JP2010186530A - 半導体記憶装置、メモリシステム、及び半導体記憶装置のリフレッシュ制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クロックに同期して外部から与えられたコマンドに応答し、リードライト動作を行う動作モードと、外部からリードライトコマンドを受け付けないパワーダウンモードと、を有する半導体記憶装置であって、パワーダウンモードにおいて、外部から与えられた信号に応答してリフレッシュを行う。パワーダウンモードにおいてもメモリコントローラからリフレッシュ制御が行えるので、パワーダウン解除後に遅滞なくアクセスできる。
【選択図】図5
Description
本発明の他の側面によるメモリコントローラは、メモリセルを含む半導体装置と接続されるメモリコントローラであって、前記半導体装置のデータの外部とのアクセスを許可する動作モード時には、前記半導体装置に前記メモリセルに書き込まれたデータのリフレッシュ動作を行わせるコマンドを周期的に出力するメモリ制御部と、前記半導体装置のデータの外部とのアクセスを禁止するパワーダウンモード時には、前記コマンドとは異なる第1の信号を周期的に前記半導体装置に供給して、前記リフレッシュ動作を実行させるパワーダウンモードリフレッシュ制御部と、を備える。
クロックに同期して外部から与えられたコマンドに応答し、リードライト動作を行う動作モードと、
外部からリードライトコマンドを受け付けないパワーダウンモードと、
を有する半導体記憶装置であって、
前記パワーダウンモードにおいて、外部から与えられた信号に応答してリフレッシュを行うようにしたことを特徴とする半導体記憶装置。
ダイナミックメモリセルアレイと、
リフレッシュ制御信号を受けて前記ダイナミックメモリセルアレイのメモリセルデータをリフレッシュさせるリフレッシュ制御回路と、
前記コマンドをデコードし、デコードしたコマンドがリフレッシュコマンドであった場合にリフレッシュコマンド信号を出力するコマンドデコーダと、
前記動作モード時に前記リフレッシュコマンド信号を、パワーダウンモード時に前記外部から与えられた信号をそれぞれ前記リフレッシュ制御信号として出力するリフレッシュ信号選択回路と、を備えたことを特徴とするモード1記載の半導体記憶装置。
前記外部から与えられた信号を波形整形して前記リフレッシュ信号選択回路に伝える外部信号受信回路をさらに備えたことを特徴とするモード2記載の半導体記憶装置。
前記リフレッシュ制御回路は、リフレッシュカウンタを備えており、前記リフレッシュ制御信号を受けてリフレッシュを行うたびに、前記リフレッシュカウンタのカウント値を更新し、ダイナミックメモリセルアレイに含まれるメモリセルのうち、リフレッシュカウンタのカウント値に相当するアドレスのメモリセルに格納されているデータのリフレッシュを行い、前記カウンタがカウント値を一巡する間に、前記メモリセルアレイのリフレッシュを一巡させることを特徴とするモード2又は3記載の半導体記憶装置。
チップセレクト端子を備え、
前記パワーダウンモードにおいて、前記チップセレクト端子に与えられるパルスに応答してリフレッシュを行うようにしたことを特徴とするモード1乃至4いずれか1のモードに記載の半導体記憶装置。
クロックイネーブル端子を備え、前記クロックイネーブル端子に与えられる入力信号の論理レベルによって、パワーダウンモードとするか否かを制御するようにしたことを特徴とするモード1乃至5いずれか1のモードに記載の半導体記憶装置。
前記パワーダウンモード中は、前記クロックを停止し、前記外部から与えられた信号に基づいて非同期でリフレッシュを行うことを特徴とするモード1乃至6いずれか1のモードに記載の半導体記憶装置。
複数の半導体記憶装置と、前記複数の半導体記憶装置を制御するメモリコントローラと、を備えたメモリシステムにおいて、前記メモリコントローラが、前記複数の半導体記憶装置に対してクロックを供給すると共に、前記クロックに同期してリードライトコマンドを与え、前記複数の半導体記憶装置が前記与えられたコマンドに応答してリードライト動作を行うようにしたメモリシステムであって、
前記複数の半導体記憶装置が、前記メモリコントローラから与えられたリードライトコマンドに応答してリードライト動作を行う動作モードと、前記リードライト動作を停止するパワーダウンモードとを備え、前記メモリコントローラが、前記複数の半導体記憶装置に対して前記パワーダウンモードにするか、前記パワーダウンモードを終了させるかを制御する第一の制御信号と、前記パワーダウンモードになったときに、前記複数の半導体記憶装置にリフレッシュ動作を行わせる第二の制御信号を出力することを特徴とするメモリシステム。
前記複数の半導体記憶装置は、複数のランクに分けて前記メモリコントローラに接続され、前記メモリコントローラから前記各ランクの半導体記憶装置にコマンド及びアドレス信号が共通に与えられ、チップセレクト信号及び、前記第一の制御信号と第二の制御信号がランク毎に独立して与えられることを特徴とするモード8記載のメモリシステム。
前記第一の制御信号がクロックイネーブル信号であって、前記第二の制御信号がチップセレクト信号であることを特徴とするモード8又は9記載のメモリシステム。
前記パワーダウンモードのとき、前記メモリコントローラが前記複数の半導体記憶装置に前記第二の制御信号をパルスとして出力し、前記複数の半導体記憶装置は、前記パルスに応答してリフレッシュ動作を行うことを特徴とするモード8乃至10いずれか1のモードに記載のメモリシステム。
前記メモリコントローラは、前記パワーダウンモードにおいて、前記第二の制御信号によって前記複数の半導体記憶装置に対してリフレッシュ動作を行わせた直後に、パワーダウンモードを解除して前記複数の半導体記憶装置にコマンドを実行させる場合は、パワーダウンモードを解除した後、前記パワーダウンモード中に行わせた前記リフレッシュ動作の完了時間を見計らって当該コマンドを前記複数の半導体記憶装置に送ることを特徴とするモード8乃至11いずれか1のモードに記載のメモリシステム。
前記メモリコントローラは、定常状態において、前記複数の半導体記憶装置をパワーダウンモードに設定し、リードまたはライトアクセスが必要な半導体記憶装置が生じた場合に、アクセスが必要な半導体記憶装置のパワーダウンモードを解除してアクセスし、アクセスが終了後、再びパワーダウンモードに戻して待機させることを特徴とするモード8乃至12いずれか1のモードに記載のメモリシステム。
2:メモリコントローラ
4:パワーダウンモードリフレッシュ制御部
5:メモリ制御部
6:タイマー
10:メモリセルアレイ
11:ロウデコーダ
12:センスアンプ
13:カラムデコーダ
14:コマンドデコーダ
15:コントロールロジック
16:カラムアドレスバッファ・バーストカウンタ
17:モードレジスタ
18:ロウアドレスバッファ
19:リフレッシュカウンタ回路
20:クロック生成器
21:データ入出力端子(DQ端子)
22:データストローブ端子(DQS端子)
24:DLL
25:データ入出力部
31:DLL選択回路
32:DQS出力制御回路
33:DQS出力バッファ
34:DQS入力バッファ
41、45:入力バッファ
42、46:入力ラッチ
43:リフレッシュ信号選択回路
50:メモリシステム
REFC:リフレッシュ制御信号
REFCOM:フリレッシュコマンド信号
Claims (20)
- リフレッシュ制御信号に応答してメモリセルに書き込まれたデータのリフレッシュ動作を行う半導体記憶装置において、
動作モード時にクロック信号に同期して半導体記憶装置の外部から与えられたコマンドに基づいてリフレッシュコマンド信号を生成するコマンドデコーダと、
前記動作モード時には前記リフレッシュコマンド信号に基づき前記リフレッシュ制御信号を生成すると共に、前記クロック信号が無効化されるパワーダウンモード時には前記リフレッシュコマンド信号とは異なる半導体記憶装置の外部から入力される第1の信号に基づき前記リフレッシュ制御信号を生成するコントロールロジックと、
を備えることを特徴とする半導体記憶装置。 - 更に、前記パワーダウンモード中に前記第1の信号の受付を許可する制御信号を半導体記憶装置の外部から入力する第1の回路と、
前記パワーダウンモード中に前記第1の信号を半導体記憶装置の外部から入力する第2の回路と、を備える、ことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。 - 前記第2の回路は、入力される1ビットの入力信号のレベルが変化したことに応答して前記第1の信号を生成する、ことを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
- 更に、複数の入力バッファを備え、
前記コマンドは、ロウアドレスストローブ信号、カラムアドレスストローブ信号及びライトイネーブル信号を含んで複数ビットで構成され、それら複数のビットの論理合成で生成され、
前記複数の入力バッファは、それら複数ビットを半導体記憶装置の外部から受信し前記コマンドデコーダに供給する、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体記憶装置。 - 前記第1の信号は、前記動作モード時に前記コマンドの入力の有効及び無効を制御するチップセレクト信号である、ことを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
- 前記コントロールロジックは、前記クロック信号が有効か無効かを示すクロックイネーブル信号に基づいて前記リフレッシュコマンド信号と前記第1の信号のいずれか一方から前記リフレッシュ制御信号を生成する、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の半導体記憶装置。
- 前記複数の入力バッファは、前記動作モード時に活性化されると共に前記パワーダウンモード時に非活性化される、ことを特徴とする請求項4記載の半導体記憶装置。
- 前記第1及び第2の回路は、少なくともパワーダウンモード時に活性化される、ことを特徴とする請求項2又は3に記載の半導体記憶装置。
- メモリセルを含む半導体装置と接続されるメモリコントローラであって、
前記半導体装置のデータの外部とのアクセスを許可する動作モード時には、前記半導体装置に前記メモリセルに書き込まれたデータのリフレッシュ動作を行わせるコマンドを周期的に出力するメモリ制御部と、
前記半導体装置のデータの外部とのアクセスを禁止するパワーダウンモード時には、前記コマンドとは異なる第1の信号を周期的に前記半導体装置に供給して、前記リフレッシュ動作を実行させるパワーダウンモードリフレッシュ制御部と、を備えたメモリコントローラ。 - 前記パワーダウンモードリフレッシュ制御部は、前記半導体装置が前記コマンドを受け付けないモードである前記パワーダウンモードに設定されたとき、前記パワーダウンモード時においても前記半導体記憶装置の外部から信号を受付可能な前記半導体装置の入力バッファに対して前記第1の信号を供給する、ことを特徴とする請求項9記載のメモリコントローラ。
- 更に、前記メモリ制御部は、前記コマンドとして、ロウアドレスストローブ信号、カラムアドレスストローブ信号及びライトイネーブル信号を出力する、ことを特徴とする請求項9又は10に記載のメモリコントローラ。
- 前記パワーダウンモードリフレッシュ制御部は、前記第1の信号として、前記コマンドの入力の有効及び無効を制御するチップセレクト信号を出力する、ことを特徴とする請求項9乃至11のいずれかに記載のメモリコントローラ。
- 更に、前記メモリコントローラは、前記半導体記憶装置が前記パワーダウンモード時に前記第1の信号の受付を許可する制御信号として、前記半導体装置のデータの外部とのアクセスを許可または禁止するクロックイネーブル信号を出力することを特徴とする請求項12記載のメモリコントローラ。
- 半導体装置と、半導体装置を制御するメモリコントローラと、を備え、
前記半導体装置は、複数の情報を有するメモリセルアレイを含み、前記情報を半導体装置が外部とのアクセスを実行するコマンド、前記コマンドを同期的に制御するクロック信号、前記半導体装置を選択するチップセレクト信号及び内部で前記クロック信号を無効化することにより前記半導体装置が外部とのアクセスを禁止するクロックイネーブル信号を受け、
前記メモリコントローラは、前記半導体装置が前記情報の外部とのアクセスを許可する動作モードのときに、前記コマンド、前記クロック信号、前記チップセレクト信号及び前記クロックイネーブル信号を前記半導体装置に供給すると共に前記メモリセルアレイに記憶されているデータをリフレッシュするコマンドを定期的に発行し、
更に、前記メモリコントローラは、前記半導体装置が前記情報の外部とのアクセスを禁止するパワーダウンモードのときに、前記クロックイネーブル信号及び定期的に発行される前記チップセレクト信号に基づいて前記メモリセルアレイをリフレッシュさせるメモリコントローラと、を備えることを特徴とするメモリシステム。 - 更に、前記メモリセルアレイとは別の前記メモリセルアレイを含み、前記コマンド、前記クロック信号とは別のクロック信号、前記チップセレクト信号とは別のチップセレクト信号及び前記クロックイネーブル信号とは別の第2のクロックイネーブル信号を受ける、第1の前記半導体装置とは異なる第2の半導体装置を備え、
前記メモリコントローラは、更に前記第2の半導体装置を制御し、前記第2の半導体装置が前記動作モードのときに、前記コマンド、前記別のクロック信号、前記別のチップセレクト信号及び前記別のクロックイネーブル信号を前記第2の半導体装置に供給すると共に前記別のメモリセルアレイに記憶されているデータをリフレッシュするためのコマンドを定期的に発行し、前記第2の半導体装置が前記パワーダウンモードのときに、前記第2のクロックイネーブル信号及び定期的に発行される前記別のチップセレクト信号に基づいて前記別のメモリセルアレイをリフレッシュさせる、ことを特徴とする請求項14記載のメモリシステム。 - 前記メモリシステムは、複数の前記半導体装置から構成され、
前記複数の半導体装置は、夫々が所定数の前記複数の半導体装置で構成される複数のランク毎に前記メモリコントローラに接続され、
前記メモリコントローラは、前記各ランクの半導体装置に前記コマンド及び前記複数の情報を選択するアドレス信号を共通に与えると共に、前記チップセレクト信号及びクロックイネーブル信号をランクごとに独立して与える、ことを特徴とする請求項14記載のメモリシステム。 - 記憶内容の保持のために一定時間の間にリフレッシュを行うことが必要な半導体記憶装置であって、クロックに同期して外部から与えられたコマンドに応答し、リードライト動作を行う動作モードと、外部からリードライトコマンドを受け付けないパワーダウンモードと、を有する半導体記憶装置のリフレッシュ制御方法であって、
前記パワーダウンモードにおいて、外部からリフレッシュタイミング制御信号を与え、前記リフレッシュタイミング制御信号に基づいてリフレッシュを行うようにしたことを特徴とする半導体記憶装置のリフレッシュ制御方法。 - 前記パワーダウンモード中にコマンドを実行させる必要が生じた場合には、前記パワーダウンモードを解除し、前記パワーダウンモード中に開始を指示したリフレッシュ動作が完了していない場合には、当該リフレッシュ動作が完了する時間を見計らってからコマンドを前記半導体記憶装置に与えることを特徴とする請求項17記載の半導体記憶装置のリフレッシュ制御方法。
- 前記パワーダウンモード中は、前記クロックを停止し、前記リフレッシュタイミング制御信号に基づいて非同期でリフレッシュを行うことを特徴とする請求項17又は18記載の半導体記憶装置のリフレッシュ制御方法。
- 前記半導体記憶装置を定常状態においてパワーダウンモードに設定し、リードまたはライトアクセスの必要が生じたときにパワーダウンモードを解除してアクセスしアクセス完了後に再びパワーダウンモードに戻して待機させることを特徴とする請求項17乃至19いずれか1項記載の半導体記憶装置のリフレッシュ制御方法。
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