JP2005158165A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】外部クロックを分周し読出用クロックを生成する制御回路と、読出用クロックに基づき、第1乃至第4アドレスからの読み出しデータを増幅する4つの増幅回路と、偶数アドレスに対応した2つの増幅回路からの時系列出力を入力し選択出力する第1マルチプレクサと、奇数アドレスに対応した2つの増幅回路からの時系列出力を入力して選択出力する第2マルチプレクサと、第2、第4出力をラッチして出力する2つのラッチ回路と、第1、第3出力を入力し読出アドレス順に出力する第3マルチプレクサと、第2、第4出力を入力し読出アドレス順に出力する第4マルチプレクサと、第3、第4マルチプレクサの出力を入力する第1、第2レジスタと、該2レジスタの各2出力の計4出力をクロックの両エッジに同期して出力する第5マルチプレクサを備える。
【選択図】図1
Description
Y0とY1アドレスに応じて、
0アドレス(Y0=0、Y1=0)、
1アドレス(Y0=1、Y1=0)、
2アドレス(Y0=0、Y1=1)、
3アドレス(Y0=1、Y1=1)、
とに分けておき(図1のメイン入出力線MIOとメインアンプの対応参照)、リード動作では、カラム系アドレス信号に対応して、それぞれのメモリアレイから、8ビットずつ、全部で32ビットを選択し、グローバル入出力線GIOを用いて、32ビットのデータを出力させる、という4N(ここで、Nは、8:N=1アドレスあたりのI/O数)プリフェッチ動作を行なう。
101 MA(メインアンプ)
102 セレクタ(マルチプレクサ)
103 ラッチ
104 MA出力回路
105 セレクタ(マルチプレクサ)
106 ラッチ
107 ラッチ
108、108A セレクタ(マルチプレクサ)
109 出力回路
110 MA制御回路
111 データ保持回路
112 出力バッファ回路
201 メモリセルアレイ
202 Xデコーダ
203 センスアンプ
204 Yデコーダ
205 入力回路
206 タイミング発生回路
207 入力回路
208 コマンドデコーダ
209 入力回路
210 ラッチ回路
211 Y系制御回路
212 救済回路
213 X系制御回路
214 リフレッシュカウンタ
215 救済回路
216 リード系制御回路
217 ライト系制御回路
218 内部電圧発生回路
219 入力回路
220 データ保存回路
221 出力回路
222 ライトアンプ
223 入力レジスタ(FIFO)
224 入力回路
225 メインアンプ(MA)
226 出力レジスタ(FIFO)
227 出力回路
401、402、403、405、410、411、413、416、422、424、425 インバータ
406、407、408、412、417A、417B、418、419、423 NAND回路
404、409、414、415、420、421 遅延回路
501、502、505、506、514 インバータ
503、507 CMOSトランスファゲート
504、508 トライステート・インバータ
510、511、513 NOR回路
512 NAND回路
901、902 903、904 トライステート・インバータ
905、907、908 インバータ
906、910 NOR回路
909 NAND回路
911 PchMOSFET
912 NchMOSFET
Claims (10)
- 複数のデータ信号をパラレルに転送させる第1の信号伝達経路と、
前記複数のデータ信号をそれぞれ受ける複数の増幅回路部と、
前記複数の増幅回路部でそれぞれ増幅された前記複数のデータ信号を転送させる第2の信号伝達経路と、
前記第2の信号伝達経路を通して伝えられた前記複数のデータ信号をそれぞれ受ける複数のレジスタと、
前記複数のレジスタにそれぞれ保持された前記複数のデータ信号を、同期用のクロック信号に基づいてシリアルに出力する出力部と、
を含み、
前記複数の増幅回路部は、前記複数のデータ信号のうち先に出力されるべきデータに対して、後に出力されるべき少なくとも1つの他のデータ信号の前記第2の信号伝達経路への出力タイミングを遅らせ、
前記第2の信号伝達経路上で、所定数のクロックサイクル期間、データ信号を保持する構成とされてなる、ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 前記第1の信号伝達経路から前記第2の信号伝達経路側に転送される少なくとも1つのデータ信号を保持するデータ保持回路を、前記第2の信号伝達経路上に備え、
前記データ保持回路は、前記第1の信号伝達経路側に転送される少なくとも1つのデータ信号を受けて、前記第2の信号伝達経路に出力する出力回路と共用される、ことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。 - 半導体集積回路装置外部より前記半導体集積回路装置に入力されるクロック信号を分周してなる信号に基づき、活性化のタイミング位相が異なる第1及び第2の制御信号を生成する制御回路と、
4つのアドレスに対応するメモリセルアレイからの読み出しデータ信号をそれぞれ受け、前記第1の制御信号を共通に入力し、前記4つのアドレスに対応するデータ信号を、前記第1の制御信号に応答して、それぞれ増幅出力する4つの増幅回路と、第1及び第2の選択回路と、第1及び第2のラッチ回路と、を有する増幅回路段を備え、
前記4つのアドレスのうちの2つの偶数アドレスのデータ信号を受ける前記第1の選択回路は、読み出しの開始アドレスに応じて、先に出力するか後に出力するかで出力先の信号伝達経路を切替え、前記2つの偶数アドレスのデータ信号のうち後に出力するデータ信号を受ける前記第1のラッチ回路は、前記第2の制御信号に応答して、ラッチ出力を対応する信号伝達経路に出力し、
前記4つのアドレスのうちの2つの奇数アドレスのデータ信号を受ける前記第2の選択回路は、前記読み出しの開始アドレスに応じて、先に出力するか後に出力するかで出力先の信号伝達経路を切替え、前記2つの奇数アドレスのデータ信号のうち後に出力するデータ信号を受ける前記第2のラッチ回路は、前記第2の制御信号に応答して、ラッチ出力を対応する信号伝達経路に出力し、
前記増幅回路段より前記信号伝達経路にそれぞれ伝達された、先に出力される偶数アドレスのデータ信号と、先に出力される奇数アドレスのデータ信号とを入力し、読み出し順に対応して、第1の出力レジスタの2つの入力にそれぞれ供給する第3の選択回路と、
前記増幅回路段より前記信号伝達経路にそれぞれ伝達された、後に出力される偶数アドレスのデータ信号と、後に出力される奇数アドレスのデータ信号とを入力し、読み出し順に対応して、第2の出力レジスタの2つの入力にそれぞれ供給する第4の選択回路と、
を備え、
前記第1の出力レジスタの2つの出力と、前記第2の出力レジスタの2つの出力の計4つの出力を入力し、入力される同期用のクロック信号の立ち上がり及び立下りエッジに応じて、読み出しアドレス順のシリアルなデータ出力信号として、出力する第5の選択回路と、
を含む、ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 半導体集積回路装置外部より前記半導体集積回路装置に入力されるクロック信号を分周してなる読み出し用のクロック信号を入力し、活性化のタイミング位相が異なる第1及び第2の制御信号を生成する制御回路と、
4つのアドレスに対応するメモリセルアレイから読み出された第1乃至第4のデータ信号をパラレルに転送させる信号伝達経路と、
前記信号伝達経路に転送された第1乃至第4のデータ信号をそれぞれ受け、前記第1の制御信号を共通に入力し、前記第1乃至第4のデータ信号を、前記第1の制御信号に応答して、それぞれ増幅して出力する第1乃至第4の増幅回路と、
前記4つのアドレスのうちの2つの偶数アドレスにそれぞれ対応する2つの前記増幅回路から出力される第1及び第2のデータ信号を入力し、読み出しの開始アドレスに応じて、2つの入力を第1及び第2の出力のいずれに接続するか出力先を切替える第1の選択回路と、
前記4つのアドレスのうちの2つの奇数アドレスにそれぞれ対応する2つの増幅回路から出力される第3及び第4のデータ信号を入力し、前記読み出しの開始アドレスに応じて、2つの入力を第1及び第2の出力のいずれに接続するか出力先を切替える第2の選択回路と、
前記第1の選択回路の第2の出力からのデータ信号を受け、前記第2の制御信号に応答して、ラッチしたデータ信号を出力する第1のラッチ回路と、
前記第2の選択回路の第2の出力からのデータ信号を受け、前記第2の制御信号に応答して、ラッチしたデータ信号を出力する第2のラッチ回路と、
前記第1の選択回路の第1の出力端に入力端が接続された第1の増幅部出力回路と、
前記第1のラッチ回路の出力端に入力端が接続された第2の増幅部出力回路と、
前記第2の選択回路の第1の出力端に入力端が接続された第3の増幅部出力回路と、
前記第2のラッチ回路の出力端に入力端が接続された第4の増幅部出力回路と、
前記第1及び第3の増幅部出力回路より2つの信号伝達経路にそれぞれ伝達されるデータ信号を入力し、前記入力したデータ信号の出力先を、読み出し順に、第1及び第2の出力端に切り替える第3の選択回路と、
前記第2及び第4の増幅部出力回路より2つの信号伝達経路にそれぞれ伝達されるデータ信号を入力し、前記入力したデータ信号の出力先を、読み出し順に、第1及び第2の出力端に切り替える第4の選択回路と、
前記第3の選択回路の第1及び第2の出力端から出力されるデータ信号を並列に入力してそれぞれ並列に出力する2系列の第1の先入れ先出し型のレジスタと、
前記第4の選択回路の第1及び第2の出力端から出力されるデータ信号を並列に入力してそれぞれ並列に出力する2系列の第2の先入れ先出し型のレジスタと、
前記第1の先入れ先出し型のレジスタの2系列の並列出力と、前記第2の先入れ先出し型のレジスタの2系列の並列出力の計4つの出力を受け、入力されるクロック信号に基づき2つサイクルのクロックパルスの立ち上がり及び立下りエッジに応じて、読み出しアドレス順のシリアルなデータ出力信号として、出力する第5の選択回路と、
を含む、ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - リードコマンドを受け、前記制御回路は、前記半導体集積回路装置に入力される前記クロック信号を2分周してなる前記クロック信号の1クロックサイクル分位相が異なる第1及び第2の読み出し用のクロック信号を入力し、前記第1及び第2の読み出し用のクロック信号の遷移エッジに基づき、前記第1の制御信号の活性化期間を確定し、前記第1及び第2の読み出し用のクロック信号をそれぞれ遅延させた信号の遷移エッジに基づき、前記第2の制御信号の活性化期間を確定する回路を備えている、ことを特徴とする請求項4記載の半導体集積回路装置。
- 前記第3の選択回路の少なくとも一の出力端からのデータ信号を入力して保持し、出力が、前記第3の選択回路の入力端に接続される信号伝達経路に接続されるデータ保持回路を備え、前記データ保持回路は、前記信号伝達経路に書き込みデータ信号を出力するデータ出力回路と共用される、ことを特徴とする請求項3又は4記載の半導体集積回路装置。
- 偶数アドレスの複数のデータ信号をパラレルに転送させる第1群の信号伝達経路と、
前記偶数アドレスの複数のデータ信号をそれぞれ受ける第1群の増幅回路部と、
奇数アドレスの複数のデータ信号をパラレルに転送させる第2群の信号伝達経路と、
前記奇数アドレスの複数の読み出しデータ信号をそれぞれ受ける第2群の増幅回路部と、
前記第1群の増幅回路部でそれぞれ増幅された前記偶数アドレスのデータ信号を転送させる第3群の信号伝達経路と、
前記第2群の増幅回路部でそれぞれ増幅された前記奇数アドレスのデータ信号を転送させる第4群の信号伝達経路と、
を備え、
前記第1群及び第2群の増幅回路部のそれぞれは、先に出力されるべきデータに対して、後に出力されるべき、少なくとも1つの他のデータ信号をラッチして出力するラッチ回路を備え、前記後に出力されるべき、少なくとも1つ他のデータ信号を遅延させて対応する信号伝達経路へ出力し、
前記第3及び第4群の信号伝達経路をパラレルに伝播する複数のデータ信号のうち、先に出力されるべき複数のデータ信号を、読み出し順に切り替え、第1群の出力レジスタの対応する出力レジスタに出力する手段と、
前記第3及び第4群の信号伝達経路をパラレルに伝播する複数のデータ信号のうち、後に出力されるべき複数のデータ信号を、読み出し順に切り替え、第2群の出力レジスタの対応する出力レジスタに出力する手段と、
上記第1及び第2群の出力レジスタからそれぞれ出力されたデータ信号を受け、アドレス情報にしたがい、シリアルに出力させる出力回路と、
を備えている、ことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 半導体集積回路装置外部より前記半導体集積回路装置に入力されるクロック信号を2分周してなる互いに位相の異なる第1及び第2の読み出し用クロックを入力し、第1及び第2の制御信号を生成する制御回路を備え、
前記第1群の信号伝達経路が、前記偶数のアドレスの第1及び第2のデータ信号をパラレルに転送させる第1及び第2の信号伝達経路を有し、
前記第2群の信号伝達経路が、前記奇数のアドレスの第3及び第4のデータ信号をパラレルに転送させる第3及び第4の信号伝達経路を有し、
前記第1群の増幅回路部が、前記第1及び第2のデータ信号を入力し前記第1の制御信号に基づき増幅する第1及び第2のメインアンプと、
前記第1及び第2のメインアンプの出力を入力し、読み出し開始アドレスに基づき、2つの入力と、第1及び第2の出力端との接続を切り替える第1の選択回路と、
前記第1の選択回路の第2の出力端からのデータ信号を受け、前記第2の制御信号に応答して、ラッチしたデータ信号を出力する第1のラッチ回路と、
前記第1の選択回路の第1の出力と前記第1のラッチ回路の出力をそれぞれ入力して駆動出力する第1及び第2のメインアンプ出力回路と、
を備え、
前記第2群の増幅回路部が、前記第3及び第4のデータ信号を入力し前記第1の制御信号に基づき増幅する第3及び第4のメインアンプと、
前記第3及び第4のメインアンプの出力を入力し、読み出し開始アドレスに基づき、2つの入力と、第1及び第2の出力との接続を切り替える第2の選択回路と、
前記第2の選択回路の第2の出力からのデータ信号を受け、前記第2の制御信号に応答して、ラッチしたデータ信号を出力する第2のラッチ回路と、
前記第2の選択回路の第1の出力と前記第2のラッチ回路の出力をそれぞれ入力して駆動出力する第3及び第4のメインアンプ出力回路と、
を備え、
前記第3群の信号伝達経路が、前記第1及び第2のメインアンプ出力回路からの出力信号をそれぞれ伝達する第5、第6の信号伝達経路よりなり、
前記第4群の信号伝達経路が、前記第3及び第4のメインアンプ出力回路からの出力信号をそれぞれ伝達する第7、第8の信号伝達経路よりなり、
前記第5及び第6の信号伝達経路に伝達されたデータ信号を入力し、読み出し順に従い、2つの入力と、第1及び第2の出力との接続を切り替える第3の選択回路と、
前記第7及び第8の信号伝達経路に伝達されたデータ信号を入力し、読み出し順に従い、2つの入力と、第1及び第2の出力との接続を切り替える第4の選択回路と、
を備え、
前記第3の選択回路の二つの出力は、第1及び第2の先入れ先出し型のレジスタにそれぞれ入力され、
前記第4の選択回路の二つの出力は、第3及び第4の先入れ先出し型のレジスタにそれぞれ入力され、
前記出力回路は、入力されるクロック信号に基づき2つサイクルのクロックパルスの立ち上がり及び立下りエッジに応じて、前記第1乃至第4の先入れ先出し型のレジスタの出力を、シリアルに出力する第5の選択回路と、
前記第5の選択回路からの出力信号を受けて外部データ端子にデータ信号を出力する出力バッファと、
を備えている、ことを特徴とする請求項7記載の半導体集積回路装置。 - 半導体チップ上に、第1方向に沿って延在された複数のビット線と、前記第1の方向と直交する第2方向に沿って延在された複数のワード線と、を有し、前記複数のビット線と上記複数のワード線との交差部に対応して複数のメモリセルがアレイ状に配設されてなるメモリアレイを複数有し、
前記メモリアレイの一側に、前記第1の方向に沿ってXデコーダが設けられ、前記メモリアレイの前記一側と直交する側にYデコーダと前記メインアンプを有し、
周辺回路を中心として、対向する2つの前記メモリアレイの前記Yデコーダ及び前記メインアンプが、互いに隣接するように対称的に配置され、
前記周辺回路には、グローバル入出力線をなす前記第3群及び第4群の信号伝達経路が配置されており、選択されたメモリバンクに対応した、前記第1群及び第2群の信号伝達経路と接続され、前記グローバル入出力線は、入力レジスタ、前記出力レジスタを通して、出力バッファ及び入力バッファを介して外部データ端子と接続される、ことを特徴とする請求項7又は8記載の半導体集積回路装置。 - 前記第1及び第2群の信号伝達経路は、共通入出力線をなし、書き込み回路からの書き込みデータをパラレルに転送し、
前記グローバル入出力線上に、少なくとも1クロックサイクル分、先に転送されるデータ信号が保持される構成とされ、前記書き込み回路内に、先に転送されるデータ信号を保持する回路を設けることを不要としてなる、ことを特徴とする請求項9記載の半導体集積回路装置。
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