JP2007128633A - 半導体記憶装置及びこれを備えた送受信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同一メモリチップ1に複数のメモリアレイ10、20を持たせ、各メモリアレイにデータ系回路、アドレス系回路及び制御系回路を独立に持たせる。一方、チップ外部との接続をするデータ端子42、アドレス端子40及び制御端子41は各メモリアレイ10、20間で共有される。アレイ選択信号ASEL(クロック)で制御される信号選択回路3個のMUXを介して、各メモリアレイ10、20に、データ、アドレス及び制御信号を分配させる。また、前記クロックの立上りで一方のメモリアレイ10に信号を供給し、立下りで他方のメモリアレイ20に信号を供給させる。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図である。
図2は、本発明の第2の実施形態にかかる半導体記憶装置の動作シーケンスを示す図である。
図3は本発明の第3の実施形態にかかる半導体記憶装置の信号分配回路を示す図、図4は本実施形態にかかる信号分配回路を用いた場合の動作シーケンスを示す図である。
図5は、本発明の第4の実施形態にかかる半導体記憶装置の信号分配回路を示す図、図6は本実施形態にかかる信号分配回路を用いた場合の動作シーケンスを示す図である。
図7は、本発明の第5の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図、図8はその動作を示すタイミングチャートである。
図9は、本発明の第6の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図、図10は、その動作を示すタイミングチャートである。
図11は本発明の第7の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図である。
図12は、本発明の第8の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図、図13は、その動作を示すタイミングチャートである。
図14は本発明の第9の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図、図15は、その動作を示すタイミングチャートである。
図16は本発明の第10の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図である。
図17は、本発明の第11の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図である。
図18は本発明の第12の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図、図19は、その動作を示すタイミングチャートである。
図20は、本発明の第13の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図である。
図23は、本発明の第14の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図である。図23に示す半導体記憶装置は、前記第1の実施形態の図1と類似部分が多いので、差異の部分についてのみ説明する。
以上では、本発明に関し、チップ内に複数個のアレイを設けて選択的に外部から利用する構成及び方法を述べてきた。これまでに説明した実施形態は、アレイ選択信号及びクロックを外部からメモリ装置に与えることにより、メモリ装置内部のアレイを選択する構成であり、常に複数のアレイをアクセスする場合を前提としてきた。しかし、実使用上、一方のアレイを優先的に利用したい場合がある。例えば、電源立ち上げ時において一方のアレイのシステム立ち上げ用のプログラムを別のバッファ装置に転送する必要がある場合もある。この場合には、これまで述べてきたように複数のアレイを交互にアクセスしていたのでは、転送効率が下がり、システムの効率を下げる要因になる。即ち、システムの動作上、1つのアレイのみを選択する場合も必要である。本実施形態はこの点に鑑みてなされたものである。
メモリを様々なシステムに適用する場合、必要とされるメモリ容量は様々である。本発明は、チップ内部に複数のメモリアレイを具備してなる構成であるが、メモリ容量が固定であると、システムによりメモリの使用効率が悪くなる場合が生じる。本実施形態は、このような課題に鑑みてなされたものである。
図27は、本発明の第17の実施形態にかかる半導体記憶装置を示すブロック図である。
11、21、31 行デコーダブロック
12、22、33 列デコータ及びセンスアンプブロック
13、23、33 アドレス系回路
14、24、34 制御系回路
15、25、35 データ系回路
50、51、52 信号分配回路
60、61、62 アドレス系配線
63、64、65 制御系配線
66、67、68 データ系配線
53 計数回路
54 クロック逓倍回路
75 状態設定回路
77 タイマー
80 メモリアレイ
81 行デコーダブロック
82 列デコータ及びセンスアンプブロック
83 アドレス系回路
84 制御系回路
85 データ系回路
57 フリップフロップ
78 アレイ選択制御回路
79 ラッチ
90、92、93、94、95 メモリ容量設定回路
91、101、102、103、104 メモリ容量設定信号
Claims (26)
- 複数の情報処理装置との間でデータ信号、アドレス信号及び制御信号を送受信する1チップの半導体記憶装置であって、
前記1チップ内には、不揮発性のメモリセルを複数配列して構成されるメモリアレイが複数配置され、
前記複数のメモリアレイの各々に独立して設けられた複数組のデータ端子、アドレス端子及び制御端子並びにデータ系回路、アドレス系回路及び制御系回路を有し、
前記複数のメモリアレイ間で共有され、前記チップ外部とのインターフェースである入出力バッファ部の1組のデータ端子、アドレス端子及び制御端子を有し、
前記1組のデータ端子、アドレス端子及び制御端子と、前記複数組のデータ端子、アドレス端子及び制御端子並びにデータ系回路、アドレス系回路及び制御系回路との間に配置される複数の信号選択回路とを備え、
前記複数の信号選択回路には、前記複数のメモリアレイの何れかを選択する1又は複数のアレイ選択信号が前記入出力バッファ部を介して入力され、
前記1組のデータ端子、アドレス端子及び制御端子からの信号を前記複数の信号分配回路を介して、前記複数のメモリアレイの何れかに分配する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数組のデータ信号、アドレス信号及び制御信号を、前記入出力バッファ部のデータ端子、アドレス端子及び制御端子に時分割で入力又は出力する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の信号分配回路には、前記アレイ選択信号として、前記複数の情報処理装置に入力されるクロックが入力され、
前記複数の信号分配回路は、
前記クロックの立上り又は立下りタイミングで前記入出力バッファ部に入力されたデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を前記複数のメモリアレイのうち1つである第1のメモリアレイに供給し、
前記クロックの立下り又は立上りタイミングで他のメモリアレイである第2のメモリアレイに供給し、
前記クロックのその後の立上り又は立下りタイミングで前記第1のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力し、前記クロックのその後の立下り又は立上りタイミングで前記第2のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力する
ように信号を分配する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の信号分配回路には、前記アレイ選択信号として、前記複数の情報処理装置に入力されるクロックが入力され、
前記複数の信号分配回路は、
前記クロックの立上り又は立下りタイミングで、前記入出力バッファ部に入力されたデータ入力信号及びアドレス信号を前記複数のメモリアレイのうち1つである第1のメモリアレイに供給すると共に、前記入出力バッファ部に入力される制御信号を他のメモリアレイである第2のメモリアレイに供給し、
前記クロックの立下り又は立上りタイミングで、前記入出力バッファ部に入力されたデータ入力信号及びアドレス信号を前記第2のメモリアレイに供給すると共に、前記入出力バッファ部に入力される制御信号を前記第1のメモリアレイに供給し、
前記クロックのその後の立上り又は立下りタイミングで、前記第1のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力し、前記クロックのその後の立下り又は立上りタイミングで前記第2のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力する
ように信号を分配する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の情報処理装置に入力されるクロック、及び、前記複数の情報処理装置の何れかから出力されるメモリ活性化信号が入力され、
前記1チップ内には、前記メモリ活性化信号及び前記クロックにより制御される計数回路が備えられ、
前記計数回路は、前記メモリ活性化信号入力後の前記クロックの数をカウントし、そのカウント数に応じて複数種類の前記メモリアレイ選択信号を生成して、前記複数の信号分配回路に送信し、
前記複数種類のメモリアレイ選択信号により、前記複数の信号分配回路を制御する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項5記載の半導体記憶装置と、
前記半導体記憶装置に接続される複数の情報処理装置とを備え、
前記各情報処理装置は計数回路を有し、
前記計数回路は、前記メモリ活性化信号を入力し、この入力後の前記クロックの数をカウントし、
前記複数の信号分配回路は、
前記計数回路でのクロックの数のカウント結果に基づいて、前記クロックの所定周期目で、前記複数の情報処理装置の何れか1つのみと前記半導体記憶装置との間で信号の送受信を行い、
前記クロックのその後の周期で、他の情報処理装置と前記半導体記憶装置との間で信号の送受信が行う
ように信号を分配する
ことを特徴とする送受信システム。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の情報処理装置に入力されるクロック、及び、前記複数の情報処理装置の何れかから出力されるメモリ活性化信号が入力され、
前記1チップ内には、前記クロックの周波数を逓倍するクロック逓倍回路と、前記メモリ活性化信号及び前記クロック逓倍回路の逓倍クロックにより制御される計数回路とが備えられ、
前記計数回路は、前記メモリ活性化信号入力後の前記逓倍クロックの数をカウントし、そのカウント数に応じて複数種類の前記メモリアレイ選択信号を生成して、前記複数の信号分配回路に送信し、
前記複数種類のメモリアレイ選択信号により、前記複数の信号分配回路を制御する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項7記載の半導体記憶装置と、
前記半導体記憶装置に接続される複数の情報処理装置とを備え、
前記各情報処理装置は、クロック逓倍回路及び計数回路を有し、
前記クロック逓倍回路は、前記入力されたクロックの数を逓倍し、
前記計数回路は、前記メモリ活性化信号を入力し、この入力後の前記クロック逓倍回路の逓倍クロックの数をカウントし、
前記複数の信号分配回路は、
前記計数回路での逓倍クロックの数のカウント結果に基づいて、前記逓倍クロックの所定周期目で、前記複数の情報処理装置の何れか1つのみと前記半導体記憶装置との間で信号の送受信を行い、
前記逓倍クロックのその後の周期で、他の情報処理装置と前記半導体記憶装置との間で信号の送受信が行う
ように信号を分配する
ことを特徴とする送受信システム。 - 請求項1記載の半導体記憶装置と、
前記半導体記憶装置に接続される複数の情報処理装置とを備え、
前記半導体記憶装置は前記クロックを受信し、
前記複数の情報処理装置のうち第1の情報処理装置からメモリ活性化信号が前記半導体記憶装置、及び他の情報処理装置に送信され、
前記半導体記憶装置は、
前記クロックの周波数を逓倍するクロック逓倍回路と、前記メモリ活性化信号及び前記クロック逓倍回路の逓倍クロックを受ける計数回路とを有し、
前記クロック逓倍回路の逓倍クロックは前記複数の情報処理装置に送信され、
前記半導体記憶装置の計数回路は、前記メモリ活性化信号入力後の前記逓倍クロックの数をカウントし、そのカウント数に応じて複数種類のメモリアレイ選択信号を生成して、前記複数の信号分配回路に送信し、
前記複数種類のメモリアレイ選択信号により、前記複数の信号分配回路を制御して、前記半導体記憶装置と前記複数の情報処理装置との間で信号の送受信を行う
ことを特徴とする送受信システム。 - 前記請求項9記載の送受信システムにおいて、
前記複数の情報処理装置は計数回路を有し、
前記計数回路は、前記半導体記憶装置の前記クロック逓倍回路からの逓倍クロックを受け、前記メモリ活性化信号入力後の逓倍クロックの数をカウントし、
前記半導体記憶装置の複数の信号分配回路は、
前記計数回路でのクロックの数のカウント結果に基づいて、前記逓倍クロックの所定周期目で、前記複数の情報処理装置の何れか1つのみと前記半導体記憶装置との間で信号の送受信を行い、
前記逓倍クロックのその後の周期で、他の情報処理装置と前記半導体記憶装置との間で信号の送受信が行う
ように信号を分配する
ことを特徴とする送受信システム。 - 前記請求項5、7及び9の何れか1項に記載の半導体記憶装置又は送受信システムにおいて、
前記計数回路は、
前記メモリ活性化信号を受けず、前記クロック又は逓倍クロックの数をカウントし、そのカウント数に応じて複数種類の前記メモリアレイ選択信号を生成して、前記複数の信号分配回路に送信し、
前記複数種類のメモリアレイ選択信号により、前記複数の信号分配回路を制御する
ことを特徴とする半導体記憶装置又は送受信システム。 - 前記請求項5、7及び9の何れか1項に記載の半導体記憶装置又は送受信システムにおいて、
前記計数回路は、
前記メモリ活性化信号を受けず、前記クロック又は逓倍クロックの数をカウントし、
前記複数の信号分配回路は、
前記計数回路でのクロックの数のカウント結果に基づいて、前記逓倍クロックの所定周期目で、前記複数の情報処理装置の何れか1つのみと前記半導体記憶装置との間で信号の送受信を行い、
前記逓倍クロックのその後の周期で、他の情報処理装置と前記半導体記憶装置との間で信号の送受信が行う
ように信号を分配する
ことを特徴とする半導体記憶装置又は送受信システム。 - 請求項5、7、9及び11の何れか1項に記載の半導体記憶装置又は送受信システムにおいて、
前記入出力バッファ部のデータ端子、アドレス端子及び制御端子からの信号群が入力され、これ等の信号群に応じて、前記計数回路のカウント数と前記メモリアレイ選択信号生成との関係を可変にする状態設定回路を備え、
前記状態設定回路の出力は、前記計数回路に与えられる
ことを特徴とする半導体記憶装置又は送受信システム。 - 前記請求項13記載の半導体記憶装置又は送受信システムにおいて、
複数の情報処理装置のうち何れかの情報処理装置から前記データ端子、アドレス端子及び制御端子を介して信号前記状態設定回路に制御信号を送信して、前記状態設定回路の内容を前記制御信号に応じて変更する
ことを特徴とする半導体記憶装置又は送受信システム。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の情報処理装置のうち1つの情報処理装置からメモリ活性化信号が本半導体記憶装置、及び前記複数の情報処理装置の他の情報処理装置に送信され、
前記複数の信号分配回路は、
前記メモリ活性化信号に基づいて、前記複数の情報処理装置と複数のメモリアレイとの間の信号の送受信を行って、
前記メモリ活性化信号の‘H’又は‘L’期間で前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を1つのメモリアレイに供給し、一方、
前記メモリ活性化信号の‘L’又は‘H’期間で前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を他の1つのメモリアレイに供給し、
前記メモリ活性化信号のその後の‘H’又は‘L’期間で前記第1のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力し、一方、
前記メモリ活性化信号のその後の‘L’又は‘H’期間で前記他のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項15記載の半導体記憶装置において、
前記複数の信号分配回路は、
前記メモリ活性化信号の立上り又は立下りタイミングで前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を1つのメモリアレイに供給し、一方、
前記メモリ活性化信号の立下り又は立上りタイミングで他のメモリアレイに前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を供給し、
前記入出力バッファ部に入力された各信号を前記メモリ活性化信号の次の立上り又は立下り遷移まで前記2つのメモリアレイで保持し、一方、
前記メモリ活性化信号の立上り又は立下りタイミングで前記1つのメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力し、
前記メモリ活性化信号の立下り又は立上りタイミングで前記他のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項15記載の半導体記憶装置において、
前記1つの情報処理装置から送信されるメモリ活性化信号が活性化されている期間には、他の情報処理装置から本半導体記憶装置へ信号の送受信は行われない
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の情報処理装置から各々メモリ活性化信号が本半導体記憶装置に送信され、
前記複数の信号分配回路は、
各々、前記複数のメモリ活性化信号により制御され、
前記複数のメモリ活性化信号のうちの1つのメモリ活性化信号‘H’又は‘L’期間で前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を1つのメモリアレイに供給し、
前記第1つのメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力し、
一方、前記複数のメモリ活性化信号のうちの他のメモリ活性化信号の‘H’又は‘L’期間で前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を他のメモリアレイに供給し、
前記他のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項18記載の半導体記憶装置において、
前記複数の情報処理装置から各々メモリ活性化信号が本半導体記憶装置に送信され、
前記複数の信号分配回路は、
各々、前記複数のメモリ活性化信号により制御され、
前記複数のメモリ活性化信号のうちの1つのメモリ活性化信号の立下り又は立上りタイミングで前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を1つのメモリアレイに供給し、
前記1つのメモリアレイに供給された前記各信号を前記1つのメモリ活性化信号の次の立上り又は立下り遷移まで前記1つのメモリアレイで保持し、
前記第1のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力し、
一方、前記複数のメモリ活性化信号のうちの他のメモリ活性化信号の立下り又は立上りタイミングで前記入出力バッファ部に入力されるデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を他のメモリアレイに供給し、
前記他のメモリアレイに供給された各信号を前記他のメモリ活性化信号の次の立上り又は立下り遷移まで前記他のメモリアレイで保持し、
前記他のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項18記載の半導体記憶装置と、
前記複数の情報処理装置とを備えた送受信システムであって、
前記複数の情報処理装置のうちの第1の情報処理装置に対して他の情報処理装置から各々メモリアクセス要求信号が送信され、
前記第1の情報処理装置からメモリビジー信号が前記他の情報処理装置の各々に送信され、
前記第1の情報処理装置からのメモリビジー信号を受けた前記他の情報処理装置は、前記メモリ活性化信号を活性化せず、信号の送受信を行わない
ことを特徴とする送受信システム。 - 請求項1記載の半導体記憶装置と、
前記複数の情報処理装置とを備えた送受信システムであって、
前記半導体記憶装置はタイマー回路を備え、
前記タイマー回路は、所定周期毎に一定期間のパルス幅を有するメモリアレイ切換信号を発生して前記複数の情報処理装置に送信し、
前記複数の情報処理装置は、
前記メモリアレイ切換信号MSWが活性化されている期間に、自己が発生するメモリ活性化信号の状態を遷移させると共に、前記全ての情報処理装置から半導体記憶装置への出力信号を‘H’、‘L’又は高インピーダンスに固定する
ことを特徴とする送受信システム。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の信号分配回路は、
前記チップ外部インターフェースの入出力バッファ部の近辺には位置せず、チップ上の前記複数のメモリアレイの各々に近い場所に位置する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記1組のデータ端子、アドレス端子及び制御端子からの信号を前記複数の信号分配回路を介して、前記複数のメモリアレイの何れかに分配するための制御をする信号を生成するアレイ選択制御回路を有し、
前記アレイ選択制御回路は、半導体記憶装置を使用する際に、予め、前記データ端子、アドレス端子及び制御端子から信号を入力して、前記複数のメモリアレイのうち1つのメモリアレイを選択するためのアレイ選択信号を発生し、前記アレイ選択制御回路から前記信号分配回路へ前記アレイ選択信号を送信するように構成され、
前記アレイ選択制御回路により予め選択されたメモリアレイが外部よりアクセスされる場合には、その他のメモリアレイへのアクセスは受け付けされず、前記予め選択されたメモリアレイがアクセスされていない場合のみ、他のメモリアレイへのアクセスが受け付けられ、1つのメモリアレイを優先して選択する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
前記複数の信号分配回路には、前記アレイ選択信号として、前記複数の情報処理装置に入力されるクロックが入力され、
前記複数の信号分配回路は、
前記クロックのH期間又はL期間で前記入出力バッファ部に入力されたデータ入力信号、アドレス信号及び制御信号を前記複数のメモリアレイのうち1つである第1のメモリアレイに供給し、もう1つの他のメモリアレイである第2のメモリアレイに対しては前回入力された信号を供給したまま保持し、
前記クロックのL期間又はH期間で前記第2のメモリアレイに供給し、前記第1のメモリアレイに対しては前回入力された信号を供給したまま保持し、
前記クロックのH期間又はL期間で前記第1のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力し、前記クロックのL期間又はH期間で前記第2のメモリアレイからのデータを前記入出力バッファ部から出力する
ように信号を分配する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項1記載の半導体記憶装置において、
n(nは2以上の整数)個のメモリアレイを有し、前記n個のメモリアレイに対応して、n個のアドレス信号用の信号分配回路、n個のデータ信号用の信号分配回路、及びn個の制御信号用の信号分配回路が具備され、
更に、メモリ容量設定回路が具備され、
前記メモリ容量設定回路は、
半導体記憶装置を使用する際に、予め、前記データ端子、アドレス端子及び制御端子から信号が入力され、これ等の入力信号に基づいて、前記n個のメモリアレイから所望のメモリ容量を有する1つ又は複数個のメモリアレイを構成するように、前記メモリ容量設定回路から前記信号分配回路へアレイ選択信号を送信するように構成されており、
前記メモリ容量設定回路からn本のアレイ選択信号が前記n個のアドレス用、データ用及び制御信号用の信号分配回路に送信されて、所望のメモリ容量のメモリアレイが選択される
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 前記請求項25記載の半導体記憶装置において、
前記メモリ容量設定回路は、複数個の分割され、
前記複数個のメモリ容量設定回路は、前記チップ外部インターフェースの入出力バッファ部の近辺には位置せず、チップ上の前記複数のメモリアレイの各々に近い場所に位置する
ことを特徴とする半導体記憶装置。
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