JP2005537602A - メモリマトリクスの複数の横列に対して同時書き込みを行うデバイス - Google Patents

メモリマトリクスの複数の横列に対して同時書き込みを行うデバイス Download PDF

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Abstract

ワードラインドライバ回路(10)は、メモリマトリクス、例えば複数のコンテントアドレッサブルセル(12)から成るマトリクスのワードライン(18)に結合されている。ワードラインドライバ回路は、複数のワードラインを同時に選択することにより、同じビットラインを介して複数の横列内のメモリセルに同時に書き込むことができる。セル強度制御回路(17)は、少なくとも複数の横列のメモリセル内へのデータの書き込み中に、メモリセル内にデータを書き込むために必要なドライブ強度をビットラインドライバ回路(15)のドライブ強度に対して減少させる。好ましくは、ドライブ強度制御回路(17)は縦列内のメモリセルの電源ラインに抵抗素子を有しており、それにより、更に多くのセルの同時書き込み中に更に多くの電流が引き出される際に、縦列内のセルの供給電圧が次第に減少される。

Description

本発明はメモリを有するデバイスに関する。
従来、半導体メモリは、横列および縦列に配置された複数のメモリセルから成るマトリクスを使用して構成されている。横列および縦列のそれぞれにはワードライン回路およびビットライン回路が設けられている。横列におけるワードライン回路は、横列内の複数のセルの複数の選択入力が共通に結合されるワードラインを備えている。縦列におけるビットライン回路は、縦列内の複数セルの複数データ入力/出力が同時に結合されるビットラインを備えている。動作中、一度に1つの横列がワードラインを介して選択され、それにより、選択された横列内のセルからビットラインを介してデータを読み取ることができ或いは上記セルに対してデータを書き込むことができる。
幾つかのメモリにおいては、複数の横列を同時に選択して、その複数の横列内のセルに対して同じデータを同時に書き込むことが望ましい。これは、例えばコンテントアドレッサブルメモリ(CAM;結合性メモリ(associative memory)とも呼ばれる)における場合である。そのようなメモリにおいては、パターンデータを供給することができるとともに、いずれの横列内のメモリセルが、パターンデータとマッチするデータを含んでいるかを検出することができる。検出された横列の全てのセルに対して同時に書き込みできることが望ましい。この目的のため、ワードライン回路は、マッチングデータを含んでいると検出された横列のワードラインを選択できるワードラインドライバ構成を備えている。マッチングデータを有する全ての横列が同時に選択されることが好ましい。これにより、多数のワードラインを同時に選択できる。同様に、他のタイプのメモリにおいては、複数の横列をワードラインドライバに同時に選択させることにより、幾つかの横列のセルの内容を同時にリセット、プリセット、または初期化することが望ましい場合がある。
しかしながら、複数の横列が同時に選択されると、書き込み中におけるビットラインの駆動に伴って1つの問題が生じる。ビットライン回路は、書き込まれなければならないデータを選択された横列内のメモリセルに供給するビットラインドライバ回路を有している。ビットラインドライバ回路は、異なる選択された横列からの多数のメモリセルを同時に駆動しなければならない場合がある。メモリマトリクスが例えば64個の横列を有している場合には、最大で64個のセルを新たな論理状態へと同時に駆動する必要があるかもしれない。そのためには、そのようなメモリを複雑にしかつ製造コストを高める可能性がある非常に強力なビットラインドライバ回路が必要となる。また、そのような強力なドライバ回路によりワット損が大きくなる。
特に、本発明の目的は、過度に強力なビットラインドライバ回路を必要とすることなく、同じビットラインを介して複数の横列内のセルに同時に書き込むことができる、メモリマトリクスを有するデバイスを提供することにある。
本発明に係るデバイスが請求項1に記載されている。本発明において、個々のメモリセル内に情報を記憶するために必要な所要のドライブ強度は、少なくともデータがセル内に書き込まれなければならない場合、データが同時に書き込まれなければならない少なくとも縦列内の全てのセルに関して一時的に減少される。
一実施形態において、所要のドライブ強度は、書き込み中に縦列内のセルの電源入力に供給される電源電圧を下げることにより減少される。これは簡単でありメモリセルの再設計を必要としない有効な技術である。
更なる実施形態において、電源電圧は、外部電源ラインとセルの電源入力同士を接続する電源ラインとの間に抵抗素子を設けることにより減少される。これにより、更に多くのセル内にデータを上書きしなければならない場合に電源電圧が自動的に更に減少され、その結果、所要のドライブ強度が、上書きされなければならないセルの数に適合される。
複数の縦列における対応する縦列に対し別個の電源リダクション回路が設けられることが好ましい。そのため、各縦列における電源減少は、データが変更されなければならない縦列内のセルの数に自動的に適合される。これにより、選択されなかったセル内のデータが変更される虞が不必要に増大することが回避される。
ビットラインドライバの供給電圧は、メモリセルの供給電圧と同じ方法で減少される。これにより、書き込み中にセルが損傷する虞を排除できる。
以下、図面を使用しながら、本発明に係るデバイスのこれらの目的および他の目的並びに有利な態様について詳細に説明する。
図1は、スタティックメモリセルのマトリクス1と、ワードラインドライバ回路2と、書き込み回路3と、読み取り回路4と、処理回路5とを有するデバイスを示している。書き込み回路3および読み取り回路4は、ビットライン6aおよびマッチパターンライン6bを介してマトリクス1に結合されている。ワードラインドライバ回路2は横列選択ライン7aおよびフラグライン7bを介してマトリクス1に結合されている。
図1aは、コンテントアドレッサブルメモリで使用するためのマトリクス1の一実施形態を詳細に示している。マトリクス1は、横列および縦列に配置された複数のスタティックメモリセル12を有している(明確のため、2つの横列および2つの縦列だけが示されているが、実際には、それよりも多い数の横列および縦列が使用されても良い)。各縦列毎に、一対のビットライン14a,14bを備えるビットライン回路および一対のマッチパターンライン13が存在する。縦列のセルは、縦列のビットライン14a,14bおよびマッチパターンライン13に結合されている。書き込みデータ入力16はビットラインドライバ15を介してビットライン14a,14bに結合されている。各横列毎に、ワードライン18を備えるワードライン回路およびフラグライン19が存在する。横列のセルは、横列のワードライン18およびフラグライン19に結合されている。全ての横列のフラグライン19およびワードライン18はワードラインドライバ回路10に結合されている。
電源ライン(Vdd)はマトリクス1の電源の1つの極を与える。各縦列毎に電源リダクション回路17が存在する。この電源リダクション回路17は、一方側の電源ライン(Vdd)と他方側のセル12の電源入力との間に結合されている。各縦列のビットラインドライバ15の電源入力は、縦列の電源リダクション回路のセル12の側に結合されている。また、一般に、セル12およびビットラインドライバ15は、他の電源接続部(簡単のため、図示しない)にも接続されており、様々な電源接続部間の電圧差によって給電されて動作するようになっている。
動作時、処理回路5は、セル12からのデータ読み取りおよび/またはセル12へのデータ書き込みを含む処理機能を果たす。
本発明はコンテントベーストアドレッサブルメモリに関して例示されている。コンテントベーストアドレッシングの原理はそれ自体既知であり本発明を理解する上で必須ではなく、簡単に説明するにとどめる。コンテントベーストアドレッシング処理回路5は、マッチパターンライン6bを介して情報パターンをメモリセル12に供給する。情報パターンは多くの異なるビットから成り、これらの異なる各ビットはマッチパターンライン6bのうちの異なる1つに加えられる。情報パターンは、セル12の横列のうちのどれがアクセスされるべきかを示している。すなわち、1つの横列は、その横列のメモリセル12の内容(コンテント)が情報パターンとマッチする時にアクセスされなければならない。情報パターンに応じて、横列のメモリセル12により、フラグライン7b上でフラグ信号が生成される。メモリセルの内容(コンテント)が情報パターンとマッチする横列のフラグ信号は一方の論理レベルを取り、他の横列のフラグ信号は他方の論理レベルを取る。書き込み動作の場合、処理回路5は情報パターンを書き込みデータで補い、書き込み回路3はこの書き込みデータをビットライン6aに加える。ワードラインドライバ2は、フラグ信号がマッチ状態を示した横列を選択する。その結果、書き込みデータは、マッチングデータを含んだ横列のメモリセル12内に記憶される。メモリセルの内容および情報パターンによっては、書き込みデータが2つ以上の横列のメモリセルに書き込まれなければならない場合がある。
本発明において重要なことは、コンテントベーストアドレッシングが、動作中のある段階でコピーされなければならない場合があるデータを処理回路5が2つ以上の横列のセル12に供給する1つの用途を例示しているという点である。データがコピーされなければならない横列の数は予め分かっていなくても良い(これは、一般に、コンテントベーストアドレッシングを用いた場合である)。
図1aを参照すると、書き込み中、ワードラインドライバ回路10は、例えばフラグライン19から受けたフラグ信号に基づいて、関連する複数の横列のセルに対して選択信号を同時に供給する。ビットラインドライバ15は、ビットライン14a,14bを駆動して、ワードライン18を用いて選択された横列のセル12内のデータを上書きする。電源リダクション回路17は、少なくとも書き込み中に、メモリマトリクス1内のセル12の両端間の電源電圧を一時的に減少させる。その結果、選択された横列のメモリセル12の内容を変えるために必要な電流の量が減少される。したがって、セル12の両端間の電源電圧が減少されない時に必要とされるよりも性能が低いドライバ15を用いてデータをセル12に書き込むことができる。
セル12の電源電圧が減少されると、それと同時に、ビットラインドライバ15の出力電圧がセル12の電源電圧を上回らないようにビットラインドライバ15に印加される電源電圧が減少される。これにより、セル12へのダメージが防止される。無論、ダメージの危険が無い場合、ビットラインドライバ15に対して直接にすなわちマトリクス1内のセル12の電源リダクション回路17を介すことなく電力が供給されても良い。
電源リダクション回路17は抵抗素子(例えば、レジスタまたはレジスタとして機能するトランジスタ)として実現されることが好ましい。
図4は電源リダクション回路17の一実施形態を示している。電源リダクション回路17はPMOSトランジスタ40を有している。この場合、PMOSトランジスタ40のチャンネルは、外部電源Vddと、セルの電源入力(図示せず)およびビットラインドライバ(図示せず)に結合された内部電源ライン42との間に結合されている。トランジスタ40のゲートは制御電位Vcのソースに結合されている。制御電位Vcは、一般に、2つの電位Vdd,Vssのうちの第2の電源電位Vssと等しい。なお、回路は2つの電位Vdd,Vss間で電力を受ける。
結果として、多くの電流がビットラインドライバ15および/または縦列のセル12によって引き出されると、セル12の両端間の電源電圧の減少が大きくなる。したがって、電源電圧の減少は、データが変えられなければならない縦列のセル12の数に自動的に適合される。各縦列毎に別個の電源リダクション回路17が設けられているため、各縦列における減少は、その内容が変更されなければならない縦列内のセル12の数にしたがって個別に適合される。無論、マトリクス1のために全体として1つの電源リダクション回路が使用されても良く、あるいは、2つ以上の縦列の各グループ毎に対応する電源リダクション回路が使用されても良い。この場合、供給電圧も減少され、それにより、データを上書きすることができるが、この減少は必要以上に行なわなければならず、選択されなかったセル12のデータが乱される虞が増大する。この虞は、縦列の異なるグループ毎に好ましくは異なる縦列毎に別個の電源リダクション回路17を使用することにより減少する。
トランジスタ40等の抵抗素子と並列に、短絡スイッチ(図示せず、例えば更に別のトランジスタ)が設けられても良い。この場合、このスイッチはアクセス形態に応じて制御されても良い。すなわち、読み取り中においては、回路がスイッチを通電状態とし、それにより、抵抗素子の両端間の電圧降下が短絡される。一方、書き込み中およびコンテントベーストライティング(内容に基づく書き込み)中の任意の場合においては、2つ以上の横列が選択されても良い場合、回路がスイッチを非通電状態とし、それにより、メモリセルの内容を変更するために電流が消費されると、電圧降下が増大する。
電源リダクション回路17を実現するため、抵抗素子の代わりに他の回路が使用されても良い。例えば、データがマトリクス1のセル12内に書き込まれなければならない時に選択信号を受けかつ共通の電源ラインVddとセル12の電源ラインとの間の電圧降下を増大させることにより選択信号に応答する選択可能電圧リダクション回路が使用されても良い(選択可能電圧リダクション回路の一例は、選択信号に従うソースフォロワー回路である)。この場合、好ましくは、電圧減少量は、選択された横列の数に応じて、例えばフラグラインから得られる情報を選択可能電圧リダクション回路に対して供給することにより適合される。このようにすると、選択されていないセルの内容が変更される虞が減少する。しかしながら、この目的のために抵抗素子を使用しても、あまり複雑にはならず、更に、選択されるセル12の横列の数ではなく、データが実際に上書きされなければならないセル12の数に適合することができることが理解される。また、簡単な抵抗素子は、メモリセルのサイズによって規定されかつマトリクス1の縦列の方向に対して垂直な縦列のピッチに非常に容易に適合する。
図2はメモリセルを示している。セルは静的記憶部22とマッチング部20とを有している。記憶部は一対の交差結合されたインバータを有しており、各インバータは、セルの電源接続部24,26間に、PMOSトランジスタ220,224およびNMOSトランジスタのチャンネルの直列接続部を備えている。各インバータにおいて、PMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタのゲートは、互いに結合されるとともに、他のインバータのPMOSトランジスタおよびNMOSトランジスタのチャンネル同士を接続する出力ノード221,225に結合されている。出力ノード221,225は、パストランジスタ228,229のチャンネルを介して、セルが属する縦列のビットライン14a,14bに結合されている。パストランジスタ228,229のゲートは、セルが属する縦列のワードライン18に結合されている。
マッチング部20は2つのブランチを有しており、各ブランチは、第1のNMOSトランジスタ200,206および第2のNMOSトランジスタ202,204のチャンネルの直列接続部を有している。これらの直列接続部は、セルが属するマトリクスの横列のフラグライン19と電源接続部26のうちの1つとの間で並列に接続されている。各ブランチにおいて、第1のトランジスタ200,206は、そのゲートが記憶部の対応する出力ノード221,225に結合されており、第2のトランジスタ202,204のゲートは、セルが属する縦列の対応するマッチパターンライン13とマッチするように接続されている。
動作時、静的記憶部22は、従来の方法で情報を記憶して、インバータによってドライブされるデータを保持する。マッチング部は、記憶部20内に記憶されているデータがマッチパターンライン13上に供給されるビットパターンに対応している場合、フラグライン19の電位を電源ライン26の電位へと引き寄せる。
更に詳細には、処理回路5からの情報パターンは、マッチパターンライン13に印加される電圧を決定する。検索されるセルの内容に応じて、高電位(第2のトランジスタ202,204のうちの一方のチャンネルを通電状態にするのに十分な電位)がマッチングパターンライン13の第1のラインまたは第2のラインに対して印加される。他のマッチパターンラインが低電位(他の第2のトランジスタ202,204のチャンネルを非通電状態にするのに十分な電位)に維持される。マッチング中にセルの内容が考慮されるべきでないことを処理回路5が指示する場合、両方のマッチパターンライン13のうちの1つの電位が低電位に維持される。
両方のマッチパターンライン13が低電位であると、いずれのブランチも通電されず、フラグライン19の電圧に影響が及ばない。マッチビットがマッチパターンライン13に加えられると、マッチパターンライン13の電圧が立ち上げられる(電圧が立ち上げられるマッチパターンラインがどれであるかについて決定するために必要なパターン)。その結果、一方のブランチの第2のトランジスタ202,204のチャンネルが通電状態になる。記憶部22内に記憶されたデータに応じて、同じブランチの第1のトランジスタ200,206のチャンネルも通電状態になっても良い。そのような場合には、ブランチが全体として通電状態となることにより、フラグラインの電圧を電源端子26の電位へと引き寄せる。
フラグライン19が例えば予め充電(プリチャージ)されても良く、また、その後に、フラグラインが放電されているか否かをワードラインドライバ10が検出する。これは、両方のマッチパターンライン上で低電位を受けない横列の任意のセルが必要なビット値から外れたデータを含んでいる場合である。ワードラインドライバ10は、検出結果を使用して、ワードライン18の電位が立ち上げられたか否かを決定する。したがって、例えば、フラグライン19を放電しなかった全ての横列のワードライン18で電位が立ち上げられても良い(これは、例えば、複数の横列における対応する横列のためのスイッチを有するプリチャージ回路(図示せず)と複数の横列における対応する横列のための記憶素子(図示せず)とをワードラインドライバ内に設けることにより実現されても良い。この場合、ワードラインドライバにはクロック信号が送られ、それにより、第1のクロック段階においてスイッチがフラグラインをプリチャージ電源に結合し、第2のクロック段階においてフラグラインがセルに左右されて浮かされたままにされ、第2のクロック段階の最後に記憶素子がフラグラインからフラグ信号をコピーし、第3のクロック段階において記憶素子がフラグ信号のコピーをワードラインに対して供給する)。書き込み中、そのような横列の全てのワードライン18の電位は、ワードラインドライバ10によって同時に立ち上げられても良い。
ワードライン18の電位が立ち上げられると、パストランジスタ228,229のチャンネルが通電状態となる。したがって、書き込み中、ビットライン14a,14b上へドライブされたデータがインバータの出力ノード221,225に達する。これにより、記憶部は、ビットライン14a,14b上へドライブされたデータによって決定される状態をとる。データを変更しなければならない場合、ビットラインドライバ15は、出力ノード221,225の電位を、トランジスタ220,222,224,226から成るインバータに対してドライブする。
本発明は、インバータ(トランジスタ220,222,224,226)が出力ノード221,225を駆動する強さ(ドライブ強度)が記憶部22の電源端子24,26の両端間の供給電圧の減少に伴って減少するという事実を利用している。極端に言うと、電源電圧は、トランジスタ220,222,224,226の閾値電圧に近いレベルまで降下する。この場合、トランジスタ220,222,224,226は殆ど通電されず、出力ノードは容量性記憶ノードよりも小さくなる。しかし、トランジスタ220,222,224,226を通じて幾らかの電流を流すことができる場合にも、下げられたゲートソース電圧がトランジスタ220,222,224,226のドライブ強度を減少させる。このことは、記憶部22内でデータをひっくり返すためにドライバ回路15が電流を殆ど供給しないで済むことを意味している。同様に、このことは、同じドライバ回路が更に多くのセルの記憶部22内のデータを同時にひっくり返すことができることを意味している。
電源リダクション回路17の両端間の電圧降下は、異なる横列およびビットラインドライバ回路からメモリセルによって引き出される電流が増大するにつれて増大する。極端に言うと、上記電圧降下は、メモリセルの電源入力の両端間でほぼ閾値電圧が維持される点まで増大し、それにより、メモリセルを流れる電源電流が殆ど消失する。この効果において、電源リダクション回路17内の抵抗素子の正確な抵抗値は、多数のメモリセルの内容を同時に変更しなければならない場合、少なくとも一時的に閾値電圧付近まで電圧降下を引き起こすことができる程度に十分大きければ影響を受けることはない。また、他のタイプの電圧減少においても、閾値電圧付近までの減少は十分過ぎるほどである。
1つのタイプのスタティックメモリセルを使用して本発明を説明してきたが、他のタイプのスタティックメモリセル、例えば記憶部22内の各インバータにおける1つのトランジスタが1つの抵抗素子に取って代えられたセル、あるいは、3つ以上のトランジスタの直列のチャンネルを有するインバータを備えたセルが使用されても良い。
図3は、デバイスで使用するためのビットラインドライバ回路15を示している。ドライバ回路15は、電源Vdd,26間で、電源リダクション回路17と直列に接続されている。ビットラインドライバ回路15と電源リダクション回路17との間の内部電源ノード34は、縦列のセル(図示せず)および縦列の他のドライバ回路(図示せず)に対して電力を供給する。ビットラインドライバ回路15は、内部電源ノード34と電源接続部26との間に、PMOSプルアップトランジスタ30およびNMOSプルアップトランジスタ32のチャンネルの直列接続部を有している。PMOSトランジスタ30およびNMODトランジスタ32のゲートは、書き込み回路3(図示せず)によって駆動される入力Waおよび入力Wbにそれぞれ結合されている。PMOSトランジスタ30のチャンネルとNMOSトランジスタ32のチャンネルとの間の出力ノードはビットライン14a,14bに結合されている。出力ノードにおける出力電圧は、メモリセルの電源入力24に供給される電圧によって制限される。したがって、セルの損傷が防止される。
動作時、書き込み回路は、書き込み中に、互いに反対の論理レベルを用いて入力Wa,Wbを駆動させ、これにより、PMOSトランジスタ30またはNMOSトランジスタ32の一方が通電状態になる。書き込み回路3は、これらの論理レベルのうちもっとも高いレベルをVddから得る。この最も高いレベルは、電源リダクション回路17の両端間の電圧降下によって影響されない。同じ縦列のビットライン14a,14bを駆動するビットラインドライバ15は、互いに反対の入力信号をその入力Wa,Wbで受ける。これにより、一方のビットラインドライバ15がそのビットライン14a,14bを論理ハイにし、他方のビットラインドライバ15がそのビットラインを論理ローにする。書き込みを行なう必要がない場合には、回路が入力Wa,Wbにおける電圧を制御し、それにより、PMOSトランジスタ30およびNMOSトランジスタ32の両方が非通電状態に維持される。
通常、NMOSパストランジスタ228,229を介してメモリセルに書き込むために2つのビットライン14a,14bが使用される場合、それは、セルの内容を変更させる最も低い電圧を運ぶビットライン14a,14bである。他のビットライン14a,14bにおける電圧は、その対応するパストランジスタ228,229を通電状態にしない。したがって、それは、セル12を異なる状態に駆動する最も低い電圧を有するビットライン14a,14bのビットラインドライバ15のプルダウントランジスタ32である。このプルダウントランジスタ32のゲート電圧は、電源リダクション回路17の両端間の電圧降下によって影響されない。したがって、ビットラインドライバ15の関連するドライブ強度は上記電圧降下によって影響を受けないが、メモリセルの関連するドライブ強度は影響を受ける。ビットラインドライバ15の同じ強度は、2つ以上のセルのデータ変化を同時にドライブすることができる。これは、これらのメモリセルの電流供給能力が同時書き込み中における電源リダクション回路17全体にわたる電圧降下によって減少されるからである。無論、ビットラインドライバのドライブ強度が同時書き込み中に減少される場合であっても、ドライブ強度がメモリセル12ごとに必要な所要のドライブ強度よりも小さく減少される限り、同じ結果となる。
複数の横列のセルに対して同時にデータを書き込むことができかつそのような横列の数が一般にデータに依存するため特に有用であるコンテントアドレッサブルメモリに関して本発明を説明してきた。しかしながら、本発明を他のタイプのメモリに対して同様に適用できることは言うまでもない。この場合、複数の横列のセルに対してデータを同時に書き込むことが望ましい。例えば、メモリ全体内または2つ以上の横列からなるグループ内のデータをリセットまたはプリセットできるメモリに対して本発明を適用できる。
メモリセル12内に記憶されたデータを変更するために必要なドライブ強度を減少させる電源リダクション回路17に関して本発明を説明してきたが、セル内のデータをひっくり返すために必要なドライブ強度を減少させるための他の手段が使用されても良い。例えば、所要のドライブ強度を減少させるために、更なるトランジスタ(図示しない)が記憶部20内に設けられていても良い。そのようなトランジスタは、例えば、書き込み中に記憶部22内のインバータを比較的高いインピーダンス出力状態(トリ状態回路)にしても良く、あるいは、書き込み中にトランジスタ220,222,224,226のゲートと出力ノード221,225との間でインピーダンスを増大させても良い。この場合、トランジスタ220,222,224,226のゲートにパストランジスタが結合される。この場合、少なくともワードラインを用いて選択される横列のセル内で書き込み中にインピーダンスを増大させるためには、そのような更なるトランジスタに対して、例えばそのゲートに対して書き込み選択出力が結合されなければならない。しかしながら、そのためには、メモリマトリクスを更に大きくする更に複雑なメモリセルが必要になり、問題となる場合がある。この問題は、セルの電源電圧を減少させることにより回避される。
メモリセルから成るマトリクスを有するデバイスを示している。 マトリクスを詳細に示している。 メモリセルを示している。 ドライバ回路を示している。 電源リダクション回路を示している。

Claims (10)

  1. メモリを有するデバイスであって、
    −横列および縦列に機能的に配置された複数のスタティックメモリセルから成るマトリクスと、
    −それぞれが前記縦列の対応する1つにおける前記メモリセルに対してデータを書き込むビットライン回路と、
    −複数の前記横列内の前記メモリセルを同時に選択して前記ビットラインドライバ回路から書き込みデータを受けるように構成されたワードライン回路と、
    −前記セルに結合されるとともに、少なくとも複数の前記横列の前記メモリセル内へのデータの同時書き込み中に、前記個々のメモリセル内にデータを書き込むために必要なドライブ強度を前記ビットライン回路のドライブ強度に対して減少させるようになっているセル強度制御回路と、
    を備えるデバイス。
  2. 前記セル強度制御回路は、共通電源と内部電源ラインとの間に結合された電源リダクション回路を備え、前記縦列のうちの少なくとも1つにおける前記メモリセルは前記内部電源ラインに結合された電源入力を有し、前記電源リダクション回路は、少なくとも前記メモリセル内へのデータの書き込み中に電源電圧降下を適時に与えるようになっている、請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記電源リダクション回路は、前記共通電源と前記内部電源ラインとの間に結合された抵抗素子を備えている、請求項2に記載のデバイス。
  4. 前記抵抗素子は、主電流チャンネルが前記共通電源と前記内部電源ラインとの間に結合されたトランジスタを構成している、請求項2に記載のデバイス。
  5. 少なくとも1つの前記縦列における前記ビットライン回路は、前記内部電源ラインに結合された電源入力を有するビットラインドライバ回路を備えている、請求項2に記載のデバイス。
  6. 前記ビットラインドライバ回路は、前記共通電源ラインから得られかつ前記電源電圧降下によって実質的に影響されない制御電圧を受けるように結合された制御入力を有している、請求項5に記載のデバイス。
  7. 前記セル強度制御回路は、それぞれが共通電源と対応する内部電源ラインとの間に結合された複数の電源リダクション回路を備え、複数ある前記縦列のうちの対応する縦列内の前記メモリセルはそれぞれ前記内部電源ラインのうちの対応する1つに結合された電源入力を有し、前記各電源リダクション回路は、少なくとも前記メモリセル内へのデータの書き込み中に選択的に、それが結合される内部電源ラインのうちの対応する1つに対して対応する電源電圧降下を与えるようになっている、請求項1に記載のデバイス。
  8. 前記各電源リダクション回路は、前記共通電源と対応する前記内部電源ラインとの間に結合された抵抗素子を備えている、請求項7に記載のデバイス。
  9. 前記各縦列における前記ビットライン回路は、その対応する縦列の前記内部電源ラインに結合された電源入力を有する対応するビットラインドライバ回路を備えている、請求項7に記載のデバイス。
  10. 前記各ビットラインドライバ回路は、前記共通電源ラインから得られかつ前記電源電圧降下によって実質的に影響されない制御電圧を受けるように結合された制御入力を有している、請求項9に記載のデバイス。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014139860A (ja) * 2014-03-28 2014-07-31 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4571798B2 (ja) * 2001-06-12 2010-10-27 バーゼル・ポリオレフィン・ゲーエムベーハー 1−ブテンの重合方法
US7167025B1 (en) 2004-02-14 2007-01-23 Herman Schmit Non-sequentially configurable IC
US7425841B2 (en) 2004-02-14 2008-09-16 Tabula Inc. Configurable circuits, IC's, and systems
JP4553185B2 (ja) 2004-09-15 2010-09-29 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路装置
US7330050B2 (en) 2004-11-08 2008-02-12 Tabula, Inc. Storage elements for a configurable IC and method and apparatus for accessing data stored in the storage elements
US7317331B2 (en) 2004-11-08 2008-01-08 Tabula, Inc. Reconfigurable IC that has sections running at different reconfiguration rates
US7272031B1 (en) * 2005-03-15 2007-09-18 Tabula, Inc. Method and apparatus for reduced power cell
US7230869B1 (en) 2005-03-15 2007-06-12 Jason Redgrave Method and apparatus for accessing contents of memory cells
US7669097B1 (en) 2006-03-27 2010-02-23 Tabula, Inc. Configurable IC with error detection and correction circuitry
JP5158624B2 (ja) * 2006-08-10 2013-03-06 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体記憶装置
US7535252B1 (en) 2007-03-22 2009-05-19 Tabula, Inc. Configurable ICs that conditionally transition through configuration data sets
US7928761B2 (en) 2007-09-06 2011-04-19 Tabula, Inc. Configuration context switcher with a latch
US8238173B2 (en) * 2009-07-16 2012-08-07 Zikbit Ltd Using storage cells to perform computation
US9076527B2 (en) * 2009-07-16 2015-07-07 Mikamonu Group Ltd. Charge sharing in a TCAM array
CN101714401B (zh) * 2009-11-06 2013-01-02 东南大学 用以增强存储单元阵列容量和密度的亚阈值敏感放大电路
KR20130136343A (ko) * 2012-06-04 2013-12-12 에스케이하이닉스 주식회사 반도체 장치 및 그 동작 방법
CN104578015A (zh) * 2013-10-17 2015-04-29 上海华虹宏力半导体制造有限公司 抑制高压瞬态电流的位线电路
EP3633678A4 (en) * 2017-06-23 2020-04-29 Huawei Technologies Co. Ltd. STORAGE AND DATA WRITING

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4890263A (en) * 1988-05-31 1989-12-26 Dallas Semiconductor Corporation RAM with capability for rapid clearing of data from memory by simultaneously selecting all row lines
KR100208142B1 (ko) * 1990-09-26 1999-07-15 가나이 쓰도무 반도체 메모리
CN1202530C (zh) * 1998-04-01 2005-05-18 三菱电机株式会社 在低电源电压下高速动作的静态型半导体存储装置
JP2000268576A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Toshiba Microelectronics Corp 半導体記憶装置
US6275415B1 (en) * 1999-10-12 2001-08-14 Advanced Micro Devices, Inc. Multiple byte channel hot electron programming using ramped gate and source bias voltage
US6366512B1 (en) * 2000-11-30 2002-04-02 Global Unichip Corporation Error write protection circuit used in semiconductor memory device
JP2003016785A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Sharp Corp 半導体記憶装置およびそれを用いた情報機器
JP4007823B2 (ja) * 2002-02-21 2007-11-14 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶装置
JP4162076B2 (ja) * 2002-05-30 2008-10-08 株式会社ルネサステクノロジ 半導体記憶装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014139860A (ja) * 2014-03-28 2014-07-31 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路装置

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