JP2004355801A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of reducing electric power consumption by an external interface buffer, such as a data input buffer. <P>SOLUTION: The semiconductor device has the first input buffer (40) which receives a clock signal (DQS) being a reference for data input and the second input buffer (30) to which the data is inputted. The first input buffer and the second a input buffer are activated after a write command is inputted thereto. The data input buffer is a differential input buffer having interface specifications pursuant to, for example, SSTL, is put into an activated state by an on state of a power switch, runs a penetration current and inputs the signal in prompt follow up to a slight change in a small amplitude signal. The input buffer is put into the active state only upon receipt of an instruction for the operation by the write command and therefore the useless current consumption to be consumed by the data input buffer previously put into the active state before the operation is instructed is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、動作を指示するコマンドの入力後に当該コマンドの実行に利用される情報が供給される半導体装置における前記情報の入力技術に関し、例えば、DDR(Double Data Rate)動作可能なSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to an information input technique in a semiconductor device to which information used for executing a command for instructing an operation is supplied after the command is input. For example, the present invention relates to an SDRAM (Synchronous Dynamic) capable of DDR (Double Data Rate) operation. The present invention relates to a technology that is effective when applied to Random Access Memory.

動作の高速化に伴ってSDRAMなどの外部インタフェースもSSTL(Stub Series Terminated Tranceiver Logic)のような小振幅信号インタフェースに移りつつある。前記SSTL仕様のインタフェースの入力バッファにはカレントミラー負荷を備えた差動増幅回路が広く採用されている。差動増幅回路は活性状態において常時貫通電流が流れるので、相補型MOS回路で成るCMOS入力バッファに比べて電力消費が大きくなるが、微小信号を高速に入力することができる。   With an increase in operation speed, external interfaces such as SDRAMs are also shifting to small-amplitude signal interfaces such as SSTL (Stub Series Terminated Transceiver Logic). A differential amplifier circuit having a current mirror load is widely used as an input buffer of the SSTL specification interface. Since the through current always flows in the differential amplifier circuit in the active state, the power consumption is larger than that of the CMOS input buffer composed of the complementary MOS circuit, but a minute signal can be input at a high speed.

SDRAMのような同期式メモリは、その動作タイミングが外部からのシステムクロック信号のような外部クロック信号に基づいて制御される。この種の同期式メモリは、外部クロック信号の利用によって内部動作のタイミング設定が比較的容易となり、比較的高速動作が可能となる、という特徴を持つ。   The operation timing of a synchronous memory such as an SDRAM is controlled based on an external clock signal such as an external system clock signal. This type of synchronous memory is characterized in that the timing of an internal operation can be relatively easily set by using an external clock signal, and a relatively high-speed operation can be performed.

ここで、SDRAMとしては、データの入力及び出力が外部クロック信号の立ち上りエッジに同期されて行われるいわゆるSDR(Single Data Rate)形式のSDRAMと、データの入力及び出力が外部クロック信号の立ち上りエッジ及び立ち下がりエッジの双方に同期して行われる所謂DDR形式のSDRAMとが知られている。   Here, as the SDRAM, a so-called SDR (Single Data Rate) SDRAM in which data input and output are performed in synchronization with a rising edge of an external clock signal, and data input and output are performed in response to a rising edge of an external clock signal. There is known a so-called DDR type SDRAM which is performed in synchronization with both falling edges.

SDR形式のSDRAMとDDR形式のSDRAMとは、書込みデータの入力タイミング制御が相違されている。SDR形式のSDRAMにおいては、外部からの書込み動作の指示と同じクロック信号周期において外部からのデータの供給が規定される。したがって、バンクアクティブコマンドに続くライトコマンドによってライト動作が指示されると同時にライトデータが供給されるから、ライトコマンドを受け付けた後にデータ入力バッファを活性化していたのでは、ライトコマンドと共にクロック信号に同期して供給される書込みデータの入力が間に合わない。これにより、データ入力バッファは、ロウアドレス系の動作を指示するバンクアクティブコマンドを受け付けた時点で、活性化される。   The SDR type SDRAM and the DDR type SDRAM are different in input data write timing control. In the SDRAM of the SDR format, the supply of external data is specified in the same clock signal cycle as the instruction of the external write operation. Therefore, the write operation is instructed by the write command following the bank active command, and the write data is supplied at the same time. Therefore, if the data input buffer is activated after accepting the write command, it is synchronized with the clock signal together with the write command. Input of write data supplied in time is not enough. Thus, the data input buffer is activated when a bank active command instructing a row address operation is received.

これに対してDDR形式のSDRAMにおいては外部からの書込み動作の指示が行われたクロック信号周期の後のクロック信号周期から、データストローブ信号に同期する外部からのデータの供給が規定されている。データストローブ信号はデータ出力にも利用され、そのようなデータストローブ信号を用いることにより、メモリボード上の夫々のSDRAMに対してデータの伝播遅延とデータストローブ信号の伝播遅延とを適当に設定しておくことにより、メモリボード上でのメモリコントローラからSDRAMへの遠近に依存するデータアクセス時間のばらつきを小さくすることが比較的簡単になる。   On the other hand, in the SDRAM of the DDR format, supply of external data synchronized with the data strobe signal is defined from a clock signal cycle after a clock signal cycle in which an external write operation instruction is issued. The data strobe signal is also used for data output. By using such a data strobe signal, the propagation delay of the data and the propagation delay of the data strobe signal are appropriately set for each SDRAM on the memory board. This makes it relatively easy to reduce the variation in data access time depending on the distance from the memory controller to the SDRAM on the memory board.

特開平11−16346号公報(SDRAMの書込み動作高速化について記載)Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-16346 (described about speeding up of write operation of SDRAM)

本発明者はDDR形式のSDRAMにおけるデータ入力バッファの活性化制御に付いて検討した。これによれば、DDR形式のSDRAMにおいてもSDR形式と同様に、バンクアクティブコマンドに応答してデータ入力バッファを活性化してしまうと、その後、例えばプリチャージコマンドが受け付けられるまでデータ入力バッファが活性状態に維持され、バンクアクティブコマンドからライトコマンドが発行されるまでの間、データ入力バッファで無駄な電力を消費することが、本発明者によって明らかにされた。また、バンクアクティブコマンドの後に、ライトコマンドが発行されるとは限らず、リードコマンドしか発行されなかった場合には、データ入力バッファの活性状態は、結果として、全く無駄になり、それによる電力消費も完全に無駄であることが本発明者によって明らかにされた。特に、DDR−SDRAMのデータ入力バッファのSSTLインタフェースを採用することがJEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)で規定されており、これに準拠するような場合を考慮すれば、SSTLインタフェースにおける入力バッファの活性化制御タイミングはDDR−SDRAMの低消費電力を図る上で大きな要素になることが本発明者によって見出された。   The present inventor has studied the activation control of the data input buffer in the DDR type SDRAM. According to this, in the SDRAM of the DDR format, similarly to the SDR format, when the data input buffer is activated in response to the bank active command, the data input buffer is thereafter activated until, for example, a precharge command is accepted. The present inventor has found that the data input buffer consumes unnecessary power from the bank active command until the write command is issued. Also, after a bank active command, a write command is not always issued, and if only a read command is issued, the active state of the data input buffer is totally wasted as a result, resulting in power consumption. Has also been found completely wasteful by the inventor. In particular, the adoption of the SSTL interface of the data input buffer of the DDR-SDRAM is specified by JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council), and considering the case of complying with this, the activation of the input buffer in the SSTL interface is considered. It has been found by the present inventors that the conversion control timing is a major factor in achieving low power consumption of the DDR-SDRAM.

本発明の目的は、データ入力バッファなどの外部インタフェースバッファによる電力消費を低減可能な半導体装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of reducing power consumption by an external interface buffer such as a data input buffer.

本発明の別の目的は、低消費電力を企図したDDR形式のSDRAMに好適な半導体装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a semiconductor device suitable for a DDR type SDRAM aiming at low power consumption.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。   The outline of a representative invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、メモリ部への書込みデータを入力可能なデータ入力バッファを有する半導体装置において、前記メモリ部に対する書込み動作の指示を受けた後に、データ入力バッファを非活性状態から活性状態に変化させる。   That is, in a semiconductor device having a data input buffer capable of inputting write data to a memory unit, the data input buffer is changed from an inactive state to an active state after receiving a write operation instruction for the memory unit.

前記半導体装置は、特に制限されないが、複数個のメモリセルに対するデータの書込み動作及び前記メモリセルからのデータ読み出し動作を、クロック信号に応答して行なうクロック同期式の半導体装置、例えば、SDRAMである。   The semiconductor device is, but not limited to, a clock-synchronous semiconductor device that performs an operation of writing data to a plurality of memory cells and an operation of reading data from the memory cells in response to a clock signal, for example, an SDRAM. .

前記データ入力バッファは、例えばSSTL規格に準拠したインタフェース仕様を有する差動入力バッファであり、当該バッファはそのパワースイッチのオン状態によって活性状態にされ、オフ状態によって非活性状態にされる。前記差動入力バッファに代表される入力バッファは、その活性状態において貫通電流を流し、小振幅入力信号の微小な変化にも即座に追従して入力信号を後段に伝達可能にされる。   The data input buffer is, for example, a differential input buffer having an interface specification conforming to the SSTL standard. The buffer is activated when the power switch is turned on, and is deactivated when the power switch is turned off. An input buffer typified by the differential input buffer allows a through current to flow in its active state, and can immediately follow a small change in a small-amplitude input signal to transmit an input signal to a subsequent stage.

そのような入力バッファは前記メモリ部に対する書込み動作の指示を受けて初めて活性状態にされるから、書き込み動作が指示される前に予めデータ入力バッファが活性状態にされて消費される無駄な電力消費が低減される。   Such an input buffer is activated only after receiving an instruction of a write operation to the memory unit, so that the data input buffer is previously activated and consumed before a write operation is instructed. Is reduced.

前記半導体装置の好適な例であるSDRAMの場合、メモリセルに対するデータ書き込み動作及びデータ読み出し動作を制御する制御回路は、カラムアドレスによるビット線を指定したデータ書込み動作がライトコマンドによって指示され、ロウアドレスによるワード線選択動作がバンクアクティブコマンドによって指示され、カラムアドレスによるビット線を指定したデータ読み出し動作がリードコマンドによって指示され、ワード線の初期化がプリチャージコマンドによって指示されるものであり、このライトコマンドを受け付けた後に、前記データ入力バッファを非活性状態から活性状態に変化させ、前記バンクアクティブコマンド又はリードコマンドを受け付けても非活性状態のデータ入力バッファの状態を不変とする。このように、バンクアクティブコマンドやリードコマンドによる指示ではデータ入力バッファを活性化しないから、バンクアクティブの後、全くライトコマンドが指示され無ければ、データ入力バッファでは何ら無駄な電力消費は行われない。   In the case of an SDRAM which is a preferable example of the semiconductor device, a control circuit for controlling a data write operation and a data read operation for a memory cell includes a data write operation in which a bit line is designated by a column address by a write command, and a row address. Is selected by a bank active command, a data read operation in which a bit line is specified by a column address is specified by a read command, and initialization of a word line is specified by a precharge command. After receiving the command, the data input buffer is changed from the inactive state to the active state, and the state of the inactive data input buffer remains unchanged even when the bank active command or the read command is received. As described above, since the data input buffer is not activated by the instruction by the bank active command or the read command, if the write command is not instructed at all after the bank activation, no unnecessary power consumption is performed in the data input buffer.

半導体装置がDDR形式のSDRAMのように、ライトコマンドによる書き込み動作の指示が行われた前記クロック信号周期の後のクロック信号周期からのデータストローブ信号に同期するデータの供給が規定されている場合、半導体装置は、例えば、前記データ入力バッファの次段にデータラッチ回路を有し、前記データストローブ信号に同期して供給されるデータを、前記データラッチ回路が、前記データストローブ信号に同期してラッチする。半導体装置におけるそのようなデータ入力仕様は、一つの観点からすれば、クロック同期の書き込みコマンドによる書き込み動作の指示の後にデータ入力バッファを活性化しても書き込みデータの入力取りこぼしが発生しないことを保証する。   When the semiconductor device is specified to supply data synchronized with a data strobe signal from a clock signal cycle after the clock signal cycle in which a write operation is instructed by a write command, such as a DDR format SDRAM, The semiconductor device has, for example, a data latch circuit at the next stage of the data input buffer, and the data latch circuit latches data supplied in synchronization with the data strobe signal in synchronization with the data strobe signal. I do. Such a data input specification in a semiconductor device, from one point of view, guarantees that even if the data input buffer is activated after the instruction of the write operation by the clock synchronous write command, the input loss of the write data does not occur. .

DDR形式のSDRAMのように、クロック信号に同期したデータストローブ信号の立ち上がり及び立ち下がりの両方のエッジに夫々同期してデータの入出力を可能にする場合、前記データラッチ回路は、例えば、前記データストローブ信号の立ち上がり及び立ち下がりの各変化に同期して前記データ入力バッファに入力されたデータを順次ラッチして前記データストローブ信号の1サイクル以上を単位に前記メモリセルに並列に供給可能とする。更に具体的な態様のデータラッチ回路は、前記データ入力バッファから入力されたデータを前記データストローブ信号の立ち上がり変化に同期してラッチする第1のデータラッチ回路と、前記データ入力バッファから入力されたデータを前記データストローブ信号の立ち下がり変化に同期してラッチする第2のデータラッチ回路と、前記第1のデータラッチ回路にラッチされたデータを前記データストローブ信号の立ち下がり変化に同期してラッチする第3のデータラッチ回路とを有し、前記第2のデータラッチ回路及び第3のデータラッチ回路の出力を並列させて前記メモリ部に供給可能とするものである。   When enabling input / output of data in synchronization with both rising and falling edges of a data strobe signal synchronized with a clock signal as in a DDR SDRAM, the data latch circuit includes, for example, the data latch. The data input to the data input buffer is sequentially latched in synchronization with the rising and falling changes of the strobe signal, and the data can be supplied to the memory cells in parallel in units of one or more cycles of the data strobe signal. A data latch circuit according to a more specific aspect includes a first data latch circuit that latches data input from the data input buffer in synchronization with a rising change of the data strobe signal, and a data input circuit that inputs the data from the data input buffer. A second data latch circuit for latching data in synchronization with a falling transition of the data strobe signal; and a data latch circuit for latching data latched in the first data latch circuit in synchronization with a falling transition of the data strobe signal. And a third data latch circuit that outputs the data from the second data latch circuit and the third data latch circuit in parallel with each other.

一旦書き込みデータがデータ入力バッファから内部に取り込まれれば、未だ書き込み動作が完了されていなくても、最早データ入力バッファを活性状態に保つ必然性は無い。したがって、データ入力バッファの低消費電力を最優先とするなら、書込みコマンドによる書込み動作の最後の書込みデータが前記第2及び第3のデータラッチ回路にラッチされるのを待って、前記データ入力バッファを活性状態から非活性状態へ遷移させてもよい。この制御はデータストローブ信号に同期させて行うことができるが、データストローブ信号に対する書き込みデータのセットアップ・ホールドタイムとの関係が不所望に変動するような場合にも書き込み動作の信頼性を維持させようとするならば、書込みコマンドによる書込み動作の終了に同期させて、前記データ入力バッファを活性状態から非活性状態に遷移させるようにすればよい。   Once write data is taken in from the data input buffer, it is no longer necessary to keep the data input buffer active even if the write operation has not been completed. Therefore, if the highest priority is given to the low power consumption of the data input buffer, the data input buffer waits until the last write data of the write operation by the write command is latched in the second and third data latch circuits. May be changed from the active state to the inactive state. Although this control can be performed in synchronization with the data strobe signal, the reliability of the write operation can be maintained even when the relationship between the data strobe signal and the setup / hold time of the write data fluctuates undesirably. In this case, the data input buffer may be changed from the active state to the inactive state in synchronization with the end of the write operation by the write command.

前記データ入力バッファと同様の観点に立った入力バッファ制御はアドレス入力バッファ等にも適用することができる。例えば、複数個のアドレス入力端子と、前記複数個のアドレス入力端子に対応して設けられる複数個のアドレス入力バッファと、クロック信号を受けるクロック端子と、選択端子がワード線に接続されデータ入出力端子がビット線に接続された複数個のメモリセルと、前記メモリセルに対するデータ書込み動作及びデータ読み出し動作をクロック信号に同期させて制御する制御回路と、を含む半導体装置を一例とすれば、前記制御回路は、ロウアドレスによるワード線選択動作がバンクアクティブコマンドによって指示され、カラムアドレスによるビット線を指定したデータ読み出し動作がリードコマンドによって指示され、カラムアドレスによるビット線を指定したデータ書込み動作がライトコマンドによって指示され、ワード線の初期化がプリチャージコマンドによって指示され、前記バンクアクティブコマンド、前記リードコマンド又は前記ライトコマンドを受け付けた後に、前記アドレス入力バッファを非活性状態から活性状態に変化させ、その後、前記クロック信号に同期する一定サイクル期間の経過を待ってアドレス入力バッファを活性状態から非活性状態に変化させればよい。   The input buffer control based on the same viewpoint as the data input buffer can be applied to the address input buffer and the like. For example, a plurality of address input terminals, a plurality of address input buffers provided corresponding to the plurality of address input terminals, a clock terminal for receiving a clock signal, and a data input / output when a selection terminal is connected to a word line. As an example, a semiconductor device including a plurality of memory cells whose terminals are connected to a bit line, and a control circuit that controls a data write operation and a data read operation for the memory cells in synchronization with a clock signal, In the control circuit, a word line selection operation by a row address is instructed by a bank active command, a data read operation in which a bit line is specified by a column address is instructed by a read command, and a data write operation in which a bit line is specified by a column address is written. Word line initialization, as indicated by command The address input buffer is changed from an inactive state to an active state after receiving the bank active command, the read command or the write command, instructed by a precharge command, and thereafter, for a certain cycle period synchronized with the clock signal. , The address input buffer may be changed from the active state to the inactive state.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。   The following is a brief description of an effect obtained by a representative one of the inventions disclosed in the present application.

すなわち、メモリ部への書込みデータを入力可能なデータ入力バッファを有する半導体装置において、前記メモリ部に対する書込み動作の指示を受けた後に、データ入力バッファを非活性状態から活性状態に変化させる。前記データ入力バッファは、例えばSSTL規格に準拠したインタフェース仕様を有する差動入力バッファであり、その活性状態において貫通電流を流し、小振幅信号の微小な変化にも即座に追従して信号を入力する。そのような入力バッファは前記メモリ部に対する書込み動作の指示を受けて初めて活性状態にされるから、書き込み動作が指示される前に予めデータ入力バッファが活性状態にされて消費される無駄な電力消費を低減することができる。   That is, in a semiconductor device having a data input buffer capable of inputting write data to a memory unit, the data input buffer is changed from an inactive state to an active state after receiving a write operation instruction for the memory unit. The data input buffer is, for example, a differential input buffer having an interface specification conforming to the SSTL standard. In the active state, the data input buffer allows a through current to flow and immediately follows a small change in a small amplitude signal to input a signal. . Such an input buffer is activated only after receiving an instruction of a write operation to the memory unit, so that the data input buffer is previously activated and consumed before a write operation is instructed. Can be reduced.

前記半導体装置の好適な例であるSDRAMの場合、バンクアクティブコマンドやリードコマンドによる指示ではデータ入力バッファを活性化しないから、バンクアクティブの後、全くライトコマンドが指示され無ければ、データ入力バッファでは何ら無駄な電力消費は行われない。   In the case of an SDRAM, which is a preferred example of the semiconductor device, the data input buffer is not activated by an instruction by a bank active command or a read command. No wasteful power consumption is performed.

前記データ入力バッファと同様の観点に立った入力バッファ制御をアドレス入力バッファ等にも適用することができる。前記バンクアクティブコマンド、前記リードコマンド又は前記ライトコマンドを受け付けた後に、前記アドレス入力バッファを非活性状態から活性状態に変化させ、その後、前記クロック信号に同期する一定サイクル期間の経過を待ってアドレス入力バッファを活性状態から非活性状態に変化させる。   The input buffer control based on the same viewpoint as the data input buffer can be applied to the address input buffer and the like. After accepting the bank active command, the read command or the write command, the address input buffer is changed from an inactive state to an active state, and then, after a predetermined cycle period synchronized with the clock signal elapses, the address input buffer is changed. Change the buffer from an active state to an inactive state.

以上より、データ入力バッファなどの外部インタフェースバッファによる電力消費を低減可能な半導体装置を提供することができる。   As described above, a semiconductor device capable of reducing power consumption by an external interface buffer such as a data input buffer can be provided.

《DDR−SDRAMの概要》
図1には本発明に係る半導体装置の一例としてDDR形式のSDRAM(DDR−SDRAM)が示される。同図に示されるDDR−SDRAMは、特に制限されないが、公知のMOS半導体集積回路製造技術によって単結晶シリコンのような一つの半導体基板に形成されている。
<< Overview of DDR-SDRAM >>
FIG. 1 shows a DDR SDRAM (DDR-SDRAM) as an example of a semiconductor device according to the present invention. Although not particularly limited, the DDR-SDRAM shown in FIG. 1 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known MOS semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

DDR−SDRAM1は、特に制限されないが、4個のメモリバンクBNK0〜BNK3を有する。図示を省略するが、夫々のメモリバンクBNK0〜BNK3は、特に制限されないが、夫々4個のメモリマットを有し、各メモリマットは、2個のメモリアレイによって構成される。一方のメモリアレイはカラムアドレス信号の最下位ビットが論理値“0”に応ずるデータの格納領域に割当てられ、他方のメモリアレイはカラムアドレス信号の最下位ビットが論理値“1”に応ずるデータの格納領域に割当てられる。メモリバンクのメモリマット及びメモリアレイの分割構造は上記には制限されず、それ故、本明細書では、特に注釈をしない限り、個々のメモリバンクは夫々1個のメモリマットから構成されている如く説明する。   Although not particularly limited, the DDR-SDRAM 1 has four memory banks BNK0 to BNK3. Although not shown, each of the memory banks BNK0 to BNK3 has, although not particularly limited, four memory mats, and each memory mat is constituted by two memory arrays. One memory array is allocated to a data storage area where the least significant bit of the column address signal corresponds to a logical value “0”, and the other memory array is a data area where the least significant bit of the column address signal corresponds to a logical value “1”. Assigned to storage area. The memory mats of the memory banks and the divisional structure of the memory array are not limited to the above. Therefore, in this specification, unless otherwise specified, each memory bank is configured as a single memory mat. explain.

前記夫々のメモリバンクBNK0〜BNK3のメモリマットは、マトリクス配置されたダイナミック型のメモリセルMCを備え、図に従えば、同一列に配置されたメモリセルMCの選択端子は列毎のワード線WLに結合され、同一行に配置されたメモリセルのデータ入出力端子は行毎に相補ビット線BL,BLの一方のビット線BLに結合される。同図にはワード線WLと相補ビット線BLは一部だけが代表的に示されているが、実際にはマトリクス状に多数配置され、センスアンプを中心とした折り返しビット線構造を有している。   The memory mat of each of the memory banks BNK0 to BNK3 includes dynamic memory cells MC arranged in a matrix. According to the drawing, the selection terminals of the memory cells MC arranged in the same column are word lines WL for each column. And the data input / output terminals of the memory cells arranged on the same row are connected to one of the complementary bit lines BL, BL for each row. Although only a part of the word line WL and the complementary bit line BL is shown as a representative in the figure, a large number of word lines WL and complementary bit lines BL are actually arranged in a matrix and have a folded bit line structure centered on a sense amplifier. I have.

前記メモリバンクBNK0〜BNK3毎に、ロウデコーダRDEC0〜RDEC3、データ入出力回路DIO0〜DIO3、カラムデコーダCDEC0〜CDEC3が設けられている。   Row decoders RDEC0 to RDEC3, data input / output circuits DIO0 to DIO3, and column decoders CDEC0 to CDEC3 are provided for each of the memory banks BNK0 to BNK3.

上記メモリマットのワード線WLは、メモリバンクBNK0〜BNK3毎に設けられたロウデコーダRDEC0〜RDEC3によるロウアドレス信号のデコード結果に従って選ばれて選択レベルに駆動される。   The word line WL of the memory mat is selected and driven to a selected level in accordance with a decoding result of a row address signal by row decoders RDEC0 to RDEC3 provided for each of the memory banks BNK0 to BNK3.

前記データ入出力回路DIO0〜DIO3は、センスアンプ、カラム選択回路、及びライトアンプを有する。センスアンプは、メモリセルMCからのデータ読出しによって夫々の相補ビット線BL,BLに現れる微小電位差を検出して増幅する増幅回路である。前記カラム選択回路は、相補ビット線BL,BLを選択して相補共通データ線のような入出力バス2に導通させるためのスイッチ回路である。カラム選択回路はカラムデコーダCDEC0〜CDEC3のうち対応するものによるカラムアドレス信号のデコード結果に従って選択動作される。ライトアンプは書き込みデータに従って、カラムスイッチ回路を介して相補ビット線BL,BLを差動増幅する回路である。   Each of the data input / output circuits DIO0 to DIO3 has a sense amplifier, a column selection circuit, and a write amplifier. The sense amplifier is an amplifier circuit that detects and amplifies a minute potential difference appearing on each of the complementary bit lines BL, BL by reading data from the memory cell MC. The column selection circuit is a switch circuit for selecting the complementary bit lines BL, BL to conduct to the input / output bus 2 such as a complementary common data line. The column selection circuit is selectively operated according to the result of decoding of the column address signal by the corresponding one of the column decoders CDEC0 to CDEC3. The write amplifier is a circuit that differentially amplifies the complementary bit lines BL, BL via a column switch circuit according to write data.

前記入出力バス2にはデータ入力回路3及びデータ出力回路4が接続される。データ入力回路3は書込みモードにおいて外部から供給される書込みデータを入力して前記入出力バス2に伝達する。前記データ出力回路4は、読み出しモードにおいてメモリセルMCから入出力バス2に伝達された読み出しデータを入力して外部に出力する。前記データ入力回路3の入力端子と前記データ出力回路4の出力端子は、特に制限されないが、16ビットのデータ入出力端子DQ0〜DQ15に結合される。便宜上、SDRAM1が外部と入出力するデータにもDQ0〜DQ15の参照符号を付して説明することがある。   A data input circuit 3 and a data output circuit 4 are connected to the input / output bus 2. The data input circuit 3 inputs write data supplied from the outside in the write mode and transmits the write data to the input / output bus 2. The data output circuit 4 inputs the read data transmitted from the memory cell MC to the input / output bus 2 in the read mode and outputs the read data to the outside. An input terminal of the data input circuit 3 and an output terminal of the data output circuit 4 are coupled to, but not limited to, 16-bit data input / output terminals DQ0 to DQ15. For convenience, the data that the SDRAM 1 inputs and outputs from the outside may be described with reference characters DQ0 to DQ15.

DDR−SDRAM1は、特に制限されないが、15ビットのアドレス入力端子A0〜A14を有する。アドレス入力端子A0〜A14はアドレスバッファ5に結合される。前記アドレスバッファ5にマルチプレクス形態で供給されるアドレス情報の内、ロウアドレス信号AX0〜AX12はロウアドレスラッチ6に、カラムアドレス信号AY0〜AY11はカラムアドレスラッチ7に、バンク選択信号とみなされるバンクセレクト信号AX13、AX14はバンクセレクタ8に、そして、モードレジスタ設定情報A0〜A14はモードレジスタ9に、供給される。   Although not particularly limited, the DDR-SDRAM 1 has 15-bit address input terminals A0 to A14. Address input terminals A0 to A14 are coupled to address buffer 5. Of the address information supplied to the address buffer 5 in a multiplex form, the row address signals AX0 to AX12 are provided to the row address latch 6, the column address signals AY0 to AY11 are provided to the column address latch 7, and the bank regarded as a bank selection signal. The select signals AX13 and AX14 are supplied to the bank selector 8, and the mode register setting information A0 to A14 are supplied to the mode register 9.

4個のメモリバンクBNK0〜BNK3は2ビットのバンク選択信号AX13,AX14の論理値にしたがってバンクセレクタ8で動作が選択される。即ち、動作が選択されたメモリバンクだけがメモリ動作可能にされる。例えば、センスアンプ、ライトアンプ、及びカラムデコーダ等は動作が非選択のメモリバンクでは活性化されない。   The operation of the four memory banks BNK0 to BNK3 is selected by the bank selector 8 according to the logical values of the 2-bit bank selection signals AX13 and AX14. That is, only the memory bank whose operation is selected is enabled for memory operation. For example, a sense amplifier, a write amplifier, a column decoder, and the like are not activated in a memory bank whose operation is not selected.

ロウアドレスラッチ6にラッチされたロウアドレス信号AX0〜AX12はロウアドレスデコーダRDEC0〜RDEC3に供給される。   The row address signals AX0 to AX12 latched by the row address latch 6 are supplied to row address decoders RDEC0 to RDEC3.

カラムアドレスラッチ7にラッチされたカラムアドレス信号AY0〜AY11は、カラムアドレスカウンタ10にプリセットされて前記カラムアドレスデコーダCDEC0〜CDEC3に供給される。連続的なメモリアクセスであるバーストアクセスが指示されている場合、その連続回数(バースト数)分だけ、カラムアドレスカウンタ10がインクリメント動作されて、カラムアドレス信号が内部で生成される。   The column address signals AY0 to AY11 latched by the column address latch 7 are preset in the column address counter 10 and supplied to the column address decoders CDEC0 to CDEC3. When a burst access, which is a continuous memory access, is instructed, the column address counter 10 is incremented by the number of consecutive times (the number of bursts), and a column address signal is internally generated.

リフレッシュカウンタ11は記憶情報のリフレッシュ動作を行なうロウアドレスを自ら生成するアドレスカウンタである。リフレッシュ動作が指示されたとき、リフレッシュカウンタ11から出力されるロウアドレス信号に従ってワード線WLが選択されて記憶情報のリフレッシュが行なわれる。   The refresh counter 11 is an address counter that generates a row address for refreshing stored information by itself. When a refresh operation is instructed, word line WL is selected according to a row address signal output from refresh counter 11, and stored information is refreshed.

制御回路12は、特に制限されないが、クロック信号CLK、CLKb、クロックイネーブル信号CKE、チップセレクト信号CSb(サフィックスbはそれが付された信号がローイネーブルの信号又はレベル反転信号であることを意味する)、カラムアドレスストローブ信号CASb、ロウアドレスストローブ信号RASb、ライトイネーブル信号WEb、データマスク信号DMU,DML、及びデータストローブ信号DQSなどの外部制御信と共に、モードレジスタ9から所定の情報が入力される。DDR−SDRAM1の動作はそれら入力信号の状態の組み合わせによって規定されるコマンドで決定され、制御回路12は、そのコマンドで指示される動作に応じた内部タイミング信号を形成するための制御ロジックを有する。   The control circuit 12 is not particularly limited, but includes the clock signals CLK and CLKb, the clock enable signal CKE, and the chip select signal CSb (the suffix b means that the signal attached thereto is a low enable signal or a level inversion signal. ), External control signals such as a column address strobe signal CASb, a row address strobe signal RASb, a write enable signal WEb, data mask signals DMU and DML, and a data strobe signal DQS, as well as predetermined information from the mode register 9. The operation of DDR-SDRAM 1 is determined by a command defined by a combination of the states of the input signals, and control circuit 12 has control logic for forming an internal timing signal according to the operation specified by the command.

クロック信号CLK、CLKbはSDRAMのマスタクロックとされ、その他の外部入力信号は当該クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期して有意とされる。   The clock signals CLK and CLKb are master clocks of the SDRAM, and other external input signals are made significant in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK.

チップセレクト信号CSbはそのローレベルによってコマンド入力サイクルの開始を指示する。チップセレクト信号がハイレベルのとき(チップ非選択状態)その他の入力は意味を持たない。但し、後述するメモリバンクの選択状態やバースト動作などの内部動作はチップ非選択状態への変化によって影響されない。   The chip select signal CSb instructs the start of a command input cycle by its low level. When the chip select signal is at a high level (chip is not selected), other inputs have no meaning. However, internal operations such as a memory bank selection state and a burst operation, which will be described later, are not affected by the change to the chip non-selection state.

RASb,CASb,WEbの各信号は通常のDRAMにおける対応信号とは機能が相違され、後述するコマンドサイクルを定義するときに有意の信号とされる。   The RASb, CASb, and WEb signals have different functions from the corresponding signals in a normal DRAM, and are significant signals when defining a command cycle described later.

クロックイネーブル信号CKEはパワーダウンモード及びセルフリフレッシュモードのコントロール信号であり、パワーダウンモード(SDRAMにおいてデータリテンションモードでもある)とする場合にはクロックイネーブル信号CKEはローレベルとされる。   The clock enable signal CKE is a control signal for the power-down mode and the self-refresh mode. When the power-down mode (which is also the data retention mode in the SDRAM) is set, the clock enable signal CKE is at a low level.

データマスク信号DMU,DMLは入力した書込みデータに対するバイト単位のマスクデータであり、データマスク信号DMUのハイレベルは書込みデータの上位バイトによる書込み抑止を指示し、データマスク信号DMLのハイレベルは書込みデータの下位バイトによる書込み抑止を指示する。   The data mask signals DMU and DML are mask data in units of bytes for the input write data. The high level of the data mask signal DMU instructs write suppression by the upper byte of the write data, and the high level of the data mask signal DML indicates the write data. Instructs writing to be inhibited by the lower byte.

前記データストローブ信号DQSは書込み動作時にライトストローブ信号として外部から供給される。即ち、クロック信号CLKに同期して書き込み動作が指示されたとき、その指示が行われた前記クロック信号周期の後のクロック信号周期からのデータストローブ信号DQSに同期するデータの供給が規定されている。読み出し動作時には前記データストローブ信号DQSはリードストローブ信号として外部に出力される。即ち、データの読み出し動作では読み出しデータの外部出力に同期してデータストローブ信号が変化される。そのためにDLL(Delayed Lock Loop)回路13及びDQS出力バッファ14が設けられている。DLL回路13は、半導体装置1が受けるクロック信号CLKとデータ出力回路4によるデータの出力タイミングを同期させるために、データ出力動作制御用のクロック信号(リード動作時におけるデータストローブ信号DQSと同相の制御クロック信号)15の位相を整えるものである。DLL回路13は、特に制限されないが、レプリカ回路技術と、位相同期技術とによって、内部回路の信号伝播遅延時間特性を補償し得る内部クロック信号15を再生し、これにより、内部クロック信号15に基づいて出力動作されるデータ出力回路4は、外部クロック信号CLKに確実に同期したタイミングでデータを出力することが可能とされる。DQSバッファ14は前記内部クロック信号15と同相でデータストローブ信号DQSを外部に出力する。   The data strobe signal DQS is externally supplied as a write strobe signal during a write operation. That is, when a write operation is instructed in synchronization with the clock signal CLK, the supply of data synchronized with the data strobe signal DQS from the clock signal cycle after the clock signal cycle in which the write operation is instructed is defined. . During a read operation, the data strobe signal DQS is output to the outside as a read strobe signal. That is, in the data read operation, the data strobe signal is changed in synchronization with the external output of the read data. For this purpose, a DLL (Delayed Lock Loop) circuit 13 and a DQS output buffer 14 are provided. In order to synchronize the clock signal CLK received by the semiconductor device 1 with the data output timing by the data output circuit 4, the DLL circuit 13 controls the clock signal for controlling the data output operation (the control signal having the same phase as the data strobe signal DQS during the read operation). The clock signal 15 is adjusted in phase. The DLL circuit 13 regenerates the internal clock signal 15 capable of compensating for the signal propagation delay time characteristic of the internal circuit by using the replica circuit technology and the phase synchronization technology, although not particularly limited. The data output circuit 4 that is operated to output data can output data at a timing that is reliably synchronized with the external clock signal CLK. The DQS buffer 14 outputs the data strobe signal DQS to the outside in the same phase as the internal clock signal 15.

前記ロウアドレス信号(AX0〜AX12)は、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期する後述のロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンド(アクティブコマンド)サイクルにおけるアドレス入力端子A0〜A12のレベルによって定義される。このアクティブコマンドサイクルにおいて、アドレス入力端子A13、A14から入力される信号AX13,AX14はバンク選択信号とみなされ、A13=A14=“0”のときはバンクBNK0、A13=“1”,A14=“0”のときはバンクBNK1、A13=“0”,A14=“1”のときはバンクBNK2、A13=“1”,A14=“1”のときはバンクBNK3が選択される。このようにして選択されたメモリバンクはリードコマンドによるデータ読み出し、ライトコマンドによるデータ書込み、プリチャージコマンドによるプリチャージの対象にされる。   The row address signals (AX0 to AX12) are defined by the levels of the address input terminals A0 to A12 in a later-described row address strobe / bank active command (active command) cycle synchronized with the rising edge of the clock signal CLK. In this active command cycle, signals AX13 and AX14 input from address input terminals A13 and A14 are regarded as bank selection signals. When A13 = A14 = "0", banks BNK0, A13 = "1" and A14 = "" When "0", bank BNK1 is selected, when A13 = "0", bank BNK2 when A14 = "1", and bank BNK3 when A13 = "1", A14 = "1". The memory bank selected in this way is subjected to data read by a read command, data write by a write command, and precharge by a precharge command.

前記カラムアドレス信号(AY0〜AY11)は、クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期する後述のカラムアドレス・リードコマンド(リードコマンド)サイクル、カラムアドレス・ライトコマンド(ライトコマンド)サイクルにおける端子A0〜A11のレベルによって定義される。これによって指定されたカラムアドレスはバーストアクセスのスタートアドレスとされる。   The column address signals (AY0 to AY11) are at the levels of the terminals A0 to A11 in a column address / read command (read command) cycle and a column address / write command (write command) cycle which will be described later in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK. Defined by The designated column address is used as the start address of the burst access.

DDR−SDRAM1には、特に制限されないが、以下の〔1〕〜〔9〕等のコマンドが予め規定されている。   Although not particularly limited, commands such as the following [1] to [9] are defined in the DDR-SDRAM 1 in advance.

〔1〕モードレジスタセットコマンドは、上記モードレジスタ9をセットするためのコマンドである。このコマンドは、CSb,RASb,CASb,WEb=ローレベルによって指定され、セットすべきデータ(レジスタセットデータ)はA0〜A14を介して与えられる。レジスタセットデータは、特に制限されないが、バーストレングス、CASレイテンシー、バーストタイプなどとされる。設定可能なバーストレングスは、特に制限されないが、2,4,8,とされ、設定可能なCASレイテンシーは、特に制限されないが、2,2.5とされる。   [1] The mode register set command is a command for setting the mode register 9. This command is specified by CSb, RASb, CASb, WEb = low level, and data to be set (register set data) is given through A0 to A14. The register set data is not particularly limited, but has a burst length, a CAS latency, a burst type, and the like. The burst length that can be set is not particularly limited, but is 2, 4, 8, and the CAS latency that can be set is 2, 2.5, although not particularly limited.

上記CASレイテンシーは、後述のカラムアドレス・リードコマンドによって指示されるリード動作においてCASbの立ち下がりからデータ出力回路4の出力動作までにクロック信号CLKの何サイクル分を費やすかを指定するものである。読出しデータが確定するまでにはデータ読出しのための内部動作時間が必要とされ、それをクロック信号CLKの使用周波数に応じて設定するためのものである。換言すれば、周波数の高いクロック信号CLKを用いる場合にはCASレイテンシーを相対的に大きな値に設定し、周波数の低いクロック信号CLKを用いる場合にはCASレイテンシーを相対的に小さな値に設定する。   The CAS latency specifies how many cycles of the clock signal CLK are required from the fall of CASb to the output operation of the data output circuit 4 in a read operation specified by a column address read command described later. Until the read data is determined, an internal operation time for data read is required, which is set according to the operating frequency of the clock signal CLK. In other words, the CAS latency is set to a relatively large value when using a high-frequency clock signal CLK, and the CAS latency is set to a relatively small value when using a low-frequency clock signal CLK.

〔2〕ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンは、ロウアドレスストローブの指示とA13、A14によるメモリバンクの選択を有効にするコマンドであり、CSb,RASb=ローレベル(“0”)、CASb,WEb=ハイレベル(“1”)によって指示され、このときA0〜A12に供給されるアドレスがロウアドレス信号とされ、A13,A14に供給される信号がメモリバンクの選択信号として取り込まれる。取り込み動作は上述のようにクロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期して行われる。例えば、当該コマンドが指定されると、それによって指定されるメモリバンクにおけるワード線が選択され、当該ワード線に接続されたメモリセルが夫々対応する相補データ線に導通される。   [2] The row address strobe / bank active command is a command for validating a row address strobe and selecting a memory bank by A13 and A14. CSb, RASb = low level (“0”), CASb, WEb = Instructed by the high level ("1"), the address supplied to A0 to A12 at this time is taken as a row address signal, and the signals supplied to A13 and A14 are taken in as a memory bank selection signal. The fetch operation is performed in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK as described above. For example, when the command is specified, the word line in the memory bank specified by the command is selected, and the memory cells connected to the word line are electrically connected to the corresponding complementary data lines.

〔3〕カラムアドレス・リードコマンドは、バーストリード動作を開始するために必要なコマンドであると共に、カラムアドレスストローブの指示を与えるコマンドであり、CSb,CASb,=ロウレベル、RASb,WEb=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A11に供給されるアドレスがカラムアドレス信号として取り込まれる。これによって取り込まれたカラムアドレス信号はバーストスタートアドレスとしてカラムアドレスカウンタ10にプリセットされる。これによって指示されたバーストリード動作においては、その前にロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドサイクルでメモリバンクとそれにおけるワード線の選択が行われており、当該選択ワード線のメモリセルは、クロック信号CLKに同期してカラムアドレスカウンタ10から出力されるアドレス信号に従って、例えば32ビット単位で順次メモリバンクで選択され、データストローブ信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりに同期して16ビット単位で外部に連続的に出力される。連続的に読出されるデータ数(ワード数)は上記バーストレングスによって指定された個数とされる。また、データ出力回路4からのデータ読出し開始は上記CASレイテンシーで規定されるクロック信号CLKのサイクル数を待って行われる。   [3] The column address read command is a command necessary for starting the burst read operation and a command for giving an instruction of a column address strobe. CSb, CASb, = low level, and RASb, WEb = high level. At this time, the address supplied to A0 to A11 is taken in as a column address signal. The fetched column address signal is preset in the column address counter 10 as a burst start address. In the burst read operation designated thereby, the memory bank and the word line in the memory bank are selected in the row address strobe / bank active command cycle, and the memory cell of the selected word line is supplied with the clock signal CLK. In accordance with the address signal output from the column address counter 10 in synchronization with the data strobe signal DQS, the memory bank is sequentially selected in the memory bank in units of 32 bits and continuously externally in units of 16 bits in synchronization with the rise and fall of the data strobe signal DQS. Is output. The number of data (the number of words) read continuously is set to the number specified by the burst length. The start of reading data from the data output circuit 4 is performed after waiting for the number of cycles of the clock signal CLK defined by the CAS latency.

〔4〕カラムアドレス・ライトコマンドは、ライト動作の態様としてモードレジスタ9にバーストライトが設定されているときに当該バーストライト動作を開始するために必要なコマンドとされる。更に当該コマンドは、バーストライトにおけるカラムアドレスストローブの指示を与える。当該コマンドは、CSb,CASb,WEb,=ロウレベル、RASb=ハイレベルによって指示され、このときA0〜A11に供給されるアドレスがカラムアドレス信号として取り込まれる。これによって取り込まれたカラムアドレス信号はバーストライトにおいてはバーストスタートアドレスとしてカラムアドレスカウンタ10に供給される。これによって指示されたバーストライト動作の手順もバーストリード動作と同様に行われる。但し、ライト動作にはCASレイテンシーの設定はなく、ライトデータの取り込は、当該カラムアドレス・ライトコマンドサイクルからクロック信号CLKの1サイクル遅れてデータストローブ信号DQSに同期して開始される。   [4] The column address write command is a command necessary to start the burst write operation when the burst write is set in the mode register 9 as a mode of the write operation. Further, the command gives an instruction of a column address strobe in burst write. The command is specified by CSb, CASb, WEb, = low level and RASb = high level. At this time, the addresses supplied to A0 to A11 are captured as column address signals. The fetched column address signal is supplied to the column address counter 10 as a burst start address in burst write. The procedure of the burst write operation instructed thereby is also performed in the same manner as the burst read operation. However, the CAS latency is not set in the write operation, and the capture of the write data is started in synchronization with the data strobe signal DQS one cycle later than the clock signal CLK from the column address / write command cycle.

〔5〕プリチャージコマンドは、A13,A14によって選択されたメモリバンクに対するプリチャージ動作の開始コマンドとされ、CSb,RASb,WEb,=ロウレベル、CASb=ハイレベルによって指示される。   [5] The precharge command is a command to start a precharge operation for the memory bank selected by A13 and A14, and is instructed by CSb, RASb, WEb, low level and CASb high level.

〔6〕オートリフレッシュコマンドは、オートリフレッシュを開始するために必要とされるコマンドであり、CSb,RASb,CASb=ロウレベル、WEb,CKE=ハイレベルによって指示される。これによるリフレッシュ動作はCBRリフレッシュと同様である。   [6] The auto-refresh command is a command required to start auto-refresh, and is instructed by CSb, RASb, CASb = low level and WEb, CKE = high level. The refresh operation by this is the same as the CBR refresh.

〔7〕セルフリフレッシュエントリコマンドが設定されると、CKEがローレベルにされている間、セルフリフレッシュ機能が働き、その間、外部からリフレッシュの指示を与えなくても自動的に所定のインターバルでリフレッシュ動作が行なわれる。   [7] When the self-refresh entry command is set, the self-refresh function operates while CKE is kept at the low level. During that time, the refresh operation is automatically performed at a predetermined interval without an external refresh instruction. Is performed.

〔8〕バーストストップ・コマンドは、バーストリード動作を停止させるために必要なコマンドであり、バーストライト動作では無視される。このコマンドは、CASb,WEb=ローレベル、RASb,CASb=ハイレベルによって指示される。   [8] The burst stop command is a command necessary to stop the burst read operation, and is ignored in the burst write operation. This command is specified by CASb, WEb = low level, and RASb, CASb = high level.

〔9〕ノーオペレーションコマンドは、実質的な動作を行わないことを指示するコマンドであり、CSb=ローレベル、RASb,CASb,WEb=ハイレベルによって指示される。   [9] The no operation command is a command instructing not to perform a substantial operation, and is instructed by CSb = low level and RASb, CASb, WEb = high level.

DDR−SDRAM1においては、一つのメモリバンクでバースト動作が行われているとき、その途中で別のメモリバンクを指定して、ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドが供給されると、当該実行中の一方のメモリバンクでの動作に何等影響を与えることなく、当該別のメモリバンクにおけるロウアドレス系の動作が可能にされる。即ち、バンクアクティブコマンドなどによって指定されるロウアドレス系動作とカラムアドレス・ライトコマンドなどによって指定されるカラムアドレス系動作とは、相違するメモリバンク間で並列可能になっている。したがって、データ入出力端子DQ0〜DQ15においてデータが衝突しない限り、処理が終了していないコマンドの実行中に、当該実行中のコマンドが処理対象とするメモリバンクとは異なるメモリバンクに対するプリチャージコマンド、ロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンドを発行して、内部動作を予じめ開始させることが可能である。   In the DDR-SDRAM 1, when a burst operation is performed in one memory bank, another memory bank is designated in the middle of the burst operation and a row address strobe / bank active command is supplied. The operation of the row address system in the other memory bank is enabled without affecting the operation in the other memory bank. That is, a row address operation specified by a bank active command or the like and a column address operation specified by a column address / write command or the like can be performed in parallel between different memory banks. Therefore, as long as data does not collide at the data input / output terminals DQ0 to DQ15, during execution of a command whose processing has not been completed, a precharge command for a memory bank different from the memory bank to be processed by the command being executed, It is possible to issue a row address strobe bank active command to start the internal operation in advance.

以上の説明より明らかなように、DDR−SDRAM1は、クロック信号CLKに同期するデータストローブ信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりの両エッジに同期したデータ入出力が可能にされ、クロック信号CLKに同期してアドレス、制御信号を入出力できるため、DRAMと同様の大容量メモリをSRAMに匹敵する高速で動作させることが可能であり、また、選択された1本のワード線に対して幾つのデータをアクセスするかをバーストレングスによって指定することによって、内蔵カラムアドレスカウンタ10で順次カラム系の選択状態を切換えていって複数個のデータを連続的にリード又はライトできる。   As is clear from the above description, the DDR-SDRAM 1 enables data input / output in synchronization with both rising and falling edges of the data strobe signal DQS in synchronization with the clock signal CLK, and synchronizes with the clock signal CLK. Addresses and control signals can be input and output, so that a large-capacity memory similar to a DRAM can operate at a high speed comparable to an SRAM, and how many data can be accessed for a single selected word line. By designating whether or not to do so, the built-in column address counter 10 sequentially switches the selection state of the column system, so that a plurality of data can be read or written continuously.

《SSTLインタフェース》
前記DDR−SDRAM1において、特に制限されないが、上記のクロック信号CLK、反転クロック信号CLKb、クロックイネーブル信号CKE、チップ選択信号CSb、RAS信号RASb、CAS信号CASb、ライトイネーブル信号WEb、アドレス入力信号A0〜A14、データマスク信号DM、及びデータストローブ信号DQSを受ける入力バッファ、前記データ入力回路3のデータ入力バッファ、データ出力回路4のデータ出力バッファのインタフェースは例えば公知のSSTL2(クラスII)規格に準拠される。
<< SSTL interface >>
In the DDR-SDRAM 1, although not particularly limited, the clock signal CLK, the inverted clock signal CLKb, the clock enable signal CKE, the chip select signal CSb, the RAS signal RASb, the CAS signal CASb, the write enable signal WEb, and the address input signals A0 to A0 A14, the input buffer receiving the data mask signal DM and the data strobe signal DQS, the data input buffer of the data input circuit 3, and the interface of the data output buffer of the data output circuit 4 are based on, for example, the publicly known SSTL2 (Class II) standard. You.

図2にはSSTL2(クラスII)の回路構成例が示される。特性インピーダンス50Ωの伝送線20は基準電圧VREFでプルアップされ、例えばメモリコントローラやSDRAMなどに接続され、SDRAMの入力バッファは差動入力バッファ21とされ、差動入力の一方に伝送線20が結合され、他方に基準電圧VREFが印加され、イネーブル信号DIEでパワースイッチ22が活性化制御される。電源電圧VDDは例えば3.3V、回路の接地電圧VSSは0Vである。出力バッファは電源電圧VDDQ=2.5Vと接地電圧VSSとを動作電源とするCMOSインバータを出力段に備える。メモリコントローラは前記インタフェース仕様を満足するドライバとレシーバを有し、ドライバが伝送線20を駆動し、レシーバが伝送線20からのデータを入力する。   FIG. 2 shows a circuit configuration example of SSTL2 (class II). The transmission line 20 having a characteristic impedance of 50Ω is pulled up by the reference voltage VREF, and is connected to, for example, a memory controller or an SDRAM. The input buffer of the SDRAM is a differential input buffer 21, and the transmission line 20 is coupled to one of the differential inputs. The reference voltage VREF is applied to the other, and the activation of the power switch 22 is controlled by the enable signal DIE. The power supply voltage VDD is, for example, 3.3 V, and the ground voltage VSS of the circuit is 0 V. The output buffer includes a CMOS inverter which uses a power supply voltage VDDQ = 2.5 V and a ground voltage VSS as an operation power supply in an output stage. The memory controller has a driver and a receiver satisfying the interface specifications. The driver drives the transmission line 20, and the receiver inputs data from the transmission line 20.

図3には前記SSTL2(クラス2)における信号の規格が例示されている。SSTL2規格では、1.25ボルトのような基準電位(VREF)に対して0.35V以上高い1.6ボルト以上のレベルがHレベルとみなされ、かかる基準電位に対して0.35V以下のレベルすなわち0.90ボルト以下のレベルがLレベルとみなされる。上記具体的なレベルは典型例であり、例えばSSTL3規格に適合するようなレベルであってもよい。   FIG. 3 illustrates a signal standard in the SSTL2 (class 2). In the SSTL2 standard, a level of 1.6 volts or more, which is higher than 0.35 V with respect to a reference potential (VREF) such as 1.25 volts, is regarded as an H level, and a level of 0.35 V or less with respect to such a reference potential. That is, the level of 0.90 volt or less is regarded as the L level. The above specific level is a typical example, and may be, for example, a level that conforms to the SSTL3 standard.

図4には前記SSTLに準拠した差動入力バッファの具体例として前記データ入力回路3の入力初段バッファが示される。この差動入力バッファ30は、pチャンネル型MOSトランジスタMp1,Mp2から成るカレントミラー負荷と、前記MOSトランジスタMp1,Mp2のドレインに結合されたnチャンネル型の差動入力MOSトランジスタMn3,Mn4と、前記差動入力MOSトランジスタMn3,Mn4の共通ソースに結合されたnチャンネル型パワースイッチMOSトランジスタMn5とから成る差動増幅回路を有する。   FIG. 4 shows an input first-stage buffer of the data input circuit 3 as a specific example of the differential input buffer conforming to the SSTL. The differential input buffer 30 includes a current mirror load including p-channel MOS transistors Mp1 and Mp2, n-channel differential input MOS transistors Mn3 and Mn4 coupled to the drains of the MOS transistors Mp1 and Mp2, And a n-channel type power switch MOS transistor Mn5 coupled to a common source of the differential input MOS transistors Mn3 and Mn4.

一方の差動入力MOSトランジスタMn3のゲートはデータ端子DQj(j=0〜15)に、他方の差動入力MOSトランジスタMn4のゲートは基準電圧VREFに結合される。差動増幅回路の出力ノードはpチャンネル型プリチャージMOSトランジスタMp6によって選択的に電源電圧VDDにプリチャージ可能にされ、当該ノードの信号はインバータ31を介して反転出力される。   The gate of one differential input MOS transistor Mn3 is coupled to data terminal DQj (j = 0 to 15), and the gate of the other differential input MOS transistor Mn4 is coupled to reference voltage VREF. The output node of the differential amplifier circuit can be selectively precharged to the power supply voltage VDD by the p-channel type precharge MOS transistor Mp6, and the signal of the node is inverted and output via the inverter 31.

DIEは差動入力バッファ30のイネーブル制御信号であり、前記パワースイッチMOSトランジスタと前記プリチャージMOSトランジスタMp6のゲートに供給される。イネーブル制御信号DIEのハイレベルによって差動入力バッファが活性化される。この活性状態において差動増幅回路には動作電流が流れ、基準電圧VREFを中心に端子DQjの信号レベルとの微小電位差を即座に増幅する。差動増幅故に、端子DQjからの信号入力動作は高速である。前記イネーブル制御信号DIEのローレベルによって差動入力バッファが非活性化される。差動入力バッファの非活性状態において差動増幅回路では電力消費はなく、また、オン状態のプリチャージMOSトランジスタMp6の作用によってインバータ31の出力もローレベルに強制される。   DIE is an enable control signal for the differential input buffer 30, and is supplied to the gates of the power switch MOS transistor and the precharge MOS transistor Mp6. The differential input buffer is activated by the high level of the enable control signal DIE. In this active state, an operating current flows through the differential amplifier circuit, and a minute potential difference from the signal level of the terminal DQj around the reference voltage VREF is immediately amplified. Due to the differential amplification, the signal input operation from the terminal DQj is fast. The differential input buffer is deactivated by the low level of the enable control signal DIE. In the inactive state of the differential input buffer, no power is consumed in the differential amplifier circuit, and the output of the inverter 31 is forced to a low level by the action of the precharge MOS transistor Mp6 in the on state.

前記イネーブル制御信号DIEはDDR−SDRAM1にライトコマンドによる書込み動作の指示の後にローレベルからハイレベルにアサートされる。このように、差動入力バッファ30はライトコマンドによる書込み動作の指示の後、活性化されるから、書き込み動作が指示される前に差動入力バッファ30は無駄に電力を消費しない。更に、前記バンクアクティブコマンド又はリードコマンドを受け付けても非活性状態のデータ入力バッファの状態は不変である。バンクアクティブコマンドやリードコマンドによる指示では差動入力バッファ30を活性化しないから、バンクアクティブの後、全くライトコマンドが指示され無ければ、差動入力バッファ30では何ら無駄な電力消費は行われない。   The enable control signal DIE is asserted from a low level to a high level after the DDR-SDRAM 1 is instructed to perform a write operation by a write command. As described above, since the differential input buffer 30 is activated after the write operation is instructed by the write command, the differential input buffer 30 does not wastefully consume power before the write operation is instructed. Further, even when the bank active command or the read command is received, the state of the inactive data input buffer remains unchanged. Since the differential input buffer 30 is not activated by the instruction by the bank active command or the read command, no useless power consumption is performed in the differential input buffer 30 if no write command is issued after the bank activation.

図5には前記SSTLに準拠した差動入力バッファの別の例として前記データストローブ部信号DQSの差動入力バッファが示される。この差動入力バッファ40は、一対の差動増幅回路の異なる極性の入力端子を相互に接続して構成される。即ち、一方の差動増幅回路は、pチャンネル型MOSトランジスタMp11,Mp12から成るのカレントミラー負荷、nチャンネル型差動入力MOSトランジスタMn13,Mn14、及びnチャンネル型パワースイッチMOSトランジスタMn15とから成る。MOSトランジスタMn13のゲートが反転入力端子、MOSトランジスタMn14のゲートが非反転入力端子になる。他方の差動増幅回路は、pチャンネル型MOSトランジスタMp21,Mp22から成るのカレントミラー負荷、nチャンネル型差動入力MOSトランジスタMn23,Mn24、及びnチャンネル型パワースイッチMOSトランジスタMn25とから成る。MOSトランジスタMn23のゲートが反転入力端子、MOSトランジスタMn24のゲートが非反転入力端子になる。   FIG. 5 shows a differential input buffer for the data strobe section signal DQS as another example of the differential input buffer based on the SSTL. The differential input buffer 40 is configured by mutually connecting input terminals having different polarities of a pair of differential amplifier circuits. That is, one differential amplifier circuit includes a current mirror load including p-channel MOS transistors Mp11 and Mp12, n-channel differential input MOS transistors Mn13 and Mn14, and an n-channel power switch MOS transistor Mn15. The gate of the MOS transistor Mn13 is an inverting input terminal, and the gate of the MOS transistor Mn14 is a non-inverting input terminal. The other differential amplifier circuit includes a current mirror load composed of p-channel MOS transistors Mp21 and Mp22, n-channel differential input MOS transistors Mn23 and Mn24, and an n-channel power switch MOS transistor Mn25. The gate of the MOS transistor Mn23 is an inverting input terminal, and the gate of the MOS transistor Mn24 is a non-inverting input terminal.

前記差動入力MOSトランジスタMn13とMn24のゲートにはデータストローブ信号DQSが入力され、前記差動入力MOSトランジスタMn14とMn23のゲートには基準電圧VREFが入力され、これにより、それぞれに差動増幅回路のシングルエンドの出力ノードに接続されたCMOSインバータ41,42から、データストローブ信号DQSに対する相補レベルの内部クロック信号DSCLKT、DSCLKBを得ることができる。   A data strobe signal DQS is input to the gates of the differential input MOS transistors Mn13 and Mn24, and a reference voltage VREF is input to the gates of the differential input MOS transistors Mn14 and Mn23. , Internal clock signals DSCLKT and DSCLKB at a complementary level to data strobe signal DQS can be obtained from CMOS inverters 41 and 42 connected to the single-ended output node.

DSENは差動入力バッファ40のイネーブル制御信号であり、前記パワースイッチMOSトランジスタMn15,MN25のゲートに供給される。イネーブル制御信号DSENのハイレベルによって差動入力バッファが活性化される。この活性状態において差動増幅回路には動作電流が流れ、基準電圧VREFを中心に端子DQSの信号レベルとの微小電位差を即座に増幅する。差動増幅故に、端子DQSからの信号入力動作は高速である。前記イネーブル制御信号DSENのローレベルによって差動入力バッファが非活性化される。差動入力バッファの非活性状態において差動増幅回路で電力消費はない。   DSEN is an enable control signal for the differential input buffer 40, and is supplied to the gates of the power switch MOS transistors Mn15 and MN25. The differential input buffer is activated by the high level of the enable control signal DSEN. In this active state, an operating current flows through the differential amplifier circuit, and a minute potential difference between the signal level of the terminal DQS and the reference voltage VREF is immediately amplified. Due to the differential amplification, the signal input operation from the terminal DQS is fast. The differential input buffer is deactivated by the low level of the enable control signal DSEN. In the inactive state of the differential input buffer, there is no power consumption in the differential amplifier circuit.

《データ入力回路》
図6にはDR−SDRAM1のデータ入力回路3の一例が示される。初段には図4で説明したSSTL仕様の差動入力バッファ30が配置される。差動入力バッファ30は、データストローブ信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりの各エッジに同期して供給される書込みデータを入力する。差動入力バッファ30の次段には、前記データストローブ信号の半サイクル単位で供給されるデータを前記データストローブ信号の1サイクル単位で並列させてラッチするラッチ回路50が設けられている。このラッチ回路50は、例えば、データストローブ信号の立ち上がり変化に同期して差動入力バッファ30の出力データをラッチする第1のデータラッチ回路50Aと、データストローブ信号の立ち下がり変化に同期して差動入力バッファ30の出力データをラッチする第2のデータラッチ回路50Bと、データストローブ信号の立ち下がり変化に同期して第1のデータラッチ回路50Aの出力データをラッチする第3のデータラッチ回路50Cとを有する。前記データラッチ回路50A〜5Cは夫々マスタ・スレーブ型ラッチ回路(MSFF)によって構成され、データラッチ回路50AはDSCLKTをマスタ段のラッチクロック、DSCLKBをスレーブ段のラッチクロックとし、データラッチ回路50B、50CはDSCLKBをマスタ段のラッチクロック、DSCLKTをスレーブ段のラッチクロックとする。前記ラッチクロックDSCLKT,DSCLKBはデータストローブ信号DQSに同期して変化される信号である。
《Data input circuit》
FIG. 6 shows an example of the data input circuit 3 of the DR-SDRAM 1. At the first stage, the differential input buffer 30 of the SSTL specification described in FIG. 4 is arranged. The differential input buffer 30 inputs write data supplied in synchronization with each rising and falling edge of the data strobe signal DQS. At the next stage of the differential input buffer 30, there is provided a latch circuit 50 for latching data supplied in half cycle units of the data strobe signal in parallel in one cycle unit of the data strobe signal. The latch circuit 50 is, for example, different from a first data latch circuit 50A that latches output data of the differential input buffer 30 in synchronization with the rising change of the data strobe signal, in synchronization with the falling change of the data strobe signal. A second data latch circuit 50B for latching the output data of the dynamic input buffer 30, and a third data latch circuit 50C for latching the output data of the first data latch circuit 50A in synchronization with the falling transition of the data strobe signal. And Each of the data latch circuits 50A to 50C is constituted by a master / slave type latch circuit (MSFF). The data latch circuit 50A uses DSCLKT as a master stage latch clock, DSCLKB as a slave stage latch clock, , DSCLKB is the latch clock of the master stage, and DSCLKT is the latch clock of the slave stage. The latch clocks DSCLKT and DSCLKB are signals changed in synchronization with the data strobe signal DQS.

前記ラッチ回路50の並列出力データDINRj,DINFjは夫々セレクタラッチ回路51、52に供給される。セレクタラッチ回路51,52は並列出力データDINRj又はDINFjの何れか一方を、信号DICY0の値に応じて選択し、選択したデータをクロック信号DICLKに同期してラッチする。信号DICY0は外部からカラムアドレスラッチ7に供給されるカラムアドレス信号(バースト書き込みの先頭アドレス)の最下位ビットAY0の論理値に応ずる信号であり、セレクタラッチ回路51はDICY0(=AY0)=0のときDINRjを選択し、DICY0(=AY0)=1のときDINFjを選択する。セレクタラッチ回路52の選択制御はそれとは逆である。したがて、最初に入力される書込みデータのカラムアドレスの最下位ビットの論理値に拘わらず、最下位ビットの論理値が“0”のデータはセレクタラッチ回路51に、“1”のデータはセレクタラッチ回路52にラッチされる。   The parallel output data DINRj and DINFj of the latch circuit 50 are supplied to selector latch circuits 51 and 52, respectively. The selector latch circuits 51 and 52 select either the parallel output data DINRj or DINFj according to the value of the signal DICY0, and latch the selected data in synchronization with the clock signal DICLK. The signal DICY0 is a signal corresponding to the logical value of the least significant bit AY0 of the column address signal (start address of burst write) supplied from the outside to the column address latch 7, and the selector latch circuit 51 outputs DICY0 (= AY0) = 0. At this time, DINRj is selected, and when DICY0 (= AY0) = 1, DINFj is selected. The selection control of the selector latch circuit 52 is opposite to that. Therefore, regardless of the logical value of the least significant bit of the column address of the first input write data, the data with the logical value of the least significant bit “0” is stored in the selector latch circuit 51, and the data with the logical value of “1” is stored in the selector latch circuit 51. The data is latched by the selector latch circuit 52.

前記セレクタラッチ回路51の出力は、前記入出力バス2に含まれる信号線DINBY0Bjを介して、前記カラムアドレス信号の最下位ビットが論理値“0”であるデータに応ずるデータ格納領域に割当てられている各メモリバンクのメモリアレイに接続される。セレクタラッチ回路52の出力は、前記入出力バス2に含まれる信号線DINBY0Tjを介して、前記カラムアドレス信号の最下位ビットが論理値“1”であるデータに応ずるデータ格納領域に割当てられている各メモリバンクのメモリアレイに接続される。   The output of the selector latch circuit 51 is allocated via a signal line DINBY0Bj included in the input / output bus 2 to a data storage area corresponding to data in which the least significant bit of the column address signal is a logical value “0”. Connected to the memory array of each memory bank. The output of the selector latch circuit 52 is allocated via a signal line DINBY0Tj included in the input / output bus 2 to a data storage area corresponding to data in which the least significant bit of the column address signal is a logical value “1”. It is connected to the memory array of each memory bank.

図7にはセレクタラッチ回路とメモリバンクのメモリアレイとの接続態様が概略的に示されている。図7には各メモリバンクに1個のメモリマットMATが例示され、各メモリマットMATのメモリアレイY0Bはカラムアドレスの最下位ビットの論理値が“0”のデータ格納用であり、メモリアレイY0Tはカラムアドレスの最下位ビットの論理値が“1”のデータ格納用である。WAmpはメモリアレイ毎のライトアンプであり、対応するデータ入出力回路DIO0〜DIO3に含まれている。YI0WY0T0〜YI0WY0T3,YI0WY0B0〜YI0WY0B3はメモリアレイ毎のライトアンプWAmpの活性化制御信号である。   FIG. 7 schematically shows a connection mode between a selector latch circuit and a memory array of a memory bank. FIG. 7 illustrates one memory mat MAT in each memory bank. The memory array Y0B of each memory mat MAT is for storing data in which the logical value of the least significant bit of the column address is "0". Is for storing data in which the logical value of the least significant bit of the column address is "1". WAmp is a write amplifier for each memory array, and is included in the corresponding data input / output circuits DIO0 to DIO3. YI0WY0T0 to YI0WY0T3 and YI0WY0B0 to YI0WY0B3 are activation control signals for the write amplifier WAmp for each memory array.

上記データ入力回路3の説明から理解されるように、DDR−SDRAM1において、クロック信号CLKに同期するデータストローブ信号DQSの立ち上がり及び立ち下がりの双方に同期して外部からデータが入力されるが、DDR−SDRAM1の内部の書込み動作はクロック信号CLKの周期を最小単位として行われる。特に詳細な説明は省略するが、データ読み出し動作に関しても、SDRAMの内部動作タイミングと外部への出力動作タイミングとの関係は同じである。   As understood from the description of the data input circuit 3, in the DDR-SDRAM 1, data is externally input in synchronization with both rising and falling of the data strobe signal DQS in synchronization with the clock signal CLK. -The write operation inside the SDRAM 1 is performed using the cycle of the clock signal CLK as a minimum unit. Although a detailed description is omitted, the relationship between the internal operation timing of the SDRAM and the external output operation timing is the same for the data read operation.

《DDR−SDRAMの制御回路》
図8にはDDR−SDRAMの制御回路12の前段、図9には同じく制御回路12の後段、の詳細な一例がライト制御系を主体として示される。
<< Control circuit of DDR-SDRAM >>
FIG. 8 shows a detailed example of a stage preceding the control circuit 12 of the DDR-SDRAM, and FIG.

図8のCLK入力バッファ60、コマンド系入力バッファ61、及びDQS入力バッファ40は前記SSTL仕様の差動入力バッファである。DQS入力バッファ40は図5に例示される通りであり、CLK入力バッファ60はCLK、CLKbを差動入力とする差動増幅回路を初段の差動入力バッファとして備え、動作電源の投入によって活性化され、パワーダウンモードの指示に応答して非活性化される。コマンド系入力バッファ61は図4の差動入力バッファと同様に構成されるが、動作電源の投入によって活性化され、パワーダウンモードの指示に応答して非活性化される。   The CLK input buffer 60, the command input buffer 61, and the DQS input buffer 40 in FIG. 8 are differential input buffers of the SSTL specification. The DQS input buffer 40 is as exemplified in FIG. 5, and the CLK input buffer 60 includes a differential amplifier circuit having a differential input of CLK and CLKb as a first-stage differential input buffer, and is activated by turning on an operation power supply. And is deactivated in response to the instruction of the power down mode. The command input buffer 61 is configured in the same manner as the differential input buffer of FIG. 4, but is activated when the operating power is turned on, and is deactivated in response to the instruction of the power down mode.

CLK入力バッファ60の出力は1ショットパルス発生回路62に供給され、これによって各種内部クロック信号ACLKB,BCLKB,CCLKB,DCLKBが生成される。   The output of the CLK input buffer 60 is supplied to a one-shot pulse generation circuit 62, which generates various internal clock signals ACLKB, BCLKB, CCLKB, and DCLKB.

コマンド系入力バッファ61に入力された各種信号CSb,RASb,CASb,WEbはコマンドデコード回路63でデコードされ、前述の動作モードに応じた内部制御信号が生成される。ACTiはバンクアクティブコマンドによってバンクアクティブが指示されたとき、バンク選択信号で選択されているバンクを活性化する制御信号である。サフィックスiはバンク番号を意味する。サフィックスiの意味は他の信号も同様とする。WT、WTYはライトコマンドによる書込み動作の指示に応答して活性化される。WTYはWTに比べて活性化タイミングが早い。信号WTL2はシフトレジスタ64Aによって信号WTを遅延させた信号である。RDはリードコマンドによってリード動作が指示されたとき活性化される。PREiは前記プリチャージコマンドによってプリチャージが指示されたとき、バンク選択信号で選択されているバンクを活性化する制御信号である。   Various signals CSb, RASb, CASb, and WEb input to the command input buffer 61 are decoded by the command decode circuit 63, and an internal control signal corresponding to the above-described operation mode is generated. ACTi is a control signal for activating a bank selected by a bank selection signal when bank activation is instructed by a bank active command. The suffix i means a bank number. The meaning of the suffix i is the same for other signals. WT and WTY are activated in response to a write operation instruction by a write command. The activation timing of WTY is earlier than that of WT. The signal WTL2 is a signal obtained by delaying the signal WT by the shift register 64A. RD is activated when a read operation is instructed by a read command. PREi is a control signal for activating the bank selected by the bank selection signal when precharge is instructed by the precharge command.

RWWiは書込み動作が指示されたときのカラム選択系基準制御信号であり、メモリバンク毎の信号とされる。書込み動作においてカラム選択タイミングはライトコマンドの指示から2クロックサイクル後とされているから、信号RWWiはシフトレジスタ回路64Bで遅延され、遅延された信号RWW2iから内部クロック信号BCLKBに同期したワンショットパルスの信号RWiがワンショットパルス発生回路64Cから出力される。   RWWi is a column selection system reference control signal when a write operation is instructed, and is a signal for each memory bank. In the write operation, the column selection timing is set two clock cycles after the instruction of the write command. Therefore, the signal RWWi is delayed by the shift register circuit 64B, and the one-shot pulse synchronized with the internal clock signal BCLKB from the delayed signal RWW2i is output. Signal RWi is output from one-shot pulse generation circuit 64C.

前記コマンドデコード回路63によるデコード結果は、図9のモードステート回路66の各種フラグ(RSFF)に反映される。フラグはセット・リセット型のフリップフロップから成り、Sはセット端子、Rはリセット端子を意味する。BAi(i=0〜3)はアクティブな状態が指示されているメモリバンクを示す。BENDはバースト動作の終了を示す信号であり、BBiはバースト書込み動作中であることを示す信号である。信号BWTY,BDRY,BBYiは信号BWT,BRD,BBNiをクロック信号BCLKBに同期してラッチした信号である。前記信号BBiを基に生成されるカラムステート信号BBYiに基づいてライトパルス発生回路67がバンク別にメモリアレイの前記選択信号YI0WY0T0〜YI0WY0T3,YI0WY0B0〜YI0WY0B3を生成する。ライトクロックDICLKは信号RWWSTORをクロック信号DCLKBに同期してラッチした信号である。   The result of decoding by the command decode circuit 63 is reflected on various flags (RSFF) of the mode state circuit 66 in FIG. The flag is composed of a set / reset type flip-flop. S indicates a set terminal and R indicates a reset terminal. BAi (i = 0 to 3) indicates a memory bank whose active state is indicated. BEND is a signal indicating the end of the burst operation, and BBi is a signal indicating that the burst write operation is being performed. The signals BWTY, BDRY, and BBYi are signals obtained by latching the signals BWT, BRD, and BBNi in synchronization with the clock signal BCLKB. Based on the column state signal BBYi generated based on the signal BBi, the write pulse generation circuit 67 generates the select signals YI0WY0T0 to YI0WY0T3, YI0WY0B00 to YI0WY0B3 of the memory array for each bank. The write clock DICLK is a signal obtained by latching the signal RWWSTOR in synchronization with the clock signal DCLKB.

図10にはカラムアドレス入力系のブロック図が示される。アドレスバッファ5は前記SSTL仕様の差動入力バッファである。アドレスバッファ5は図4の差動入力バッファと同様に構成されるが、動作電源の投入によって活性化され、パワーダウンモードの指示に応答して非活性化される。カラムアドレスラッチ7はマスタ・スレーブ型のラッチ回路70、シフトレジスタ回路71、及びマルチプレクサ72を有する。メモリセルに対する書込みを書込みコマンドによる書込み動作の指示からクロック信号CLKの2サイクル以降とするために、書込み動作が指示されている場合には、シフトレジスタ回路71で遅延されたアドレス信号がマルチプレクサ72で選択される。読み出し動作が指示されている場合にはマルチプレクサ72はラッチ回路70の出力を直接選択する。カラムアドレスカウンタ10はYCLKに同期してインクリメント動作を行なう。バーストエンド検出回路73はラッチ回路70にプリセットされたバーストスタートアドレスに対してカラムアドレスカウンタ10の出力アドレスがバースト数に達したとき、バーストエンド信号BENDをアサートする。   FIG. 10 is a block diagram of a column address input system. The address buffer 5 is a differential input buffer of the SSTL specification. The address buffer 5 is configured in the same manner as the differential input buffer of FIG. 4, but is activated when the operation power is turned on, and is deactivated in response to the instruction of the power down mode. The column address latch 7 includes a master / slave type latch circuit 70, a shift register circuit 71, and a multiplexer 72. When the write operation is instructed, the address signal delayed by the shift register circuit 71 is transferred to the multiplexer 72 by the multiplexer 72 in order to perform writing to the memory cell after the cycle of the clock signal CLK from the instruction of the write operation by the write command. Selected. When the read operation is instructed, the multiplexer 72 directly selects the output of the latch circuit 70. The column address counter 10 performs an increment operation in synchronization with YCLK. The burst end detection circuit 73 asserts a burst end signal BEND when the output address of the column address counter 10 reaches the number of bursts with respect to the burst start address preset in the latch circuit 70.

前記ラッチ回路70とは別にスタートアドレスラッチ回路74を有し、カラムアドレスの最下位ビットAY0を保持する。これに保持された信号CAY0Wの論理値に応じた選択信号DICY0が前記クロック信号DICLKに同期してワンショットパルス生成回路75で生成される。   A start address latch circuit 74 is provided separately from the latch circuit 70, and holds the least significant bit AY0 of the column address. The one-shot pulse generation circuit 75 generates a selection signal DICY0 corresponding to the logical value of the signal CAY0W held therein in synchronization with the clock signal DICLK.

ここで制御回路12におけるデータ書込みの為の構成を整理して説明する。書込みコマンドによって書込み動作が指示され、信号WTYがパルス変化されると、クロックBCLKBに同期してその信号WTYがラッチ回路65Aにラッチされ、データ入力バッファ30のイネーブル信号DIEがハイレベルにアサートされる。この後、データストローブ信号DQSに同期して供給される書込みデータは、図8に例示されるように、入力バッファ40から出力される信号DSCLKT,DSCLKBに同期してラッチ回路50入力される。ラッチ回路50から並列に出力されたデータを入力する前記セレクタラッチ回路51,52(図6参照)の選択動作及びラッチ動作を制御するタイミング信号DICLKは図9のライト系デコード回路65Bで生成される。セレクタラッチ回路51,52から前記タイミング信号DICLKに同期して入出力バス2に供給されるデータの書込みアドレス制御の為のカラムクロック信号YCLKが図8のコマンドデコード回路63内のデコードロジック65Cから出力される。このカラムクロック信号YCLKに同期して書込みデータがカラムアドレスに書き込まれていく。バースト数分の書込みデータのアドレスカウント動作の終了は図10のバーストエンド検出回路73で検出され、バーストエンド信号BENDがパルス変化される。この変化は、バースト書込みの最後の書込みカラムアドレスの発生が確定する状態であり、カラムアドレス系動作上、書込み動作の終了と等価である。この変化に同期して図9のモードステート回路66から出力される信号BWTがネゲートされ、これを受けるラッチ回路65Aは、データ入力バッファ30のイネーブル信号DIEをネゲートする。これによって、差動入力バッファ30は、そのパワースイッチMOSトランジスタMn5(図4参照)がオフ状態にされて非活性化される。   Here, a configuration for writing data in the control circuit 12 will be organized and described. When the write operation is instructed by the write command and the signal WTY is pulse-changed, the signal WTY is latched by the latch circuit 65A in synchronization with the clock BCLKB, and the enable signal DIE of the data input buffer 30 is asserted to a high level. . Thereafter, the write data supplied in synchronization with the data strobe signal DQS is input to the latch circuit 50 in synchronization with the signals DSCLKT and DSCLKB output from the input buffer 40, as illustrated in FIG. A timing signal DICLK for controlling the selection operation and the latch operation of the selector latch circuits 51 and 52 (see FIG. 6) for inputting the data output in parallel from the latch circuit 50 is generated by the write-related decode circuit 65B of FIG. . A column clock signal YCLK for controlling a write address of data supplied from the selector latch circuits 51 and 52 to the input / output bus 2 in synchronization with the timing signal DICLK is output from the decode logic 65C in the command decode circuit 63 in FIG. Is done. Write data is written to the column address in synchronization with the column clock signal YCLK. The end of the address count operation of the write data for the number of bursts is detected by the burst end detection circuit 73 in FIG. 10, and the burst end signal BEND is pulse-changed. This change is a state where the generation of the last write column address of the burst write is determined, and is equivalent to the end of the write operation in the column address operation. The signal BWT output from the mode state circuit 66 in FIG. 9 is negated in synchronization with this change, and the latch circuit 65A receiving this negates the enable signal DIE of the data input buffer 30. As a result, the power switch MOS transistor Mn5 (see FIG. 4) of the differential input buffer 30 is turned off and inactivated.

《DDR−SDRAMの書込み動作タイミング》
図11にはDDR−SDRAM1におけるバースト数4の書込み動作タイミングが例示されている。
<< Write operation timing of DDR-SDRAM >>
FIG. 11 exemplifies the write operation timing of the burst number 4 in the DDR-SDRAM 1.

時刻t0にクロック信号CLKに同期してロウアドレスストローブ・バンクアクティブコマンド(バンクアクティブコマンドActive)が発行され、ロウアドレス信号(X−Add)が供給される。このバンクアクティブコマンドにより、選択されたメモリバンクの信号ACTiがパルス変化され、信号BAiがアサートされる。特に図示はしないが、これによって、選択されたメモリバンクにおいて、ロウアドレス信号に応ずるワード線が選択され、当該ワード線に選択端子が接続されたメモリセルの記憶情報が夫々の相補ビット線に読出され、センスアンプで増幅される。   At time t0, a row address strobe / bank active command (bank active command Active) is issued in synchronization with the clock signal CLK, and a row address signal (X-Add) is supplied. By the bank active command, the signal ACTi of the selected memory bank is pulse-changed, and the signal BAi is asserted. Although not shown, a word line corresponding to the row address signal is selected in the selected memory bank, and the storage information of the memory cell having the selected terminal connected to the word line is read out to each complementary bit line. And amplified by a sense amplifier.

時刻t1にクロック信号CLKに同期してカラムアドレス・ライトマンド(Write)が発行され、カラムアドレス信号(Y−Add)が供給される。このカラムアドレス・ライトマンドによって順次信号WTY、WT、RWWiがパルス変化され、差動入力バッファ30のイネーブル制御信号DIEがハイレベルにアサートされ(時刻t2)、これによって差動入力バッファ30は非活性状態から活性状態にされる。   At time t1, a column address write command (Write) is issued in synchronization with the clock signal CLK, and the column address signal (Y-Add) is supplied. The signals WTY, WT, and RWWi are sequentially pulse-changed by the column address write command, and the enable control signal DIE of the differential input buffer 30 is asserted to a high level (time t2), whereby the differential input buffer 30 is deactivated. From the state to the active state.

このとき、データストローブ信号DQSは時刻t1の次のクロック信号CLKの立ち上がりエッジに対して±0.25Tckの許容誤差の範囲内で立ち上がり変化され、例えば、DQSの立ち上がり及び立ち下がりの各変化に同期して書き込みデータD1、D2,D3,D4が供給される。Tckはクロック信号に周期である。   At this time, the data strobe signal DQS rises and falls within a tolerance of ± 0.25 Tck with respect to the rising edge of the clock signal CLK following the time t1, and is synchronized with, for example, each rise and fall of DQS. Then, write data D1, D2, D3, and D4 are supplied. Tck is the period of the clock signal.

書き込みデータD1が供給されてきたとき、差動入力バッファ30は既に活性化されており、順次供給されてくるデータD1〜D4は、入力バッファ40から出力される信号DSCLKT,DSCLKBに同期して、ラッチ回路50に入力される。ラッチ回路50は時刻t3にD1,D2を並列化して出力し、時刻t4にD3,D4を並列化して出力する。並列出力されたデータに対して、タイミング信号DICLKの最初の変化(時刻t2a)に同期して信号DICY0の論理値に応じ前記セレクタラッチ回路51,52(図6参照)による入力選択の判定が行われ、その判定結果にしたがってその後のタイミング信号DICLKの変化(時刻t3a,t4a)に同期して書込みデータがセレクタラッチ回路51,52から入出力バス2(DINBY0Bj,DINBY0Tj)に供給される。   When the write data D1 is supplied, the differential input buffer 30 is already activated, and the sequentially supplied data D1 to D4 are synchronized with the signals DSCLKT and DSCLKB output from the input buffer 40, The signal is input to the latch circuit 50. The latch circuit 50 parallelizes and outputs D1 and D2 at time t3, and parallelizes and outputs D3 and D4 at time t4. For the data output in parallel, the selector latch circuits 51 and 52 (see FIG. 6) determine the input selection according to the logical value of the signal DICY0 in synchronization with the first change (time t2a) of the timing signal DICLK. According to the determination result, write data is supplied from the selector latch circuits 51 and 52 to the input / output bus 2 (DINBY0Bj, DINBY0Tj) in synchronization with the subsequent change of the timing signal DICLK (time t3a, t4a).

入出力バス2に供給された書込みデータに対するメモリセルへの書込み動作は、時刻t3aの後になり、カラムクロック信号YCLKに同期して(時刻t3b)データD1,D2書込み用のカラムアドレス信号CAaがカラムアドレスカウンタ10から出力される。カラムクロック信号YCLKの次にパルス変化に同期して(時刻t4b)データD3,D4書込み用のカラムアドレス信号CAaがカラムアドレスカウンタ10から出力される。これによってデータD1,D2及びD3,D4が所定のメモリセルに書き込まれる。   The write operation to the memory cell with respect to the write data supplied to the input / output bus 2 is performed after the time t3a, and the column address signal CAa for writing the data D1 and D2 is applied to the column in synchronization with the column clock signal YCLK (time t3b). Output from the address counter 10. A column address signal CAa for writing data D3 and D4 is output from the column address counter 10 in synchronization with the pulse change following the column clock signal YCLK (time t4b). As a result, the data D1, D2 and D3, D4 are written into predetermined memory cells.

バースト数分の書込みデータのアドレスカウント動作の終了はバーストエンド検出回路73で検出され、バーストエンド信号BENDが時刻t5にパルス変化される。この変化は、バースト書込みの最後の書込みカラムアドレスの発生が確定する状態であり、カラムアドレス系動作上、書込み動作の終了と等価であるから、この変化に同期して図9のモードステート回路66から出力される信号BWTがネゲートされ、これを受けるラッチ回路65Aは、データ入力バッファ30のイネーブル信号DIEをネゲートする。これによって、差動入力バッファ30は非活性状態にされる。   The end of the address count operation of the write data for the number of bursts is detected by the burst end detection circuit 73, and the burst end signal BEND is pulse-changed at time t5. This change is a state in which the generation of the last write column address of the burst write is determined, and is equivalent to the end of the write operation in the column address operation, so that the mode state circuit 66 of FIG. Is negated, and the latch circuit 65A receiving the signal negates the enable signal DIE of the data input buffer 30. As a result, the differential input buffer 30 is deactivated.

図12には図11の比較例としてSDR−SDRAMの書込み動作タイミングが示されている。SDR−SDRAMは、クロック信号CLKに同期してカラムアドレス・ライトコマンドと一緒に書込みデータも供給される。このため、ライトコマンドによる書込み動作の指示の後にデータ入力バッファを活性化していたのでは間に合わない。このため、バンクアクティブコマンドによるロウアドレス系動作の指示(信号ACTiのパルス変化)に同期して、データ入力バッファのイネーブル信号DIOFFがローレベルにアサートされ、これによってデータ入力バッファが活性化される。この状態は、次にプリチャージコマンド(Pre)によってプリチャージ動作が指示される(信号PREiのパルス変化)まで維持される。したがって、バンクアクティブの後にライトコマンドによる書込みが指示されるまで、また、ライト動作が終わってプリチャージ動作が指示されるまで、また、バンクアクティブの後にリードコマンドしか発行されずライトコマンドが発行されないとき、データ入力バッファは動作の必要がないから、その間、データ入力バッファが活性化され続けることによって無駄に電力が消費される。このようなデータ入力バッファの活性化制御をDDR−SDRAM1にそのまま適用すれば、データ入力バッファのSSTLインフェース仕様故に、図1のDDR−SDRAM1とは比較にならないほど多くの電力が無駄に消費されることが予想される。   FIG. 12 shows the write operation timing of the SDR-SDRAM as a comparative example of FIG. The SDR-SDRAM is supplied with write data together with the column address / write command in synchronization with the clock signal CLK. For this reason, it is not enough to activate the data input buffer after the write operation is instructed by the write command. Therefore, the enable signal DIOFF of the data input buffer is asserted to the low level in synchronization with the instruction of the row address system operation (pulse change of the signal ACTi) by the bank active command, whereby the data input buffer is activated. This state is maintained until a precharge operation is instructed by a precharge command (Pre) (pulse change of signal PREi). Therefore, until writing is instructed by a write command after bank activation, until a precharge operation is instructed after the writing operation, or when only a read command is issued and no write command is issued after bank activation. Since the data input buffer does not need to operate, power is wasted because the data input buffer is kept activated during that time. If such activation control of the data input buffer is applied to the DDR-SDRAM 1 as it is, due to the SSTL interface specification of the data input buffer, much more power is wasted than in the DDR-SDRAM 1 of FIG. It is expected that

図13には本発明をアドレス入力バッファに適用する場合の動作タイミングチャートが示される。図13の例は、図1のDDR−SDRAMのアドレス入力タイミングがコマンド入力からクロック信号CLKの1サイクル分遅れる仕様を想定したものである。即ち、図13に例示されるように、バンクアクティブコマンド(Active)の後、クロック信号CLKの1サイクル遅れてロウアドレスストローブのタイミングとされ、ロウアドレス信号(X−Add)が供給され、カラムアドレス・ライトコマンド(Write)の後、クロック信号CLKの1サイクル遅れてカラムアドレスストローブのタイミングとされ、カラムアドレス信号(Y−Add)が供給される。このとき、バンクアクティブの指示によって信号ACTiがパルス変化されることに同期して、また、ライトコマンドによるライト動作の指示によって信号WTがパルス変化されることに同期して、また、図示はしないが、カラムアドレス・リードコマンドによるリード動作の指示によってリード信号がパルス変化されることに同期して、夫々アドレス入力バッファの活性化制御信号AIEをアサートして、アドレス入力バッファを活性化する。アドレス入力バッファの非活性化は、アドレス入力バッファによるアドレス入力動作が完了されるタイミングを待って行なえばよく、例えば、カラム系クロック信号CCLKBの所定の変化に同期させればよい。   FIG. 13 shows an operation timing chart when the present invention is applied to an address input buffer. The example of FIG. 13 is based on the assumption that the address input timing of the DDR-SDRAM of FIG. 1 is delayed from the command input by one cycle of the clock signal CLK. That is, as illustrated in FIG. 13, after the bank active command (Active), the row address strobe is set to the timing of the row address strobe with a delay of one cycle of the clock signal CLK, the row address signal (X-Add) is supplied, and the column address is supplied. After the write command (Write), the timing of the column address strobe is set to be one cycle later than the clock signal CLK, and the column address signal (Y-Add) is supplied. At this time, in synchronization with the pulse change of the signal ACTi in response to the bank active instruction, and in synchronization with the pulse change of the signal WT in response to the write operation instruction by the write command, although not shown, although not shown. In synchronization with the pulse change of the read signal in response to the read operation instruction by the column address read command, the activation control signal AIE of the address input buffer is asserted to activate the address input buffer. The deactivation of the address input buffer may be performed after waiting for the timing when the address input operation by the address input buffer is completed. For example, the address input buffer may be synchronized with a predetermined change of the column clock signal CCLKB.

アドレス入力バッファに対しても動作の指示の後に活性化する制御を行なえば、SSTL仕様のアドレス入力バッファで消費される電力を低減することができる。   If the control for activating the address input buffer is performed after the operation is instructed, the power consumed by the SSTL specification address input buffer can be reduced.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。   Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the present invention is not limited to the embodiment, and it goes without saying that the invention can be variously modified without departing from the gist thereof.

例えば、動作が指示された後に活性化制御される入力バッファは、データ及びアドレスの入力バッファに限定されず、その他の制御信号の入力バッファであってもよい。また、SSTL仕様の入力バッファは図4及び図5で説明した差動入力バッファに限定されず適宜変更可能である。また、データ入力バッファのイネーブル制御信号DIEを生成する為の制御論理若しくはそれを生成する為の中間信号の生成論理は上記に限定されず、適宜変更可能である。また、SDRAMのデータ入出力端子の数は16ビットに限定されず、8ビット、4ビット等であってもよい。また、SDRAMのメモリバンクの数、メモリバンクのメモリマット及びメモリアレイの構成も上記に限定されず適宜変更可能である。   For example, the input buffer that is activated after the operation is instructed is not limited to the data and address input buffer, but may be another control signal input buffer. Further, the input buffer of the SSTL specification is not limited to the differential input buffer described with reference to FIGS. 4 and 5, and can be appropriately changed. Further, the control logic for generating the enable control signal DIE for the data input buffer or the logic for generating the intermediate signal for generating the control logic is not limited to the above, and can be changed as appropriate. The number of data input / output terminals of the SDRAM is not limited to 16 bits, but may be 8 bits, 4 bits, or the like. Further, the number of memory banks of the SDRAM, the memory mat of the memory bank, and the configuration of the memory array are not limited to those described above, and can be appropriately changed.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるDDR−SDRAMに適用した場合について説明しうたが、本発明はそれに限定されず、例えばDDR−SDRAMをオンチップしたマイクロコンピュータやシステムLSI若しくはアクセラレータなどと称される半導体装置にも広く適用する事ができる。   In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the DDR-SDRAM, which is the field of application as the background, has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be widely applied to semiconductor devices called microcomputers, system LSIs, accelerators, and the like.

本発明に係る半導体装置の一例であるDDR−SDRAMを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a DDR-SDRAM as an example of a semiconductor device according to the present invention. SSTL2(クラスII)の回路構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a circuit configuration example of SSTL2 (class II). SSTL2(クラス2)における信号の規格を例示する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a signal standard in SSTL2 (class 2). SSTLに準拠した差動入力バッファの具体例であるデータ入力回路の入力初段バッファを示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an input first-stage buffer of a data input circuit, which is a specific example of a differential input buffer conforming to SSTL. SSTLに準拠した差動入力バッファの別の例としてデータストローブ信号DQSの差動入力バッファを示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a differential input buffer for a data strobe signal DQS as another example of the differential input buffer conforming to the SSTL. DR−SDRAM1のデータ入力回路の一例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a data input circuit of the DR-SDRAM 1. セレクタラッチ回路とメモリバンクのメモリアレイとの接続態様を概略的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a connection mode between a selector latch circuit and a memory array of a memory bank. DDR−SDRAMの制御回路の前段をライト制御系を主体として示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram mainly showing a write control system at a stage preceding a control circuit of the DDR-SDRAM. DDR−SDRAMの制御回路の後段をライト制御系を主体として示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram mainly showing a write control system in a subsequent stage of a control circuit of the DDR-SDRAM. カラムアドレス入力系を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates a column address input system. DDR−SDRAM1におけるバースト数4の書込み動作タイミングを例示するタイミングチャートである。4 is a timing chart illustrating a write operation timing of a burst number 4 in the DDR-SDRAM 1; 図11の比較例としてSDR−SDRAMの書込み動作タイミングを示すタイミングチャートである。12 is a timing chart showing a write operation timing of the SDR-SDRAM as a comparative example of FIG. 本発明をアドレス入力バッファに適用する場合の動作タイミングを例示するタイミングチャートである。5 is a timing chart illustrating an operation timing when the present invention is applied to an address input buffer.

符号の説明Explanation of reference numerals

1 DDR−SDRAM
BNK0〜BNK3 メモリバンク
MC メモリセル
WL ワード線
BL ビット線
DIO0〜DIO3 データ入出力回路
RDEC0〜RDEC3 ロウデコーダ
CDEC0〜CDEC3 カラムデコーダ
2 入出力バス
3 データ入力回路
4 データ出力回路
DQ0〜DQ15 データ入出力端子
A0〜A14 アドレス入力端子
5 アドレスバッファ
6 ロウアドレスラッチ
7 カラムアドレスラッチ
8 バンクセレクタ
9 モードレジスタ
10 カラムアドレスカウンタ
12 制御回路
CLK,CLKb クロック信号
DQS データストローブ信号
30 差動入力バッファ
Mn5 パワースイッチMOSトランジスタ
VREF 基準電圧
DIE イネーブル制御信号
50 ラッチ回路
50A 第1のデータラッチ回路
50B 第2のデータラッチ回路
50C 第3のデータラッチ回路
51,52 セレクタラッチ回路
1 DDR-SDRAM
BNK0 to BNK3 Memory bank MC Memory cell WL Word line BL Bit line DIO0 to DIO3 Data input / output circuit RDEC0 to RDEC3 Row decoder CDEC0 to CDEC3 Column decoder 2 Input / output bus 3 Data input circuit 4 Data output circuit DQ0 to DQ15 Data input / output terminal A0 to A14 Address input terminal 5 Address buffer 6 Row address latch 7 Column address latch 8 Bank selector 9 Mode register 10 Column address counter 12 Control circuit CLK, CLKb Clock signal DQS Data strobe signal 30 Differential input buffer Mn5 Power switch MOS transistor VREF Reference voltage DIE enable control signal 50 Latch circuit 50A First data latch circuit 50B Second data latch circuit 50 C third data latch circuit 51, 52 selector latch circuit

Claims (7)

データ入力の基準となるクロック信号を受ける第1入力バッファと、データが入力される第2入力バッファを有し、前記第1入力バッファと前記第2入力バッファは、ライトコマンドが入力されてから活性化されることを特徴とする半導体装置。 A first input buffer receiving a clock signal serving as a reference for data input; and a second input buffer receiving data, wherein the first input buffer and the second input buffer are activated after a write command is input. A semiconductor device characterized by being made into a semiconductor device. データストローブ信号が入力されるデータストローブ端子と、
前記データストローブ信号に基づいてデータが入力されるデータ端子と、
前記データストローブ端子に接続される第1入力バッファと、
前記データ端子に接続される第2入力バッファと、
前記データ端子に入力されるデータが書き込まれる複数のメモリセルとを具備し、
前記第1入力バッファは、第1差動増幅回路を有し、
前記第2入力バッファは、第2差動増幅回路を有し、
前記第1及び第2差動増幅回路は、前記複数のメモリセルへの書き込みを指示するライトコマンドが入力された場合に、活性化されることを特徴とする半導体装置。
A data strobe terminal to which a data strobe signal is input;
A data terminal to which data is input based on the data strobe signal;
A first input buffer connected to the data strobe terminal;
A second input buffer connected to the data terminal;
A plurality of memory cells to which data input to the data terminal is written,
The first input buffer has a first differential amplifier circuit,
The second input buffer has a second differential amplifier circuit,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first and second differential amplifier circuits are activated when a write command instructing writing to the plurality of memory cells is input.
請求項2において、
前記第1入力バッファは、第3差動増幅回路を有し、
前記第3差動増幅回路は、前記第1差動増幅回路が出力する信号の相補信号を出力し、前記複数のメモリセルへの書き込みを指示するライトコマンドが入力された場合に、活性化されることを特徴とする半導体装置。
In claim 2,
The first input buffer has a third differential amplifier circuit,
The third differential amplifier circuit outputs a complementary signal of a signal output from the first differential amplifier circuit, and is activated when a write command instructing writing to the plurality of memory cells is input. A semiconductor device, comprising:
請求項2又は3において、
前記半導体装置は、クロック信号が入力されるクロック端子を更に具備し、
前記第2入力バッファは、前記第2差動増幅回路に接続される第1ラッチ回路と、前記第1ラッチ回路に接続される第2ラッチ回路とを具備し、
前記第1ラッチ回路は、前記データストローブ信号に基づいて動作し、前記第2ラッチ回路は、前記クロック信号に基づいて動作することを特徴とする半導体装置。
In claim 2 or 3,
The semiconductor device further includes a clock terminal to which a clock signal is input,
The second input buffer includes a first latch circuit connected to the second differential amplifier circuit, and a second latch circuit connected to the first latch circuit,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first latch circuit operates based on the data strobe signal, and the second latch circuit operates based on the clock signal.
請求項2から4の何れか1項において、
前記半導体装置は、前記データ端子から入力されるデータが書き込まれる複数のメモリセルを更に具備し、前記ライトコマンドが入力された場合に、前記データ端子に連続して入力されるデータを前記複数のメモリセルに書き込むバースト動作が可能であることを特徴とする半導体装置。
In any one of claims 2 to 4,
The semiconductor device further includes a plurality of memory cells into which data input from the data terminal is written, and when the write command is input, the data input continuously to the data terminal is transmitted to the plurality of memory cells. A semiconductor device capable of performing a burst operation for writing to a memory cell.
請求項2から5の何れか1項において、
前記半導体装置は、外部から入力されるコマンドを解析するコマンドデコード回路を更に具備することを特徴とする半導体装置。
In any one of claims 2 to 5,
The semiconductor device further comprises a command decode circuit for analyzing a command input from the outside.
請求項2から6の何れか1項において、
前記第1差動増幅回路は、ソース・ドレイン経路が前記第1差動増幅回路の電流経路に設けられる第1MOSトランジスタを含み、
前記第2差動増幅回路は、ソース・ドレイン経路が前記第2差動増幅回路の電流経路に設けられる第2MOSトランジスタを含み、
前記第1及び第2MOSトランジスタのゲートには、制御信号が入力され、
前記制御信号は、前記第1及び第2入力バッファを活性化する場合に、前記第1及び第2MOSトランジスタがオン状態となるようにアサートされ、前記第1及び第2入力バッファを活性化する場合に、前記第1及び第2MOSトランジスタがオフ状態となるようにネゲートされることを特徴とする半導体装置。
In any one of claims 2 to 6,
The first differential amplifier circuit includes a first MOS transistor having a source / drain path provided in a current path of the first differential amplifier circuit,
The second differential amplifier circuit includes a second MOS transistor having a source / drain path provided in a current path of the second differential amplifier circuit,
A control signal is input to the gates of the first and second MOS transistors,
The control signal is asserted so that the first and second MOS transistors are turned on when activating the first and second input buffers, and the control signal is activated when the first and second input buffers are activated. Wherein the first and second MOS transistors are negated so as to be turned off.
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