JP2010287301A - 半導体メモリ装置のデータ整列回路 - Google Patents

半導体メモリ装置のデータ整列回路 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、高速動作が可能な半導体メモリ装置のデータ整列回路を提供する。
【解決手段】本発明の半導体メモリ装置のデータ整列回路は、アドレスグループ、クロック及びレイテンシ信号に応じて、第1の制御信号グループを生成する第1の制御部;前記アドレスグループ、前記クロック及び前記レイテンシ信号に応じて、第2の制御信号グループを生成する第2の制御部;前記第1の制御信号グループに応じて、並列データグループを第1の直列データグループに整列する第1の整列部;及び、前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを第2の直列データグループに整列する第2の整列部を含む。
【選択図】図2

Description

本発明は、半導体メモリ装置に関し、特に、半導体メモリ装置のデータ整列回路に関する。
一般に、半導体メモリ装置は、外部のメモリ制御装置に対し直列に複数ビットのデータのやり取りを行う。反面、半導体メモリ装置の内部では、複数ビットのデータをコア(core)領域に伝送したりコア領域から出力したりするために、複数のグローバルデータバス(GIO)を備え、グローバルデータバス(GIO)を介して伝送される複数ビットのデータは、並列の形態を帯びることになる。このように、半導体メモリ装置の内部では、複数ビットのデータが並列に伝送され、半導体メモリ装置の外部では、複数ビットのデータが直列に伝送される。よって、データ入力領域には直列データを並列に整列する回路が必要になり、データ出力領域には並列データを直列に整列する回路が必要になる。このために、半導体メモリ装置は、データの入力領域及び出力領域にそれぞれデータ整列回路を備える。
半導体メモリ装置のデータ整列回路は、複数ビットのアドレスの入力に応じて複数の制御信号を生成し、制御信号のイネーブルタイミングによりデータの整列順序を変更するような動作を行った。このために、半導体メモリ装置のデータ整列回路は、制御信号生成部及びデータ整列部を備える。中でも制御信号生成部は、複数ビットのアドレスから複数の制御信号を生成する動作を行った。
図1は、従来の半導体メモリ装置のデータ整列回路の制御信号生成部の概略構成図である。
図1に示すように、従来の半導体メモリ装置のデータ整列回路の制御信号生成部100は、クロック(CLK)により動作する2つのフリップフロップ(FFA、FFB)を備え、その間に組合せ論理回路1を備えることで、アドレス(ADD)から制御信号(CTRL)を生成する。
半導体メモリ装置の高速動作が可能であるように、クロック(CLK)の周波数が高くなる。図1に示す制御信号生成部100の構成では、組合せ論理回路1が、2つのフリップフロップ(FFA、FFB)間に配置されているため、一定時間以内に動作を完了しなければならない。しかしながら、クロック(CLK)が高周波として具現されることにより、組合せ論理回路1の動作可能時間は益々制限されている。細部的な内部構成を示さなかったが、組合せ論理回路1は、通常、7個〜11個のトランジスタを介した信号進行経路を持つように構成される。よって、組合せ論理回路1の動作速度を向上させるのは技術的な限界がある。結果として、前記のような制御信号生成部は、高速動作が困難な形態で構成されている。
このように、半導体メモリ装置の高速動作を具現するには、内部の構成がそれに適合であるように構成されなければならず、データ整列回路も、高周波クロックを用いて動作するように構成されなければならない。ところが、従来の半導体メモリ装置のデータ整列回路は、制御信号の生成の際、動作時間の短縮が困難な構造的な限界を持っているため、高速動作の具現が困難である。このように、現状況では、高周波クロックの入力にも正常な動作を行うことで、高速動作が可能な半導体メモリ装置のデータ整列回路が要求されている。
特開2000−149554号公報 米国登録特許5831929号
本発明は、前記問題点を解決するために案出されたもので、その目的は、高速動作が可能な半導体メモリ装置のデータ整列回路を提供することにある。
本発明の一実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路は、アドレスグループ、クロック及びレイテンシ信号に応じて、第1の制御信号グループを生成する第1の制御部;前記アドレスグループ、前記クロック及び前記レイテンシ信号に応じて、第2の制御信号グループを生成する第2の制御部;前記第1の制御信号グループに応じて、並列データグループを第1の直列データグループに整列する第1の整列部;及び、前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを第2の直列データグループに整列する第2の整列部を含む。
本発明の他の実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路は、クロックを1分周し、これを用いた第1のアドレスのラッチにより生成される第1の制御信号に応じて、並列データグループを2:1で多重化する第1の多重化部;前記クロックを2分周し、これを用いた第2のアドレスのラッチにより生成される第2の制御信号に応じて、前記第1の多重化部から出力されるデータグループを2:1で多重化する第2の多重化部;前記クロックを4分周し、これを用いた第3のアドレスのラッチにより生成される第3の制御信号に応じて、第2の多重化部から出力されるデータグループを2:1で多重化する第3の多重化部;及び、前記クロックに応じて、前記第3の多重化部から出力されるデータグループを2:1で多重化して、直列データグループを出力する第4の多重化部を含む。
本発明のまた他の実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路は、アドレスグループ、クロック及びレイテンシ信号に応じて、第1の制御信号グループ及び第2の制御信号グループを生成するが、整列タイプ信号に応じて前記第2の制御信号グループの状態を変更する制御部;前記第1の制御信号グループに応じて、並列データグループを第1の直列データグループに整列する第1の整列部;前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを第2の直列データグループに整列する第2の整列部;及び、前記クロックに応じて、前記第1の直列データグループ及び前記第2の直列データグループを組合せ、第3の直列データグループを出力するデータ組合せ部を含む。
本発明の半導体メモリ装置のデータ整列回路は、制御信号の生成過程を簡素化することで、高速動作を具現できる。
また、本発明の半導体メモリ装置のデータ整列回路は、簡単な回路構成だけでも、2つのデータ整列タイプの具現が可能である。
従来の半導体メモリ装置のデータ整列回路の制御信号生成部の概略構成図である。 本発明の一実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路の構成を示すブロック図である。 図2に示す制御部の詳細構成図である。 図3に示す第11の分周部の詳細構成図である。 図3に示す第12の分周部の詳細構成図である。 図3に示す第14の分周部の詳細構成図である。 図2に示す第1の整列部の詳細構成図である。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。
図2は、本発明の一実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、本発明の一実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路は、制御部10、第1の整列部20、第2の整列部30及びデータ組合せ部40を含む。
制御部10は、アドレスグループ(ADD<1:3>)、クロック(CLK)、レイテンシ信号(LTC)及び整列タイプ信号(ALT)に応じて、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)及び第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)を生成する。第1の整列部20は、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)に応じて、並列データグループ(PD<1:8>)を第1の直列データグループ(SD1<1:4>)に整列する。第2の整列部30は、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)に応じて、並列データグループ(PD<1:8>)を第2の直列データグループ(SD2<1:4>)に整列する。データ組合せ部40は、クロック(CLK)に応じて、第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を組合せ、第3の直列データグループ(SD3<1:8>)を出力する。
制御部10は、整列タイプ信号(ALT)に応じて、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)の状態を変更し得る。このように、制御部10は、整列タイプ信号(ALT)の指示通り、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)の状態を制御する。これにより、データ組合せ部40から出力される第3の直列データグループ(SD3<1:8>)は、整列タイプ信号(ALT)の指示通り、データの組合せ順序を変更する。
ここで、レイテンシ信号(LTC)は、半導体メモリ装置の外部から入力される信号であって、制御部10にアドレスグループ(ADD<1:3>)が入力されるタイミングを定義する信号である。
制御部10は、レイテンシ信号(LTC)が入力されると、クロック(CLK)を1分周、2分周及び4分周し、これを用いてアドレスグループ(ADD<1:3>)の第1のアドレス(ADD<1>)、第2のアドレス(ADD<2>)及び第3のアドレス(ADD<3>)をそれぞれラッチして、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)を生成する。また、制御部10は、レイテンシ信号(LTC)が入力されると、クロック(CLK)を1分周、2分周及び4分周し、これを用いてアドレスグループ(ADD<1:3>)の第1のアドレス(ADD<1>)と、整列タイプ信号(ALT)、第1のアドレス(ADD<1>)及び第2のアドレス(ADD<2>)の組合せにより生成される信号と、第3のアドレス(ADD<3>)とをそれぞれラッチして、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)を生成する。
第1の整列部20は、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)に応じて、並列データグループ(PD<1:8>)を2:1で多重化する動作を3回に渡って行う。これにより、第1の整列部20は、4ビットのデータが含まれる第1の直列データグループ(SD1<1:4>)を生成する。
同様に、第2の整列部30は、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)に応じて、並列データグループ(PD<1:8>)を2:1で多重化する動作を3回に渡って行う。これにより、第2の整列部30は、4ビットのデータが含まれる第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を生成する。
以後、データ組合せ部40は、クロック(CLK)に応じて、第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を組み合せるが、クロック(CLK)の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジに、それぞれ第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)の各データビットを、一ビットずつ交互に出力する動作を行う。これにより、第3の直列データグループ(SD3<1:8>)は、第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)のデータビットが交互に組み合せられた形態となる。
前述したように、本発明の一実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路は、クロック(CLK)を複数の分周比で分周し、これを用いてアドレスグループ(ADD<1:3>)をそれぞれラッチして、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)を生成する。第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)を用いて、並列データグループ(PD<1:8>)を2:1で多重化する動作を複数回行い、第1の直列データグループ(SD1<1:4>)を生成する。また、クロック(CLK)を複数の分周比で分周し、これを用いてアドレスグループ(ADD<1:3>)をそれぞれラッチして、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)を生成するが、整列タイプ信号(ALT)に応じて、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)の状態を調整した後、これを用いて並列データグループ(PD<1:8>)を2:1で多重化する動作を複数回行い、第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を生成する。以後、クロック(CLK)に応じて、第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を組合せ、第3の直列データグループ(SD3<1:8>)を生成する。
このように、本発明の一実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路は、比較的簡単な構成により、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)及び第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)を生成する。よって、高速動作に効率よく活用できる。また、整列タイプ信号(ALT)に応じて、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)の状態を変更することで、前記のような簡単な構成により、複数のデータ整列タイプを定義できる。
図3は、図2に示す制御部の詳細構成図である。
同図に示すように、制御部10は、第1の制御部110、タイプ制御部120及び第2の制御部130を含む。
第1の制御部110は、アドレスグループ(ADD<1:3>)、クロック(CLK)及びレイテンシ信号(LTC)に応じて、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)を生成する。タイプ制御部120は、整列タイプ信号(ALT)と、アドレスグループ(ADD<1:3>)の第1のアドレス(ADD<1>)及び第2のアドレス(ADD<2>)とを組合せ、タイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)を生成する。第2の制御部130は、クロック(CLK)及びレイテンシ信号(LTC)、アドレスグループ(ADD<1:3>)の第1のアドレス(ADD<1>)、第3のアドレス(ADD<3>)及びタイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)に応じて、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)を生成する。
このように、アドレスグループ(ADD<1:3>)は、第1のアドレス(ADD<1>)、第2のアドレス(ADD<2>)及び第3のアドレス(ADD<3>)を含む。第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)は、第1−1の制御信号(CTRL1A)、第1−2の制御信号(CTRL2A)及び第1−3の制御信号(CTRL3A)を含み、第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)は、第2−1の制御信号(CTRL1B)、第2−2の制御信号(CTRL2B)及び第2−3の制御信号(CTRL3B)を含む。
ここで、第1の制御部110は、第11の分周部112、第12の分周部114及び第14の分周部116を含む。
第11の分周部112は、クロック(CLK)を1分周し、レイテンシ信号(LTC)に応じて第1のアドレス(ADD<1>)をラッチして、第1−1の制御信号(CTRL1A)を生成する。第12の分周部114は、クロック(CLK)を2分周し、レイテンシ信号(LTC)に応じて第2のアドレス(ADD<2>)をラッチして、第1−2の制御信号(CTRL2A)を生成する。第14の分周部116は、クロック(CLK)を4分周し、レイテンシ信号(LTC)に応じて第3のアドレス(ADD<3>)をラッチして、第1−3の制御信号(CTRL3A)を生成する。
タイプ制御部120は、第1のインバータ(IV1)、ナンドゲート(ND)及び排他的ノアゲート(XNR)を含む。
第1のインバータ(IV1)には、整列タイプ信号(ALT)が入力される。ナンドゲート(ND)には、第1のインバータ(IV1)の出力信号及び第1のアドレス(ADD<1>)が入力される。排他的ノアゲート(XNR)には、ナンドゲート(ND)の出力信号及び第2のアドレス(ADD<2>)が入力され、タイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)が出力される。
第2の制御部130は、第2のインバータ(IV2)、第21の分周部132、第22の分周部134及び第24の分周部136を含む。
第2のインバータ(IV2)には、クロック(CLK)が入力される。第21の分周部132は、第2のインバータ(IV2)から出力されるクロックを1分周し、レイテンシ信号(LTC)に応じて第1のアドレス(ADD<1>)をラッチして、第2−1の制御信号(CTRL1B)を生成する。第22の分周部134は、第2のインバータ(IV2)から出力されるクロックを2分周し、レイテンシ信号(LTC)に応じてタイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)をラッチして、第2−2の制御信号(CTRL2B)を生成する。第24の分周部136は、第2のインバータ(IV2)から出力されるクロックを4分周し、レイテンシ信号(LTC)に応じて第3のアドレス(ADD<3>)をラッチして、第2−3の制御信号(CTRL3B)を生成する。
第1の制御部110は、クロック(CLK)の一周期の間、第1のアドレス(ADD<1>)を第1−1の制御信号(CTRL1A)として出力し、クロック(CLK)の二周期の間、第2のアドレス(ADD<2>)を第1−2の制御信号(CTRL2A)として出力し、クロック(CLK)の四周期の間、第3のアドレス(ADD<3>)を第1−3の制御信号(CTRL3A)として出力する。
タイプ制御部120は、整列タイプ信号(ALT)の状態によって異なる値を持つタイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)を出力する。示した構造では、整列タイプ信号(ALT)の電位がローレベルである場合、第1のアドレス(ADD<1>)及び第2のアドレス(ADD<2>)の論理値が、同一であればローレベルの電位を有し、相違すればハイレベの電位を有するタイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)を生成する。反面、整列タイプ信号(ALT)の電位がハイレベルである場合、第2のアドレス(ADD<2>)のような論理値を持つタイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)を生成する。
第2の制御部130は、第1の制御部110と類似している動作を行い、クロック(CLK)の一周期の間、第1のアドレス(ADD<1>)を第2−1の制御信号(CTRL1B)として出力し、クロック(CLK)の二周期の間、タイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)を第2−2の制御信号(CTRL2B)として出力し、クロック(CLK)の四周期の間、第3のアドレス(ADD<3>)を第2−3の制御信号(CTRL3B)として出力する。このとき、第2の制御部130は、第2のインバータ(IV2)から出力される、クロック(CLK)と反対の位相を有するクロックを用いるが、これは、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)及び第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)が、互いにクロック(CLK)の半周期だけのタイミング差を有することが好ましいためである。
このように、制御部10は、クロック(CLK)をそれぞれ1分周、2分周及び4分周し、これを用いてそれぞれのアドレスをラッチすることで、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)及び第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)を生成する。以後、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)及び第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)は、それぞれデータを2:1で多重化するのに用いられる。このように、各信号のイネーブル区間の長さが異なるので、各信号が通過させ得るデータビットの数が異なることになる。
図4aは、図3に示す第11の分周部の詳細構成図である。ここで、第11の分周部112及び第21の分周部132は、同様な形態からなるので、説明の便宜上、第11の分周部112のみを示す。
同図に示すように、第11の分周部112は、第1のマルチプレクサ(MUX1)及び第1のフリップフロップ(FF1)を含む。
第1のマルチプレクサ(MUX1)は、レイテンシ信号(LTC)に応じて、第1のアドレス(ADD<1>)又は第1−1の制御信号(CTRL1A)を選択的に通過させる。第1のフリップフロップ(FF1)は、クロック(CLK)に応じて、第1のマルチプレクサ(MUX1)の出力信号をラッチし、第1−1の制御信号(CTRL1A)を出力する。
このような構成により、第1のアドレス(ADD<1>)は、クロック(CLK)の一周期の間、第1−1の制御信号(CTRL1A)として出力される。
図4bは、図3に示す第12の分周部の詳細構成図である。ここで、第12の分周部114及び第22の分周部134は、同様な形態からなるので、説明の便宜上、第12の分周部114のみを示す。
同図に示すように、第12の分周部114は、第2のマルチプレクサ(MUX2)及び第2のフリップフロップ(FF2)を含む。
第2のマルチプレクサ(MUX2)は、レイテンシ信号(LTC)に応じて、第2のアドレス(ADD<2>)又は反転された第1−2の制御信号(/CTRL2A)を選択的に通過させる。第2のフリップフロップ(FF2)は、クロック(CLK)に応じて、第2のマルチプレクサ(MUX2)の出力信号をラッチし、第1−2の制御信号(CTRL2A)を出力する。
このような構成により、第2のアドレス(ADD<2>)は、クロック(CLK)の二周期の間、第1−2の制御信号(CTRL2A)として出力される。
図4cは、図3に示す第14の分周部の詳細構成図である。ここで、第14の分周部116及び第24の分周部136は、同様な形態からなるので、説明の便宜上、第14の分周部116のみを示す。
同図に示すように、第14の分周部116は、第3のマルチプレクサ(MUX3)、第3のフリップフロップ(FF3)、第4のマルチプレクサ(MUX4)及び第4のフリップフロップ(FF4)を含む。
第3のマルチプレクサ(MUX3)は、レイテンシ信号(LTC)に応じて、第3のアドレス(ADD<3>)又は反転された第1−3の制御信号(/CTRL3A)を選択的に通過させる。第3のフリップフロップ(FF3)は、クロック(CLK)に応じて、第3のマルチプレクサ(MUX3)の出力信号をラッチする。 第4のマルチプレクサ(MUX4)は、レイテンシ信号(LTC)に応じて、第3のアドレス(ADD<3>)又は第3のフリップフロップ(FF3)の出力信号を選択的に通過させる。第4のフリップフロップ(FF4)は、クロック(CLK)に応じて、第4のマルチプレクサ(MUX4)の出力信号をラッチし、第1−3の制御信号(CTRL3A)を出力する。
このような構成により、第3のアドレス(ADD<3>)は、クロック(CLK)の四周期の間、第1−3の制御信号(CTRL3A)として出力される。
図5は、図2に示す第1の整列部及び第2の整列部の詳細構成図である。
同図に示すように、第1の整列部20は、第1〜第3の多重化部210〜230を含む。
第1の多重化部210は、第1−1の制御信号(CTRL1A)に応じて、並列データグループ(PD<1:8>)を2:1で多重化する。第2の多重化部220は、第1−2の制御信号(CTRL2A)に応じて、第1の多重化部210から出力されるデータグループを2:1で多重化する。第3の多重化部230は、第1−3の制御信号(CTRL3A)に応じて、第2の多重化部220から出力されるデータグループを2:1で多重化して、第1の直列データグループ(SD1<1:4>)を出力する。
ここで、第1の多重化部210は、4つのマルチプレクサ(MUX5〜MUX8)を含み、第2の多重化部220は、2つのマルチプレクサ(MUX9、MUX10)を含み、第3の多重化部230は、1つのマルチプレクサ(MUX11)を含む。
また、第2の整列部30は、第4〜第6の多重化部310〜330を含む。
第4の多重化部310は、第2−1の制御信号(CTRL1B)に応じて、並列データグループ(PD<1:8>)を2:1で多重化する。第5の多重化部320は、第2−2の制御信号(CTRL2B)に応じて、第4の多重化部310から出力されるデータグループを2:1で多重化する。第6の多重化部330は、第2−3の制御信号(CTRL3B)に応じて、第5の多重化部320から出力されるデータグループを2:1で多重化して、第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を出力する。
ここで、第4の多重化部310は、4つのマルチプレクサ(MUX12〜MUX15)を含み、第5の多重化部320は、2つのマルチプレクサ(MUX16、MUX17)を含み、第6の多重化部330は、1つのマルチプレクサ(MUX18)を含む。
示さなかったが、データ組合せ部40は、一つのマルチプレクサを含んで構成されることが好ましい。
このような第1の整列部20及び第2の整列部30の構成により、並列データグループ(PD<1:8>)は、それぞれ第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)として整列される。以後、データ組合せ部40により、第3の直列データグループ(SD3<1:8>)として整列される。
例えば、アドレスグループ(ADD<1:3>)が(0,0,1)の論理値を有し、整列タイプ信号(ALT)の論理値が"0"であれば、タイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)の論理値は"1"になる。このとき、第1の多重化部210はD<2>、D<4>、D<6>、D<8>の並列データを出力し、第4の多重化部310はD<3>、D<1>、D<7>、D<5>の並列データを出力する。第2の多重化部220はD<2>、D<4>の直列データ及びD<6>、D<8>の直列データを出力し、第5の多重化部320はD<3>、D<1>の直列データ及びD<7>、D<5>の直列データを出力する。以後、第3の多重化部230はD<2>、D<4>、D<6>、D<8>の直列データを第1の直列データグループ(SD1<1:4>)として出力し、第6の多重化部330はD<3>、D<1>、D<7>、D<5>の直列データを第2の直列データグループ(SD2<1:4>)として出力する。データ組合せ部40は、このような第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を組合せ、D<2>、D<3>、D<4>、D<1>、D<6>、D<7>、D<8>、D<5>の直列データを第3の直列データグループ(SD3<1:8>)として出力する。
この場合、整列タイプ信号(ALT)の論理値が"1"であれば、タイプ制御アドレス(ADD_TCTRL)の論理値は"0"になる。このとき、第1の多重化部210はD<2>、D<4>、D<6>、D<8>の並列データを出力し、第4の多重化部310はD<1>、D<3>、D<5>、D<7>の並列データを出力する。第2の多重化部220はD<2>、D<4>の直列データ及びD<6>、D<8>の直列データを出力し、第5の多重化部320はD<1>、D<3>の直列データ及びD<5>、D<7>の直列データを出力する。以後、第3の多重化部230はD<2>、D<4>、D<6>、D<8>の直列データを第1の直列データグループ(SD1<1:4>)として出力し、第6の多重化部330はD<1>、D<3>、D<5>、D<7>の直列データを第2の直列データグループ(SD2<1:4>)として出力する。データ組合せ部40は、このような第1の直列データグループ(SD1<1:4>)及び第2の直列データグループ(SD2<1:4>)を組合せ、D<2>、D<1>、D<4>、D<3>、D<6>、D<5>、D<8>、D<7>の直列データを第3の直列データグループ(SD3<1:8>)として出力する。
アドレスグループ(ADD<1:3>)の論理値及び整列タイプ信号(ALT)の論理値による第3の直列データグループ(SD3<1:8>)の組合せ順序は、下記の表により容易に理解し得る。下記の表には、アドレスグループ(ADD<1:3>)がそれぞれ有する論理値と、整列タイプ信号(ALT)により定義されるタイプによるデータ整列順序とが示されている。各データビットを示す"D"表現は省略した。
このように、本発明の一実施例による半導体メモリ装置のデータ整列回路は、アドレスグループ(ADD<1:3>)の論理値に応じて、第1の制御信号グループ(CTRL1A〜CTRL3A)及び第2の制御信号グループ(CTRL1B〜CTRL3B)を生成し、これを用いて上記のように第3の直列データグループ(SD3<1:8>)を生成できる。また、簡単な回路構成を用いて、整列タイプ信号(ALT)が有する論理値により、データの整列タイプを容易に変更できる。
前述したように、本発明の半導体メモリ装置のデータ整列回路は、2:1マルチプレクサの組合せを用いて制御信号グループを生成する。これは、従来の回路構成に比べて著しく簡素化した構成である。よって、データ整列回路を備える半導体メモリ装置は、より容易に高速動作に適用し得る。また、整列タイプ信号に応じて、データの整列タイプを変更可能にする回路構成を備えることで、簡単な回路構成だけでも複数のデータタイプを定義できる。
なお、本発明の詳細な説明では具体的な実施例について説明したが、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で多様に変形・実施が可能である。よって、本発明の範囲は、前述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。
10…制御部
20…第1の整列部
30…第2の整列部
40…データ組合せ部

Claims (20)

  1. アドレスグループ、クロック及びレイテンシ信号に応じて、第1の制御信号グループを生成する第1の制御部;
    前記アドレスグループ、前記クロック及び前記レイテンシ信号に応じて、第2の制御信号グループを生成する第2の制御部;
    前記第1の制御信号グループに応じて、並列データグループを第1の直列データグループに整列する第1の整列部;及び、
    前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを第2の直列データグループに整列する第2の整列部を含むことを特徴とする半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  2. 前記第1の制御部は、前記レイテンシ信号が入力されると、前記クロックを1分周、2分周及び4分周し、前記分周されたクロックを用いて、前記アドレスグループの各アドレスをそれぞれラッチして、前記第1の制御信号グループを生成することを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  3. 前記第2の制御部は、整列タイプ信号の論理値により、前記第2の制御信号グループの状態を制御することを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  4. 前記アドレスグループは、第1のアドレス、第2のアドレス及び第3のアドレスを含み、前記第2の制御部は、前記レイテンシ信号が入力されると、前記クロックを1分周し、前記第1のアドレスをラッチして、第1の制御信号を生成し、前記クロックを2分周し、前記第1のアドレス、前記第2のアドレス及び前記整列タイプ信号を組み合せることにより生成される信号をラッチして、第2の制御信号を生成し、前記クロックを4分周し、前記第3のアドレスをラッチして、第3の制御信号を生成し、前記第1の制御信号〜前記第3の制御信号を前記第2の制御信号グループとして出力することを特徴とする 請求項3に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  5. 前記第1の整列部は、前記第1の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを2:1で多重化する動作を複数回行い、前記第1の直列データグループを生成することを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  6. 前記第2の整列部は、前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを2:1で多重化する動作を複数回行い、前記第2の直列データグループを生成することを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  7. 前記クロックに応じて、前記第1の直列データグループ及び前記第2の直列データグループを組合せ、第3の直列データグループを出力するデータ組合せ部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  8. クロックを1分周し、これを用いた第1のアドレスのラッチにより生成される第1の制御信号に応じて、並列データグループを2:1で多重化する第1の多重化部;
    前記クロックを2分周し、これを用いた第2のアドレスのラッチにより生成される第2の制御信号に応じて、前記第1の多重化部から出力されるデータグループを2:1で多重化する第2の多重化部;
    前記クロックを4分周し、これを用いた第3のアドレスのラッチにより生成される第3の制御信号に応じて、第2の多重化部から出力されるデータグループを2:1で多重化する第3の多重化部;及び、
    前記クロックに応じて、前記第3の多重化部から出力されるデータグループを2:1で多重化して、直列データグループを出力する第4の多重化部を含むことを特徴とする半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  9. 前記第2の多重化部は四つのデータグループを出力し、前記第3の多重化部は2つのデータグループを出力し、前記第4の多重化部は前記第3の多重化部から出力される2つのデータグループの各ビットを交互に抽出して、前記直列データグループを出力することを特徴とする請求項8に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  10. 整列タイプ信号及びアドレスを組合せ、前記2の制御信号の状態を制御するタイプ制御部をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  11. アドレスグループ、クロック及びレイテンシ信号に応じて、第1の制御信号グループ及び第2の制御信号グループを生成するが、整列タイプ信号に応じて、前記第2の制御信号グループの状態を変更する制御部;
    前記第1の制御信号グループに応じて、並列データグループを第1の直列データグループに整列する第1の整列部;
    前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを第2の直列データグループに整列する第2の整列部;及び、
    前記クロックに応じて、前記第1の直列データグループ及び前記第2の直列データグループを組合せ、第3の直列データグループを出力するデータ組合せ部を含むことを特徴とする半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  12. 前記制御部は、
    前記アドレスグループ、前記クロック及び前記レイテンシ信号に応じて、前記第1の制御信号グループを生成する第1の制御部;
    前記整列タイプ信号及び前記アドレスグループに含まれるアドレスを組合せ、タイプ制御アドレスを生成するタイプ制御部;及び、
    前記クロック及び前記レイテンシ信号、前記アドレスグループに含まれるアドレス及び前記タイプ制御アドレスに応じて、前記第2の制御信号グループを生成する第2の制御部を含むことを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  13. 前記第1の制御部は、前記レイテンシ信号が入力されると、前記クロックを1分周、2分周及び4分周し、前記分周されたクロックを用いて、前記アドレスグループの各アドレスをそれぞれラッチして、前記第1の制御信号グループを生成することを特徴とする請求項12に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  14. 前記第2の制御部は、前記レイテンシ信号が入力されると、前記クロックを1分周、2分周及び4分周し、前記分周されたクロックを用いて、前記アドレスグループの各アドレス及び前記タイプ制御アドレスをそれぞれラッチして、前記第2の制御信号グループを生成することを特徴とする請求項12に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  15. 前記第1の整列部は、前記第1の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを2:1で多重化する動作を複数回行い、前記第1の直列データグループを生成することを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  16. 前記第2の整列部は、前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを2:1で多重化する動作を複数回行い、前記第2の直列データグループを生成することを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  17. 前記データ組合せ部は、前記第1の直列データグループ及び前記第2の直列データグループの各ビットを交互に抽出して、前記第3の直列データグループを出力することを特徴とする請求項11に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  18. 並列データグループを受信して整列し、前記整列された直列データグループを出力するための半導体メモリ装置のデータ整列回路であって、
    アドレスグループは、前記整列された直列データの順序を制御し、前記アドレスグループから第1の制御信号グループ及び第2の制御信号グループを生成する制御部;
    前記第1の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを整列して、第1の直列データグループを生成する第1の整列部;
    前記第2の制御信号グループに応じて、前記並列データグループを整列して、第2の直列データグループを生成する第2の整列部;及び、
    前記第1及び第2の直列データグループを組合せ、前記整列された直列データグループを生成するデータ組合せ部を含むことを特徴とする半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  19. 前記制御部は、
    前記第1の制御信号グループを生成するが、前記第1の制御信号グループのそれぞれの制御信号は、互いに異なるイネーブル区間を有する第1の制御部;
    タイプ制御信号に応じて、タイプ制御アドレスを生成するタイプ制御部;及び、
    前記第2の制御信号グループを生成するが、前記第2の制御信号グループのそれぞれの制御信号は、互いに異なるイネーブル区間を有する第2の制御部をさらに含み、
    前記第2の制御信号グループは、前記タイプ制御アドレスにより制御されることを特徴とする請求項18に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
  20. 前記第1の整列部及び前記第2の整列部は、それぞれ複数の多重化部を含み、
    前記複数の多重化部の第1の多重化部は、前記並列データグループを受信し、前記複数の多重化部の残りのそれぞれは、以前の多重化部の出力を受信し、前記複数の多重化部のそれぞれは、前記第1の制御信号グループ又は前記第2の制御信号グループの当該制御信号に応じることを特徴とする請求項19に記載の半導体メモリ装置のデータ整列回路。
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