JP2013232257A - Semiconductor device including multiport memory - Google Patents

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篤史 宮西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device including a multiport memory, in which a leak current of memory cells in a standby mode is reduced so as to achieve low power consumption.SOLUTION: A semiconductor device includes a memory unit (MP1) that has a plurality of memory cells which are selected on the basis of a first port address (ADDA) and a second port address (ADDB); and a mode switching control circuit (MS_CTL1) that generates a first control signal (STB) on the basis of a first operation mode setting signal (RSA) and a second operation mode setting signal (RSB). The device controls, on the basis of the first control signal, a voltage of a cell power supply wiring that supplies a power supply voltage to the plurality of memory cells.

Description

本発明は半導体装置に関し、たとえば、マルチポートメモリを備える半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, for example, a semiconductor device including a multiport memory.

半導体装置に搭載されるトランジスタの微細化に伴い、電源電圧およびトランジスタの閾値電圧の低電圧化が図られている。この結果、電源電圧が供給されている半導体装置において、トランジスタが動作していない状態(以下、スタンバイモード、と記載。)におけるトランジスタのリーク電流の増加が問題となる。なお、本明細書では、半導体装置に電源電圧を供給した状態でトランジスタが動作している状態を、通常動作モード、と記載する。SRAM(Static Random Access Memory)を内蔵する半導体装置の場合、スタンバイモードにあるSRAMは直前の通常動作モードにおけるデータを保持する必要がある。その結果、SRAMの記憶容量の増加とともに、スタンバイモードにあるSRAMのリーク電流、即ち、消費電流も増加する。   Along with miniaturization of transistors mounted on semiconductor devices, power supply voltages and threshold voltages of transistors are being reduced. As a result, in a semiconductor device to which a power supply voltage is supplied, an increase in the leakage current of the transistor in a state where the transistor is not operating (hereinafter referred to as a standby mode) becomes a problem. Note that in this specification, a state in which a transistor operates with a power supply voltage supplied to a semiconductor device is referred to as a normal operation mode. In the case of a semiconductor device incorporating an SRAM (Static Random Access Memory), the SRAM in the standby mode needs to hold data in the immediately preceding normal operation mode. As a result, as the storage capacity of the SRAM increases, the leakage current of the SRAM in the standby mode, that is, the consumption current also increases.

特開2003−67241号公報(特許文献1)は、シングルポートRAMを制御回路を介して2つのアクセスポートからアクセス可能としたデュアルポートメモリの省電力を実現する構成を開示する。各アクセスポートに接続される2つのユニットが共に省電力モードで作動している場合、制御回路の動作を停止させることでデュアルポートメモリの電力消費を抑制する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2003-67241 (Patent Document 1) discloses a configuration for realizing power saving of a dual port memory in which a single port RAM can be accessed from two access ports via a control circuit. When the two units connected to each access port are both operating in the power saving mode, the power consumption of the dual port memory is suppressed by stopping the operation of the control circuit.

特開平9−45079号公報(特許文献2)は、メモリセルに対して非同期に読み出し/書き込みが可能なデュアルポートRAMにおいて、各ポート毎に、データの読み出しおよび書き込みのタイミングおよび期間を設定する制御回路を設けた構成を開示する。これにより、同一のメモリセルに対する各ポートからのアクセスでデータが破壊されることを防止する。   Japanese Patent Laid-Open No. 9-45079 (Patent Document 2) discloses a control for setting timing and a period of data reading and writing for each port in a dual port RAM capable of reading / writing asynchronously with respect to a memory cell. A configuration provided with a circuit is disclosed. This prevents data from being destroyed by access from the respective ports to the same memory cell.

特開2004−206745号公報(特許文献3)は、このSRAMのリーク電流を低減させる構成を開示している。特許文献3では、SRAMが有するメモリセルへ供給する電源電圧を、スタンバイモードと通常動作モードにおいて、スイッチとトランジスタで変化させることにより、SRAMのリーク電流を低減させている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2004-206745 (Patent Document 3) discloses a configuration for reducing the leakage current of the SRAM. In Patent Document 3, the power supply voltage supplied to the memory cell included in the SRAM is changed between the switch and the transistor in the standby mode and the normal operation mode, thereby reducing the leakage current of the SRAM.

特開2003−67241号公報JP 2003-67241 A 特開平9−45079号公報JP 9-45079 A 特開2004−206745号公報JP 2004-206745 A

特許文献1は、デュアルポートメモリが有するメモリセルの省電力機能を有しておらず、スタンバイモードにおいて、メモリセルのリーク電流に起因する電力消費を抑制することができない。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   Patent Document 1 does not have a power saving function of a memory cell included in a dual port memory, and cannot suppress power consumption caused by a leak current of the memory cell in the standby mode. Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施の形態によれば、各々は第1および第2の電源ノードを有する複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、複数のメモリセルのそれぞれ第1の電源ノードに接続されるセル電源配線と、それぞれ供給される第1アドレスおよび第2アドレスに基づきメモリセルを選択する第1ポートおよび第2ポートと、第1の電源配線とセル電源配線に接続され、セル電源配線の電圧を制御するセル電源電圧制御回路と、第1ポートおよび第2ポートの動作モードを各々設定する第1動作モード設定信号および第2動作モード設定信号に基づき第1制御信号を生成するモード切替制御回路と、を備え、セル電源電圧制御回路は、第1制御信号に基づき、第1ポートおよび第2ポートの少なくとも一方が通常動作モードの場合はセル電源配線の電圧を第1の電圧レベルに設定し、第1ポートおよび第2ポートがともにスタンバイモードの場合はセル電源配線の電圧を、第1の電圧レベルから第2の電源ノードの電圧に近づける方向に変動させた第2の電圧レベルに設定する、マルチポートメモリを備える半導体装置である。   According to one embodiment, a memory cell array having a plurality of memory cells each having a first and a second power supply node, a cell power supply line connected to the first power supply node of each of the plurality of memory cells, A cell power supply for controlling the voltage of the cell power supply wiring connected to the first and second ports for selecting the memory cells based on the first address and the second address supplied, respectively, the first power supply wiring and the cell power supply wiring A voltage control circuit; and a mode switching control circuit that generates a first control signal based on a first operation mode setting signal and a second operation mode setting signal that respectively set the operation mode of the first port and the second port; The cell power supply voltage control circuit determines the voltage of the cell power supply wiring based on the first control signal when at least one of the first port and the second port is in the normal operation mode. When the first voltage level is set and both the first port and the second port are in the standby mode, the voltage of the cell power supply line is changed from the first voltage level toward the voltage of the second power supply node. A semiconductor device comprising a multi-port memory set to a second voltage level.

前記一実施の形態によれば、マルチポートメモリを備えた半導体装置のスタンバイモードにおけるメモリセルの消費電流を削減することが可能となる。   According to the embodiment, it is possible to reduce the current consumption of the memory cell in the standby mode of the semiconductor device including the multiport memory.

実施の形態1に係るマルチポートメモリを備える半導体装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a semiconductor device including a multiport memory according to a first embodiment. 実施の形態1に係るデュアルポートメモリの構成図である。1 is a configuration diagram of a dual port memory according to a first embodiment. 実施の形態1に係るメモリセルの回路図である。3 is a circuit diagram of a memory cell according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係るデュアルポートメモリの詳細な回路図である。4 is a detailed circuit diagram of a dual port memory according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係るセル電源電圧制御回路の回路図である。2 is a circuit diagram of a cell power supply voltage control circuit according to the first embodiment. FIG. 実施の形態1に係るデュアルポートメモリの動作を説明するタイミング図である。FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the dual port memory according to the first embodiment. 実施の形態2に係るマルチポートメモリを備える半導体装置の構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a semiconductor device including a multiport memory according to a second embodiment. 実施の形態2に係るデュアルポートメモリの構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a dual port memory according to a second embodiment. 実施の形態2に係るデュアルポートメモリの詳細な回路図である。4 is a detailed circuit diagram of a dual port memory according to a second embodiment. FIG. 実施の形態2に係るビット線プリチャージ回路の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a bit line precharge circuit according to a second embodiment. 実施の形態2に係るビット線プリチャージ回路の動作を説明するタイミング図である。FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the bit line precharge circuit according to the second embodiment. 実施の形態2に係るデュアルポートメモリの動作を説明するタイミング図である。FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the dual port memory according to the second embodiment. 実施の形態2の変形例に係るデュアルポートメモリの構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a dual port memory according to a modification of the second embodiment. 実施の形態3に係るマルチポートメモリを備える半導体装置の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a semiconductor device including a multiport memory according to a third embodiment. 実施の形態3に係るマルチポートメモリを備える半導体装置の動作を説明するタイミング図である。FIG. 10 is a timing diagram illustrating an operation of a semiconductor device including a multiport memory according to a third embodiment.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載ある場合を除き、必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の図面において、同一の参照符号や参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、実施の形態の説明において、同一の参照符号等を付した部分等に対しては、重複する説明は繰り返さない場合がある。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the description of the embodiment, reference to the number, amount, and the like is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the drawings of the embodiments, the same reference numerals and reference numerals represent the same or corresponding parts. Further, in the description of the embodiments, the overlapping description may not be repeated for the portions with the same reference numerals and the like.

<実施の形態1>
図1を参照して、実施の形態1に係るマルチポートメモリを備える半導体装置LSI(以下、半導体装置と記載。)の構成を説明する。
<Embodiment 1>
A configuration of a semiconductor device LSI (hereinafter referred to as a semiconductor device) including the multiport memory according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

半導体装置LSIは、第1の機能ブロックFB_A、第2の機能ブロックFB_B、およびデュアルポートメモリDP_SRAMを備える。第1の機能ブロックFB_Aは、例えば、CPU(中央処理装置)やDSP(デジタルシグナルプロセッサ)であり、画像データを1次的にデュアルポートメモリDP_SRAMへ出力する。第2の機能ブロックFB_Bは、デュアルポートメモリDP_SRAMに格納されているデータを、画像を描写するための装置に送り出す。   The semiconductor device LSI includes a first functional block FB_A, a second functional block FB_B, and a dual port memory DP_SRAM. The first functional block FB_A is, for example, a CPU (Central Processing Unit) or a DSP (Digital Signal Processor), and outputs image data to the dual port memory DP_SRAM primarily. The second functional block FB_B sends the data stored in the dual port memory DP_SRAM to a device for rendering an image.

デュアルポートメモリDP_SRAMはAポートおよびBポートを有し、両ポートにおいて、非同期にデータの読み出しまたは書き込みが可能である。第1の機能ブロックFB_AはAポートと接続され、第2の機能ブロックFB_BはBポートと接続される。デュアルポートメモリDP_SRAMは、メモリ部MP1およびモード切替制御回路MS_CTL1を備える。   The dual port memory DP_SRAM has an A port and a B port, and data can be read or written asynchronously at both ports. The first functional block FB_A is connected to the A port, and the second functional block FB_B is connected to the B port. The dual port memory DP_SRAM includes a memory unit MP1 and a mode switching control circuit MS_CTL1.

デュアルポートメモリDP_SRAMは、各機能ブロックが出力するクロックCLKAおよびクロックCLKBに基づき読み出し動作および書き込み動作を行う。この読み出し動作および書き込み動作の指定は、動作制御信号CENA、および制御信号CTLAと、動作制御信号CENB、および制御信号CTLBとにより、AポートおよびBポート毎に設定される。メモリ部MP1が備えるメモリセルは、アドレスADDAおよびアドレスADDBで指定され、読み出し動作の場合、メモリセルのデータは出力データQAおよび出力データQBとして出力される。書き込み動作の場合、入力データDAおよび入力データDBがメモリセルに書き込まれる。   The dual port memory DP_SRAM performs a read operation and a write operation based on the clock CLKA and the clock CLKB output from each functional block. The designation of the read operation and the write operation is set for each A port and B port by the operation control signal CENA, the control signal CTLA, the operation control signal CENB, and the control signal CTLB. A memory cell included in the memory unit MP1 is designated by an address ADDA and an address ADDB, and in a read operation, data in the memory cell is output as output data QA and output data QB. In the case of a write operation, input data DA and input data DB are written into the memory cell.

モード切替制御回路MS_CTL1は、第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_Bが出力するモード設定信号RSAおよびモード設定信号RSBに基づき、AポートおよびBポートを、各々、スタンバイモードまたは通常動作モードに設定する。AポートおよびBポートに対して設定されたモードに応じて、モード切替制御回路MS_CTL1は、スタンバイ信号STB、ABポート電源遮断信号AB_PC、およびABポートワード線抑制信号AB_WCによりメモリ部MP1への供給電圧を制御する。   The mode switching control circuit MS_CTL1 sets the A port and the B port to the standby mode or the normal operation mode based on the mode setting signal RSA and the mode setting signal RSB output from the first functional block FB_A and the second functional block FB_B, respectively. Set to. According to the mode set for the A port and the B port, the mode switching control circuit MS_CTL1 supplies the supply voltage to the memory unit MP1 by the standby signal STB, the AB port power cut-off signal AB_PC, and the AB port word line suppression signal AB_WC. To control.

図2を参照して、実施の形態1に係るデュアルポートメモリDP_SRAMの構成を説明する。   The configuration of the dual port memory DP_SRAM according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

デュアルポートメモリDP_SRAMは、メモリセルアレイMA、Aポートワード線選択回路A_WX、Bポートワード線選択回路B_WX、ABポートI/O部AB_PT、および制御部PT_CTLを備える。モード切替制御回路MS_CTL1は、制御部PT_CTLの一部を構成する。従って、図1に示すメモリ部MP1は、モード切替制御回路MS_CTL1以外のデュアルポートメモリDP_SRAMを構成する部分となる。   The dual port memory DP_SRAM includes a memory cell array MA, an A port word line selection circuit A_WX, a B port word line selection circuit B_WX, an AB port I / O unit AB_PT, and a control unit PT_CTL. The mode switching control circuit MS_CTL1 constitutes a part of the control unit PT_CTL. Accordingly, the memory unit MP1 shown in FIG. 1 is a part constituting the dual port memory DP_SRAM other than the mode switching control circuit MS_CTL1.

メモリセルアレイMAは、アレイ状に配置された複数のメモリセルMC、行方向に延在する複数のAポートワード線wd_A、およびBポートワード線wd_Bと、列方向に延在する複数のAポートビット線対blt_A/blb_A、および複数のBポートビット線対blt_B/blb_Bとを有する。メモリセルMCはデュアルポートメモリセルであり、第1の機能ブロックFB_AとはAポートワード線wd_AおよびAポートビット線blt_A/blb_Aを介して、第2の機能ブロックFB_BとはBポートワード線wd_BおよびBポートビット線blt_B/blb_Bを介して、各々データのやり取りを行う。   The memory cell array MA includes a plurality of memory cells MC arranged in an array, a plurality of A port word lines wd_A and B port word lines wd_B extending in the row direction, and a plurality of A port bits extending in the column direction. It has a line pair blt_A / blb_A and a plurality of B port bit line pairs blt_B / blb_B. The memory cell MC is a dual port memory cell, and is connected to the first functional block FB_A via the A port word line wd_A and the A port bit line blt_A / blb_A, and from the second functional block FB_B to the B port word line wd_B and Data is exchanged via the B port bit line blt_B / blb_B.

ABポートI/O部AB_PTは、Aポートビット線対blt_A/blb_Aと接続されるAポートI/O回路A_IO、およびBポートビット線対blt_B/blb_Bと接続されるBポートI/O回路B_IOを複数有する。第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_BのメモリセルMCに対する読み出し動作または書き込み動作は、各々、第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_Bから互いに独立して(即ち、非同期に)供給される。   AB port I / O unit AB_PT includes A port I / O circuit A_IO connected to A port bit line pair blt_A / blb_A and B port I / O circuit B_IO connected to B port bit line pair blt_B / blb_B. Have multiple. The read operation or the write operation with respect to the memory cell MC of the first functional block FB_A and the second functional block FB_B is independent from each other from the first functional block FB_A and the second functional block FB_B (that is, asynchronously). ) Supplied.

このAポートI/O回路A_IOとBポートI/O回路B_IOの読み出しや書き込み等の動作は、制御信号CTLA、クロックCLKA、および動作制御信号CENAと、制御信号CTLB、クロックCLKB、および動作制御信号CENBとに基づき制御される。Aポートワード線選択回路A_WXおよびBポートワード線選択回路B_WXは、各々、アドレスADDAおよびアドレスADDBに基づきAポートワード線wd_AおよびBポートワード線wd_Bを選択する。   Operations such as reading and writing of the A port I / O circuit A_IO and the B port I / O circuit B_IO are performed by a control signal CTLA, a clock CLKA, an operation control signal CENA, a control signal CTLB, a clock CLKB, and an operation control signal. Control based on CENB. A port word line selection circuit A_WX and B port word line selection circuit B_WX select A port word line wd_A and B port word line wd_B based on address ADDA and address ADDB, respectively.

図3を参照して、実施の形態1に係るメモリセルMCの回路図を説明する。
図3(a)に示すメモリセルMCはデュアルポートメモリである。メモリセルMCは、p型MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタML1およびn型MOSトランジスタMD1で構成されるインバータとp型MOSトランジスタML2およびn型MOSトランジスタMD2で構成されるインバータでフリップフロップを構成する。フリップフロップの一方の出力はn型MOSトランジスタMT1aおよびn型MOSトランジスタMT1bを介して、各々、Aポートビット線blt_AおよびBポートビット線blt_Bと接続される。フリップフロップの他方の出力はn型MOSトランジスタMT2aおよびn型MOSトランジスタMT2bを介して、各々、Aポートビット線blb_AおよびBポートビット線blb_Bと接続される。
A circuit diagram of the memory cell MC according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The memory cell MC shown in FIG. 3A is a dual port memory. Memory cell MC forms a flip-flop with an inverter formed of a p-type MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor ML1 and an n-type MOS transistor MD1, and an inverter formed of a p-type MOS transistor ML2 and an n-type MOS transistor MD2. One output of the flip-flop is connected to the A port bit line blt_A and the B port bit line blt_B via the n-type MOS transistor MT1a and the n-type MOS transistor MT1b, respectively. The other output of the flip-flop is connected to A port bit line blb_A and B port bit line blb_B via n type MOS transistor MT2a and n type MOS transistor MT2b, respectively.

nウエル領域に形成されるp型MOSトランジスタML1およびML2は、そのソースが電源配線ddと接続され、そのnウエル領域は電源配線bpと接続される。pウエル領域に形成されるn型MOSトランジスタMD1およびMD2は、そのソースがセル電源配線sscと接続され、そのpウエルは電源配線bnと接続される。同様に、n型MOSトランジスタMT1a、MT2a、MT1b、およびMT2bが形成されるp型ウエルは電源配線bnと接続される。   In the p-type MOS transistors ML1 and ML2 formed in the n-well region, the sources are connected to the power supply wiring dd, and the n-well region is connected to the power supply wiring bp. The n-type MOS transistors MD1 and MD2 formed in the p-well region have their sources connected to the cell power supply line ssc and their p-wells connected to the power supply line bn. Similarly, the p-type well in which the n-type MOS transistors MT1a, MT2a, MT1b, and MT2b are formed is connected to the power supply line bn.

図3(b)に示すメモリセルMCはデュアルポートメモリセルである。図3(a)に示すメモリセルMCと異なり、p型MOSトランジスタML1およびML2のソースはセル電源配線ddcと接続され、n型MOSトランジスタMD1およびMD2のソースは電源配線ssと接続される。   The memory cell MC shown in FIG. 3B is a dual port memory cell. Unlike the memory cell MC shown in FIG. 3A, the sources of the p-type MOS transistors ML1 and ML2 are connected to the cell power supply wiring ddc, and the sources of the n-type MOS transistors MD1 and MD2 are connected to the power supply wiring ss.

図4を参照して、実施の形態1に係るデュアルポートメモリDP_SRAMの詳細な回路図を説明する。   A detailed circuit diagram of the dual port memory DP_SRAM according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

メモリセルアレイMAは、行方向および列方向にアレイ状に配置された、図3(a)に示す複数のメモリセルMCを有する。Aポートワード線選択回路A_WXは、アドレスADDAで指定されるいずれか1つのAポートワード線wd_Aを選択してハイレベルとする。Bポートワード線選択回路B_WXは、アドレスADDBで指定されるいずれか1つのBポートワード線wd_Bを選択してハイレベルとする。ABポートワード線不活性化回路AB_WNは、Aポートワード線wd_AおよびBポートワード線wd_Bと各々ドレインが接続されるn型MOSトランジスタMwaおよびn型MOSトランジスタMwbを複数有する。各トランジスタのゲートはABポートワード線抑制信号AB_WCと接続され、ソースは電源配線ssと接続される。   The memory cell array MA has a plurality of memory cells MC shown in FIG. 3A arranged in an array in the row direction and the column direction. The A port word line selection circuit A_WX selects any one A port word line wd_A designated by the address ADDA and sets it to the high level. The B port word line selection circuit B_WX selects any one of the B port word lines wd_B specified by the address ADDB and sets it to the high level. AB port word line inactivating circuit AB_WN has a plurality of n-type MOS transistors Mwa and n-type MOS transistors Mwb each having a drain connected to A port word line wd_A and B port word line wd_B. The gate of each transistor is connected to AB port word line suppression signal AB_WC, and the source is connected to power supply line ss.

ABポートI/O部AB_PTは、Aポートビット線対blt_A/blb_Aと接続されるAポートI/O回路A_IOと、Bポートビット線対blt_B/blb_Bと接続されるBポートI/O回路B_IOとを複数有する。AポートI/O回路A_IOとBポートI/O回路B_IOは、各々、動作制御信号CENA、クロックCLKA、および制御信号CTLAと、動作制御信号CENB、クロックCLKB、および制御信号CTLBで設定された読み出し動作または書き込み動作を行う。   The AB port I / O unit AB_PT includes an A port I / O circuit A_IO connected to the A port bit line pair blt_A / blb_A, and a B port I / O circuit B_IO connected to the B port bit line pair blt_B / blb_B. A plurality. The A port I / O circuit A_IO and the B port I / O circuit B_IO are respectively read by the operation control signal CENA, the clock CLKA, and the control signal CTLA, and the operation control signal CENB, the clock CLKB, and the control signal CTLB. Perform an operation or write operation.

ABポートI/O電源遮断回路AB_PWNは、AポートI/O回路A_IO、BポートI/O回路B_IO、Aポート制御回路A_CTL、およびBポート制御回路B_CTLへ電源電圧Vddを供給するp型MOSトランジスタMpcを有する。p型MOSトランジスタMpcのソースは電源配線ddと接続され、そのゲートはABポート電源遮断信号AB_PCと接続される。p型MOSトランジスタMpcのドレインは、それぞれのAポートI/O回路A_IO、BポートI/O回路B_IO、Aポート制御回路A_CTL、およびBポート制御回路B_CTLの電源(図示せず)と接続される。Aポートワード線選択回路A_WX、およびBポートワード線選択回路B_WXも同様に、ABポート電源遮断信号AB_PCでその導通状態が制御されるp型MOSトランジスタMpcを介して電源電圧Vddの供給が制御される。   AB port I / O power supply cutoff circuit AB_PWN is a p-type MOS transistor that supplies power supply voltage Vdd to A port I / O circuit A_IO, B port I / O circuit B_IO, A port control circuit A_CTL, and B port control circuit B_CTL Has Mpc. The source of the p-type MOS transistor Mpc is connected to the power supply wiring dd, and the gate thereof is connected to the AB port power supply cutoff signal AB_PC. The drain of the p-type MOS transistor Mpc is connected to the power supply (not shown) of each A port I / O circuit A_IO, B port I / O circuit B_IO, A port control circuit A_CTL, and B port control circuit B_CTL. . Similarly, the supply of the power supply voltage Vdd is controlled through the p-type MOS transistor Mpc whose conduction state is controlled by the AB port power supply cutoff signal AB_PC in the same way as for the A port word line selection circuit A_WX and the B port word line selection circuit B_WX. The

AポートI/O回路A_IOが読み出したメモリセルMCのデータは、出力データQAとして第1の機能ブロックFB_Aへ出力される。同様に、BポートI/O回路B_IOが読み出したメモリセルMCのデータは、出力データQBとして第2の機能ブロックFB_Bへ出力される。第1の機能ブロックFB_Aが出力する入力データDAはAポートI/O回路A_IOへ入力され、メモリセルMCへ書き込まれる。同様に、第2の機能ブロックFB_Bが出力する入力データDBはBポートI/O回路B_IOへ入力され、メモリセルMCへ書き込まれる。デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートに対する上記読み出し動作または書き込み動作は、各ポートにおいて非同期に行われる。   The data of the memory cell MC read by the A port I / O circuit A_IO is output as the output data QA to the first functional block FB_A. Similarly, the data of the memory cell MC read by the B port I / O circuit B_IO is output as the output data QB to the second functional block FB_B. Input data DA output from the first functional block FB_A is input to the A port I / O circuit A_IO and written to the memory cell MC. Similarly, the input data DB output from the second functional block FB_B is input to the B port I / O circuit B_IO and written to the memory cell MC. The read operation or write operation for the A port and B port of the dual port memory DP_SRAM is performed asynchronously at each port.

Aポート制御回路A_CTLは、Aポートワード線選択回路A_WX、およびAポートI/O回路A_IOの動作を制御する。同様に、Bポート制御回路B_CTLは、Bポートワード線選択回路B_WX、およびBポートI/O回路B_IOの動作を制御する。セル電源電圧制御回路VC_CTLaは、後述の通り、スタンバイ信号STBに応答して、図3(a)に示すメモリセルMCのセル電源配線sscの電圧を制御する。   The A port control circuit A_CTL controls operations of the A port word line selection circuit A_WX and the A port I / O circuit A_IO. Similarly, the B port control circuit B_CTL controls the operation of the B port word line selection circuit B_WX and the B port I / O circuit B_IO. As will be described later, the cell power supply voltage control circuit VC_CTLa controls the voltage of the cell power supply wiring ssc of the memory cell MC shown in FIG. 3A in response to the standby signal STB.

モード切替制御回路MS_CTL1は、AND回路10および電源制御信号生成回路11を有する。AND回路10は、入力されたモード設定信号RSAおよびモード設定信号RSBの論理積である信号RSABを出力する。両モード設定信号とも2値の値を有し、デュアルポートメモリDP_SRAMの各ポートを、ハイレベルの場合スタンバイモードに、ロウレベルの場合通常動作モードに設定する。デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートがいずれもスタンバイモードに設定されている場合、信号RSABはハイレベルを出力する。AポートおよびBポートの少なくとも一方が通常動作モードに設定されている場合、信号RSABはロウレベルを出力する。   The mode switching control circuit MS_CTL1 includes an AND circuit 10 and a power supply control signal generation circuit 11. The AND circuit 10 outputs a signal RSAB that is a logical product of the input mode setting signal RSA and mode setting signal RSB. Both mode setting signals have binary values, and each port of the dual port memory DP_SRAM is set to the standby mode when it is at a high level, and to the normal operation mode when it is at a low level. When both the A port and the B port of the dual port memory DP_SRAM are set to the standby mode, the signal RSAB outputs a high level. When at least one of the A port and the B port is set to the normal operation mode, the signal RSAB outputs a low level.

電源制御信号生成回路11は、信号RSABがロウレベルからハイレベルに変化すると、適宜設定された遅延時間の経過後に、スタンバイ信号STBをハイレベルからロウレベルに変化させ、ABポートワード線抑制信号AB_WCおよびABポート電源遮断信号AB_PCを、いずれもロウレベルからハイレベルに変化させる。   When the signal RSAB changes from the low level to the high level, the power supply control signal generation circuit 11 changes the standby signal STB from the high level to the low level after the elapse of a set delay time, and the AB port word line suppression signals AB_WC and AB The port power supply cutoff signal AB_PC is changed from low level to high level.

ABポート電源遮断信号AB_PCがロウレベルからハイレベルに変化すると、AポートI/O回路A_IOおよびBポートI/O回路B_IOへ電源電圧Vddを供給していたp型MOSトランジスタMpcは導通状態から非導通状態に変化する。同様に、Aポートワード線選択回路A_WX、Bポートワード線選択回路B_WX、Aポート制御回路A_CTL、およびBポート制御回路B_CTLへ電源電圧Vddを供給していたp型MOSトランジスタMpcも非導通状態となる。この結果、AポートおよびBポートともスタンバイモードにあるデュアルポートメモリDP_SRAMの消費電流は、通常動作モードと比較して、大幅に低減する。   When the AB port power supply cutoff signal AB_PC changes from low level to high level, the p-type MOS transistor Mpc that has supplied the power supply voltage Vdd to the A port I / O circuit A_IO and the B port I / O circuit B_IO is changed from the conductive state to the nonconductive state. Change to state. Similarly, the p-type MOS transistor Mpc that has supplied the power supply voltage Vdd to the A port word line selection circuit A_WX, the B port word line selection circuit B_WX, the A port control circuit A_CTL, and the B port control circuit B_CTL is also turned off. Become. As a result, the current consumption of the dual port memory DP_SRAM in which the A port and the B port are both in the standby mode is significantly reduced as compared with the normal operation mode.

スタンバイモード時、Aポートワード線選択回路A_WXおよびBポートワード線選択回路B_WXへの電源電圧Vddの供給が遮断されると、ABポートワード線不活性化回路AB_WNのn型MOSトランジスタMwaおよびMwbは、Aポートワード線wd_AおよびBポートワード線wd_Bの電圧を電源電圧Vssに設定する。   In the standby mode, when the supply of the power supply voltage Vdd to the A port word line selection circuit A_WX and the B port word line selection circuit B_WX is cut off, the n-type MOS transistors Mwa and Mwb of the AB port word line inactivation circuit AB_WN The voltages of the A port word line wd_A and the B port word line wd_B are set to the power supply voltage Vss.

図5を参照して、実施の形態1に係るセル電源電圧制御回路VC_CTLa、VC_CTLb、およびVC_CTLcの回路図を説明する。   A circuit diagram of cell power supply voltage control circuits VC_CTLa, VC_CTLb, and VC_CTLc according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図5(a)は、図3(a)に示すメモリセルMCで実施の形態1に係るメモリセルアレイMAを構成した場合の、図4に示すセル電源配線sscの電圧を制御するセル電源電圧制御回路VC_CTLaの具体的構成である。セル電源電圧制御回路VC_CTLaは、スタンバイ信号STBでその導通状態が制御されるn型MOSトランジスタM41a(電源スイッチ)、抵抗Ra、およびダイオード接続されたn型MOSトランジスタM42aを有する。n型MOSトランジスタM41aのドレイン、抵抗Raの一端、およびn型MOSトランジスタM42aのドレイン・ゲートは、メモリセルアレイMAに含まれる各メモリセルMCのセル電源配線sscと接続される。n型MOSトランジスタM41aのソース、抵抗Raの他端、およびn型MOSトランジスタM42aのソースは電源配線ssと接続される。   5A shows a cell power supply voltage control for controlling the voltage of the cell power supply line ssc shown in FIG. 4 when the memory cell array MA according to the first embodiment is constituted by the memory cells MC shown in FIG. This is a specific configuration of the circuit VC_CTLa. The cell power supply voltage control circuit VC_CTLa includes an n-type MOS transistor M41a (power switch) whose conduction state is controlled by a standby signal STB, a resistor Ra, and a diode-connected n-type MOS transistor M42a. The drain of n-type MOS transistor M41a, one end of resistor Ra, and the drain / gate of n-type MOS transistor M42a are connected to cell power supply line ssc of each memory cell MC included in memory cell array MA. The source of n-type MOS transistor M41a, the other end of resistor Ra, and the source of n-type MOS transistor M42a are connected to power supply line ss.

スタンバイ信号STBがハイレベルになるとn型MOSトランジスタM41aは導通状態となり、セル電源配線sscの電圧は電源配線ssの電圧である電源電圧Vssと等しくなる。スタンバイ信号STBがロウレベルになるとn型MOSトランジスタM41aは非導通状態となり、セル電源配線sscの電圧はメモリセルMCのリーク電流とダイオード接続されたn型MOSトランジスタM42aおよび抵抗Raに流れる電流との関係で定まる。この結果、スタンバイ信号STBがロウレベルの期間におけるセル電源配線sscの電圧は、電源電圧Vssから上昇した値となる。   When the standby signal STB becomes high level, the n-type MOS transistor M41a becomes conductive, and the voltage of the cell power supply wiring ssc becomes equal to the power supply voltage Vss which is the voltage of the power supply wiring ss. When the standby signal STB becomes low level, the n-type MOS transistor M41a becomes non-conductive, and the voltage of the cell power supply line ssc is the relationship between the leak current of the memory cell MC and the current flowing through the diode-connected n-type MOS transistor M42a and the resistor Ra. Determined by As a result, the voltage of the cell power supply wiring ssc during the period when the standby signal STB is at the low level becomes a value increased from the power supply voltage Vss.

AポートおよびBポートの少なくとも一方が通常動作モードに設定されている場合、図3(a)に示すメモリセルMCのp型MOSトランジスタML1およびML2の各ソースに接続される配線(p側電源ノード)には電源電圧Vddが印加される。一方、メモリセルMCのn型MOSトランジスタMD1およびMD2の各ソースに接続される配線(n側電源ノード)には、セル電源配線sscを介して電源電圧Vssが印加される。AポートおよびBポートがともにスタンバイモードに設定されている場合、n側電源ノードの電圧は、電源電圧Vssから電源電圧Vddが印加されているp側電源ノードの電圧に近づく方向に変動、即ち、電源電圧Vssより上昇した値に設定される。   When at least one of the A port and the B port is set to the normal operation mode, the wiring (p-side power supply node) connected to the sources of the p-type MOS transistors ML1 and ML2 of the memory cell MC shown in FIG. ) Is applied with a power supply voltage Vdd. On the other hand, the power supply voltage Vss is applied to the wiring (n-side power supply node) connected to the sources of the n-type MOS transistors MD1 and MD2 of the memory cell MC via the cell power supply wiring ssc. When both the A port and the B port are set to the standby mode, the voltage of the n-side power supply node fluctuates in a direction approaching the voltage of the p-side power supply node to which the power supply voltage Vdd is applied from the power supply voltage Vss, that is, The value is set higher than the power supply voltage Vss.

この結果、デュアルポートメモリDP_SRAMが有するメモリセルアレイMAのリーク電流は、AポートおよびBポートがいずれもスタンバイモードに設定されると、通常動作モードにおけるメモリセルアレイMAの消費電流に対して大幅に低減する。スタンバイモード時におけるセル電源配線sscの電圧は、通常動作モード時においてメモリセルMCが保持していたデータを破壊することなく保持し得る電源電圧に設定される。   As a result, the leakage current of the memory cell array MA included in the dual port memory DP_SRAM is greatly reduced with respect to the current consumption of the memory cell array MA in the normal operation mode when both the A port and the B port are set to the standby mode. . The voltage of the cell power supply line ssc in the standby mode is set to a power supply voltage that can hold the data held in the memory cell MC without destroying it in the normal operation mode.

n型MOSトランジスタM41aが非導通状態の場合において、n型MOSトランジスタM42aのみでセル電源配線sscの電圧を所望の値にできる場合、抵抗Raは省略し、n型MOSトランジスタM41aおよびn型MOSトランジスタM42aでセル電源電圧制御回路VC_CTLaを構成しても良い。   In the case where the n-type MOS transistor M41a is non-conductive, if the voltage of the cell power supply line ssc can be set to a desired value only by the n-type MOS transistor M42a, the resistor Ra is omitted, and the n-type MOS transistor M41a and the n-type MOS transistor The cell power supply voltage control circuit VC_CTLa may be configured by M42a.

図5(b)は、図3(b)に示すメモリセルMCで実施の形態1に係るメモリセルアレイMAを構成した場合の、セル電源配線ddcの電圧を制御するセル電源電圧制御回路VC_CTLbの構成を示す。セル電源電圧制御回路VC_CTLbは、スタンバイ信号/STBでその導通状態が制御されるp型MOSトランジスタM41b(電源スイッチ)、抵抗Rb、およびダイオード接続されたp型MOSトランジスタM42bを有する。スタンバイ信号/STBはスタンバイ信号STBと逆相の信号であり、図4に示す電源制御信号生成回路11で生成する。p型MOSトランジスタM41bのドレイン、抵抗Rbの一端、およびp型MOSトランジスタM42bのドレイン・ゲートは、メモリセルアレイMAに含まれる各メモリセルのセル電源配線ddcと接続される。p型MOSトランジスタM41bのソース、抵抗Rbの他端、およびp型MOSトランジスタM42bのソースは電源配線ddと接続される。   FIG. 5B shows the configuration of the cell power supply voltage control circuit VC_CTLb that controls the voltage of the cell power supply wiring ddc when the memory cell array MA according to the first embodiment is configured with the memory cells MC shown in FIG. Indicates. Cell power supply voltage control circuit VC_CTLb has p-type MOS transistor M41b (power switch) whose conduction state is controlled by standby signal / STB, resistor Rb, and diode-connected p-type MOS transistor M42b. The standby signal / STB is a signal having a phase opposite to that of the standby signal STB, and is generated by the power supply control signal generation circuit 11 shown in FIG. The drain of p-type MOS transistor M41b, one end of resistor Rb, and the drain / gate of p-type MOS transistor M42b are connected to cell power supply wiring ddc of each memory cell included in memory cell array MA. The source of the p-type MOS transistor M41b, the other end of the resistor Rb, and the source of the p-type MOS transistor M42b are connected to the power supply line dd.

スタンバイ信号/STBがロウレベルになると電源スイッチであるp型MOSトランジスタM41bが導通状態となり、セル電源配線ddcの電圧は電源配線ddの電圧である電源電圧Vddと等しくなる。スタンバイ信号/STBがハイレベルになると、セル電源配線ddcの電圧はメモリセルMCのリーク電流とダイオード接続されたp型MOSトランジスタM42bおよび抵抗Rbに流れる電流との関係で定まる。この結果、スタンバイ信号/STBがハイレベルの期間におけるセル電源配線ddcの電圧は電源電圧Vddより低下し、メモリセルMCのリーク電流は減少する。   When the standby signal / STB becomes low level, the p-type MOS transistor M41b which is a power switch becomes conductive, and the voltage of the cell power supply wiring ddc becomes equal to the power supply voltage Vdd which is the voltage of the power supply wiring dd. When standby signal / STB goes high, the voltage of cell power supply line ddc is determined by the relationship between the leakage current of memory cell MC and the current flowing through diode-connected p-type MOS transistor M42b and resistor Rb. As a result, the voltage of the cell power supply wiring ddc during the period when the standby signal / STB is at the high level is lower than the power supply voltage Vdd, and the leakage current of the memory cell MC is reduced.

AポートおよびBポートの少なくとも一方が通常動作モードに設定されている場合(スタンバイ信号/STBがロウレベル)、図3(b)に示すメモリセルMCのn型MOSトランジスタMD1およびMD2の各ソースに接続される配線(n側電源ノード)には電源電圧Vssが印加される。一方、メモリセルMCのp型MOSトランジスタML1およびML2の各ソースに接続される配線(p側電源ノード)には、セル電源配線ddcを介して電源電圧Vddが印加される。AポートおよびBポートがともにスタンバイモードに設定されている場合(スタンバイ信号/STBがハイレベル)、p側電源ノードの電圧は、電源電圧Vddから電源電圧Vssが印加されているn側電源ノードの電圧に近づく方向に変動、即ち、電源電圧Vddから低下した値に設定される。   When at least one of the A port and the B port is set to the normal operation mode (standby signal / STB is low level), it is connected to each source of the n-type MOS transistors MD1 and MD2 of the memory cell MC shown in FIG. A power supply voltage Vss is applied to the wiring (n-side power supply node). On the other hand, power supply voltage Vdd is applied to the wiring (p-side power supply node) connected to the sources of p-type MOS transistors ML1 and ML2 of memory cell MC via cell power supply wiring ddc. When both the A port and the B port are set to the standby mode (the standby signal / STB is at the high level), the voltage of the p-side power supply node is that of the n-side power supply node to which the power supply voltage Vss is applied from the power supply voltage Vdd. It is set to a value that fluctuates in the direction approaching the voltage, that is, a value that has decreased from the power supply voltage Vdd.

この結果、デュアルポートメモリDP_SRAMが有するメモリセルアレイMAのリーク電流は、AポートおよびBポートがいずれもスタンバイモードに設定されると、通常動作モードにおけるメモリセルアレイMAの消費電流に対して大幅に低減する。スタンバイモード時におけるセル電源配線ddcの電圧は、通常動作モード時においてメモリセルMCが保持していたデータを破壊することなく保持し得る電源電圧に設定される。   As a result, the leakage current of the memory cell array MA included in the dual port memory DP_SRAM is greatly reduced with respect to the current consumption of the memory cell array MA in the normal operation mode when both the A port and the B port are set to the standby mode. . The voltage of the cell power supply wiring ddc in the standby mode is set to a power supply voltage that can be held without destroying the data held in the memory cell MC in the normal operation mode.

p型MOSトランジスタM41bが非導通状態の場合において、p型MOSトランジスタM42bのみでセル電源配線ddcの電圧を所望の値にできる場合、抵抗Rbは省略し、p型MOSトランジスタM41bおよびp型MOSトランジスタM42bでセル電源電圧制御回路VC_CTLbを構成しても良い。   When the p-type MOS transistor M41b is in a non-conductive state, if the voltage of the cell power supply wiring ddc can be set to a desired value only by the p-type MOS transistor M42b, the resistor Rb is omitted, and the p-type MOS transistor M41b and the p-type MOS transistor are omitted. The cell power supply voltage control circuit VC_CTLb may be configured by M42b.

図5(c)は、図3(a)に示すメモリセルMCで実施の形態1に係るメモリセルアレイMAを構成した場合の、セル電源配線sscの電圧を制御するセル電源電圧制御回路VC_CTLcの構成を示す。セル電源電圧制御回路VC_CTLcは、スタンバイ信号/STBでその導通状態が制御されるp型MOSトランジスタM41cおよびn型MOSトランジスタM42cと、n型MOSトランジスタM43cおよびM44cとを有する。n型MOSトランジスタM43cおよびM44cのドレインは、ともに、セル電源配線sscと接続され、そのソースは電源配線ssと接続される。n型MOSトランジスタM44cは、そのゲートに電源配線ddを介して電源電圧Vddが印加され、所定のインピーダンスを有する抵抗として機能する。   FIG. 5C shows the configuration of the cell power supply voltage control circuit VC_CTLc that controls the voltage of the cell power supply wiring ssc when the memory cell array MA according to the first embodiment is configured with the memory cells MC shown in FIG. Indicates. Cell power supply voltage control circuit VC_CTLc has p-type MOS transistor M41c and n-type MOS transistor M42c whose conduction state is controlled by standby signal / STB, and n-type MOS transistors M43c and M44c. The drains of n-type MOS transistors M43c and M44c are both connected to cell power supply line ssc, and their sources are connected to power supply line ss. In the n-type MOS transistor M44c, the power supply voltage Vdd is applied to the gate via the power supply wiring dd, and the n-type MOS transistor M44c functions as a resistor having a predetermined impedance.

n型MOSトランジスタM43cのドレインとゲート間にはn型MOSトランジスタM42cが接続される。p型MOSトランジスタM41cのソースおよびドレインは、各々、電源配線ddおよびn型MOSトランジスタM43cのゲートと接続される。スタンバイ信号/STBがロウレベルの場合、n型MOSトランジスタM42cは非導通状態となり、n型トランジスタM43cのゲートには、導通状態にあるp型MOSトランジスタM41cを介して電源電圧Vddが印加される。一方、スタンバイ信号/STBがハイレベルの場合、n型MOSトランジスタM42cは導通状態となり、n型トランジスタM43cはソースとゲート間が短絡されたダイオード接続となる。   An n-type MOS transistor M42c is connected between the drain and gate of the n-type MOS transistor M43c. The source and drain of p-type MOS transistor M41c are connected to power supply line dd and the gate of n-type MOS transistor M43c, respectively. When standby signal / STB is at a low level, n-type MOS transistor M42c is turned off, and power supply voltage Vdd is applied to the gate of n-type transistor M43c through p-type MOS transistor M41c in a turned-on state. On the other hand, when the standby signal / STB is at a high level, the n-type MOS transistor M42c becomes conductive, and the n-type transistor M43c has a diode connection in which the source and the gate are short-circuited.

即ち、AポートおよびBポートの少なくとも一方が通常動作モードに設定されている場合(スタンバイ信号/STBはロウレベル)、n型MOSトランジスタM43cは導通状態となり、メモリセルMCのn側電源ノードにはセル電源配線sscを介して電源電圧Vssが印加される。一方、メモリセルMCのp側電源ノードには電源電圧Vddが印加される。AポートおよびBポートがともにスタンバイモードに設定されている場合(スタンバイ信号/STBはハイレベル)、n側電源ノードの電圧は、メモリセルMCのリーク電流と、ダイオード接続されたn型MOSトランジスタM43cおよび所定のインピーダンスを有するn型MOSトランジスタM44cに流れる電流との関係で定まる。   That is, when at least one of the A port and the B port is set to the normal operation mode (standby signal / STB is at low level), the n-type MOS transistor M43c becomes conductive, and the n-side power supply node of the memory cell MC has a cell A power supply voltage Vss is applied through the power supply wiring ssc. On the other hand, power supply voltage Vdd is applied to the p-side power supply node of memory cell MC. When both the A port and the B port are set to the standby mode (the standby signal / STB is at the high level), the voltage at the n-side power supply node is the leakage current of the memory cell MC and the diode-connected n-type MOS transistor M43c. It is determined by the relationship with the current flowing through the n-type MOS transistor M44c having a predetermined impedance.

セル電源電圧制御回路VC_CTLcは、AポートおよびBポートがともにスタンバイモードに設定されると、n側電源ノードの電圧を、電源電圧Vssから電源電圧Vddが印加されているp側電源ノードの電圧に近づく方向、即ち、電源電圧Vssより上昇した値に設定する。この結果、デュアルポートメモリDP_SRAMが有するメモリセルアレイMAのリーク電流は、AポートおよびBポートがいずれもスタンバイモードに設定されると、通常動作モードにおけるメモリセルアレイMAの消費電流に対して大幅に低減する。スタンバイモード時におけるセル電源配線sscの電圧は、通常動作モード時においてメモリセルMCが保持していたデータを破壊することなく保持し得る電源電圧に設定される。   When both the A port and the B port are set to the standby mode, the cell power supply voltage control circuit VC_CTLc changes the voltage of the n-side power supply node from the power supply voltage Vss to the voltage of the p-side power supply node to which the power supply voltage Vdd is applied. It is set in the direction of approaching, that is, a value higher than the power supply voltage Vss. As a result, the leakage current of the memory cell array MA included in the dual port memory DP_SRAM is greatly reduced with respect to the current consumption of the memory cell array MA in the normal operation mode when both the A port and the B port are set to the standby mode. . The voltage of the cell power supply line ssc in the standby mode is set to a power supply voltage that can hold the data held in the memory cell MC without destroying it in the normal operation mode.

図5(c)に示すセル電源電圧制御回路VC_CTLcは、図3(a)に示すメモリセルMCで構成されるメモリセルアレイMAのセル電源配線sscの電圧を制御する回路である。このセル電源電圧制御回路VC_CTLcを構成する各トランジスタの導電型を入れ替えることにより、図3(b)に示すメモリセルMCで構成されるメモリセルアレイMAのセル電源配線ddcの電圧を制御するセル電源電圧制御回路を実現することができる。p型MOSトランジスタM41cをn型MOSトランジスタに変更する場合、そのソースには電源電圧Vssを印加し、n型MOSトランジスタM44cをp型MOSトランジスタに変更する場合、そのゲートには電源電圧Vssを印加する。さらに、スタンバイ信号/STBをスタンバイ信号STBに入れ替える。   The cell power supply voltage control circuit VC_CTLc shown in FIG. 5C is a circuit that controls the voltage of the cell power supply wiring ssc of the memory cell array MA configured by the memory cells MC shown in FIG. A cell power supply voltage for controlling the voltage of the cell power supply wiring ddc of the memory cell array MA constituted by the memory cell MC shown in FIG. 3B by switching the conductivity type of each transistor constituting the cell power supply voltage control circuit VC_CTLc. A control circuit can be realized. When the p-type MOS transistor M41c is changed to an n-type MOS transistor, the power supply voltage Vss is applied to its source, and when the n-type MOS transistor M44c is changed to a p-type MOS transistor, the power supply voltage Vss is applied to its gate. To do. Further, the standby signal / STB is replaced with the standby signal STB.

図6を参照して、実施の形態1に係るデュアルポートメモリDP_SRAMの動作を説明する。   The operation of the dual port memory DP_SRAM according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

図6の縦軸は、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートに入力されるモード設定信号RSA/RSB、クロックCLKA/CLKB、および動作制御信号CENA/CENBの波形を模式的に示す。2値の値をとる信号の場合、”0”はロウレベル、”1”はハイレベルを意味する。横軸は時刻を示す。なお、以下の説明において、AポートおよびBポートが共にスタンバイモードに設定または移行した状態を、デュアルポートメモリDP_SRAMがスタンバイモードに設定または移行した、と記載する場合がある。   The vertical axis in FIG. 6 schematically shows waveforms of the mode setting signal RSA / RSB, the clock CLKA / CLKB, and the operation control signal CENA / CENB input to the A port and the B port of the dual port memory DP_SRAM. In the case of a signal having a binary value, “0” means a low level and “1” means a high level. The horizontal axis indicates time. In the following description, the state where both the A port and the B port are set or shifted to the standby mode may be described as the dual port memory DP_SRAM being set or shifted to the standby mode.

Aポートにおいて、時刻t2に通常動作モードから遷移モードに移行する。時刻t1から時間tsrs_r経過後の時刻t5に、第1の機能ブロックFB_Aは、モード設定信号RSAをロウレベル(通常動作モード)からハイレベル(スタンバイモード)に変化させ、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートをスタンバイモードに設定する。   In the A port, the normal operation mode is shifted to the transition mode at time t2. At time t5 after time tsrs_r has elapsed from time t1, the first functional block FB_A changes the mode setting signal RSA from the low level (normal operation mode) to the high level (standby mode), and sets the A port of the dual port memory DP_SRAM. Set to standby mode.

時刻t5から時間thrs_r経過後の時刻t7に、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートはスタンバイモードに移行する。なお、時刻t2から遷移モードが終了する時刻t7の期間、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートの動作を停止させるため、クロックCLKAの値を、例えばロウレベルに固定し、AポートへのクロックCLKAの供給を停止する。   At time t7 after elapse of time thrs_r from time t5, the A port of the dual port memory DP_SRAM shifts to the standby mode. In order to stop the operation of the A port of the dual port memory DP_SRAM from the time t2 to the time t7 when the transition mode ends, the value of the clock CLKA is fixed to, for example, a low level, and the supply of the clock CLKA to the A port is performed. Stop.

Bポートも、Aポートと同様に、時刻t4に通常動作モードから遷移モードに移行し、時刻t8に遷移モードからスタンバイモードに移行する。   Similarly to the A port, the B port shifts from the normal operation mode to the transition mode at time t4, and shifts from the transition mode to the standby mode at time t8.

モード切替制御回路MS_CTL1の動作を説明する。
時刻t6にモード設定信号RSAおよびモード設定信号RSBが共にハイレベルになると、モード切替制御回路MS_CTL1は信号RSABの値をロウレベルからハイレベルに変化させる。時刻t6に信号RSABがハイレベルになると、Bポートがスタンバイモードに移行する時刻t8までに、モード切替制御回路MS_CTL1は、スタンバイ信号STBをハイレベルからロウレベルに、ABポートワード線抑制信号AB_WCおよびABポート電源遮断信号AB_PCをいずれもロウレベルからハイレベルに変化させる。
The operation of the mode switching control circuit MS_CTL1 will be described.
When mode setting signal RSA and mode setting signal RSB both become high level at time t6, mode switching control circuit MS_CTL1 changes the value of signal RSAB from low level to high level. When the signal RSAB becomes high level at time t6, the mode switching control circuit MS_CTL1 changes the standby signal STB from high level to low level and the AB port word line suppression signals AB_WC and AB by time t8 when the B port shifts to the standby mode. All the port power cutoff signals AB_PC are changed from the low level to the high level.

時刻t6に適宜設定された遅延時間の経過後(<時刻t8)にAポートおよびBポートともスタンバイモードに設定されると、スタンバイ信号STBに応答して、セル電源配線sscの電圧Vsscは電源電圧VssからΔVssc上昇する。この電圧上昇分ΔVsscは、デュアルポートメモリDP_SRAMがスタンバイモードに設定される前のデータを維持可能な値に、適宜設定される。さらに、ABポート電源遮断回路AB_PWNは、ABポート電源遮断信号AB_PCに応答して、ABポートI/O部AB_PT、Aポート制御回路A_CTL、およびBポート制御回路B_CTLへの電源電圧Vddの供給を遮断する。   When both the A port and the B port are set to the standby mode after the lapse of a delay time appropriately set at time t6 (<time t8), the voltage Vssc of the cell power supply line ssc is set to the power supply voltage in response to the standby signal STB. ΔVssc rises from Vss. This voltage increase ΔVssc is appropriately set to a value capable of maintaining the data before the dual port memory DP_SRAM is set to the standby mode. Further, the AB port power shutoff circuit AB_PWN shuts off the supply of the power supply voltage Vdd to the AB port I / O unit AB_PT, the A port control circuit A_CTL, and the B port control circuit B_CTL in response to the AB port power shutoff signal AB_PC. To do.

ABポートワード線不活性化回路AB_WNは、ABポートワード線抑制信号AB_WCに応答して、Aポートワード線wd_AおよびBポートワード線wd_Bの電圧を電源電圧Vssとする。即ち、時刻t8から後述する時刻t9の期間、スタンバイモードにあるデュアルポートメモリDP_SRAMは、低消費電力でメモリセルMCのデータを保持する。モード設定信号RSAおよびモード設定信号RSB以外の入力信号は、ハイインピーダンスHigh−Zを含め、いかなる信号状態をも許容する。但し、デュアルポートメモリDP_SRAMは入力を受け付けない。   The AB port word line inactivation circuit AB_WN sets the voltages of the A port word line wd_A and the B port word line wd_B to the power supply voltage Vss in response to the AB port word line suppression signal AB_WC. That is, during a period from time t8 to time t9, which will be described later, the dual port memory DP_SRAM in the standby mode holds data in the memory cell MC with low power consumption. Input signals other than the mode setting signal RSA and the mode setting signal RSB allow any signal state including the high impedance High-Z. However, the dual port memory DP_SRAM does not accept input.

時刻t8にデュアルポートメモリDP_SRAMがスタンバイモードに移行する前のAポートおよびBポートへの電源電圧Vddの供給状態を説明する。   The supply state of the power supply voltage Vdd to the A port and the B port before the dual port memory DP_SRAM shifts to the standby mode at time t8 will be described.

時刻t7において、Aポートは遷移モードからスタンバイモードに移行するが、Bポートは、依然、遷移モードにある。一方、Aポートワード線選択回路A_WXおよびAポートI/O回路A_IO(以下、Aポート周辺回路、と記載する。)と、Bポートワード線選択回路B_WXおよびBポートI/O回路B_IO(以下、Bポート周辺周辺回路、と記載する。)への電源電圧Vdd供給遮断は、時刻t6に適宜設定された遅延時間の経過後(<時刻t8)に行われる。   At time t7, port A transitions from transition mode to standby mode, while port B is still in transition mode. On the other hand, the A port word line selection circuit A_WX and the A port I / O circuit A_IO (hereinafter referred to as A port peripheral circuit), the B port word line selection circuit B_WX and the B port I / O circuit B_IO (hereinafter referred to as “port A peripheral circuit”). The supply voltage Vdd supply to the B port peripheral circuit is cut off after a delay time appropriately set at time t6 (<time t8).

モード切替制御回路MS_CTL1は、スタンバイモードに設定されたポート毎に周辺回路の電源遮断を行わず、すべてのポートがスタンバイモードに設定されてから全ポートの周辺回路への電源遮断を行う。これにより、先にスタンバイモードに設定されたポートの電源遮断に起因するノイズが、後にスタンバイモードに設定されたポートの動作に与える悪影響を回避することが可能となる。   The mode switching control circuit MS_CTL1 does not shut off the power to the peripheral circuits for each port set to the standby mode, but cuts off the power to the peripheral circuits of all the ports after all the ports are set to the standby mode. As a result, it is possible to avoid the adverse effect of noise caused by the power shutdown of the port previously set to the standby mode on the operation of the port set to the standby mode later.

t9でクロックCLKAをロウレベルに設定し、続いて時刻t11にモード設定信号RSAがハイレベルからロウレベルに変化(通常動作モードに設定)する。Aポートは、時刻t9から時刻t13の遷移モードを経て通常動作モードに復帰する。時刻t9から遅れて時刻t10にクロックCLKBをロウレベルに、t12でBポートのモード設定信号RSBがハイレベルからロウレベルに変化(通常動作モードに設定)すると、Bポートは、時刻t10から時刻t14の遷移モードを経て通常動作モードに復帰する。デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートの各遷移モードの期間において、クロックCLKA/CLKBの値を、例えばロウレベルに固定してクロック供給を停止する。   At t9, the clock CLKA is set to the low level, and then the mode setting signal RSA changes from the high level to the low level (set to the normal operation mode) at time t11. The A port returns to the normal operation mode through the transition mode from time t9 to time t13. When the clock CLKB changes to low level at time t10 with a delay from time t9, and when the B port mode setting signal RSB changes from high level to low level (set to the normal operation mode) at t12, the B port changes from time t10 to time t14. It returns to the normal operation mode through the mode. In each transition mode period of the A port and B port of the dual port memory DP_SRAM, the clock CLKA / CLKB value is fixed to, for example, a low level, and the clock supply is stopped.

モード切替制御回路MS_CTL1は、先にAポートを通常動作モードに設定するモード設定信号RSAの変化に応答して、信号RSABをハイレベルからロウレベルに変化させる。即ち、信号RSABは、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートのいずれか一方が通常動作モードに設定されたことを検出する(ロウレベルとなる)信号である。信号RSABがハイレベルからロウレベルに変化すると、時刻t13にAポートが通常動作モードに復帰するまでに、スタンバイ信号STBはロウレベルからハイレベルへ、ABポートワード線抑制信号AB_WCおよびABポート電源遮断信号AB_PCはいずれもハイレベルからロウレベルに変化する。   The mode switching control circuit MS_CTL1 changes the signal RSAB from the high level to the low level in response to the change of the mode setting signal RSA that first sets the A port to the normal operation mode. That is, the signal RSAB is a signal that detects that one of the A port and the B port of the dual port memory DP_SRAM is set to the normal operation mode (becomes a low level). When the signal RSAB changes from the high level to the low level, the standby signal STB changes from the low level to the high level until the A port returns to the normal operation mode at time t13, and the AB port word line suppression signal AB_WC and the AB port power cut-off signal AB_PC. Both change from a high level to a low level.

この結果、遅くとも時刻t11aには、セル電源配線sscには電源電圧Vssが印加され、ABポートI/O部AB_PT、Aポートワード線選択回路A_WX、Bポートワード線選択回路B_WX、Aポート制御回路A_CTL、およびBポート制御回路B_CTLへ電源電圧Vddが供給される。また、ABポートワード線不活性化回路AB_WNによるAポートワード線wd_AおよびBポートワード線wd_Bの電源電圧Vssの維持は解除される。   As a result, at time t11a at the latest, the power supply voltage Vss is applied to the cell power supply line ssc, and the AB port I / O unit AB_PT, the A port word line selection circuit A_WX, the B port word line selection circuit B_WX, and the A port control circuit The power supply voltage Vdd is supplied to A_CTL and the B port control circuit B_CTL. Further, the maintenance of the power supply voltage Vss of the A port word line wd_A and the B port word line wd_B by the AB port word line inactivation circuit AB_WN is released.

実施の形態1に係る半導体装置LSIの効果を説明する。
半導体装置に搭載されるマルチポートメモリの容量増大に伴い、スタンバイモードにおけるメモリセルのリーク電流抑制が重要となっている。実施の形態1に係るデュアルポートメモリDP_SRAMにおいて、AポートおよびBポートが共にスタンバイモードに移行すると、セル電源配線sscの電圧は電源電圧VssからメモリセルMCがデータを保持可能な電圧まで上昇し、メモリセルMCを構成するトランジスタのリーク電流が抑制される。図5(b)に示すセル電源電圧制御回路VC_CTLbや図5(c)に示すセル電源電圧制御回路VC_CTLcでも同様の効果が得られる。
The effect of the semiconductor device LSI according to the first embodiment will be described.
As the capacity of a multi-port memory mounted on a semiconductor device increases, it is important to suppress the leakage current of the memory cell in the standby mode. In the dual port memory DP_SRAM according to the first embodiment, when both the A port and the B port shift to the standby mode, the voltage of the cell power supply wiring ssc rises from the power supply voltage Vss to a voltage at which the memory cell MC can hold data. Leakage current of the transistors constituting the memory cell MC is suppressed. Similar effects can be obtained by the cell power supply voltage control circuit VC_CTLb shown in FIG. 5B or the cell power supply voltage control circuit VC_CTLc shown in FIG.

デュアルポートメモリDP_SRAMの各ポートに設けられたAポートワード線選択回路A_WX、Bポートワード線選択回路B_WX、ABポートI/O部AB_PT、Aポート制御回路A_CTL、およびBポート制御回路B_CTLへの電源電圧Vddの供給を、信号RSABに基づき停止する。これにより、スタンバイモードに移行したデュアルポートメモリDP_SRAMの消費電流は、さらに低減される。   Power supply to A port word line selection circuit A_WX, B port word line selection circuit B_WX, AB port I / O unit AB_PT, A port control circuit A_CTL, and B port control circuit B_CTL provided in each port of dual port memory DP_SRAM The supply of the voltage Vdd is stopped based on the signal RSAB. As a result, the current consumption of the dual port memory DP_SRAM shifted to the standby mode is further reduced.

デュアルポートメモリDP_SRAMをスタンバイモードに移行させる場合、スタンバイモードに設定されたポート毎にAポートI/O回路A_IO等の各ポートの周辺回路への電源電圧Vdd供給を遮断せず、両ポートがスタンバイモードに設定されてからAポートおよびBポート周辺回路への電源電圧Vdd供給を同時に遮断する。これにより、先にスタンバイモードに設定されたポートの電源遮断に起因するノイズが後にスタンバイモードに設定されたポートの動作に与える悪影響を回避することが可能となる。   When the dual port memory DP_SRAM is shifted to the standby mode, the supply voltage Vdd supply to the peripheral circuits of each port such as the A port I / O circuit A_IO is not shut off for each port set to the standby mode, and both ports are in the standby mode. After the mode is set, the supply of the power supply voltage Vdd to the A port and B port peripheral circuits is cut off simultaneously. As a result, it is possible to avoid the adverse effect of noise caused by the power shutdown of the port previously set to the standby mode on the operation of the port set to the standby mode later.

デュアルポートメモリDP_SRAMを通常動作モードからスタンバイモードへ、またはスタンバイモードから通常動作モードへ移行させる遷移モードの期間において、遷移モードにあるAポートまたはBポートへのクロックCLKAまたはクロックCLKBの供給を停止する。これにより、AポートおよびBポートで非同期に独立して行われるメモリセルMCのアクセス干渉を考慮することなく、各ポートのモード設定を行うことが可能となる。   During the transition mode in which the dual port memory DP_SRAM is shifted from the normal operation mode to the standby mode or from the standby mode to the normal operation mode, the supply of the clock CLKA or the clock CLKB to the A port or the B port in the transition mode is stopped. . Thereby, it is possible to set the mode of each port without considering the access interference of the memory cells MC performed asynchronously and independently at the A port and the B port.

<実施の形態2>
図7を参照して、実施の形態2に係る半導体装置LSIの構成を説明する。
<Embodiment 2>
With reference to FIG. 7, the configuration of the semiconductor device LSI according to the second embodiment will be described.

半導体装置LSIは、第1の機能ブロックFB_A、第2の機能ブロックFB_B、およびデュアルポートメモリDP_SRAMを備える。第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_Bの機能は、図1に示す実施の形態1と同一である。また、第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_BによるデュアルポートメモリDP_SRAMの制御動作や各制御信号は図1の説明と同一であり、説明は省略する。   The semiconductor device LSI includes a first functional block FB_A, a second functional block FB_B, and a dual port memory DP_SRAM. The functions of the first functional block FB_A and the second functional block FB_B are the same as those of the first embodiment shown in FIG. Further, the control operation and each control signal of the dual port memory DP_SRAM by the first functional block FB_A and the second functional block FB_B are the same as those in FIG.

モード切替制御回路MS_CTL2は、第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_Bが出力するモード設定信号RASおよびRSBに基づき、AポートおよびBポートを、各々、スタンバイモードまたは通常動作モードに設定する。AポートおよびBポートに対して設定されたモードに応じて、モード切替制御回路MS_CTL2は、スタンバイ信号STB、Aポート電源遮断信号A_PC、Bポート電源遮断信号B_PC、Aポートワード線抑制信号A_WC、およびBポートワード線抑制信号B_WCによりメモリ部MP2への供給電圧を制御する。   The mode switching control circuit MS_CTL2 sets the A port and the B port to the standby mode or the normal operation mode, respectively, based on the mode setting signals RAS and RSB output from the first functional block FB_A and the second functional block FB_B. . Depending on the mode set for the A port and the B port, the mode switching control circuit MS_CTL2 includes a standby signal STB, an A port power cutoff signal A_PC, a B port power cutoff signal B_PC, an A port word line suppression signal A_WC, and The supply voltage to the memory unit MP2 is controlled by the B port word line suppression signal B_WC.

図8を参照して、実施の形態2に係るデュアルポートメモリDP_SRAMの構成を説明する。   The configuration of the dual port memory DP_SRAM according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

デュアルポートメモリDP_SRAMが備えるメモリセルアレイMAの構成は、実施の形態1に係るデュアルポートメモリDP_SRAMが備えるものと同一である。メモリセルアレイMAの左辺、および右辺に隣接して、各々、Aポートワード線選択回路A_WX、およびBポートワード線選択回路B_WXが配置される。メモリセルアレイMAの下辺、および上辺に隣接して、各々、AポートI/O部A_PT、およびBポートI/O部B_PTが配置される。メモリセルアレイMAの左下および右下にはAポート制御部APT_CTLが、左上および右上にはBポート制御部BPT_CTLが各々配置される。   The configuration of the memory cell array MA included in the dual port memory DP_SRAM is the same as that included in the dual port memory DP_SRAM according to the first embodiment. An A port word line selection circuit A_WX and a B port word line selection circuit B_WX are arranged adjacent to the left and right sides of the memory cell array MA, respectively. An A port I / O unit A_PT and a B port I / O unit B_PT are arranged adjacent to the lower side and the upper side of the memory cell array MA, respectively. A port control unit APT_CTL is arranged at the lower left and lower right of memory cell array MA, and B port control unit BPT_CTL is arranged at the upper left and upper right, respectively.

モード切替制御回路MS_CTL2は、Aポート制御部APT_CTおよびBポート制御部BPT_CTLの一部を構成する。従って、図7に示すメモリ部MP2は、モード切替制御回路MS_CTL2以外のデュアルポートメモリDP_SRAMを構成する部分となる。   Mode switching control circuit MS_CTL2 constitutes part of A port control unit APT_CT and B port control unit BPT_CTL. Therefore, the memory unit MP2 shown in FIG. 7 is a part constituting the dual port memory DP_SRAM other than the mode switching control circuit MS_CTL2.

AポートI/O部A_PTは、Aポートビット線対blt_A/blb_Aと接続されるAポートI/O回路A_IO、およびBポートビット線対blt_B/blb_Bと接続されるBポートビット線プリチャージ回路B_PGを、各々、複数有する。BポートI/O部B_PTは、Bポートビット線対blt_B/blb_Bと接続されるBポートI/O回路B_IO、およびAポートビット線対blt_A/blb_Aと接続されるAポートビット線プリチャージ回路A_PGを、各々、複数有する。   The A port I / O unit A_PT includes an A port I / O circuit A_IO connected to the A port bit line pair blt_A / blb_A and a B port bit line precharge circuit B_PG connected to the B port bit line pair blt_B / blb_B. Each has a plurality. The B port I / O unit B_PT includes a B port I / O circuit B_IO connected to the B port bit line pair blt_B / blb_B and an A port bit line precharge circuit A_PG connected to the A port bit line pair blt_A / blb_A. Each has a plurality.

図9を参照して、実施の形態2に係るデュアルポートメモリDP_SRAMの詳細な回路図を説明する。   A detailed circuit diagram of the dual port memory DP_SRAM according to the second exemplary embodiment will be described with reference to FIG.

Aポートワード線選択回路A_WXは、アドレスADDAで指定されるいずれか1つのAポートワード線wd_Aを選択してハイレベルとする。Bポートワード線選択回路B_WXは、アドレスADDBで指定されるいずれか1つのBポートワード線wd_Bを選択してハイレベルとする。   The A port word line selection circuit A_WX selects any one A port word line wd_A designated by the address ADDA and sets it to the high level. The B port word line selection circuit B_WX selects any one of the B port word lines wd_B specified by the address ADDB and sets it to the high level.

Aポートワード線不活性化回路A_WNは、ドレインおよびソースが、各々、Aポートワード線wd_Aおよび電源配線ssと接続され、ゲートにAポートワード線抑制信号A_WCが印加されるn型MOSトランジスタMwaを複数有する。Bポートワード線不活性化回路B_WNは、ドレインおよびソースが、各々、Bポートワード線wd_Bおよび電源配線ssと接続され、ゲートにBポートワード線抑制信号B_WCが印加されるn型MOSトランジスタMwbを複数有する。   The A port word line deactivation circuit A_WN has an n-type MOS transistor Mwa whose drain and source are connected to the A port word line wd_A and the power supply wiring ss, respectively, and whose gate is supplied with the A port word line suppression signal A_WC. Have multiple. The B port word line deactivation circuit B_WN has an n-type MOS transistor Mwb whose drain and source are connected to the B port word line wd_B and the power supply line ss, respectively, and to which the B port word line suppression signal B_WC is applied. Have multiple.

ソースが電源配線ddと接続され、ゲートにAポート電源遮断信号A_PCが印加されるp型MOSトランジスタMpcaは、そのドレインからAポートワード線選択回路A_WXへ電源電圧Vddを供給する。ソースが電源配線ddと接続され、ゲートにBポート電源遮断信号B_PCが印加されるp型MOSトランジスタMpcbは、そのドレインからBポートワード線選択回路B_WXへ電源電圧Vddを供給する。   The p-type MOS transistor Mpca whose source is connected to the power supply wiring dd and whose gate is supplied with the A port power shutoff signal A_PC supplies the power supply voltage Vdd from its drain to the A port word line selection circuit A_WX. The p-type MOS transistor Mpcb whose source is connected to the power supply wiring dd and to which the B port power cutoff signal B_PC is applied at the gate supplies the power supply voltage Vdd from its drain to the B port word line selection circuit B_WX.

Aポート電源遮断回路A_PWNは、ソースが電源配線ddと接続され、ゲートにAポート電源遮断信号A_PCが印加される複数のp型MOSトランジスタMpcaを有する。p型MOSトランジスタMpcaのドレインは、AポートI/O部A_PTおよびAポート制御回路A_CTLへ電源電圧Vddを供給する。Bポート電源遮断回路B_PWNは、ソースが電源配線ddと接続され、ゲートにBポート電源遮断信号B_PCが印加される複数のp型MOSトランジスタMpcbを有する。p型MOSトランジスタMpcbのドレインは、BポートI/O部B_PTおよびBポート制御回路B_CTLへ電源電圧Vddを供給する。   The A-port power cutoff circuit A_PWN has a plurality of p-type MOS transistors Mpca whose source is connected to the power supply wiring dd and whose gate is supplied with the A-port power cutoff signal A_PC. The drain of the p-type MOS transistor Mpca supplies the power supply voltage Vdd to the A port I / O unit A_PT and the A port control circuit A_CTL. The B-port power cutoff circuit B_PWN has a plurality of p-type MOS transistors Mpcb whose source is connected to the power supply wiring dd and whose gate is supplied with the B-port power cutoff signal B_PC. The drain of the p-type MOS transistor Mpcb supplies the power supply voltage Vdd to the B port I / O unit B_PT and the B port control circuit B_CTL.

モード切替制御回路MS_CTL2Aは、モード設定信号RSAに基づき、Aポートワード線抑制信号A_WC、Aポート電源遮断信号A_PC、およびAポートビット線プリチャージ信号RSAPを出力する。モード切替制御回路MS_CTL2Bは、モード設定信号RSBに基づき、Bポートワード線抑制信号B_WC、Bポート電源遮断信号B_PC、およびBポートビット線プリチャージ信号RSBPを出力する。モード切替制御回路MS_CTL2Cは、モード設定信号RSAおよびモード設定信号RSBに基づき、スタンバイ信号STBをセル電源電圧制御回路VC_CTLaへ出力する。   The mode switching control circuit MS_CTL2A outputs an A port word line suppression signal A_WC, an A port power supply cutoff signal A_PC, and an A port bit line precharge signal RSAP based on the mode setting signal RSA. The mode switching control circuit MS_CTL2B outputs a B port word line suppression signal B_WC, a B port power supply cutoff signal B_PC, and a B port bit line precharge signal RSBP based on the mode setting signal RSB. Mode switching control circuit MS_CTL2C outputs standby signal STB to cell power supply voltage control circuit VC_CTLa based on mode setting signal RSA and mode setting signal RSB.

なお、実施の形態1と同様に、メモリセルMCが図3(a)に示す構成である場合、図5(a)に示すセル電源電圧制御回路VC_CTLaに代えて、図5(c)に示すセル電源電圧制御回路VC_CTLcに入れ替えても良い。さらに、メモリセルMCが図3(b)に示す構成である場合、セル電源電圧制御回路VC_CTLaに代えて、図5(b)に示すセル電源電圧制御回路VC_CTLbに入れ替えても良い。   As in the first embodiment, when the memory cell MC has the configuration shown in FIG. 3A, it is shown in FIG. 5C instead of the cell power supply voltage control circuit VC_CTLa shown in FIG. The cell power supply voltage control circuit VC_CTLc may be replaced. Further, when the memory cell MC has the configuration shown in FIG. 3B, the cell power supply voltage control circuit VC_CTLb shown in FIG. 5B may be replaced with the cell power supply voltage control circuit VC_CTLa.

Aポートがモード設定信号RSAによりスタンバイモードに設定されると、Aポートワード線抑制信号A_WCに応答して、Aポートワード線不活性化回路A_WNはAポートワード線wd_Aを不活性化(ロウレベルに設定)する。さらに、Aポート電源遮断信号A_PCに応答して、Aポート電源遮断回路A_PWNはAポートI/O部A_PTおよびAポート制御回路A_CTLへの電源電圧Vddの供給を遮断する。   When the A port is set to the standby mode by the mode setting signal RSA, in response to the A port word line suppression signal A_WC, the A port word line inactivation circuit A_WN inactivates the A port word line wd_A (to low level). Set). Further, in response to the A port power supply cutoff signal A_PC, the A port power supply cutoff circuit A_PWN cuts off the supply of the power supply voltage Vdd to the A port I / O unit A_PT and the A port control circuit A_CTL.

Bポートがモード設定信号RSBによりスタンバイモードに設定されると、Bポートワード線抑制信号B_WCに応答して、Bポートワード線不活性化回路B_WNはBポートワード線wd_Bを不活性化(ロウレベルに設定)する。さらに、Bポート電源遮断信号B_PCに応答して、Bポート電源遮断回路B_PWNはBポートI/O部B_PTおよびBポート制御回路B_CTLへの電源電圧Vddの供給を遮断する。   When the B port is set to the standby mode by the mode setting signal RSB, in response to the B port word line suppression signal B_WC, the B port word line deactivation circuit B_WN deactivates the B port word line wd_B (to low level). Set). Further, in response to the B port power cutoff signal B_PC, the B port power cutoff circuit B_PWN blocks the supply of the power supply voltage Vdd to the B port I / O unit B_PT and the B port control circuit B_CTL.

実施の形態2に係るモード切替制御回路MS_CTL2Aおよびモード切替制御回路MS_CTL2Bは、さらに、Aポートビット線プリチャージ信号RSAPおよびBポートビット線プリチャージ信号RSBPを出力する。AポートI/O回路A_IOに隣接して配置されるBポートビット線プリチャージ回路B_PGおよびBポートI/O回路B_IOに隣接して配置されるAポートビット線プリチャージ回路A_PGは、各々、Bポートビット線プリチャージ信号RSBPおよびAポートビット線プリチャージ信号RSAPに応答して、所定時間、Bポートビット線およびAポートビット線をプリチャージする。   Mode switching control circuit MS_CTL2A and mode switching control circuit MS_CTL2B according to the second embodiment further output A port bit line precharge signal RSAP and B port bit line precharge signal RSBP. The B port bit line precharge circuit B_PG disposed adjacent to the A port I / O circuit A_IO and the A port bit line precharge circuit A_PG disposed adjacent to the B port I / O circuit B_IO are respectively B In response to the port bit line precharge signal RSBP and the A port bit line precharge signal RSAP, the B port bit line and the A port bit line are precharged for a predetermined time.

図10を参照して、実施の形態2に係るAポートビット線プリチャージ回路A_PGおよびBポートビット線プリチャージ回路B_PGの構成を説明する。   With reference to FIG. 10, the configuration of A port bit line precharge circuit A_PG and B port bit line precharge circuit B_PG according to the second embodiment will be described.

Aポートビット線プリチャージ回路A_PGはp型MOSトランジスタM1aおよびM2aで構成される。p型MOSトランジスタM1aおよびM2aのソースはノードNbと共通に接続され、その各ドレインは、Aポートビット線blt_Aおよびblb_Aと各々接続される。p型MOSトランジスタM1aおよびM2aの導通状態は、その各ゲートへ共通に印加されるAポートビット線プリチャージ信号RSAPにより制御される。Aポートがスタンバイモードに設定されている場合、Aポートビット線プリチャージ信号RSAPはロウレベルを維持し、p型MOSトランジスタM1aおよびM2bは導通状態(Bポートビット線プリチャージ回路B_PGは導通状態)を維持する。p型MOSトランジスタMpcbは、Bポート電源遮断信号B_PCに応答して、BポートI/O回路B_IOへの電源電圧Vddの供給を制御する。   The A port bit line precharge circuit A_PG is composed of p-type MOS transistors M1a and M2a. The sources of p-type MOS transistors M1a and M2a are connected in common to node Nb, and their drains are connected to A port bit lines blt_A and blb_A, respectively. The conduction state of p-type MOS transistors M1a and M2a is controlled by A port bit line precharge signal RSAP applied in common to its gates. When the A port is set to the standby mode, the A port bit line precharge signal RSAP maintains the low level, and the p-type MOS transistors M1a and M2b are in the conductive state (the B port bit line precharge circuit B_PG is in the conductive state). maintain. The p-type MOS transistor Mpcb controls the supply of the power supply voltage Vdd to the B port I / O circuit B_IO in response to the B port power supply cutoff signal B_PC.

Bポートビット線プリチャージ回路B_PGはp型MOSトランジスタM1bおよびM2bで構成される。p型MOSトランジスタM1bおよびM2bのソースはノードNaと共通に接続され、その各ドレインは、Bポートビット線blt_Bおよびblb_Bと各々接続される。p型MOSトランジスタM1bおよびM2bの導通状態は、その各ゲートへ共通に印加されるBポートビット線プリチャージ信号RSBPにより制御される。Bポートがスタンバイモードに設定されている場合、Bポートビット線プリチャージ信号RSBPはロウレベルを維持し、p型MOSトランジスタM1bおよびM2bは導通状態(Bポートビット線プリチャージ回路B_PGは導通状態)を維持する。p型MOSトランジスタMpcaは、Aポート電源遮断信号A_PCに応答して、AポートI/O回路A_IOへの電源電圧Vddの供給を制御する。   B port bit line precharge circuit B_PG is formed of p-type MOS transistors M1b and M2b. The sources of p-type MOS transistors M1b and M2b are connected in common with node Na, and their drains are connected to B port bit lines blt_B and blb_B, respectively. The conduction state of p-type MOS transistors M1b and M2b is controlled by B port bit line precharge signal RSBP applied in common to the gates thereof. When the B port is set to the standby mode, the B port bit line precharge signal RSBP is maintained at the low level, and the p-type MOS transistors M1b and M2b are in the conductive state (the B port bit line precharge circuit B_PG is in the conductive state). maintain. The p-type MOS transistor Mpca controls the supply of the power supply voltage Vdd to the A port I / O circuit A_IO in response to the A port power supply cutoff signal A_PC.

AポートI/O回路A_IOおよびBポートI/O回路B_IOは、メモリセルアレイMAを挟んで対向する位置に配置され、各々、Aポートのビット線blt_A/blb_AおよびBポートのビット線blt_B/blb_Bの一端と接続される。Aポートビット線プリチャージ回路A_PGおよびBポートビット線プリチャージ回路B_PGは、各々、Aポートのビット線blt_A/blb_AおよびBポートのビット線blt_B/blb_Bの他端と接続される。   The A port I / O circuit A_IO and the B port I / O circuit B_IO are arranged at positions facing each other across the memory cell array MA, and each of the A port bit line blt_A / blb_A and the B port bit line blt_B / blb_B. Connected to one end. The A port bit line precharge circuit A_PG and the B port bit line precharge circuit B_PG are connected to the other ends of the A port bit line blt_A / blb_A and the B port bit line blt_B / blb_B, respectively.

Bポートビット線プリチャージ回路B_PGは、Aポートが先にスタンバイモードから通常動作モードに設定された場合に、p型MOSトランジスタMpcaがAポートI/O回路A_IOに供給する電源電圧Vddを、通常動作モードに復帰する前の状態にあるBポートのビット線blt_B/blb_Bへ所定期間印加する回路である。以下、AポートおよびBポートの回路の対象性に起因する重複説明を避けるため、Aポートが先にスタンバイモードから通常動作モードに復帰した場合の説明のみを記載する。   The B port bit line precharge circuit B_PG normally supplies the power supply voltage Vdd that the p-type MOS transistor Mpca supplies to the A port I / O circuit A_IO when the A port is first set from the standby mode to the normal operation mode. This circuit applies a predetermined period to the bit line blt_B / blb_B of the B port in a state before returning to the operation mode. Hereinafter, in order to avoid duplication explanation due to the subjectivity of the circuits of the A port and the B port, only the explanation when the A port first returns from the standby mode to the normal operation mode will be described.

AポートおよびBポートともスタンバイモードの場合、Aポートビット線プリチャージ信号RSAPがロウレベルでp型MOSトランジスタM1aおよびM2aは導通するが、ソース側の電源スイッチであるp型MOSトランジスタMpcbが非導通のため、ビット線対blt_A/blb_Aに電荷が供給されず、プリチャージはされない。同様に、Bポートビット線プリチャージ信号RSBPがロウレベルでp型MOSトランジスタM1bおよびM2bは導通するが、p型MOSトランジスタMpcaが非導通のため、ビット線対blt_B/blb_Bに電荷が供給されず、プリチャージはされない。   When both the A port and the B port are in the standby mode, the p-type MOS transistors M1a and M2a are turned on when the A-port bit line precharge signal RSAP is at a low level, but the p-type MOS transistor Mpcb which is a power switch on the source side is turned off. Therefore, no charge is supplied to the bit line pair blt_A / blb_A and no precharge is performed. Similarly, p-type MOS transistors M1b and M2b are turned on when the B port bit line precharge signal RSBP is at a low level, but no charge is supplied to the bit line pair blt_B / blb_B because the p-type MOS transistor Mpca is non-conductive. There is no precharge.

Aポートが先に通常動作モードに設定されると、AポートI/O回路A_IO等へ、p型MOSトランジスタMpcaを介して電源電圧Vddの供給が開始される。Aポートビット線プリチャージ回路A_PGは非導通状態となり、Aポートのビット線blt_Aおよびblb_AはAポートI/O回路からプリチャージ(制御)が行われ、さらに、AポートI/O回路A_IO等のAポート周辺回路への電源電圧Vddの供給が開始される結果、メモリセルMCのAポートはアクセス可能な状態になる。   When the A port is first set to the normal operation mode, supply of the power supply voltage Vdd to the A port I / O circuit A_IO and the like via the p-type MOS transistor Mpca is started. The A port bit line precharge circuit A_PG is turned off, the A port bit lines blt_A and blb_A are precharged (controlled) from the A port I / O circuit, and the A port I / O circuit A_IO, etc. As a result of starting the supply of the power supply voltage Vdd to the A port peripheral circuit, the A port of the memory cell MC becomes accessible.

一方、Bポートはスタンバイモードが維持されているため、Bポートビット線プリチャージ信号RSBPはロウレベルでM1bおよびM2bは導通している。さらに、Aポートの電源スイッチであるp型MOSトランジスタMpcaが導通するため、Bポートのビット線対blt_B/blb_Bに電荷が供給されプリチャージされる。   On the other hand, since the standby mode is maintained for the B port, the B port bit line precharge signal RSBP is low and M1b and M2b are conductive. Further, since the p-type MOS transistor Mpca, which is the power switch of the A port, becomes conductive, charges are supplied to the bit line pair blt_B / blb_B of the B port and precharged.

その後、Bポートも通常動作モードに設定されると、BポートI/O回路B_IO等のBポート周辺回路へ、p型MOSトランジスタMpcbを介して電源電圧Vddの供給が開始される。Bポートビット線プリチャージ回路B_PGは非導通状態となり、Bポートのビット線対blt_Bおよびblb_BはBポートI/O回路からプリチャージ(制御)が行われ、さらに、BポートI/O回路B_IO等のBポート周辺回路への電源電圧Vddの供給が開始される結果、メモリセルMCのBポートはアクセス可能な状態になる。   Thereafter, when the B port is also set in the normal operation mode, supply of the power supply voltage Vdd to the B port peripheral circuit such as the B port I / O circuit B_IO via the p-type MOS transistor Mpcb is started. The B port bit line precharge circuit B_PG is turned off, the B port bit line pair blt_B and blb_B are precharged (controlled) from the B port I / O circuit, and further, the B port I / O circuit B_IO, etc. As a result of starting the supply of the power supply voltage Vdd to the peripheral circuit of the B port, the B port of the memory cell MC becomes accessible.

図11を参照して、実施の形態2に係るAポートビット線プリチャージ回路A_PGおよびBポートビット線プリチャージ回路B_PGの動作を説明する。   With reference to FIG. 11, operations of the A port bit line precharge circuit A_PG and the B port bit line precharge circuit B_PG according to the second embodiment will be described.

図11の縦軸は、モード切替制御回路MS_CTL2Aおよびモード切替制御回路MS_CTL2Bと関係する信号の波形を模式的に示す。2値の値をとる信号の場合、”0”はロウレベル、”1”はハイレベルを意味する。横軸は時刻を示す。   The vertical axis in FIG. 11 schematically shows waveforms of signals related to the mode switching control circuit MS_CTL2A and the mode switching control circuit MS_CTL2B. In the case of a signal having a binary value, “0” means a low level and “1” means a high level. The horizontal axis indicates time.

時刻t1aにモード設定信号RSAがロウレベルからハイレベルに変化してAポートがスタンバイモードに設定されると、Aポート電源遮断信号A_PCは論理レベルを反転させてAポート周辺回路への電源電圧Vddの供給を遮断する。さらに、Aポートビット線プリチャージ信号RSAPも論理レベルを反転させて、Aポートビット線プリチャージ回路A_PGは導通状態となる。ノードNaは、電源電圧Vddが印加された状態からフローティング状態となる。   When the mode setting signal RSA changes from the low level to the high level at time t1a and the A port is set to the standby mode, the A port power cut-off signal A_PC inverts the logic level and supplies the power supply voltage Vdd to the A port peripheral circuit. Shut off the supply. Further, the A port bit line precharge signal RSAP also inverts the logic level, and the A port bit line precharge circuit A_PG becomes conductive. The node Na changes from a state where the power supply voltage Vdd is applied to a floating state.

時刻t2aにモード設定信号RSAがハイレベルからロウレベルに変化してAポートが通常動作モードに設定されると、Aポート電源遮断信号A_PCは論理レベルを反転させ、Aポート周辺回路への電源電圧Vdd供給が開始される。その結果、ノードNaは、フローティング状態から電源電圧Vddが印加された状態となる。時刻t2aから適宜設定された遅延時間の経過後の時刻t4aに、Aポートビット線プリチャージ信号RSAPは論理レベルを反転させて、Aポートビット線プリチャージ回路A_PGは非導通状態(解放状態)となる。   When the mode setting signal RSA changes from the high level to the low level at time t2a and the A port is set to the normal operation mode, the A port power cut-off signal A_PC inverts the logic level and supplies the power supply voltage Vdd to the A port peripheral circuit. Supply is started. As a result, the node Na becomes a state where the power supply voltage Vdd is applied from the floating state. At time t4a after the elapse of a delay time appropriately set from time t2a, the A port bit line precharge signal RSAP inverts the logic level, and the A port bit line precharge circuit A_PG is in a non-conduction state (release state). Become.

時刻t1bにモード設定信号RSBがロウレベルからハイレベルに変化してBポートがスタンバイモードに設定されると、Aポートと同様に、Bポート周辺回路への電源電圧Vdd供給が遮断され、ノードNbはフローティング状態となる。また、Bポートビット線プリチャージ回路B_PGは導通状態となる。   When the mode setting signal RSB changes from the low level to the high level at time t1b and the B port is set to the standby mode, the supply of the power supply voltage Vdd to the peripheral circuit of the B port is cut off similarly to the A port, and the node Nb Floating state. Further, the B port bit line precharge circuit B_PG becomes conductive.

時刻t2bにモード設定信号RSBがハイレベルからロウレベルに変化してBポートも通常動作モードに設定されると、Bポートの電源遮断信号B_PCは論理レベルを反転させ、Bポート周辺回路への電源電圧Vdd供給が開始される。その結果、ノードNbは、フローティング状態から電源電圧Vddが印加された状態となる。時刻t2bから適宜設定された遅延時間の経過後の時刻t4bに、Bポートビット線プリチャージ信号RSBPは論理レベルを反転させて、Bポートビット線プリチャージ回路B_PGは非導通状態(解放状態)となる。   When the mode setting signal RSB changes from the high level to the low level at time t2b and the B port is also set in the normal operation mode, the power shutoff signal B_PC of the B port inverts the logic level, and the power supply voltage to the B port peripheral circuit Vdd supply is started. As a result, the node Nb is in a state where the power supply voltage Vdd is applied from the floating state. At time t4b after the elapse of a delay time appropriately set from time t2b, the B port bit line precharge signal RSBP inverts the logic level, and the B port bit line precharge circuit B_PG becomes non-conductive (released). Become.

ここで、Bポートビット線プリチャージ回路B_PGの作用を説明する。先に通常状態に設定されたAポートにおいて、時刻t2a以降、ノードNaは電源電圧Vddが印加された状態になると、導通状態にあるBポートビット線プリチャージ回路B_PGによって、Bポートのビット線blt_Bおよびblb_Bの電圧を電源電圧Vddにプリチャージする。このBポートビット線へのAポート電源電圧Vddの供給は、Bポートビット線プリチャージ回路B_PGが非導通状態になるまで(時刻t4b)維持される。   Here, the operation of the B port bit line precharge circuit B_PG will be described. In the A port previously set to the normal state, when the power supply voltage Vdd is applied to the node Na after time t2a, the B port bit line blt_B is turned on by the B port bit line precharge circuit B_PG in the conductive state. And blb_B are precharged to the power supply voltage Vdd. The supply of the A port power supply voltage Vdd to the B port bit line is maintained until the B port bit line precharge circuit B_PG is turned off (time t4b).

つまり、Bポートプリチャージ回路B_PGは、先にスタンバイモードから復帰したAポートにおいて、通常動作中にBポートのビット線対がフローティング状態でおこるノイズ等の影響を排除するために行う回路である。特に後で復帰するBポートの復帰中に発生する過渡的な電流等のノイズ影響も排除する。   In other words, the B port precharge circuit B_PG is a circuit for eliminating the influence of noise or the like that occurs when the bit line pair of the B port is in a floating state during normal operation in the A port that has been restored from the standby mode. In particular, the influence of noise such as a transient current that occurs during the recovery of the B port that recovers later is also eliminated.

図12を参照して、実施の形態2に係るデュアルポートメモリDP_SRAMの動作を説明する。   The operation of the dual port memory DP_SRAM according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図12の縦軸は、モード切替制御回路MS_CTL2Aへの入力信号であるモード設定信号RSA、およびクロックCLKAと、出力信号であるAポートビット線プリチャージ信号RSAP、Aポートワード線抑制信号A_WC、およびAポート電源遮断信号A_PCの波形を模式的に示す。同様に、モード切替制御回路MS_CTL2Bの入力信号であるモード設定信号RSB、およびクロックCLKBと、出力信号であるBポートビット線プリチャージ信号RSBP、Bポートワード線抑制信号B_WC、およびBポート電源遮断信号B_PCの波形を模式的に示す。さらに、モード切替制御回路MS_CTL2Cの入力信号である信号RSAB、出力信号であるスタンバイ信号STB、およびセル電源配線sscの電圧Vssc波形を模式的に示す。   The vertical axis in FIG. 12 represents a mode setting signal RSA and a clock CLKA that are input signals to the mode switching control circuit MS_CTL2A, an A port bit line precharge signal RSAP and an A port word line suppression signal A_WC that are output signals, and The waveform of the A port power cutoff signal A_PC is schematically shown. Similarly, mode setting signal RSB and clock CLKB which are input signals of mode switching control circuit MS_CTL2B, B port bit line precharge signal RSBP, B port word line suppression signal B_WC, and B port power supply cutoff signal which are output signals The waveform of B_PC is shown typically. Furthermore, a signal RSAB that is an input signal of the mode switching control circuit MS_CTL2C, a standby signal STB that is an output signal, and a voltage Vssc waveform of the cell power supply wiring ssc are schematically shown.

時刻t5にモード設定信号RSAがロウレベルからハイレベルに変化すると、Aポートワード線抑制信号A_WCおよびAポート電源遮断信号A_PCがロウレベルからハイレベルに変化し、Aポートワード線wd_Aは不活性化され、Aポート周辺回路への電源電圧Vddの供給は遮断される。さらに、Aポートビット線プリチャージ信号RSAPはロウレベルに変化する。この場合、ノードNa(図10参照)の電位はフローティング状態にある。その後、時刻t7にAポートはスタンバイモードに移行する。   When mode setting signal RSA changes from low level to high level at time t5, A port word line suppression signal A_WC and A port power shutoff signal A_PC change from low level to high level, and A port word line wd_A is inactivated, Supply of the power supply voltage Vdd to the A port peripheral circuit is cut off. Further, the A port bit line precharge signal RSAP changes to the low level. In this case, the potential of the node Na (see FIG. 10) is in a floating state. Thereafter, the port A shifts to the standby mode at time t7.

時刻t6にモード設定信号RSBがロウレベルからハイレベルに変化すると、Bポートワード線抑制信号B_WCおよびBポート電源遮断信号B_PCがロウレベルからハイレベルに変化し、Bポートワード線wd_Bは不活性化され、Bポート周辺回路への電源電圧Vddの供給は遮断される。さらに、Bポートビット線プリチャージ信号RSBPはロウレベルに変化する。この場合、ノードNb(図10参照)の電位はフローティング状態にある。その後、時刻t8にBポートはスタンバイモードに移行する。   When the mode setting signal RSB changes from low level to high level at time t6, the B port word line suppression signal B_WC and the B port power cut-off signal B_PC change from low level to high level, the B port word line wd_B is inactivated, Supply of the power supply voltage Vdd to the B port peripheral circuit is cut off. Further, the B port bit line precharge signal RSBP changes to the low level. In this case, the potential of the node Nb (see FIG. 10) is in a floating state. Thereafter, the port B shifts to the standby mode at time t8.

実施の形態1に係るデュアルポートメモリDP_SRAMと異なり、AポートおよびBポートは、モード設定信号RSAおよびモード設定信号RSBでスタンバイモードに設定されると、順次、Aポート周辺回路およびBポート周辺回路への電源電圧Vddの供給は遮断される。Aポートワード線wd_AおよびBポートワード線wd_Bも、順次、不活性化される。時刻t6にAポートおよびBポートともスタンバイモードに設定されると信号RSABはハイレベルに変化し、その変化に基づきスタンバイ信号STBはロウレベルに変化する。この結果、セル電源配線sscの電圧は電源電圧VssからΔVsscだけ上昇し、スタンバイモードに移行したデュアルポートメモリDP_SRAMのリーク電流は抑制される。   Unlike the dual port memory DP_SRAM according to the first embodiment, when the A port and the B port are set to the standby mode by the mode setting signal RSA and the mode setting signal RSB, sequentially to the A port peripheral circuit and the B port peripheral circuit. The supply of the power supply voltage Vdd is cut off. The A port word line wd_A and the B port word line wd_B are also sequentially deactivated. When both the A port and the B port are set to the standby mode at time t6, the signal RSAB changes to a high level, and the standby signal STB changes to a low level based on the change. As a result, the voltage of the cell power supply wiring ssc rises by ΔVssc from the power supply voltage Vss, and the leakage current of the dual port memory DP_SRAM that has shifted to the standby mode is suppressed.

時刻t11にAポートが通常動作モードに設定されると、Aポート周辺回路への電源電圧供給が再開され、Aポートのワード線wd_Aは不活性状態から解放される。さらに、時刻t11aにはAポートビット線プリチャージ信号RSAPはハイレベルとなる。時刻t12にBポートが通常動作モードに設定されると、Bポート周辺回路への電源電圧供給が再開され、Bポートのワード線wd_Bは不活性状態から解放される。さらに、時刻t12aにはBポートビット線プリチャージ信号RSBPはハイレベルとなる。   When the A port is set to the normal operation mode at the time t11, the supply of the power supply voltage to the A port peripheral circuit is resumed, and the word line wd_A of the A port is released from the inactive state. Further, at time t11a, the A port bit line precharge signal RSAP becomes high level. When the B port is set to the normal operation mode at time t12, the supply of the power supply voltage to the B port peripheral circuit is resumed, and the word line wd_B of the B port is released from the inactive state. Further, at time t12a, the B port bit line precharge signal RSBP becomes high level.

時刻t6にAポートおよびBポートともスタンバイモードに設定されると、信号RSABに基づき、セル電源配線sscの電圧Vsscは電源電圧VssからΔVssc上昇する。時刻t11にAポートが先に通常動作モードに設定されると、信号RSABに基づきセル電源配線sscの電圧Vsscは電源電圧Vssに復帰する。   When both the A port and the B port are set to the standby mode at time t6, the voltage Vssc of the cell power supply wiring ssc rises by ΔVssc from the power supply voltage Vss based on the signal RSAB. When the A port is first set to the normal operation mode at time t11, the voltage Vssc of the cell power supply wiring ssc returns to the power supply voltage Vss based on the signal RSAB.

実施の形態2に係る半導体装置LSIの効果を説明する。
デュアルポートメモリDP_SRAMは、メモリセルアレイMAの対向する各2辺にAポートI/O部A_PT、およびBポートI/O部B_PTを各々配置し、各ポートの周辺回路へ電源電圧を供給する電源配線をポート毎に分離した構成を有する。電源配線の分離により、スタンバイモードに設定されたAポートおよびBポートへの電源電圧Vddの供給を順次遮断しても、電源遮断に伴うノイズが互いのポートに及ぼす影響を最小限に抑えることが可能となる。さらに、両ポートがスタンバイモードに設定される時刻まで待たず、スタンバイモードに設定された順に各ポートへの電源電圧供給を遮断することで、各ポートの周辺回路に起因する消費電流をさらに低減することが可能となる。
The effect of the semiconductor device LSI according to the second embodiment will be described.
In the dual port memory DP_SRAM, an A port I / O unit A_PT and a B port I / O unit B_PT are respectively arranged on two opposite sides of the memory cell array MA, and power supply wiring for supplying a power supply voltage to peripheral circuits of each port Are separated for each port. By separating the power supply wiring, even if the supply of the power supply voltage Vdd to the A port and B port set to the standby mode is sequentially cut off, it is possible to minimize the influence of noise caused by the power cut on each other port. It becomes possible. Furthermore, the power consumption caused by the peripheral circuits of each port is further reduced by cutting off the power supply voltage supply to each port in the order set in the standby mode without waiting until the time when both ports are set to the standby mode. It becomes possible.

AポートI/O回路A_IOおよびBポートI/O回路B_IOは、各々、プリチャージ回路B_PGおよびプリチャージ回路A_PGを備える。この回路により、スタンバイモードから通常動作モードに復帰中の一方のポートのビット線に、先に通常動作モードに設定された他方のポートの電源電圧Vddを印加する。これにより、先行してスタンバイモードから通常動作モードへ移行した他方のポートが受けるノイズの影響による誤動作を防ぐことが可能となる。   The A port I / O circuit A_IO and the B port I / O circuit B_IO each include a precharge circuit B_PG and a precharge circuit A_PG. With this circuit, the power supply voltage Vdd of the other port previously set to the normal operation mode is applied to the bit line of one port that is returning from the standby mode to the normal operation mode. As a result, it is possible to prevent malfunction due to the influence of noise received by the other port that has previously shifted from the standby mode to the normal operation mode.

<実施の形態2の変形例>
図13を参照して、実施の形態2の変形例に係るデュアルポートメモリDP_SRAMの構成を説明する。
<Modification of Embodiment 2>
With reference to FIG. 13, the configuration of a dual port memory DP_SRAM according to a modification of the second embodiment will be described.

図8に示す実施の形態2に係るデュアルポートメモリDP_SRAMとの相違点は、Aポートワード線選択回路A_WXおよびBポートワード線選択回路B_WXの配置である。図13に示す通り、Aポートワード線選択回路A_WXおよびBポートワード線選択回路B_WXはメモリセルアレイMAの一辺側に片寄して配置される。この配置により、AポートI/O部A_PT、およびAポートワード線選択回路A_WXをAポート制御部APT_CTLに隣接して配置することが可能となる。同様に、BポートI/O部B_PT
およびBポートワード線選択回路B_WXをBポート制御部BPT_CTLに隣接して配置することが可能となる。
The difference from the dual port memory DP_SRAM according to the second embodiment shown in FIG. 8 is the arrangement of the A port word line selection circuit A_WX and the B port word line selection circuit B_WX. As shown in FIG. 13, the A port word line selection circuit A_WX and the B port word line selection circuit B_WX are arranged so as to be offset toward one side of the memory cell array MA. With this arrangement, the A port I / O unit A_PT and the A port word line selection circuit A_WX can be arranged adjacent to the A port control unit APT_CTL. Similarly, B port I / O unit B_PT
In addition, the B port word line selection circuit B_WX can be arranged adjacent to the B port control unit BPT_CTL.

図13に示す各回路ブロックの構成および動作は、図8に示す同一記号が付与された回路ブロックの構成および動作と同一である。実施の形態2の変形例に係るデュアルポートメモリDP_SRAMによれば、制御部PT_CTLを各ポート毎に各々まとめて配置することが可能となり、各ポートの回路レイアウトさらには回路動作を最適化することが可能となる。   The configuration and operation of each circuit block shown in FIG. 13 are the same as the configuration and operation of the circuit block given the same symbol shown in FIG. According to the dual port memory DP_SRAM according to the modification of the second embodiment, the control unit PT_CTL can be arranged for each port, and the circuit layout and circuit operation of each port can be optimized. It becomes possible.

<実施の形態3>
図14を参照して、実施の形態3に係る半導体装置LSIの構成を説明する。
<Embodiment 3>
The configuration of the semiconductor device LSI according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

半導体装置LSIは、第1の機能ブロックFB_A、第2の機能ブロックFB_B、ポート間動作判定回路40、第1のクロック制御回路41、第2のクロック制御回路42、およびデュアルポートメモリDP_SRAMを備える。第1の機能ブロックFB_A、第2の機能ブロックFB_B、およびデュアルポートメモリDP_SRAMの機能は実施の形態1と同一である。デュアルポートメモリDP_SRAMは、メモリ部MP4およびモード切替制御回路MS_CTL4を有する。   The semiconductor device LSI includes a first functional block FB_A, a second functional block FB_B, an inter-port operation determination circuit 40, a first clock control circuit 41, a second clock control circuit 42, and a dual port memory DP_SRAM. The functions of the first functional block FB_A, the second functional block FB_B, and the dual port memory DP_SRAM are the same as those in the first embodiment. The dual port memory DP_SRAM includes a memory unit MP4 and a mode switching control circuit MS_CTL4.

第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_Bは、ポート間動作判定回路40へ、デュアルポートメモリDP_SRAMに対するモード設定信号RSAおよびモード設定信号RSBを出力する。各モード設定信号RSAおよびRSBは、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートに対して、各々、通常動作モードまたはスタンバイモード設定の要求を行う。第1のクロック制御回路41および第2のクロック制御回路42は、クロックS_CLKAおよびクロックS_CLKBに基づき、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートの回路へ、各々、クロックCLKAおよびクロックCLKBを供給する。   The first functional block FB_A and the second functional block FB_B output the mode setting signal RSA and the mode setting signal RSB for the dual port memory DP_SRAM to the inter-port operation determination circuit 40. The mode setting signals RSA and RSB respectively request the normal operation mode or standby mode setting for the A port and B port of the dual port memory DP_SRAM. The first clock control circuit 41 and the second clock control circuit 42 supply the clock CLKA and the clock CLKB to the A port and B port circuits of the dual port memory DP_SRAM, respectively, based on the clock S_CLKA and the clock S_CLKB.

ポート間動作判定回路40は、モード設定信号RSAおよびRSBに基づき、第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_Bがいずれもスタンバイモードを要求していることを検出すると、信号RSをモード切替制御回路MS_CTL4へ出力する。ポート間動作判定回路40は、さらに、第1のクロック制御回路41および第2のクロック制御回路42の動作を制御し、第1の機能ブロックFB_Aおよび第2の機能ブロックFB_BがAポートおよびBポートへ要求する動作モードに応じて、クロックCLKAおよびクロックCLKBの生成を制御する。   When the inter-port operation determination circuit 40 detects that both the first functional block FB_A and the second functional block FB_B request the standby mode based on the mode setting signals RSA and RSB, the mode of the signal RS is switched. Output to the control circuit MS_CTL4. The inter-port operation determination circuit 40 further controls the operation of the first clock control circuit 41 and the second clock control circuit 42, and the first functional block FB_A and the second functional block FB_B are the A port and the B port. The generation of the clock CLKA and the clock CLKB is controlled according to the operation mode requested.

図15を参照して、実施の形態3に係る半導体装置LSIの動作を説明する。
図15の縦軸は、デュアルポートメモリDP_SRAMのAポートおよびBポートに入力されるクロックCLKA/CLKBおよび動作制御信号CENA/CENBの波形を模式的に示す。さらに、モード切替制御回路MS_CTL4へ入力される信号RSと、スタンバイ信号STB、セル電源電圧Vssc、およびABポート電源遮断信号AB_PCの各出力信号の波形を模式的に示す。
The operation of the semiconductor device LSI according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
The vertical axis in FIG. 15 schematically shows the waveforms of the clock CLKA / CLKB and the operation control signals CENA / CENB input to the A port and the B port of the dual port memory DP_SRAM. Furthermore, the waveforms of the output signals of the signal RS input to the mode switching control circuit MS_CTL4, the standby signal STB, the cell power supply voltage Vssc, and the AB port power supply cutoff signal AB_PC are schematically shown.

Bポートの後にAポートがモード設定信号RSAによりスタンバイモードに設定されると、ポート間動作判定回路40は、遷移モードを経由して、両ポートをスタンバイモードに移行させる。AポートおよびBポートが遷移モードにある期間、第1のクロック制御回路41および第2のクロック制御回路42は、各々、クロックCLKAおよびクロックCLKBをロウレベルに固定する。クロックCLKAおよびクロックCLKBの供給を停止することにより、通常動作モードからスタンバイモードへの過渡的な期間におけるデュアルポートメモリDP_SRAMの誤動作を防止する。遷移モードにおいて、クロックCLKAおよびクロックCLKBをハイレベルに固定しても良い。   When the A port is set to the standby mode by the mode setting signal RSA after the B port, the inter-port operation determination circuit 40 shifts both ports to the standby mode via the transition mode. While the A port and the B port are in the transition mode, the first clock control circuit 41 and the second clock control circuit 42 fix the clock CLKA and the clock CLKB to low level, respectively. Stopping the supply of the clock CLKA and the clock CLKB prevents the dual port memory DP_SRAM from malfunctioning during the transitional period from the normal operation mode to the standby mode. In the transition mode, the clock CLKA and the clock CLKB may be fixed at a high level.

AポートおよびBポートがともにスタンバイモードに設定されると、時刻t3に信号RSがロウレベルからハイレベルに変化する。この変化に基づき、スタンバイ信号STBはロウレベルに変化し、セル電源電圧Vsscは電源電圧VssからΔVsscだけ上昇し、メモリ部MP4が有するメモリセルアレイMAのリーク電流が抑制される。さらに、ABポート電源遮断信号AB_PCはハイレベルに変化し、メモリ部MP4が有するAポートおよびBポートの周辺回路への電源電圧Vddの供給が遮断され、スタンバイモード時の電源電流が抑制される。時刻t4には、デュアルポートメモリDP_SRAMはスタンバイモードへ移行する。   When both the A port and the B port are set to the standby mode, the signal RS changes from the low level to the high level at time t3. Based on this change, the standby signal STB changes to the low level, the cell power supply voltage Vssc rises by ΔVssc from the power supply voltage Vss, and the leakage current of the memory cell array MA included in the memory unit MP4 is suppressed. Further, the AB port power supply cutoff signal AB_PC changes to high level, the supply of the power supply voltage Vdd to the peripheral circuits of the A port and B port of the memory unit MP4 is cut off, and the power supply current in the standby mode is suppressed. At time t4, the dual port memory DP_SRAM shifts to the standby mode.

AポートまたはBポートの少なくともいずれか一方が通常動作モードに設定されると、時刻t6に信号RSがハイレベルからロウレベルに変化する。この変化に基づき、スタンバイ信号STBはハイレベルに変化し、セル電源電圧Vsscの電圧は電源電圧Vssへ復帰する。さらに、ABポート電源遮断信号AB_PCはロウレベルに変化し、メモリ部MP4が有するAポートおよびBポートの周辺回路への電源電圧Vddの供給が再開される。   When at least one of the A port and the B port is set to the normal operation mode, the signal RS changes from the high level to the low level at time t6. Based on this change, the standby signal STB changes to high level, and the cell power supply voltage Vssc returns to the power supply voltage Vss. Further, the AB port power supply cutoff signal AB_PC changes to the low level, and the supply of the power supply voltage Vdd to the peripheral circuits of the A port and B port of the memory unit MP4 is resumed.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

STB,/STB スタンバイ信号、A_PC Aポート電源遮断信号、A_PG Aポートビット線プリチャージ回路、AB_PC ABポート電源遮断信号、AB_WC ABポートワード線抑制信号、ADDA,ADDB アドレス、B_PC Bポート電源遮断信号、B_PG Bポートビット線プリチャージ回路、B_WC Bポートワード線抑制信号、blt_A,blb_A Aポートビット線、blt_B,blb_B Bポートビット線、bn,bp 電源配線、CENA,CENB 動作制御信号、S_CLKA,S_CLKB,CLKA,CLKB クロック、CTLA,CTLB 制御信号、DA,DB 入力データ、dd 電源配線、ddc セル電源配線、DP_SRAM デュアルポートメモリ、LSI マルチポートメモリを備える半導体装置、MA メモリセルアレイ、MC メモリセル、MP1,MP2,MP4 メモリ部、MSA モード設定信号、Na,Nb ノード、QA,QB 出力データ、RS,RSAB 信号、RSAP Aポートビット線プリチャージ信号、RSB モード設定信号、RSBP Bポートビット線プリチャージ信号、ss 電源配線、ssc セル電源配線、Vdd,Vss 電源電圧、Vssc 電圧、wd_A Aポートワード線、wd_B Bポートワード線。   STB, / STB standby signal, A_PC A port power shutdown signal, A_PG A port bit line precharge circuit, AB_PC AB port power shutdown signal, AB_WC AB port word line suppression signal, ADDA, ADDB address, B_PC B port power shutdown signal, B_PG B port bit line precharge circuit, B_WC B port word line suppression signal, blt_A, blb_A A port bit line, blt_B, blb_B B port bit line, bn, bp power supply wiring, CENA, CENB operation control signal, S_CLKA, S_CLKB, CLKA, CLKB clock, CTLA, CTLB control signal, DA, DB input data, dd power supply wiring, ddc cell power supply wiring, DP_SRAM dual port memory, LSI multiport memory Semiconductor device including memory, MA memory cell array, MC memory cell, MP1, MP2, MP4 memory part, MSA mode setting signal, Na, Nb node, QA, QB output data, RS, RSAB signal, RSAP A port bit line precharge Signal, RSB mode setting signal, RSBP B port bit line precharge signal, ss power supply wiring, ssc cell power supply wiring, Vdd, Vss power supply voltage, Vssc voltage, wd_A A port word line, wd_B B port word line.

Claims (14)

各々は第1および第2の電源ノードを有する複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、
前記複数のメモリセルのそれぞれ前記第1の電源ノードに接続されるセル電源配線と、
それぞれ供給される第1アドレスおよび第2アドレスに基づき前記メモリセルを選択する第1ポートおよび第2ポートと、
第1の電源配線と前記セル電源配線に接続され、前記セル電源配線の電圧を制御するセル電源電圧制御回路と、
前記第1ポートおよび前記第2ポートの動作モードを各々設定する第1動作モード設定信号および第2動作モード設定信号に基づき第1制御信号を生成するモード切替制御回路と、を備え、
前記セル電源電圧制御回路は、前記第1制御信号に基づき、前記第1ポートおよび前記第2ポートの少なくとも一方が通常動作モードの場合は前記セル電源配線の電圧を第1の電圧レベルに設定し、前記第1ポートおよび前記第2ポートがともにスタンバイモードの場合は前記セル電源配線の電圧を、前記第1の電圧レベルから前記第2の電源ノードの電圧に近づける方向に変動させた第2の電圧レベルに設定する、マルチポートメモリを備える半導体装置。
A memory cell array having a plurality of memory cells each having a first and a second power supply node;
A cell power supply line connected to the first power supply node of each of the plurality of memory cells;
A first port and a second port for selecting the memory cell based on a first address and a second address respectively supplied;
A cell power supply voltage control circuit that is connected to the first power supply wiring and the cell power supply wiring and controls the voltage of the cell power supply wiring;
A mode switching control circuit that generates a first control signal based on a first operation mode setting signal and a second operation mode setting signal that respectively set an operation mode of the first port and the second port;
The cell power supply voltage control circuit sets the voltage of the cell power supply wiring to the first voltage level when at least one of the first port and the second port is in a normal operation mode based on the first control signal. When both the first port and the second port are in the standby mode, the voltage of the cell power supply line is changed from the first voltage level in a direction approaching the voltage of the second power supply node. A semiconductor device including a multiport memory that is set to a voltage level.
前記第1ポートおよび前記第2ポートは、前記第1アドレスおよび前記第2アドレスに基づいて前記メモリセルを選択する選択回路を、各々有し、
前記モード切替制御回路は、前記第1ポートおよび前記第2ポートがともにスタンバイモードに設定されている場合は、前記第1ポートおよび前記第2ポートが各々有する前記選択回路への電源電圧供給を遮断し、それ以外の場合は、前記第1ポートおよび前記第2ポートが各々有する前記選択回路への前記電源電圧供給を維持する、請求項1記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The first port and the second port each have a selection circuit that selects the memory cell based on the first address and the second address,
When the first port and the second port are both set to a standby mode, the mode switching control circuit cuts off the power supply voltage supply to the selection circuit that each of the first port and the second port has In other cases, the semiconductor device having a multi-port memory according to claim 1, wherein the power supply voltage supply to the selection circuit included in each of the first port and the second port is maintained.
前記モード切替制御回路は、前記第1動作モード設定信号および前記第2動作モード設定信号に基づき、前記第1ポートの前記選択回路および前記第2ポートの前記選択回路への電源電圧供給を制御する第2制御信号をさらに生成し、
前記モード切替制御回路は、前記第1動作モード設定信号および前記第2動作モード設定信号に基づき、順次前記第1ポートおよび前記第2ポートがスタンバイモードに設定される場合、前記第2ポートがスタンバイモードに設定された後に前記第1ポートおよび前記第2ポートが各々有する前記選択回路への電源電圧供給を同時に遮断する、請求項2記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The mode switching control circuit controls power supply voltage supply to the selection circuit of the first port and the selection circuit of the second port based on the first operation mode setting signal and the second operation mode setting signal. Further generating a second control signal;
When the first port and the second port are sequentially set to a standby mode based on the first operation mode setting signal and the second operation mode setting signal, the mode switching control circuit is configured so that the second port is in a standby mode. 3. The semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 2, wherein power supply voltage supply to the selection circuits included in each of the first port and the second port is simultaneously cut off after the mode is set.
前記第1ポートおよび前記第2ポートは、前記第1アドレスおよび前記第2アドレスに基づいて前記メモリセルを選択する選択回路を、各々有し、
前記モード切替制御回路は、前記第1ポートおよび前記第2ポートがともにスタンバイモードに設定されている場合は前記第1ポートおよび前記第2ポートが各々有する前記選択回路への電源電圧供給を遮断し、前記第1ポートおよび前記第2ポートの一方がスタンバイモードに設定され他方が通常動作モードに設定された場合は、スタンバイモードに設定されている側のポートが有する前記選択回路への電源電圧供給を遮断し、通常動作モードが設定されている側のポートが有する前記選択回路への電源電圧供給を維持する、請求項1記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The first port and the second port each have a selection circuit that selects the memory cell based on the first address and the second address,
The mode switching control circuit cuts off supply of power supply voltage to the selection circuit of each of the first port and the second port when both the first port and the second port are set to the standby mode. When one of the first port and the second port is set to the standby mode and the other is set to the normal operation mode, the power supply voltage is supplied to the selection circuit of the port on the side set to the standby mode. The semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 1, wherein power supply voltage supply to the selection circuit of the port on the side where the normal operation mode is set is maintained.
前記モード切替制御回路は、前記第1動作モード設定信号に基づき、前記第1ポートの前記選択回路への電源電圧供給を制御する第3制御信号、および前記第2動作モード設定信号に基づき前記第2ポートの前記選択回路への電源電圧供給を制御する第4制御信号をさらに生成し、
前記モード切替制御回路は、前記第3制御信号および前記第4制御信号に基づき順次前記第1ポートおよび前記第2ポートがスタンバイモードに設定される場合、前記第1ポートが有する前記選択回路および前記第2ポートが有する前記選択回路への電源電圧供給は、その順序で遮断される、請求項4記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The mode switching control circuit is configured to control a power supply voltage supply to the selection circuit of the first port based on the first operation mode setting signal and the second operation mode setting signal based on the second operation mode setting signal. Further generating a fourth control signal for controlling supply of a power supply voltage to the selection circuit having two ports;
When the first port and the second port are sequentially set to a standby mode based on the third control signal and the fourth control signal, the mode switching control circuit includes the selection circuit included in the first port, and 5. The semiconductor device including a multi-port memory according to claim 4, wherein power supply voltage supply to the selection circuit included in the second port is cut off in that order.
前記メモリセルは第1ポートワード線、第1ポートビット線対、第2ポートワード線、および第2ポートビット線対と接続され、
前記第1ポートの前記選択回路は第1ワード線選択回路および第1ビット線対アクセス回路を有し、
前記第2ポートの前記選択回路は第2ワード線選択回路および第2ビット線対アクセス回路を有し、
前記第1ビット線対アクセス回路および前記第2ビット線対アクセス回路は、前記メモリセルアレイの対向する2辺側に配置され、各々、前記第1ポートのビット線対の一端および前記第2ポートのビット線対の一端と接続される、請求項4記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The memory cell is connected to a first port word line, a first port bit line pair, a second port word line, and a second port bit line pair;
The selection circuit of the first port includes a first word line selection circuit and a first bit line pair access circuit;
The selection circuit of the second port includes a second word line selection circuit and a second bit line pair access circuit;
The first bit line pair access circuit and the second bit line pair access circuit are arranged on two opposite sides of the memory cell array, and each of one end of the bit line pair of the first port and the second port 5. A semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 4, connected to one end of a bit line pair.
前記第1ワード線選択回路および前記第2ワード線選択回路は、前記第1ビット線対アクセス回路および前記第2ビット線対アクセス回路が配置される前記2辺と交差する他の2辺に対向して配置され、各々、前記第1ポートワード線の一端および前記第2ポートワード線の一端と接続される、請求項6記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。   The first word line selection circuit and the second word line selection circuit are opposite to the other two sides intersecting the two sides on which the first bit line pair access circuit and the second bit line pair access circuit are arranged. 7. A semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 6, wherein the semiconductor devices are arranged in the same manner and are respectively connected to one end of the first port word line and one end of the second port word line. 前記第1ポートビット線対の他端に接続された第1ポートビット線対プリチャージ回路と、前記第2ポートのビット線対の他端に接続された第2ポートビット線対プリチャージ回路と、を備え、
前記モード切替制御回路は、前記第1動作モード設定信号に基づき前記第1ポートビット線対プリチャージ回路の導通状態を制御する第5制御信号、および前記第2動作モード設定信号に基づき前記第2ポートビット線対プリチャージ回路の導通状態を制御する第6制御信号を生成する、請求項6記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
A first port bit line pair precharge circuit connected to the other end of the first port bit line pair; and a second port bit line pair precharge circuit connected to the other end of the bit line pair of the second port; With
The mode switching control circuit is configured to control a second control mode based on the second operation mode setting signal and a fifth control signal for controlling a conduction state of the first port bit line pair precharge circuit based on the first operation mode setting signal. 7. A semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 6, wherein a sixth control signal for controlling a conduction state of the port bit line pair precharge circuit is generated.
前記第1ポートおよび前記第2ポートは、各々、第1クロックおよび第2クロックに基づき動作し、
スタンバイモードに設定されている前記第1ポートまたは前記第2ポートへの前記第1クロックまたは前記第2クロックの供給は停止される、請求項1記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The first port and the second port operate based on a first clock and a second clock, respectively;
2. The semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 1, wherein the supply of the first clock or the second clock to the first port or the second port set in a standby mode is stopped.
前記セル電源電圧制御回路は、前記第1ポート及び前記第2ポートがともに通常動作モードの場合並びに前記第1ポート及び前記第2ポートのうちのいずれか一方が通常動作モードであり、他方がスタンバイモードの場合は、前記セル電源配線の電圧を前記第1の電圧レベルに設定する、請求項1記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。   In the cell power supply voltage control circuit, when both the first port and the second port are in a normal operation mode, one of the first port and the second port is in a normal operation mode, and the other is in a standby mode. 2. The semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 1, wherein in the mode, the voltage of the cell power supply wiring is set to the first voltage level. 各々は第1及び第2の電源ノードを有する複数のメモリセルを有するメモリセルアレイと、
前記複数のメモリセルのそれぞれ前記第1の電源ノードに接続されるセル電源配線と、
それぞれ供給される第1アドレスおよび第2アドレスに基づき前記メモリセルを選択する第1ポートおよび第2ポートと、
第1の電源配線と前記セル電源配線とに接続された電源スイッチを有するセル電源電圧制御回路と、
前記第1ポートおよび前記第2ポートの動作モードを各々設定する第1動作モード設定信号および第2動作モード設定信号に基づき第1制御信号を生成するモード切替制御回路と、を備え、
前記電源スイッチは、前記第1制御信号に基づき、前記第1ポートおよび前記第2ポートの少なくとも一方が通常動作モードの場合は導通状態となり、前記第1ポートおよび前記第2ポートがともにスタンバイモードの場合は非導通状態となる、マルチポートメモリを備える半導体装置。
A memory cell array having a plurality of memory cells each having first and second power supply nodes;
A cell power supply line connected to the first power supply node of each of the plurality of memory cells;
A first port and a second port for selecting the memory cell based on a first address and a second address respectively supplied;
A cell power supply voltage control circuit having a power switch connected to the first power supply wiring and the cell power supply wiring;
A mode switching control circuit that generates a first control signal based on a first operation mode setting signal and a second operation mode setting signal that respectively set an operation mode of the first port and the second port;
Based on the first control signal, the power switch is in a conductive state when at least one of the first port and the second port is in a normal operation mode, and both the first port and the second port are in a standby mode. In some cases, a semiconductor device including a multi-port memory is turned off.
前記第1ポートおよび前記第2ポートは、前記第1アドレスおよび前記第2アドレスに基づいて前記メモリセルを選択する選択回路を、各々有し、
前記モード切替制御回路は、前記第1ポートおよび前記第2ポートがともにスタンバイモードに設定されている場合は、前記第1ポートおよび前記第2ポートが各々有する前記選択回路への電源電圧供給を遮断し、それ以外の場合は、前記第1ポートおよび前記第2ポートが各々有する前記選択回路への前記電源電圧供給を維持する、請求項11記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The first port and the second port each have a selection circuit that selects the memory cell based on the first address and the second address,
When the first port and the second port are both set to a standby mode, the mode switching control circuit cuts off the power supply voltage supply to the selection circuit that each of the first port and the second port has In other cases, the semiconductor device having a multi-port memory according to claim 11, wherein the power supply voltage supply to the selection circuit included in each of the first port and the second port is maintained.
前記第1ポートおよび前記第2ポートは、前記第1アドレスおよび前記第2アドレスに基づいて前記メモリセルを選択する選択回路を、各々有し、
前記モード切替制御回路は、前記第1ポートおよび前記第2ポートがともにスタンバイモードに設定されている場合は前記第1ポートおよび前記第2ポートが各々有する前記選択回路への電源電圧供給を遮断し、前記第1ポートおよび前記第2ポートの一方がスタンバイモードに設定され他方が通常動作モードに設定された場合は、スタンバイモードに設定されている側のポートが有する前記選択回路への電源電圧供給を遮断し、通常動作モードが設定されている側のポートが有する前記選択回路への電源電圧供給を維持する、請求項11記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。
The first port and the second port each have a selection circuit that selects the memory cell based on the first address and the second address,
The mode switching control circuit cuts off supply of power supply voltage to the selection circuit of each of the first port and the second port when both the first port and the second port are set to the standby mode. When one of the first port and the second port is set to the standby mode and the other is set to the normal operation mode, the power supply voltage is supplied to the selection circuit of the port on the side set to the standby mode. 12. The semiconductor device comprising a multi-port memory according to claim 11, wherein the power supply voltage supply to the selection circuit of the port on the side where the normal operation mode is set is maintained.
前記セル電源電圧制御回路は、前記第1ポート及び前記第2ポートがともに通常動作モードの場合並びに前記第1ポート及び前記第2ポートのうちのいずれか一方が通常動作モードであり、他方がスタンバイモードの場合は、前記セル電源配線の電圧を前記第1の電圧レベルに設定する、請求項11記載のマルチポートメモリを備える半導体装置。   In the cell power supply voltage control circuit, when both the first port and the second port are in a normal operation mode, one of the first port and the second port is in a normal operation mode, and the other is in a standby mode. 12. The semiconductor device comprising a multiport memory according to claim 11, wherein in the mode, the voltage of the cell power supply wiring is set to the first voltage level.
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