JP2002197871A - Sramデバイスのワードライン制御回路 - Google Patents
Sramデバイスのワードライン制御回路Info
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Abstract
る不必要なセルの電流消耗を防止する。 【解決手段】 Xアドレスをデコードして、セルブロッ
クのXアドレスを出力するXアドレスデコードと、Xア
ドレスを入力してセルブロックのワードラインイネーブ
ル信号を生成して出力するワードラインドライバと、ワ
ードラインとビットラインを有するセルブロックと、ビ
ットラインのうち何れか一対のビットラインを選択する
列セレクタと、リード時に列セレクタの出力を増幅して
出力させるセンスアンプと、ライト時にデータを入力さ
れ駆動信号を発生するライトドライバとを備えるSRA
Mデバイスのワードライン制御回路において、リード/
ライト識別信号に従って、リード時にはセンスアンプの
イネーブル信号を選択し、ライト時にはライトドライバ
のイネーブル信号を選択して制御信号を生成し、所定の
時間遅延した後、制御信号を出力してワードラインをデ
ィスエーブルさせる。
Description
関し、特に、SRAMデバイスにおいて、リード/ライ
ト動作時にセルを通して消耗する電流を減少させるよう
に、所定の時間遅延させた後、イネーブルしたワードラ
インをディスエーブルさせるようにしたSRAMデバイ
スのワードライン制御回路に関する。なお、本明細書に
おいてローマ字の並びの前の「/」はその「/」からあ
との文字列が上バー付きの文字であることを意味する。
ように、入力されるXアドレスをデコードして、対応す
るセルのXアドレス(XD0,XD1)を選択して出力
するXアドレスデコーダ10と、選択したXアドレス
(XD0,XD1)を入力して、対応するセルのワード
ラインイネーブル信号(WL)を出力するワードライン
ドライバ11と、データが格納される複数のセルにそれ
ぞれ連結される複数のワードラインと、このワードライ
ンにそれぞれ交差するビットラインを備えているセルブ
ロック12と、セルブロックの任意のビットライン(B
L、/BL)を選択する列(カラム)セレクター13
と、リード時にセンスアンプで列セレクター13の共通
データライン(DL、/DL)上に出力される信号を増
幅して出力し、ライト時には入力データ(DIN)をラ
イトドライバによって共通データライン(DL、/D
L)に分けて出力するセンスアンプ及びライトドライバ
14とから構成されている。センスアンプはセンスアン
プイネーブル信号(SEN)により駆動され、ライトド
ライバはライトドライバイネーブル信号(WDEN)に
より駆動される。
バイスの動作を図2a及び図2bを参照して説明する
と、まず、ライト時に、Xアドレスデコーダ10は入力
されるXアドレスをデコードしてXD0及びXD1を出
力する。そして、ライトパッド入力波形がライトである
ことを示すために、/WEがロー状態に遷移される。
ドラインドライバ11が動作して、ハイレベルのワード
ラインイネーブル信号(WL)を発生する。このハイレ
ベルのワードラインイネーブル信号(WL)がセルブロ
ック12に入力されると、セルブロック12の所定の選
択されたワードライン、すなわち、そのワードラインに
接続されている行のセルがイネーブルされ、活性化状態
になる。
イトドライバイネーブル信号(WDEN)がロー状態に
遷移して、センスアンプ及びライトドライバ14のライ
トドライバがイネーブルされる。したがって、セルブロ
ックの所定のセルに使用されるデータ(DIN)が入力
すると、ライトドライバは共通データライン(DL、/
DL)にロー又はハイレベルの電位差を発生させ、この
電位差によって列セレクター13によって指定された何
れか一組のビットライン(BL、/BL)を選択する
と、上述のように、既に活性化状態にある所定のワード
ラインのセル中の列セレクタで選択されたセルにデータ
がライトされる。
と、上述のように、入力したXアドレスをデコードして
生成されたXD0及びXD1を入力してワードドライバ
11が所定のワードラインをイネーブルさせ、そのワー
ドラインが接続されているセルを活性化させ、列セレク
ター13が所望するセルを選択すると、そのセルに接続
されたビットライン(BL、/BL)を介して、電位差
が共通データライン(DL、/DL)を介してセンス増
幅器(このとき、リード時であるので/WEがハイレベ
ルとなり、SENがイネーブル状態のハイレベル状態に
なっている)にこの電位差が感知されて増幅され、デー
タ出力信号(Dout)がリードされる。
SRAMデバイスにおいて、選択された行セルはワード
ラインイネーブル信号によって動作時に電流が流れる
が、ワードラインが活性化されている状態では常にセル
に電流が流れる。
ロックの所定のワードライン、すなわち、所定の行セル
がワードラインイネーブル信号(WL)によりイネーブ
ルされ、データをリードしたりライトした後にもワード
ラインイネーブル信号(WL)が相変わらずハイ状態で
あり、次のワードラインが選択されるまでセル電流が流
れる。このときのセル電流の消耗量は、高い電圧動作で
あるほど多くなり、電力消耗が増加するので、低電力消
耗が要求される最近のSRAMデバイスでは好ましくな
いという問題がある。
/ライトが終わった後数十ナノ秒の間に流れる不必要な
セルの電流消耗を防止するように、データのリードやラ
イト後に活性化されたワードラインのイネーブル信号を
ディスエーブルさせ、それ以上のセル電流の消耗を防止
できるようにしたSRAMデバイスのワードライン制御
回路を提供することである。
の本発明のSRAMデバイスのワードライン制御回路
は、入力されるXアドレスをデコードして、対応するセ
ルブロックのXアドレスを出力するXアドレスデコード
と、前記出力するXアドレスを入力にしてセルブロック
の該ワードラインイネーブル信号を生成して出力するワ
ードラインドライバと、データが格納されるセル毎にそ
れぞれ連結される複数のワードラインと、これに交差す
る複数のビットラインを有するセルブロックと、前記複
数のビットラインのうち何れか一対のビットラインを選
択する列セレクタと、リード時に前記列セレクタの出力
を増幅して出力させるセンスアンプと、ライト時にデー
タを入力され駆動信号を発生するライトドライバと、を
備えるSRAMデバイスの制御回路において、リード/
ライト識別信号に従って、リード時には前記センスアン
プのイネーブル信号を選択し、ライト時には前記ライト
ドライバのイネーブル信号を選択して制御信号を生成
し、所定の時間遅延した後、前記制御信号を出力して前
記ワードラインをディスエーブルさせるワードライン制
御部を更に備えていることを特徴とする。
沿って詳細に説明する。
アドレスをデコードしてセルブロックのXアドレス(X
D0,XD1)を出力するXアドレスデコーダ20と、
出力されたXアドレス(XD0,XD1)を入力して、
対応するセルブロックのワードラインのイネーブル信号
WLを出力するワードラインドライバ21と、データが
格納されるセル毎に各々連結される複数のワードライン
とこのワードラインに交差する複数のビットラインを有
するセルブロック22と、複数のビットラインのうち何
れか一対のビットライン(BL、/BL)を選択する列
セレクター23とを備えている。さらに、本実施形態は
センスアンプとライトドライバとからなるセンスアンプ
及びライトドライバ24を備えている。センスアンプ
は、リード時にセンスアンプイネーブル信号SENによ
りイネーブルされ、共通データライン(DL、/DL)
上にある列セレクター23を介して選択されたビットラ
インの信号を増幅して出力させるように構成されてお
り、ライトドライバは、ライト時にライトドライバイネ
ーブル信号(WDEN)によりイネーブルされ、入力デ
ータを共通データライン(DL、/DL)に出力させる
ように構成されている。本実施形態は、その上、入力す
るリード/ライト識別信号(RWS)に対応して、ライ
トドライバイネーブル信号(WDEN)とセンスアンプ
イネーブル信号(SEN)の何れか一つを選択してパル
スワードライン制御信号(PWC)を生成し、所定の時
間遅延してその制御信号(PWC)を出力するワードラ
イン制御部25とから構成されている。
ンスアンプは、リード時にセンスアンプイネーブル信号
(SEN)に応答してイネーブルされ、列セレクター2
3を介して選択されたビットラインから共通データライ
ン(DL、/DL)に現れた信号を増幅して出力させ
る。又、センスアンプ及びライトドライバ24のライト
ドライバは、ライト時にライトドライバイネーブル信号
(WDEN)によりイネーブルされ、入力データ(DI
N)を共通データライン(DL、/DL)に出力させ
る。
ード/ライト識別信号(RWS)に対応して、ライトド
ライバイネーブル信号(WEDN)とセンスアンプイネ
ーブル信号(SEN)中の何れか一つを選択してパルス
ワードライン制御信号(PWC)を生成し、その制御信
号を図示しないディレー回路を介して所定の時間遅延し
た後、その制御信号(PWC)を出力する。パルスワー
ドライン制御信号(PWC)は、Xアドレスデコーダ2
0の出力値を制御して、ワードラインイネーブル信号を
ディスエーブルさせるための信号である。
うに、ライトドライバイネーブル信号(WDEN)を反
転させる第1インバータ(INV1)と、リード/ライ
ト識別信号(RWS)を反転させる第2インバータ(I
NV2)と、リード/ライト識別信号(RWS)をPM
OSゲートに、第2インバータ(INV2)の出力をN
MOSゲートにそれぞれ印加し、第1インバータの出力
に対してスイッチング動作を行う第1トランスミッショ
ンゲート(T1)と、リード/ライト識別信号(RW
S)をNMOSゲートに、第2インバータ(INV2)
の出力をPMOSゲートにそれぞれ印加し、センスアン
プイネーブル信号(SEN)に対してスイッチング動作
を行う第2トランスミッションゲート(T2)と、第
1,第2トランスミッションゲート(T1,T2)の出
力を所定の時間遅延した後、パルスワードライン制御信
号(PWC)として出力するディレー(Delay)と
を備えている。
ライバ24は一体とされた例を挙げているが、センスア
ンプとライトドライバを別々に構成しても良い。また、
ワードラインドライバ21とワードライン制御部25は
別々に形成されているが、これらを一体に形成しても良
い。
て図3及び図4a,4bを参照して説明する。
ック22の所定セルに格納しようとするデータ(DI
N)がセンスアンプ及びライトドライバ24に入力され
る。このとき、ライトパッド入力波形は、本動作がライ
トであることを示すために、/WEがローレベルに遷移
し、この/WEを受けてワードライン制御部25のリー
ド/ライト動作を区分する信号(RWS)がライトであ
ることを示すためにローレベルに遷移する。すなわち、
RWSはリード/ライトを区分する信号であって、リー
ド動作時はハイレベルであり、ライト動作時にはローレ
ベルである。
ドレスをデコードして、当該ワードラインイネーブル信
号を生成させるためにワードラインドライバ21を駆動
する駆動信号(XD0,XD1)を出力する。この出力
によって該当ワードラインをイネーブルさせる信号(W
L)が出力され、セルブロック23の所定のワードライ
ンがイネーブルされ、所望の行セルが選択される。
バ24にデータ(DIN)が入力され、ロー状態のライ
トドライバイネーブル信号(WDEN)によってライト
ドライバが作動して、共通データライン(DL、/D
L)上に分けて列セレクター23に送ると、列セレクタ
23は当該列のビットライン(BL、/BL)が選択さ
れ、これによってイネーブルして放電されているワード
ラインに接続されているセルにデータが格納される。
5にロー状態のリード/ライト識別信号(RWS)が入
力されると、トランスミッションゲート(T1)が導通
し、やはり入力されるロー状態のライトドライバイネー
ブル信号(WDEN)がインバータ(INV1)を介し
てハイレベルに反転された後、導通したトランスミッシ
ョンゲート(T1)を介してディレー(Delay)に
入力される。前記ディレー(Delay)を経て所定時
間が遅延した後、すなわち、データ(DIN)が入力さ
れ所定のセルにデータ格納の完了時間が経過した後、ハ
イレベルのパルスワードライン制御信号(PWC)をX
アドレスデコーダ20に入力させる。それによって出力
XD0がローからハイに遷移し、ワードラインドライバ
21の出力(WL)をローレベルに遷移させることによ
り、イネーブルされ活性化状態にあるワードラインをデ
ィスエーブルさせる。これにより、次のリード又はライ
ト動作が行われるまでディスエーブル状態のままとする
ことができ、従来のように活性状態を継続してセルを介
して漏洩する電流の消耗がなくなる。
ング図のように、/WEがローレベルとなり、これによ
り、リード/ライト識別信号(RWS)はハイレベルと
なる。
ドレスをXアドレスデコーダ20がデコードして、XD
1をハイレベル、XD0をローレベルにして出力する。
ワードラインドライバ21はこれらの信号(XD0,X
D1)を入力として、該当するワードラインをイネーブ
ルさせる信号(WL)を発生させ、セルブロック22の
所望の行セルを活性化させる。列セレクター23によっ
て所定のビットライン(BL、/BL)が選択され、セ
ルのデータが判読された後、共通のデータライン(D
L、/DL)を介してセンスアンプ及びライトドライバ
24に入力される。セルのデータは、センスアンプ及び
ライトドライバ24を介して増幅して出力データ(DO
UT)として出力される。
ネーブル信号(SEN)がセンスアンプ及びライトドラ
イバ24及びワードライン制御部25に入力され、その
前にハイレベルのリード/ライト識別信号(RWS)が
ワードライン制御部25に入力される。したがって、共
通のデータライン(DL、/DL)の信号がセンスアン
プ及びライトドライバ24のセンスアンプを介してデー
タ(DOUT)を出力される。ハイレベルのセンスアン
プイネーブル(SEN)とハイレベルのリード/ライト
識別信号(RWS)がワードライン制御部25に入力さ
れると、図5に示すように、トランスミッションゲート
(T2)が導通し、このトランスミッションゲート(T
2)を介してハイレベルのセンスアンプイネーブル信号
(SEN)がディレー(Delay)を経て、所定時間
(即ち、リードの完了時間)の経過後にハイレベルのパ
ルスワードライン制御信号(PWC)に出力される。ハ
イレベルのパルスワードライン制御信号(PWC)はX
アドレスデコーダ20に印加され、これにより、ローレ
ベルのXD0をハイレベルに遷移させる。
ー21がワードラインドライバイネーブル信号(WL)
をハイレベルからローレベルに変化させ、所定のワード
ラインをディスエーブルさせる。したがって、活性中の
セルブロック22内のセルの駆動が中止され、セルに電
流がそれ以上流れないようにする。
のワードライン制御回路は、セルにデータをライトした
り、セルのデータを外部にリードする動作を終了した後
には、駆動中の所定のワードラインをディスエーブルさ
せるので、セル電流の余分な流れを防止することができ
る。
所望のセルにデータを格納したり、或いは所望のセルか
らデータをリードした後に活性中のワードラインをディ
スエーブルさせるようにしてあるので、セルからそれ以
上電流が流れなくなり、セルの電流消耗を減少させるこ
とができるという効果がある。
回路のブロック図。
ン制御回路のブロック図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 入力されるXアドレスをデコードして、
対応するセルブロックのXアドレスを出力するXアドレ
スデコードと、その出力されたXアドレスを入力として
セルブロックの該当するワードラインイネーブル信号を
生成して出力するワードラインドライバとビットライン
を有するセルブロックと、ビットラインのうち何れか一
対のビットラインを選択する列セレクタと、リード時に
列セレクタの出力を増幅して出力させるセンスアンプ
と、ライト時にデータを入力され駆動信号を発生するラ
イトドライバと、を備えるSRAMデバイスのワードラ
イン制御回路において、 入力されるリード/ライト識別信号に従って、リード時
にはセンスアンプのイネーブル信号を選択し、ライト時
にはライトドライバのイネーブル信号を選択して制御信
号を生成し、所定の時間遅延した後、その制御信号を出
力してワードラインをディスエーブルさせるワードライ
ン制御部を更に備えることを特徴とするSRAMデバイ
スのワードライン制御回路。 - 【請求項2】 所定の時間はリード及びライト動作がそ
れぞれ完了する時間に設定することを特徴とする請求項
1記載のSRAMデバイスのワードライン制御回路。 - 【請求項3】 ワードライン制御部は、 ライトドライバのイネーブル信号(WDEN)を反転す
る第1インバータ(INV1)と、 リード/ライト識別信号(RWS)を反転させる第2イ
ンバータ(INV2)と、 リード/ライト識別信号(RWS)がPMOSゲートに
印加され、第2インバータ(INV2)の出力がNMO
Sゲートに印加され、第1インバータの出力に対してス
イッチング動作を行う第1トランスミッションゲート
(T1)と、 リードライト識別信号(RWS)がNMOSゲートに印
加され、第2インバータ(INV2)の出力がPMOS
ゲートに印加され、センスアンプイネーブル信号SEN
に対してスイッチング動作を行う第2トランスミッショ
ンゲート(T2)と、 第1、第2トランスミッションゲート(T1、T2)の
出力が印加され、所定の時間遅延した後、制御信号とし
のパルスワードライン制御信号PWCを出力するディレ
ー(Delay)と、を含むことを特徴とする請求項1
記載のSRAMデバイスのワードライン制御回路。 - 【請求項4】 ワードライン制御部は、入力信号(WD
EN,SEN,RWS)が入力され生成されるパルスワ
ードライン制御信号(PWC)をXアドレスデコーダ2
0に印加して、ワードラインドライバ21の出力を制御
することを特徴とする請求項3記載のSRAMデバイス
のワードライン制御回路。
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