JP2007012128A - 半導体記憶装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 CS信号が非アクティブ時における半導体記憶装置の消費電力を低減する。
【解決手段】 ロウデコーダ2およびカラムデコーダ3の前段にフリップフロップ回路4を設け、CS信号が非アクティブになると、フリップフロップ回路4、ロウデコーダ2およびカラムデコーダ3へのクロックの供給をAND回路5にて停止させ、フリップフロップ回路4は、ロウデコーダ2およびカラムデコーダ3に入力されるアドレス、データおよびW/R信号を保持し、ロウアドレスおよびW/R信号のロウデコーダ2への供給を停止するとともに、カラムアドレス、W/R信号およびデータのカラムデコーダ3への供給を停止する。
【選択図】 図1

Description

本発明は半導体記憶装置に関し、特に、半導体記憶装置の省電力化方法に適用して好適なものである。
近年のマイクロプロセッサの動作クロック周波数の高速化に伴って、DRAMのサイクル時間が短くなり、消費電流の増加を招いている。また、特許文献1には、データ保持モード時の消費電流を低減するために、スリープモード時にクロック発生回路の内部クロック発生動作を停止させる方法が開示されている。
特開2001−307484号公報
しかしながら、従来の半導体記憶装置では、CS(チップセレクト)信号が非アクティブの場合、クロックのみが停止され、アドレスやデータはメモリセルアレイにそのまま入力されていた。このため、アドレスやデータの入力に伴ってメモリセルを構成するトランジスタが動作し、消費電力の増大を招くという問題があった。
そこで、本発明の目的は、CS信号が非アクティブ時における消費電力を低減することが可能な半導体記憶装置を提供することである。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る半導体記憶装置によれば、メモリセルがマトリックス状に配列されたメモリセルアレイと、アドレス入力に基づいて前記メモリセルを選択し、前記メモリセルのデータの読み書きを行うデコーダと、チップセレクト信号が非アクティブの時に前記デコーダに入力されるアドレスまたはデータを保持し、前記チップセレクト信号がアクティブの時に前記デコーダに供給されるクロックに同期して前記アドレスまたはデータを前記デコーダに出力するフリップフロップ回路とを備えることを特徴とする。
これにより、チップセレクト信号が非アクティブの場合、クロックを停止させることできるのみならず、アドレスやデータがメモリセルアレイに入力されることを防止することができる。このため、チップセレクト信号が非アクティブの時のアドレスやデータの入力に伴ってメモリセルを構成するトランジスタが動作することを防止することができ、半導体記憶装置の省電力化を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る半導体記憶装置によれば、前記フリップフロップ回路は、前記アドレスまたはデータの各ビットごとに設けられたフリップフロップから構成され、前記フリップフロップはスキャンチェーンを構成するように接続されていることを特徴とする。
これにより、メモリセルアレイをバイパスさせながら、メモリセルアレイの周辺回路にアドレスまたはデータを入力することができ、半導体記憶装置の入力端子のテストを行うためのテスト回路のオーバーヘッドを減らすことができる。
また、本発明の一態様に係る半導体記憶装置によれば、メモリセルがマトリックス状に配列されたメモリセルアレイと、アドレス入力に基づいて前記メモリセルを選択し、前記メモリセルのデータの読み書きを行うデコーダと、チップセレクト信号が非アクティブの時に前記デコーダに入力されるアドレス、データおよびリード/ライト信号を保持し、前記チップセレクト信号がアクティブの時に前記デコーダに供給されるクロックに同期して前記アドレス、データおよびリード/ライト信号を前記デコーダに出力するフリップフロップ回路とを備えることを特徴とする。
これにより、チップセレクト信号が非アクティブの場合、クロックを停止させることできるのみならず、アドレス、データおよびリード/ライト信号がメモリセルアレイに入力されることを防止することができる。このため、チップセレクト信号が非アクティブの時のアドレス、データおよびリード/ライト信号の入力に伴ってメモリセルを構成するトランジスタが動作することを防止することができ、半導体記憶装置の省電力化を図ることができる。
また、本発明の一態様に係る半導体記憶装置によれば、前記フリップフロップ回路は、前記アドレス、データおよびリード/ライト信号の各ビットごとに設けられたフリップフロップから構成され、前記フリップフロップはスキャンチェーンを構成するように接続されていることを特徴とする。
これにより、メモリセルアレイをバイパスさせながら、メモリセルアレイの周辺回路にアドレス、データおよびリード/ライト信号を入力することができ、半導体記憶装置の入力端子のテストを行うためのテスト回路のオーバーヘッドを減らすことができる。
以下、本発明の実施形態に係る半導体記憶装置について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
図1において、メモリセルアレイ1には、メモリセルがマトリックス状に配列されている。ここで、各メモリセルには、ロウ方向のメモリセルを選択するワード線およびカラム方向のメモリセルを選択するビット線を設けることができる。なお、メモリセルとしては、例えば、DRAM、SRAM、EPROM、あるいはEEPROMなどを用いることができる。
そして、メモリセルアレイ1の周囲には、ロウアドレスに基づいてワード線を選択するロウデコーダ2が配置されるとともに、カラムアドレスに基づいてビット線を選択するとともに、選択されたメモリセルのデータの読み書きを行うカラムデコーダ3が配置されている。また、ロウデコーダ2およびカラムデコーダ3の前段にはフリップフロップ回路4が設けられている。ここで、フリップフロップ回路4には、アドレス、データおよびW/R(リード/ライト)信号が入力されるとともに、AND回路5を介してクロックが入力される。なお、フリップフロップ回路4は、アドレス、データおよびW/R信号の各ビットごとに設けられたフリップフロップから構成することができる。
また、ロウデコーダ2には、フリップフロップ回路4を介してロウアドレスおよびW/R信号が入力されるとともに、AND回路5を介してクロックが入力され、さらにCS(チップセレクト)信号が直接入力される。また、カラムデコーダ3には、フリップフロップ回路4を介してカラムアドレス、W/R信号およびデータが入力されるとともに、AND回路5を介してクロックが入力され、さらにCS信号が直接入力される。また、AND回路5には、クロックが入力されるとともに、CS信号を反転させた信号が入力される。
そして、CS信号が非アクティブになると、フリップフロップ回路4、ロウデコーダ2およびカラムデコーダ3へのクロックの供給がAND回路5にて停止される。そして、フリップフロップ回路4は、ロウデコーダ2およびカラムデコーダ3に入力されるアドレス、データおよびW/R信号を保持し、ロウアドレスおよびW/R信号のロウデコーダ2への供給を停止するとともに、カラムアドレス、W/R信号およびデータのカラムデコーダ3への供給を停止する。
そして、CS信号がアクティブになると、フリップフロップ回路4、ロウデコーダ2およびカラムデコーダ3へのクロックの供給がAND回路5を介して行われる。そして、フリップフロップ回路4は、クロックに同期してロウアドレスおよびW/R信号をロウデコーダ2に供給するとともに、カラムアドレス、W/R信号およびデータをカラムデコーダ3に供給する。
これにより、CS信号が非アクティブの場合、クロックを停止させることできるのみならず、アドレス、データおよびW/R信号がメモリセルアレイ1に入力されることを防止することができる。このため、CS信号が非アクティブの時のアドレス、データおよびW/R信号の入力に伴ってメモリセルを構成するトランジスタが動作することを防止することができ、半導体記憶装置の省電力化を図ることができる。
また、フリップフロップ回路4を構成するフリップフロップはスキャンチェーンを構成するように接続し、フリップフロップ回路4に入力されるアドレス、データおよびリード/ライト信号をスキャン出力として出力することができる。
図2は、図1のフリップフロップ回路4の構成例を示すブロック図である。
図2において、フリップフロップ回路4には、アドレスの各ビットごとにフリップフロップF1、・・・、F2が設けられ、データの各ビットごとにフリップフロップF3、・・・、F4が設けられ、W/R信号に対応してフリップフロップF5が設けられている。そして、フリップフロップF1、・・・、F2の各データ入力端子Dにはアドレスが入力され、フリップフロップF3、・・・、F4の各データ入力端子Dにはデータが入力され、フリップフロップF5のデータ入力端子DにはW/R信号が入力される。
また、フリップフロップF1、・・・、F5の各クロック入力端子CKにはAND回路5を介してクロックが入力される。また、フリップフロップF1、・・・、F5の各スキャンイネーブル端子SEにはSE(スキャンイネーブル)信号が入力される。また、フリップフロップF1、・・・、F2の各出力端子Qからはアドレスが出力され、フリップフロップF3、・・・、F4の各出力端子Qからはデータが出力され、フリップフロップF5の出力端子QからはW/R信号が出力される。
さらに、フリップフロップF5の出力端子Qは、フリップフロップF4のスキャンイン端子SIに接続され、フリップフロップF4の出力端子Qは、フリップフロップF3のスキャンイン端子SIに接続され、フリップフロップF3の出力端子Qは、フリップフロップF2のスキャンイン端子SIに接続され、フリップフロップF2の出力端子Qは、フリップフロップF1のスキャンイン端子SIに接続され、フリップフロップF1に接続されている。
そして、フリップフロップF1、・・・、F5の各スキャンイネーブル端子SEにSE信号が入力されると、各フリップフロップF1、・・・、F5に保持されているデータはクロックに同期して後段のフリップフロップF1、・・・、F5に順次送られ、スキャン出力としてフリップフロップF1から出力させることができる。
これにより、メモリセルアレイ1をバイパスさせながら、メモリセルアレイ1の周辺回路にアドレス、データおよびW/R信号を入力することができ、半導体記憶装置の入力端子のテストを行うためのテスト回路のオーバーヘッドを減らすことができる。
本発明の一実施形態に係る半導体記憶装置の概略構成を示すブロック図。 図1のフリップフロップ回路4の構成例を示すブロック図。
符号の説明
1 メモリセルアレイ、2 ロウデコーダ、3 カラムデコーダ、4 フリップフロップ回路、5 AND回路、F1〜F5 フリップフロップ

Claims (4)

  1. メモリセルがマトリックス状に配列されたメモリセルアレイと、
    アドレス入力に基づいて前記メモリセルを選択し、前記メモリセルのデータの読み書きを行うデコーダと、
    チップセレクト信号が非アクティブの時に前記デコーダに入力されるアドレスまたはデータを保持し、前記チップセレクト信号がアクティブの時に前記デコーダに供給されるクロックに同期して前記アドレスまたはデータを前記デコーダに出力するフリップフロップ回路とを備えることを特徴とする半導体記憶装置。
  2. 前記フリップフロップ回路は、前記アドレスまたはデータの各ビットごとに設けられたフリップフロップから構成され、前記フリップフロップはスキャンチェーンを構成するように接続されていることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. メモリセルがマトリックス状に配列されたメモリセルアレイと、
    アドレス入力に基づいて前記メモリセルを選択し、前記メモリセルのデータの読み書きを行うデコーダと、
    チップセレクト信号が非アクティブの時に前記デコーダに入力されるアドレス、データおよびリード/ライト信号を保持し、前記チップセレクト信号がアクティブの時に前記デコーダに供給されるクロックに同期して前記アドレス、データおよびリード/ライト信号を前記デコーダに出力するフリップフロップ回路とを備えることを特徴とする半導体記憶装置。
  4. 前記フリップフロップ回路は、前記アドレス、データおよびリード/ライト信号の各ビットごとに設けられたフリップフロップから構成され、前記フリップフロップはスキャンチェーンを構成するように接続されていることを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
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