of a timing generation circuit in FIG. 1;

【図11】図1のDDR-SDRAMの動作タイミングチャート
である。
FIG. 11 is an operation timing chart of the DDR-SDRAM of FIG. 1;

【図12】図1のDDR-SDRAMの動作タイミングチャート
である。
FIG. 12 is an operation timing chart of the DDR-SDRAM of FIG. 1;

【図13】図1のDDR-SDRAMの動作タイミングチャート
である。
FIG. 13 is an operation timing chart of the DDR-SDRAM of FIG. 1;

【図14】図1のDDR-SDRAMの動作タイミングチャート
である。
FIG. 14 is an operation timing chart of the DDR-SDRAM of FIG. 1;

【図15】図1のDDR-SDRAMの動作タイミングチャート
である。
FIG. 15 is an operation timing chart of the DDR-SDRAM of FIG. 1;

【図16】図1のDDR-SDRAMの動作タイミングチャート
である。
FIG. 16 is an operation timing chart of the DDR-SDRAM of FIG. 1;

【図17】クロックインバータ、クロックNANDゲートの
回路図である。
FIG. 17 is a circuit diagram of a clock inverter and a clock NAND gate.

【図18】従来のDDR-SDRAMの動作タイミングチャート
である。
FIG. 18 is an operation timing chart of a conventional DDR-SDRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CLKB…クロック入力回路、ICG…内部クロック発生回
路、CB…コマンド入力回路、CL…コマンドラッチ、CD…
コマンドデコーダ、SM…ステートマシン、AB…アドレス
入力回路、CCG0〜CCG3…カウンタクロック発生回路、AC
0〜AC3…カラムアドレスカウンタ、PD0〜PD3…カラムプ
リデコーダ、TG0〜TG3…タイミング発生回路、M0〜M3…
メモリマット、RDB…読出し用データバス、WDB…書込み
用データバス、PS…パラレル/シリアル変換回路、SP…
シリアル/パラレル変換回路、DOUT……データ出力回
路、DIN…データ入力回路。
CLKB: Clock input circuit, ICG: Internal clock generation circuit, CB: Command input circuit, CL: Command latch, CD ...
Command decoder, SM: State machine, AB: Address input circuit, CCG0 to CCG3: Counter clock generation circuit, AC
0 to AC3: column address counter, PD0 to PD3: column predecoder, TG0 to TG3: timing generation circuit, M0 to M3 ...
Memory mat, RDB: Read data bus, WDB: Write data bus, PS: Parallel / serial conversion circuit, SP:
Serial / parallel conversion circuit, DOUT: Data output circuit, DIN: Data input circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 月森 昭文 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 (72)発明者 立花 利一 千葉県茂原市早野3681番地 日立デバイス エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中込 儀延 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 AA15 BA21 BA23 BA29 CA11 CA16  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akifumi Tsukimori 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Within the Semiconductor Group, Hitachi, Ltd. Address Hitachi Device Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Yoshinobu Nakagome 5-2-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo F-term in the Semiconductor Group, Hitachi, Ltd. 5B024 AA15 BA21 BA23 BA29 CA11 CA16

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】それぞれ独立に動作可能な複数のメモリバ
ンクと、 上記複数のメモリバンクのそれぞれに対応して設けられ
た複数のアドレスカウンタおよび複数のタイミング発生
回路と、 上記複数のメモリバンクに共通に設けられた読出し用デ
ータバスおよび書込み用データバスと、 上記読出し用データバスに接続されたデータ出力バッフ
ァと、 上記書込み用データバスに接続されたデータ入力バッフ
ァとを有する半導体装置。
A plurality of memory banks operable independently of each other; a plurality of address counters and a plurality of timing generation circuits provided corresponding to each of the plurality of memory banks; and a common memory for the plurality of memory banks. And a data output buffer connected to the read data bus, and a data input buffer connected to the write data bus.
【請求項2】上記複数のメモリバンクに共通に設けられ
たアドレス入力回路をさらに有し、上記アドレス入力回
路の出力が上記複数のアドレスカウンタに入力されてい
ることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置。
2. The apparatus according to claim 1, further comprising an address input circuit provided commonly to said plurality of memory banks, wherein an output of said address input circuit is input to said plurality of address counters. 13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項3】上記複数のメモリバンクのそれぞれに対応
して設けられた複数のクロック発生回路を有し、上記複
数のアドレスカウンタはそれぞれ上記複数のクロック発
生回路の出力信号に同期してカウント動作を行うことを
特徴とする、請求項1記載の半導体装置。
3. A plurality of clock generation circuits provided corresponding to each of the plurality of memory banks, wherein each of the plurality of address counters counts in synchronization with an output signal of each of the plurality of clock generation circuits. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項4】それぞれ独立に動作可能な複数のメモリバ
ンクを有し、クロックに同期して連続データ読出し、連
続データ書込みを行う半導体メモリにおいて、 上記複数のメモリバンクの1つに対するデータ書込み動
作の実行中に、同一メモリバンクに対するデータ読出し
動作を指示するコマンドが入力された場合は上記データ
書込み動作を中止し、他のメモリバンクに対するデータ
読出し動作を指示するコマンドが入力された場合は上記
書込み動作を継続することを特徴とする半導体装置。
4. A semiconductor memory having a plurality of memory banks operable independently of each other and performing continuous data reading and continuous data writing in synchronization with a clock, wherein a data writing operation to one of the plurality of memory banks is performed. During execution, if a command instructing a data read operation to the same memory bank is input, the data write operation is stopped. If a command to instruct a data read operation to another memory bank is input, the write operation is stopped. A semiconductor device characterized by continuing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008065862A (en) * 2006-09-04 2008-03-21 System Fabrication Technologies Inc Semiconductor memory

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