JP2007149222A - Semiconductor memory and memory system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体メモリおよびメモリシステムに係り、特にECC(Error Correction Code)を搭載したメモリの高速読み出しシステムに関するもので、例えばメモリ混載マイコン等のメモリシステムに使用されるものである。 The present invention relates to a semiconductor memory and a memory system, and more particularly to a memory high-speed reading system equipped with an ECC (Error Correction Code), and is used for a memory system such as a memory embedded microcomputer.
半導体メモリあるいはメモリ混載マイコンの加工技術の微細化や加工工程の偶発的な欠陥によって、メモリ部が不良品となってしまう場合がある。市場でメモリ部の高信頼性が求められる場合には、一般的にECC機能を搭載したメモリを使用する。ECC機能搭載メモリは、メモリのエラーを訂正して読み出しデータを正しいデータに補正する冗長パスおよび冗長回路が必須となる。ECC機能搭載メモリにおいて、メモリにデータを書く場合は、書き込みデータの他に誤り訂正分のパリティデータ(パリティビット)を生成して書き込む。また、データを読み出す場合は、書き込みデータとパリティデータを読み出し、さらに冗長回路で誤り訂正した後の最終データを出力する。この時の読み出し時間は、ECC機能を搭載していないメモリに対して誤り訂正分の冗長パス分が余分に掛かり、読み出し時間の増大、ひいてはシステム全体の最高動作周波数の低下をきたす要因になっている。 In some cases, the memory portion becomes a defective product due to miniaturization of the processing technology of the semiconductor memory or the memory-embedded microcomputer or an accidental defect in the processing process. When high reliability of the memory unit is required in the market, a memory having an ECC function is generally used. An ECC function-equipped memory requires a redundant path and a redundant circuit that correct memory errors and correct read data to correct data. When writing data to the memory in the ECC function-equipped memory, parity data (parity bits) for error correction is generated and written in addition to the write data. When reading data, write data and parity data are read, and final data after error correction by a redundant circuit is output. At this time, the redundant time for error correction is excessively applied to the memory not equipped with the ECC function, and this causes an increase in the read time and consequently a decrease in the maximum operating frequency of the entire system. Yes.
例えば32ビットの読み出しデータに対して1ビット誤りを検出して1ビット補正を行う従来のECC機能搭載メモリは、読み出しアドレス入力後、センスアンプのI/O(入出力)端子の32ビット出力とECCパリティ補正用の6ビット出力の計38ビットが出力される。シンドローム回路は、上記38ビット出力が入力し、6ビットのシンドローム出力(A〜F)を生成する。誤り検出・訂正回路は、上記6ビットのシンドローム出力とセンスアンプの32ビット出力が入力し、1ビット誤り1ビット補正した32ビットデータを出力する。 For example, a conventional ECC function-equipped memory that detects 1-bit error and corrects 1-bit for 32-bit read data, and outputs a 32-bit output at the I / O (input / output) terminal of the sense amplifier after the read address is input. A total of 38 bits of 6-bit output for ECC parity correction are output. The syndrome circuit receives the 38-bit output and generates a 6-bit syndrome output (A to F). The error detection / correction circuit receives the 6-bit syndrome output and the 32-bit output of the sense amplifier, and outputs 32-bit data corrected by 1-bit error and 1-bit.
メモリのエラーは読み出し毎に発生しているわけでは無く、その発生確率は極めて低い値であり、メモリ容量や使用条件によりばらつく。それにも拘らず従来のECC機能搭載メモリメモリにおいては、読み出し毎に、セルアレイの読み出しデータがシンドローム計算回路および誤り検出・訂正回路のパスを経由するので、このパスの遅延分だけ読み出しアクセスが低速になり、システム全体のパフォーマンスを低下させる原因になっている。 A memory error does not occur every time it is read, and the probability of occurrence is extremely low, and varies depending on the memory capacity and usage conditions. Nevertheless, in the conventional memory with ECC function, the read data of the cell array passes through the path of the syndrome calculation circuit and the error detection / correction circuit for each read, so that the read access is slowed by the delay of this path. As a result, the performance of the entire system is reduced.
なお、一般的に、メモリの製造に際して不良選別の検査過程においては、ECC機能を使用しないで、エラー訂正用のパリティビットの検査を行うことによって、メモリの初期不良品は市場に出回ることはない。 In general, in the process of defect selection inspection during the manufacture of a memory, the initial defective product of the memory is not put on the market by performing the parity bit inspection for error correction without using the ECC function. .
なお、特許文献1には、ECC機能を搭載した不揮発性の半導体メモリにおいて、シンドローム生成と同時に訂正前の読み出しデータを出力させるとともに、シンドローム生成後に誤りがあったか否かを示すエラー状況信号を出力して、外部からの要求の有無に応じて訂正済みの読み出しデータを出力させる点が開示されている。
本発明は前記した従来の問題点を解決すべくなされたもので、データの読み出し時間を短縮し、しかも高信頼性を保持し得る半導体メモリおよびメモリシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory and a memory system capable of shortening data read time and maintaining high reliability.
本発明の第1の態様に係る半導体メモリは、複数ビットの本体データを単位として記憶するメモリセルアレイと、前記本体データに対応するパリティデータを前記メモリセルアレイと同じロウアドレスに記憶するパリティ用セルアレイと、システムクロックおよびアドレスに基づいて前記メモリセルアレイから読み出された本体データをラッチし、誤り検出フラグを受けた場合には新しい本体データをラッチしないで従前の本体データのラッチを継続するセンスアンプと、前記システムクロックおよびアドレスに基づいて前記パリティ用セルアレイから読み出されたパリティデータを検知増幅するパリティ用センスアンプと、読み出しサイクル毎に前記センスアンプの出力データおよびパリティ用センスアンプの出力データに基づいてシンドローム計算を行い、複数ビットの計算結果データを出力するシンドローム計算回路と、前記センスアンプの出力データおよびシンドローム計算回路の出力データに基づいて誤り検出を行い、誤りを検出した場合には誤り訂正後のデータを生成するとともに所要の誤り検出時間後に前記誤り検出フラグを生成し、当該誤り検出フラグを前記センスアンプに供給するとともにチップ外部に出力する誤り検出・訂正回路と、前記誤り検出フラグにより制御され、前記誤り検出・訂正回路により生成された誤り訂正後のデータおよび前記センスアンプから出力される誤り訂正前のデータを選択し、メモリ出力としてチップ外部に出力するセレクタとを具備する。 A semiconductor memory according to a first aspect of the present invention includes a memory cell array that stores a plurality of bits of main data as a unit, and a parity cell array that stores parity data corresponding to the main data at the same row address as the memory cell array. A sense amplifier that latches main body data read from the memory cell array based on a system clock and an address, and continues latching the previous main body data without latching new main body data when an error detection flag is received; A parity sense amplifier for detecting and amplifying parity data read from the parity cell array based on the system clock and address, and output data of the sense amplifier and output data of the parity sense amplifier for each read cycle. Sind Syndrome calculation circuit that outputs the calculation result data of multiple bits, and error detection based on the output data of the sense amplifier and the output data of the syndrome calculation circuit, and error correction if an error is detected An error detection / correction circuit that generates later data and generates the error detection flag after a required error detection time, supplies the error detection flag to the sense amplifier, and outputs the error detection flag to the outside of the chip, and the error detection flag. And a selector that is controlled and selects data after error correction generated by the error detection / correction circuit and data before error correction output from the sense amplifier, and outputs the data as memory output to the outside of the chip.
本発明の第2の態様に係るメモリシステムは、本発明の第1の態様に係る半導体メモリと、前記半導体メモリにアドレスを供給してデータの読み出し制御を行い、前記半導体メモリの出力データを取り込む機能を有し、前記誤り検出フラグを受けた場合には、前記半導体メモリにメモリエラーが生じたことを認識し、前回供給したアドレスに対するメモリ出力データが誤りデータであると判定し、既に取り込んだメモリ出力データを捨てて1サイクル後の誤り訂正後のメモリ出力データを取り込むように制御する機能を有するCPUとを具備する。 A memory system according to a second aspect of the present invention includes a semiconductor memory according to the first aspect of the present invention, an address is supplied to the semiconductor memory, data read control is performed, and output data of the semiconductor memory is captured. When the error detection flag is received, it is recognized that a memory error has occurred in the semiconductor memory, the memory output data for the previously supplied address is determined to be error data, and the data has already been captured. And a CPU having a function of controlling the memory output data to be discarded and to fetch the memory output data after error correction after one cycle.
本発明の第3の態様に係る半導体メモリは、複数ビットの本体データを単位として記憶するメモリセルアレイと、前記本体データに対応するパリティデータを前記メモリセルアレイと同じロウアドレスに記憶するパリティ用セルアレイと、システムクロックおよびアドレスに基づいて前記メモリセルアレイから読み出された本体データをラッチし、半導体メモリ外部から供給される誤り検出フラグを受けた場合には新しい本体データをラッチしないで従前の本体データのラッチを継続するセンスアンプと、前記システムクロックおよびアドレスに基づいて前記パリティ用セルアレイから読み出されたパリティデータを検知増幅するパリティ用センスアンプとを具備し、前記センスアンプの出力データおよびパリティセンスアンプの出力データを外部に出力する。 A semiconductor memory according to a third aspect of the present invention includes a memory cell array that stores a plurality of bits of main data as a unit, and a parity cell array that stores parity data corresponding to the main data at the same row address as the memory cell array. The main body data read from the memory cell array is latched based on the system clock and the address. When an error detection flag supplied from the outside of the semiconductor memory is received, the new main body data is not latched and the previous main body data is not latched. A sense amplifier for continuing latching; and a parity sense amplifier for detecting and amplifying parity data read from the parity cell array based on the system clock and address, and output data and parity sense amplifier of the sense amplifier Output data And outputs it to the outside.
本発明の第4の態様に係るメモリシステムは、本発明の第3の態様に係る半導体メモリと、前記半導体メモリの読み出しサイクル毎に前記センスアンプの出力データおよびパリティ用センスアンプの出力データに基づいてシンドローム計算を行い、複数ビットの計算結果データを出力するシンドローム計算回路と、前記センスアンプの出力データおよびシンドローム計算回路の出力データに基づいて誤り検出を行い、誤りを検出した場合には誤り訂正後のデータを生成するとともに所要の誤り検出時間後に前記誤り検出フラグを生成し、当該誤り検出フラグを前記センスアンプに供給するとともにチップ外部に出力する誤り検出・訂正回路と、前記誤り検出フラグにより制御され、前記誤り検出・訂正回路により生成された誤り訂正後のデータおよび前記センスアンプから出力される誤り訂正前のデータを選択的に導出し、メモリ出力としてチップ外部に出力するセレクタと、前記半導体メモリにアドレスを供給してデータの読み出し制御を行い、前記セレクタの出力を取り込む機能を有し、前記誤り検出フラグを受けた場合には、前記半導体メモリにメモリエラーが生じたことを認識し、前回供給したアドレスに対するメモリ出力データが誤りデータであると判定し、既に取り込んだメモリ出力データを捨てて1サイクル後の誤り訂正後のメモリ出力データを取り込むように制御する機能を有するCPUとを具備する。 The memory system according to the fourth aspect of the present invention is based on the semiconductor memory according to the third aspect of the present invention and the output data of the sense amplifier and the output data of the parity sense amplifier for each read cycle of the semiconductor memory. Syndrome calculation circuit that outputs the calculation result data of multiple bits, error detection based on the output data of the sense amplifier and the output data of the syndrome calculation circuit, and error correction if an error is detected An error detection / correction circuit that generates later data and generates the error detection flag after a required error detection time, supplies the error detection flag to the sense amplifier, and outputs the error detection flag to the outside of the chip, and the error detection flag. Controlled and error-corrected data generated by the error detection / correction circuit. And a selector for selectively deriving data before error correction output from the sense amplifier and outputting the data to the outside of the chip as a memory output, and supplying an address to the semiconductor memory to perform data read control, When having received the error detection flag having a function to capture the output, recognize that a memory error has occurred in the semiconductor memory, determine that the memory output data for the previously supplied address is error data, A CPU having a function of controlling to discard memory output data that has already been captured and to fetch memory output data after error correction after one cycle.
本発明の半導体メモリおよびメモリシステムによれば、データの読み出し時間を短縮して高速読み出しを可能とし、しかも高信頼性を保持し得る。 According to the semiconductor memory and the memory system of the present invention, it is possible to shorten the data reading time, enable high-speed reading, and maintain high reliability.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。この説明に際して、全図にわたり共通する部分には共通する参照符号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In this description, common parts are denoted by common reference numerals throughout the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る半導体メモリおよびそれを用いたメモリシステムを示すブロック図であり、本例では、半導体メモリにおいて32ビットの読み出しデータに対して1ビット誤り検出・1ビット補正を行う読み出し系ブロックを示している。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a semiconductor memory and a memory system using the semiconductor memory according to the first embodiment of the present invention. In this example, 1-bit error detection / detection is performed on 32-bit read data in the semiconductor memory. A read system block for performing 1-bit correction is shown.
図1に示すメモリシステムにおいて、半導体メモリ10はECC機能を搭載したフラッシュ(FLASH) メモリであり、20はCPUである。フラッシュメモリ10は、従来のECC機能搭載フラッシュメモリと比べて、(1)セレクタ17が付加されており、センスアンプ出力データ(誤り訂正前のデータ)とECCを利用した誤り訂正後のデータをセレクタ17によって切り換え選択する点と、(2)誤り検出・訂正回路16から誤り検出フラグ、例えば、メモリエラーがあった場合にはHiレベル、ない場合にはLowレベルを出力し、この誤り検出フラグをメモリ外部のCPU20に出力するとともに、誤り検出フラグによりセレクタ17およびラッチ機能付きのセンスアンプ14aを制御する点が異なる。ラッチ機能付きのセンスアンプは、例えば32−IOを有するセンスアンプ・ラッチ回路である。
In the memory system shown in FIG. 1, a semiconductor memory 10 is a flash memory equipped with an ECC function, and 20 is a CPU. Compared with the flash memory equipped with the ECC function, the flash memory 10 is provided with (1) a
即ち、ECC機能搭載メモリ10において、メモリセルアレイ11aは、複数ビット、本例では32ビットの本体データを単位として記憶し、パリティ用セルアレイ11b(図ではパリティアレイと表記する)は、本体データに対応するパリティ補正用のデータ(本例では6ビットのパリティデータ)を記憶する。
That is, in the ECC function-equipped memory 10, the
ロウ(Row)デコーダ12、カラムデコーダ13aおよびパリティ用カラムデコーダ13bは、メモリチップ外部(CPU20)から入力するアドレス(Address)信号によりメモリセルアレイ11aとパリティ用セルアレイ11bのメモリセルを選択する。この際、同じロウアドレスによりメモリセルアレイ11aとパリティ用セルアレイ11bを選択する。
The
センスアンプ14aは、メモリセルアレイ11aから読み出された本体データを検知増幅してラッチし、別途供給される誤り検出フラグを受けた場合にはデータのラッチを継続するように制御される。例えば6−IOを有するパリティ用センスアンプ14bは、パリティアレイ11bから読み出された6ビットのパリティデータを検知増幅する。
The
シンドローム計算回路15は、センスアンプ14aの出力データおよびパリティ用センスアンプ14bの出力データに基づいてシンドローム計算を行い、計算結果を6ビットのデータ(A〜F)として出力する。
The
誤り検出・訂正回路16は、センスアンプ14aの出力データおよびシンドローム計算回路15の出力データに基づいて誤り検出を行い、誤りを検出した場合には誤り訂正後のデータを生成する機能を有するとともに誤り検出フラグを生成し、当該誤り検出フラグをセンスアンプ14aに供給するとともにメモリチップ外部のCPU20に出力する。
The error detection /
セレクタ17は、誤り検出・訂正回路16により生成された誤り訂正後のデータおよびセンスアンプ14aから出力される誤り訂正前のデータが入力し、誤り検出フラグに応じて2入力を選択して出力する。この場合、通常はセンスアンプ14aから出力される誤り訂正前のデータを選択してCPU20に出力し、誤り検出フラグを受けた場合には誤り検出・訂正回路16により生成された誤り訂正後のデータを選択してCPU20に出力する。
The
CPU20は、ECC機能搭載フラッシュメモリ10を制御してデータの書き込み/読み出しを行うものであり、誤り検出フラグを受けると後述するような制御を行う。
The
図2(a)および図2(b)は、図1のECC機能搭載メモリの読み出し動作例(メモリエラー無し/エラー有りの場合)を示すタイミングチャートである。読み出し時に、アドレス入力(例えばアドレスA_n)がシステムクロックで確定すると、読み出し動作が始まり、システムクロックの活性化タイミングから所要の読み出し時間を経てアドレスA_nのデータがセンスアンプ14aから32ビットの出力として読み出される。この際、センスアンプ14aの32ビットの出力と、パリティ用センスアンプ14bの6ビットの出力の計38ビットが出力される。シンドローム計算回路15は、38ビットのデータを受けて計算し、6ビットのシンドローム出力(A〜F)を生成する。
FIGS. 2A and 2B are timing charts showing an example of a read operation of the memory with the ECC function shown in FIG. 1 (when there is no memory error / when there is an error). When an address input (for example, address A_n) is determined by the system clock at the time of reading, the reading operation starts, and the data at address A_n is read as a 32-bit output from the
そして、誤り検出・訂正回路16は、センスアンプ14aの32ビット出力(読み出しデータ)とシンドローム計算回路15の6ビット出力とを受けて、読み出しデータに対して1ビット誤り・1ビット補正を行う。ここで、センスアンプ出力に対する誤り検出/訂正は、メモリエラーの有無に拘らず、常に行われる。
The error detection /
図2(a)に示すように、誤り検出・訂正回路16で1ビット誤りを検出しなかった場合、つまりメモリエラーが無い場合には、誤り検出フラグがLowレベルであり、セレクタ17はセンスアンプ出力(32Bit-IO)を選択してメモリ出力Dout_nとする。この際、誤り検出・訂正回路16で誤り検出・訂正を行わずにセンスアンプ出力を直接に選択するので高速読み出しが可能となり、システムクロックの周波数を従来よりも高くすることが可能となる。なお、独自の内部クロックでセンスアンプ出力を直接に取り込み、内部クロック周期でデータを保持することができる。
As shown in FIG. 2A, when a 1-bit error is not detected by the error detection /
これに対して、図2(b)に示すように、誤り検出・訂正回路16で1ビット誤りを検出して1ビット補正した32ビットデータを出力する場合、つまりメモリエラー有りの場合には、システムクロックの活性化タイミングから所要の読み出し時間を経て読み出されるセンスアンプ出力Sout_nに対する誤り誤り検出/訂正処理に伴って、誤り検出に時間、つまりシステムクロックの1サイクル期間以上がかかる。そして、誤り検出フラグが成立(Hiレベル)するまでに遅れ(delay)が生じる。この場合のメモリ出力Dout_nおよびセンスアンプ出力データSout_nは、それぞれ誤りデータDout_n:NG,Sout_n:NGである。そして、誤り検出フラグのHiレベルにより、誤り検出・訂正回路16による誤り訂正後のデータDout_n ECCnを選択するようにセレクタ17を切り換え制御するとともに、CPU20から供給された次のアドレスA_n+1に対するセンスアンプ出力データSout_n+1をセンスアンプ14aがラッチしないように制御する。また、誤り検出フラグが出力されるタイミングでは既に次のアドレスA_n+1に切り替わっているので、CPU20は、誤り検出フラグのHiレベルによりメモリエラー有りと認識し、前回のアドレスA_nに対するメモリ出力Dout_nが誤りデータDout_n:NGと判断し、既に取り込んだDout_n:NGデータを捨てて誤り訂正後のデータDout_n ECCnを取り込む(再読み出しする)ように制御する。この際、CPU20は、さらに次のアドレスA_n+2の出力を止め、メモリエラー出力が生じたアドレスA_nの次のアドレス(現在のアドレス)A_n+1を再エントリーする。これは、ウエイト命令を発行したのと同じ動作となる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, when the error detection /
これにより、メモリ10は、再エントリーされたアドレスA_n+1に対する読み出しを行う。以降、順次進むアドレスに対して上記したような動作が行われる。つまり、誤り検出フラグがHiレベルになると、CPU20は、高速読み出しされた誤データ出力Dout_n:NGを捨て、誤り検出・訂正回路16による低速の誤り訂正後のデータDout_n ECCnを選択するが、これによる出力遅れは最小限の1クロック(システムクロック)分のみのペナルティとなる。
As a result, the memory 10 reads the re-entry
図3は、図1中のECC機能搭載メモリ10に対する書き込み動作時の書き込みデータの流れを簡単に示している。メモリにデータを書く場合は、書き込みデータを検査ビット発生回路31に取り込んで誤り訂正分のパリティデータ(パリティビット)を生成し、書き込みデータをメモリセルアレイ11aに書き込むとともにパリティビットをパリティ用セルアレイ11bに書き込む。
FIG. 3 simply shows the flow of write data during a write operation to the ECC function-equipped memory 10 in FIG. When writing data in the memory, the write data is taken into the check
上記したように図1中に示す半導体メモリによれば、高信頼性が求められているECC機能搭載メモリにおいて発生頻度が非常に低いメモリのエラー訂正のために読み出し毎にエラー訂正の冗長パスを経由する点を改善することができる。即ち、メモリ不良の頻度が極めて低いという前提に立てば、通常の正常データに対してはメモリチップ内の冗長パスを経由しないバイパス経路(センスアンプ出力を直接に出力する経路)のデータを選択し、極く希に発生する不良データに対しては、誤り訂正後のデータ(メモリチップ内の冗長パスを経由したデータ)を読み出す。これにより、冗長パス経由(計算)時間を短縮でき、高速読み出しが可能となる。この際、1サイクルのウエイト期間のペナルティが発生するが、システム全体の最高動作周波数が向上するので、図1に示すメモリシステム全体のパフォーマンスを向上させることができる。 As described above, according to the semiconductor memory shown in FIG. 1, a redundant path for error correction is provided for each read in order to correct an error in a memory having a very low frequency in an ECC function-equipped memory in which high reliability is required. It is possible to improve the point of transit. In other words, if it is assumed that the frequency of memory failures is extremely low, select normal bypassing data that does not pass through redundant paths in the memory chip (path that directly outputs the sense amplifier output) for normal data. For defective data that occurs very rarely, data after error correction (data that has passed through a redundant path in the memory chip) is read. As a result, it is possible to shorten the time (calculation) through the redundant path and to perform high-speed reading. At this time, a penalty of a one-cycle wait period occurs, but the maximum operating frequency of the entire system is improved, so that the performance of the entire memory system shown in FIG. 1 can be improved.
<第2の実施形態>
図4は、本発明の第2の実施形態に係るフラッシュメモリ10aを用いたメモリシステムを示している。このメモリシステムは、図1乃至図3を参照して前述した第1の実施形態に係るメモリシステムと比べて、フラッシュメモリ10aの構成が異なる。つまり、シンドローム計算回路15、誤り検出・訂正回路16、セレクタ17はメモリチップとは別の半導体チップ(本例ではCPUチップ)内に搭載されている。フラッシュメモリ10aは、32ビット分の本体データ出力と6ビット分のパリティデータ出力をCPU20aに出力し、センスアンプ14aに誤り検出・訂正回路16から入力する誤り検出フラグによりラッチ動作を制御する。
<Second Embodiment>
FIG. 4 shows a memory system using the flash memory 10a according to the second embodiment of the present invention. This memory system differs from the memory system according to the first embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 3 in the configuration of the flash memory 10a. That is, the
このような構成により、フラッシュメモリ10aの構成が簡素化できる。また、シンドローム計算回路15などをCPUチップ(または別のIPチップ)内に搭載することによって、設計仕様に柔軟に対応できる。また、誤り検出フラグ(メモリエラー判定フラグ)に対しても細かなタイミング調整の対応が可能となる。
With such a configuration, the configuration of the flash memory 10a can be simplified. In addition, by installing the
10…ECC機能搭載フラッシュメモリ、11a…メモリセルアレイ、11b…パリティ用セルアレイ、12…ロウデコーダ、13…カラムデコーダ、14a…センスアンプ、14b…パリティ用センスアンプ、15…シンドローム計算回路、16…誤り検出・訂正回路、17…セレクタ、20…CPU。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Flash memory equipped with ECC function, 11a ... Memory cell array, 11b ... Parity cell array, 12 ... Row decoder, 13 ... Column decoder, 14a ... Sense amplifier, 14b ... Parity sense amplifier, 15 ... Syndrome calculation circuit, 16 ... Error Detection / correction circuit, 17 ... selector, 20 ... CPU.
Claims (5)
前記本体データに対応するパリティデータを前記メモリセルアレイと同じロウアドレスに記憶するパリティ用セルアレイと、
システムクロックおよびアドレスに基づいて前記メモリセルアレイから読み出された本体データをラッチし、誤り検出フラグを受けた場合には新しい本体データをラッチしないで従前の本体データのラッチを継続するセンスアンプと、
前記システムクロックおよびアドレスに基づいて前記パリティ用セルアレイから読み出されたパリティデータを検知増幅するパリティ用センスアンプと、
読み出しサイクル毎に前記センスアンプの出力データおよびパリティ用センスアンプの出力データに基づいてシンドローム計算を行い、複数ビットの計算結果データを出力するシンドローム計算回路と、
前記センスアンプの出力データおよびシンドローム計算回路の出力データに基づいて誤り検出を行い、誤りを検出した場合には誤り訂正後のデータを生成するとともに所要の誤り検出時間後に前記誤り検出フラグを生成し、当該誤り検出フラグを前記センスアンプに供給するとともにチップ外部に出力する誤り検出・訂正回路と、
前記誤り検出フラグにより制御され、前記誤り検出・訂正回路により生成された誤り訂正後のデータおよび前記センスアンプから出力される誤り訂正前のデータを選択し、メモリ出力としてチップ外部に出力するセレクタと、
を具備することを特徴とする半導体メモリ。 A memory cell array for storing multi-bit body data as a unit;
A parity cell array for storing parity data corresponding to the body data at the same row address as the memory cell array;
A sense amplifier that latches main body data read from the memory cell array based on a system clock and an address and continues to latch the previous main body data without latching new main body data when receiving an error detection flag;
A parity sense amplifier for detecting and amplifying parity data read from the parity cell array based on the system clock and address;
A syndrome calculation circuit for performing a syndrome calculation based on the output data of the sense amplifier and the output data of the parity sense amplifier for each read cycle, and outputting a plurality of bits of calculation result data; and
Error detection is performed based on the output data of the sense amplifier and the output data of the syndrome calculation circuit. When an error is detected, data after error correction is generated and the error detection flag is generated after a required error detection time. An error detection / correction circuit for supplying the error detection flag to the sense amplifier and outputting the error detection flag to the outside of the chip;
A selector that is controlled by the error detection flag, selects data after error correction generated by the error detection / correction circuit and data before error correction output from the sense amplifier, and outputs the data as a memory output outside the chip; ,
A semiconductor memory comprising:
前記半導体メモリにアドレスを供給してデータの読み出し制御を行い、前記半導体メモリの出力データを取り込む機能を有し、前記誤り検出フラグを受けた場合には、前記半導体メモリにメモリエラーが生じたことを認識し、前回供給したアドレスに対するメモリ出力データが誤りデータであると判定し、既に取り込んだメモリ出力データを捨てて1サイクル後の誤り訂正後のメモリ出力データを取り込むように制御する機能を有するCPUと、
を具備することを特徴とするメモリシステム。 A semiconductor memory according to claim 1;
The semiconductor memory has a function of supplying an address to the semiconductor memory to perform data read control and fetching the output data of the semiconductor memory. When the error detection flag is received, a memory error has occurred in the semiconductor memory. And the memory output data corresponding to the previously supplied address is determined to be error data, and the memory output data that has already been fetched is discarded and the memory output data after error correction after one cycle is fetched. CPU,
A memory system comprising:
前記本体データに対応するパリティデータを前記メモリセルアレイと同じロウアドレスに記憶するパリティ用セルアレイと、
システムクロックおよびアドレスに基づいて前記メモリセルアレイから読み出された本体データをラッチし、半導体メモリ外部から供給される誤り検出フラグを受けた場合には新しい本体データをラッチしないで従前の本体データのラッチを継続するセンスアンプと、
前記システムクロックおよびアドレスに基づいて前記パリティ用セルアレイから読み出されたパリティデータを検知増幅するパリティ用センスアンプとを具備し、
前記センスアンプの出力データおよびパリティセンスアンプの出力データを外部に出力することを特徴とする半導体メモリ。 A memory cell array for storing multi-bit body data as a unit;
A parity cell array for storing parity data corresponding to the body data at the same row address as the memory cell array;
The main body data read from the memory cell array is latched based on the system clock and address, and when the error detection flag supplied from the outside of the semiconductor memory is received, the new main body data is not latched and the previous main body data is latched. Sense amplifier that continues,
A parity sense amplifier that senses and amplifies parity data read from the parity cell array based on the system clock and address;
A semiconductor memory, wherein output data of the sense amplifier and output data of a parity sense amplifier are output to the outside.
前記半導体メモリの読み出しサイクル毎に前記センスアンプの出力データおよびパリティ用センスアンプの出力データに基づいてシンドローム計算を行い、複数ビットの計算結果データを出力するシンドローム計算回路と、
前記センスアンプの出力データおよびシンドローム計算回路の出力データに基づいて誤り検出を行い、誤りを検出した場合には誤り訂正後のデータを生成するとともに所要の誤り検出時間後に前記誤り検出フラグを生成し、当該誤り検出フラグを前記センスアンプに供給するとともにチップ外部に出力する誤り検出・訂正回路と、
前記誤り検出フラグにより制御され、前記誤り検出・訂正回路により生成された誤り訂正後のデータおよび前記センスアンプから出力される誤り訂正前のデータを選択し、メモリ出力としてチップ外部に出力するセレクタと、
前記半導体メモリにアドレスを供給してデータの読み出し制御を行い、前記セレクタの出力を取り込む機能を有し、前記誤り検出フラグを受けた場合には、前記半導体メモリにメモリエラーが生じたことを認識し、前回供給したアドレスに対するメモリ出力データが誤りデータであると判定し、既に取り込んだメモリ出力データを捨てて1サイクル後の誤り訂正後のメモリ出力データを取り込むように制御する機能を有するCPUと、
を具備することを特徴とするメモリシステム。 A semiconductor memory according to claim 3;
A syndrome calculation circuit for performing a syndrome calculation based on the output data of the sense amplifier and the output data of the parity sense amplifier for each read cycle of the semiconductor memory, and outputting a plurality of bits of calculation result data;
Error detection is performed based on the output data of the sense amplifier and the output data of the syndrome calculation circuit. When an error is detected, data after error correction is generated and the error detection flag is generated after a required error detection time. An error detection / correction circuit for supplying the error detection flag to the sense amplifier and outputting the error detection flag to the outside of the chip;
A selector that is controlled by the error detection flag, selects data after error correction generated by the error detection / correction circuit and data before error correction output from the sense amplifier, and outputs the data as a memory output outside the chip; ,
It has a function of supplying an address to the semiconductor memory, performing data read control, and taking in the output of the selector. When receiving the error detection flag, it recognizes that a memory error has occurred in the semiconductor memory. A CPU having a function of determining that the memory output data corresponding to the previously supplied address is error data, discarding the already fetched memory output data, and fetching the memory output data after error correction after one cycle; ,
A memory system comprising:
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