JP2007242158A - 半導体メモリ、メモリシステムおよび半導体メモリの動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 半導体メモリは、外部から供給されるアクセス要求に応答して、複数のメモリブロックのいずれかに対してアクセス動作を実行する。この際、メモリ制御部は、メモリブロックのいずれかに対するアクセス動作と、アクセス動作を実行しないメモリブロックの少なくとも1つに対するリフレッシュ動作とを、アクセス要求に応答して実行する。これにより、アクセス動作とリフレッシュ動作とを競合することなく、アクセス動作の実行中にリフレッシュ動作を実行できる。この結果、アクセスサイクル時間を短縮でき、データ転送レートを短縮できる。
【選択図】 図1
Description
のいずれかに対してデータを入力または出力するアクセス動作を実行する。この際、メモリ制御部は、メモリブロックのいずれかに対するアクセス動作と、アクセス動作を実行しないメモリブロックの少なくとも1つに対するリフレッシュ動作とを、アクセス要求に応答して実行する。
30、データ入出力部32、重複出力部34、動作制御部40、タイミング制御部80、およびメモリブロックMBLK1−16を有するメモリコア90を有している。動作制御部40は、メモリブロックMBLK1−16の動作を制御するために、メモリブロックMBLK1−16に対応してそれぞれ形成されている。メモリMEMは、後述する図3に示すように、CPUとともにメモリシステムを構成する。
する。これにより、完了したリフレッシュ動作に対応するリフレッシュ要求RREQが、リフレッシュ保持回路60に貯まることを防止でき、メモリMEMの誤動作を防止できる。
れる。このため、互いに隣接するメモリブロックMBLK(例えば、MBLK2とMBLK3)は、同時に動作できない。動作するメモリブロックMBLKは、ブロック制御回路50により選択される。リードアンプRAは、読み出し動作時に、センスアンプSAで増幅され、図示しないコラムスイッチを介して出力される読み出しデータを増幅する。ライトアンプWAは、書き込み動作時に、データバスDBを介して供給される書き込みデータを増幅し、ビット線BLに供給する。
を実行する場合に比べて、動作電流を少なくできる。この結果、電源配線等の配線幅を最小限にでき、メモリMEMのチップサイズの増加を防止できる。
して出力するダミー要求出力回路DMYOUTを有している。ダミーコマンドDMYを受けたメモリMEMは、アクセス動作を実行することなく、リフレッシュ要求RREQが重複したリフレッシュ保持回路60に対応するメモリブロックMBLKのリフレッシュ動作のみを実行する。
クMBLK3より番号が小さい)に対するリフレッシュ要求が供給されていることを確認し、リフレッシュ動作を実行できないと判断する。メモリブロックMBLK2に対応するリフレッシュ制御回路54は、他のリフレッシュ制御回路54の状態とロウアドレス信号RADに基づいて、隣接するメモリブロックMBLK3(メモリブロックMBLK2より番号が大きい)に対するリフレッシュ要求が存在することを確認し、リフレッシュ動作を実行可能と判断する。これにより、メモリブロックMBLK3のリフレッシュ動作は保留され、メモリブロックMBLK2に対するリフレッシュ動作が、メモリブロックMBLK9に対するアクセス動作に同期して実行される。
るまでの動作を示している。状態ST6−2、状態ST6−3では、新たなリフレッシュ要求は生成されない。
求が供給されていることを確認し、リフレッシュ動作を実行できないと判断する。このため、メモリブロックMBLK8に対するアクセス動作のみが実行される。
MBLK7に対するアクセス動作に同期して実行される。
からダミーコマンドDMYを受信することにより、リフレッシュ要求RREQが重複したリフレッシュ保持回路60に対応するメモリブロックMBLKのリフレッシュ動作を実行できる。リフレッシュ要求に対応するリフレッシュ動作が長時間に亘り実行できない場合に、アクセスサイクルを一時的に停止してリフレッシュ動作を実行できる。この結果、メモリMEMに保持されたデータが破壊することを防止でき、メモリMEMの信頼性を向上できる。
とができる。特に、図5に示したように、隣接するリフレッシュ保持回路60にリフレッシュ要求が貯まる確率を下げることができる。この結果、リフレッシュ保持回路60にリフレッシュ要求が貯まることを防止でき、重複信号OVLPが出力される確率を下げることができる。したがって、メモリMEMのデータ転送レートを向上でき、システムの性能を向上できる。
明した要素と同一の要素については、同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この実施形態の半導体メモリMEMは、第1の実施形態のブロック制御回路50およびメモリコア90の代わりにブロック制御回路50Fおよびメモリコア90Fを有している。その他の構成は、第1の実施形態と同じである。すなわち、半導体メモリMEMは、擬似SRAMとして形成されている。なお、第2の実施形態の半導体メモリMEMに、本実施形態のブロック制御回路50Fおよびメモリコア90Fを適用してもよい。
リフレッシュ動作の実行中も、アクセス動作を実行可能なバンクの数が減ることはない。
(付記1)
メモリセルを有する複数のメモリブロックと、
前記メモリブロックのいずれかに対してデータを入力または出力するアクセス動作を実行するためのアクセス要求を、半導体メモリの外部から受けるコマンド入力部と、
前記メモリブロックのいずれかに対するアクセス動作と、アクセス動作を実行しないメモリブロックの少なくとも1つに対するリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行するメモリ制御部とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記2)
付記1記載の半導体メモリにおいて、
前記メモリ制御部は、
前記メモリブロックに対応してそれぞれ設けられ、前記メモリブロックの動作を制御する複数の動作制御部と、
所定の周期でリフレッシュ要求を生成し、生成したリフレッシュ要求を前記動作制御部のいずれかに順次出力するリフレッシュ要求生成部とを備え、
前記各動作制御部は、
前記リフレッシュ要求を保持するリフレッシュ保持回路と、
アクセス動作しないメモリブロックに対応するリフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているときに、前記メモリブロックのアクセス動作と、リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路に対応するメモリブロックのリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行するブロック制御回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記3)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記ブロック制御回路が出力するアクセス制御信号の生成タイミングを決めるための共通のタイミング信号を生成するタイミング制御部を備え、
前記ブロック制御回路は、前記メモリブロックのアクセス動作およびリフレッシュ動作を、前記タイミング信号に同期する前記アクセス制御信号を用いて同時に実行することを特徴とする半導体メモリ。
(付記4)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
互いに隣接するメモリブロックの間に配置され、これ等メモリブロックで共通に使用されるセンスアンプと、
前記ブロック制御回路に設けられ、アクセス動作を実行するメモリブロックに隣接するメモリブロックに対応するリフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているとき、この保持に応答するリフレッシュ動作の実行を保留するリフレッシュ保留回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記5)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記各ブロック制御回路は、前記リフレッシュ動作に応答してリセット信号を出力し、
前記各リフレッシュ保持回路は、前記リセット信号に応答して保持しているリフレッシュ要求を消去することを特徴とする半導体メモリ。
(付記6)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記ブロック制御回路に設けられ、複数の前記リフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているとき、リフレッシュ動作を実行する順序を決めるリフレッシュ順序制御回路を備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記7)
付記6記載の半導体メモリにおいて、
前記リフレッシュ順序制御回路は、前記リフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持した順序に対応してリフレッシュ動作を実行する順序を決めることを特徴とする半導体メモリ。
(付記8)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記リフレッシュ要求生成部は、
所定の周期でトリガ信号を生成するリフレッシュタイマと、
前記トリガ信号に応答して前記リフレッシュ要求を前記動作制御部のいずれかに順次出力するリフレッシュ分配回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記9)
付記8記載の半導体メモリにおいて、
前記動作制御部は、前記メモリブロックの配列方向に沿って配置され、
前記リフレッシュ分配回路は、前記配列方向に並ぶ動作制御部の配列順に従って、前記リフレッシュ要求を順次に出力することを特徴とする半導体メモリ。
(付記10)
付記8記載の半導体メモリにおいて、
前記動作制御部は、前記メモリブロックの配列方向に沿って配置され、
前記リフレッシュ分配回路は、前記配列方向に並ぶ動作制御部の少なくとも1つおきに
、前記リフレッシュ要求を出力することを特徴とする半導体メモリ。
(付記11)
付記8記載の半導体メモリにおいて、
リフレッシュ分配回路は、直列に接続され最終段の出力が初段の入力に接続された複数の記憶段を有し、記憶段の少なくとも1つが他の記憶段と異なる論理を記憶しており、前記異なる論理を記憶する記憶段から前記リフレッシュ要求を出力し、前記トリガ信号に応答してシフト動作するシフトレジスタであることを特徴とする半導体メモリ。
(付記12)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記各動作制御部は、リフレッシュ動作を実行するメモリセルを示すリフレッシュアドレスを生成するリフレッシュアドレスカウンタを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記13)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記動作制御部に設けられ、リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路に新たなリフレッシュ要求が供給されたことを検出したときに、重複信号を出力する重複検出回路と、
前記重複信号の出力に応答して、半導体メモリの外部に外部重複信号を出力する重複出力部とを備え、
前記コマンド入力部は、前記外部重複信号が出力されている期間に、ダミーアクセス要求を受け付け、
リフレッシュ要求が重複したリフレッシュ保持回路に対応するブロック制御回路は、前記ダミーアクセス要求に応答してリフレッシュ動作を実行し、
他のブロック制御回路は、ダミーアクセス要求を無視することを特徴とする半導体メモリ。
(付記14)
付記2記載の半導体メモリにおいて、
前記動作制御部に設けられ、リフレッシュ要求を保持している前記リフレッシュ保持回路に新たなリフレッシュ要求が供給されたことを検出したときに、重複信号を出力する重複検出回路と、
前記重複信号の出力に応答して、半導体メモリの外部に外部重複信号を出力する重複出力部と、
前記外部重複信号の出力中にダミーアクセス要求を生成するダミーアクセス生成部とを備え、
リフレッシュ要求が重複したリフレッシュ保持回路に対応するブロック制御回路は、前記ダミーアクセス要求に応答してリフレッシュ動作を実行し、
他のブロック制御回路は、ダミーアクセス要求を無視することを特徴とする半導体メモリ。
(付記15)
付記1の半導体メモリにおいて、
前記アクセス要求を半導体メモリに供給する最小間隔であるアクセスサイクル時間の仕様は、前記各メモリブロックが1回のアクセス動作を実行するアクセス動作時間と前記各メモリブロックが1回のリフレッシュ動作を実行するためのリフレッシュ動作時間との和より短いことを特徴とする半導体メモリ。
(付記16)
付記1の半導体メモリにおいて、
前記メモリ制御部は、1回のアクセス要求に応答して、前記メモリブロックのいずれかに対して1回のリフレッシュ動作を実行することを特徴とする半導体メモリ。
(付記17)
付記1の半導体メモリにおいて、
前記メモリ制御部は、1回のアクセス要求に応答して、前記メモリブロックの複数に対してリフレッシュ動作をそれぞれ実行することを特徴とする半導体メモリ。
(付記18)
半導体メモリと、前記半導体メモリをアクセスするコントローラとを備えたメモリシステムであって、
前記半導体メモリは、
メモリセルを有する複数のメモリブロックと、
アクセス要求およびダミーアクセス要求を前記コントローラから受けるコマンド入力部と、
前記メモリブロックに対応してそれぞれ設けられ、リフレッシュ要求を保持する複数のリフレッシュ保持回路と、アクセス動作しないメモリブロックに対応するリフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているときに、前記メモリブロックのアクセス動作と、リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路に対応するメモリブロックのリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行するブロック制御回路とをそれぞれ有する複数の動作制御部と、
所定の周期で前記リフレッシュ要求を生成し、生成したリフレッシュ要求を前記リフレッシュ保持回路のいずれかに順次出力するリフレッシュ要求生成部と、
前記リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路が新たなリフレッシュ要求を受けたときに、前記コントローラに外部重複信号を出力する重複出力部とを備え、
前記コントローラは、
前記外部重複信号に応答して前記ダミーアクセス要求を前記半導体メモリに出力するダミー要求出力回路を備え、
前記リフレッシュ要求が重複したリフレッシュ保持回路に対応するブロック制御回路は、前記ダミーアクセス要求に応答してリフレッシュ動作を実行し、
他のブロック制御回路は、ダミーアクセス要求を無視することを特徴とするメモリシステム。
(付記19)
メモリセルを有する複数のメモリブロックのいずれかに対してデータを入力または出力するアクセス動作を実行するためのアクセス要求を、半導体メモリの外部から受け、
前記メモリブロックのいずれかに対するアクセス動作と、アクセス動作を実行しないメモリブロックの少なくとも1つに対するリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行することを特徴とする半導体メモリの動作方法。
(付記20)
付記19記載の半導体メモリの動作方法において、
所定の周期でリフレッシュ要求を生成し、
生成したリフレッシュ要求を、前記メモリブロックに対応してそれぞれ設けられたリフレッシュ保持回路に順次保持し、
アクセス動作しないメモリブロックに対応するリフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているときに、メモリブロックのアクセス動作と、リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路に対応するメモリブロックのリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行することを特徴とする半導体メモリの動作方法。
Claims (10)
- メモリセルを有する複数のメモリブロックと、
前記メモリブロックのいずれかに対してデータを入力または出力するアクセス動作を実行するためのアクセス要求を、半導体メモリの外部から受けるコマンド入力部と、
前記メモリブロックのいずれかに対するアクセス動作と、アクセス動作を実行しないメモリブロックの少なくとも1つに対するリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行するメモリ制御部とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。 - 請求項1記載の半導体メモリにおいて、
前記メモリ制御部は、
前記メモリブロックに対応してそれぞれ設けられ、前記メモリブロックの動作を制御する複数の動作制御部と、
所定の周期でリフレッシュ要求を生成し、生成したリフレッシュ要求を前記動作制御部のいずれかに順次出力するリフレッシュ要求生成部とを備え、
前記各動作制御部は、
前記リフレッシュ要求を保持するリフレッシュ保持回路と、
アクセス動作しないメモリブロックに対応するリフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているときに、前記メモリブロックのアクセス動作と、リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路に対応するメモリブロックのリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行するブロック制御回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。 - 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
前記ブロック制御回路が出力するアクセス制御信号の生成タイミングを決めるための共通のタイミング信号を生成するタイミング制御部を備え、
前記ブロック制御回路は、前記メモリブロックのアクセス動作およびリフレッシュ動作を、前記タイミング信号に同期する前記アクセス制御信号を用いて同時に実行することを特徴とする半導体メモリ。 - 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
互いに隣接するメモリブロックの間に配置され、これ等メモリブロックで共通に使用されるセンスアンプと、
前記ブロック制御回路に設けられ、アクセス動作を実行するメモリブロックに隣接するメモリブロックに対応するリフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているとき、この保持に応答するリフレッシュ動作の実行を保留するリフレッシュ保留回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。 - 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
前記ブロック制御回路に設けられ、複数の前記リフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているとき、リフレッシュ動作を実行する順序を決めるリフレッシュ順序制御回路を備えていることを特徴とする半導体メモリ。 - 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
前記リフレッシュ要求生成部は、
所定の周期でトリガ信号を生成するリフレッシュタイマと、
前記トリガ信号に応答して前記リフレッシュ要求を前記動作制御部のいずれかに順次出力するリフレッシュ分配回路とを備えていることを特徴とする半導体メモリ。 - 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
前記動作制御部に設けられ、リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路に新たなリフレッシュ要求が供給されたことを検出したときに、重複信号を出力する重複検出回路と、
前記重複信号の出力に応答して、半導体メモリの外部に外部重複信号を出力する重複出力部とを備え、
前記コマンド入力部は、前記外部重複信号が出力されている期間に、ダミーアクセス要求を受け付け、
リフレッシュ要求が重複したリフレッシュ保持回路に対応するブロック制御回路は、前記ダミーアクセス要求に応答してリフレッシュ動作を実行し、
他のブロック制御回路は、ダミーアクセス要求を無視することを特徴とする半導体メモリ。 - 請求項2記載の半導体メモリにおいて、
前記動作制御部に設けられ、リフレッシュ要求を保持している前記リフレッシュ保持回路に新たなリフレッシュ要求が供給されたことを検出したときに、重複信号を出力する重複検出回路と、
前記重複信号の出力に応答して、半導体メモリの外部に外部重複信号を出力する重複出力部と、
前記外部重複信号の出力中にダミーアクセス要求を生成するダミーアクセス生成部とを備え、
リフレッシュ要求が重複したリフレッシュ保持回路に対応するブロック制御回路は、前記ダミーアクセス要求に応答してリフレッシュ動作を実行し、
他のブロック制御回路は、ダミーアクセス要求を無視することを特徴とする半導体メモリ。 - 半導体メモリと、前記半導体メモリをアクセスするコントローラとを備えたメモリシステムであって、
前記半導体メモリは、
メモリセルを有する複数のメモリブロックと、
アクセス要求およびダミーアクセス要求を前記コントローラから受けるコマンド入力部と、
前記メモリブロックに対応してそれぞれ設けられ、リフレッシュ要求を保持する複数のリフレッシュ保持回路と、アクセス動作しないメモリブロックに対応するリフレッシュ保持回路がリフレッシュ要求を保持しているときに、前記メモリブロックのアクセス動作と、リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路に対応するメモリブロックのリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行するブロック制御回路とをそれぞれ有する複数の動作制御部と、
所定の周期で前記リフレッシュ要求を生成し、生成したリフレッシュ要求を前記リフレッシュ保持回路のいずれかに順次出力するリフレッシュ要求生成部と、
前記リフレッシュ要求を保持しているリフレッシュ保持回路が新たなリフレッシュ要求を受けたときに、前記コントローラに外部重複信号を出力する重複出力部とを備え、
前記コントローラは、
前記外部重複信号に応答して前記ダミーアクセス要求を前記半導体メモリに出力するダミー要求出力回路を備え、
前記リフレッシュ要求が重複したリフレッシュ保持回路に対応するブロック制御回路は、前記ダミーアクセス要求に応答してリフレッシュ動作を実行し、
他のブロック制御回路は、ダミーアクセス要求を無視することを特徴とするメモリシステム。 - メモリセルを有する複数のメモリブロックのいずれかに対してデータを入力または出力
するアクセス動作を実行するためのアクセス要求を、半導体メモリの外部から受け、
前記メモリブロックのいずれかに対するアクセス動作と、アクセス動作を実行しないメモリブロックの少なくとも1つに対するリフレッシュ動作とを、前記アクセス要求に応答して実行することを特徴とする半導体メモリの動作方法。
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