JP2014146390A - Semiconductor memory device - Google Patents

Semiconductor memory device Download PDF

Info

Publication number
JP2014146390A
JP2014146390A JP2013013293A JP2013013293A JP2014146390A JP 2014146390 A JP2014146390 A JP 2014146390A JP 2013013293 A JP2013013293 A JP 2013013293A JP 2013013293 A JP2013013293 A JP 2013013293A JP 2014146390 A JP2014146390 A JP 2014146390A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
unit
semiconductor memory
memory device
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013013293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6063759B2 (en
Inventor
Tomoji Marumoto
共治 丸本
Keimei Kimura
啓明 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2013013293A priority Critical patent/JP6063759B2/en
Publication of JP2014146390A publication Critical patent/JP2014146390A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6063759B2 publication Critical patent/JP6063759B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Power Sources (AREA)
  • Techniques For Improving Reliability Of Storages (AREA)
  • Memory System (AREA)
  • Read Only Memory (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform intermittent driving by power-on/off without causing a problem such as the garbling of data.SOLUTION: A semiconductor memory device 1 includes: a memory unit 10 that stores data in a nonvolatile manner; a power supply unit 20 that supplies power to the memory unit 10; and a control unit 30 that controls the memory unit 10 and power supply unit 20. The control unit 30 includes: a first instruction processing unit 31 that recognizes an access instruction and accesses the memory unit 10; and a second instruction processing unit 32 that recognizes each of a power-on instruction and a power-off instruction and permits/prohibits the power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10.

Description

本発明は、不揮発性の半導体記憶装置に関する。   The present invention relates to a nonvolatile semiconductor memory device.

図7は、半導体記憶装置の一従来例を示すブロック図である。本従来例の半導体記憶装置100には、アクセス待機時の省電力化を実現するためにスリープモードが搭載されている。より具体的に述べると、半導体記憶装置100に内蔵された制御部130には、スリープモード移行処理部131が実装されており、所定時間に亘って半導体記憶装置100へのアクセスがない場合や、マイコン(不図示)からスリープモードへの移行が指示された場合には、半導体記憶装置100が通常モードからより消費電力の少ないスリープモード(通常モードへの復帰に必要な回路ブロック以外への電力供給がシャットダウンされた動作状態)に移行する。   FIG. 7 is a block diagram showing a conventional example of a semiconductor memory device. The conventional semiconductor memory device 100 is equipped with a sleep mode in order to realize power saving during access standby. More specifically, the control unit 130 built in the semiconductor memory device 100 is equipped with a sleep mode transition processing unit 131, and when there is no access to the semiconductor memory device 100 for a predetermined time, When the microcomputer (not shown) is instructed to shift to the sleep mode, the semiconductor memory device 100 is in the sleep mode that consumes less power from the normal mode (power supply to other than the circuit blocks necessary for returning to the normal mode) Enters the shutdown state.

なお、上記に関連する従来技術の一例としては、特許文献1を挙げることができる。   As an example of the related art related to the above, Patent Document 1 can be cited.

特開2009−99202号公報JP 2009-99202 A

しかしながら、従来例の半導体記憶装置100では、スリープモードにおいても電源電圧VCCが投入されたままであり、通常モードへの復帰に必要な回路ブロックへの電力供給は継続されていた。そのため、たとえスリープモードに移行したとしても、半導体記憶装置100には、少なからず消費電流(一般的にはμAオーダー)が生じていた。   However, in the semiconductor memory device 100 of the conventional example, the power supply voltage VCC remains turned on even in the sleep mode, and power supply to the circuit block necessary for returning to the normal mode has been continued. For this reason, even if the mode is shifted to the sleep mode, the semiconductor memory device 100 has a current consumption (generally on the order of μA).

なお、必要に応じて半導体記憶装置100自体の電源オン/オフを行えば、電源オフ時の消費電流を完全にゼロとすることができる。しかしながら、このような電源オン/オフ制御を行う場合には、電源電圧VCCとチップセレクト信号CSBとの関係が制約を受けるという問題があった。   If the semiconductor memory device 100 itself is turned on / off as necessary, the current consumption when the power is turned off can be made completely zero. However, when such power on / off control is performed, there is a problem that the relationship between the power supply voltage VCC and the chip select signal CSB is restricted.

図8は、電源オン/オフ時のCSBタイミング制約を説明するためのタイムチャートである。チップセレクト信号CSBがローレベルであるときには、半導体記憶装置100が入力受付状態(アクティブ状態)となる。このような状態で電源電圧VCCを立ち上げると、ノイズ等の影響により、誤動作や誤書込みを起こす恐れがある。これらを防止するためには、電源オン/オフ時においてチップセレクト信号CSBをハイレベル(チップ非選択時の論理レベル)にしておく必要がある。チップセレクト信号CSBがハイレベルである場合、半導体記憶装置100は全ての入力をキャンセルするので、ノイズ等による誤動作や誤書込みは生じない。なお、図8において、チップセレクト信号CSBの実線は良い例を示しており、破線は悪い例を示している。   FIG. 8 is a time chart for explaining the CSB timing constraint when the power is turned on / off. When the chip select signal CSB is at a low level, the semiconductor memory device 100 is in an input acceptance state (active state). If the power supply voltage VCC is raised in such a state, there is a risk of malfunction or erroneous writing due to the influence of noise or the like. In order to prevent these, it is necessary to keep the chip select signal CSB at a high level (logic level when no chip is selected) at the time of power on / off. When the chip select signal CSB is at a high level, the semiconductor memory device 100 cancels all inputs, so that no malfunction or writing due to noise or the like occurs. In FIG. 8, the solid line of the chip select signal CSB shows a good example, and the broken line shows a bad example.

上記の制約を遵守しつつ、半導体記憶装置100の電源オン/オフを頻繁に行うためには、セットの基板毎に適切な負荷調整を行ったり、或いは、電源電圧VCCとチップセレクト信号CSBの立上り/立下りシーケンスを確立するためのタイミング制御回路を設けたりしなければならず、セット設計の複雑化やコストアップを招く要因となっていた。   In order to frequently turn on / off the power of the semiconductor memory device 100 while observing the above restrictions, appropriate load adjustment is performed for each substrate of the set, or the rising of the power supply voltage VCC and the chip select signal CSB is performed. / A timing control circuit for establishing a falling sequence has to be provided, which causes a complicated set design and an increased cost.

本発明は、本願の発明者らにより見出された上記の問題点に鑑み、データ化け等の問題を生じることなく電源オン/オフによる間欠駆動が可能な半導体記憶装置を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems found by the inventors of the present application, an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device that can be intermittently driven by power on / off without causing problems such as data corruption. To do.

上記の目的を達成するために、本発明に係る半導体記憶装置は、データを不揮発的に記憶するメモリ部と、前記メモリ部への電力供給を行う電源部と、前記メモリ部と前記電源部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、アクセス命令を認識して前記メモリ部へのアクセスを行う第1命令処理部と、電源オン命令と電源オフ命令を各々認識して前記電源部から前記メモリ部への電力供給を許可/禁止する第2命令処理部と、を実装する構成(第1の構成)とされている。   In order to achieve the above object, a semiconductor memory device according to the present invention includes a memory unit that stores data in a nonvolatile manner, a power supply unit that supplies power to the memory unit, the memory unit, and the power supply unit. A control unit that controls, the control unit recognizes an access command and accesses the memory unit, and recognizes a power-on command and a power-off command, respectively, And a second command processing unit that permits / inhibits power supply from the unit to the memory unit (first configuration).

なお、上記第1の構成から成る半導体記憶装置は、電源電圧の投入時に前記制御部を初期化するパワーオンリセット部を有する構成(第2の構成)にするとよい。   The semiconductor memory device having the first configuration may have a configuration (second configuration) including a power-on reset unit that initializes the control unit when a power supply voltage is turned on.

また、上記第2の構成から成る半導体記憶装置において、前記第2命令処理部は、前記電源部から前記メモリ部への電力供給を禁止する状態で起動する構成(第3の構成)にするとよい。   In the semiconductor memory device having the second configuration, the second instruction processing unit may be configured to start in a state in which power supply from the power supply unit to the memory unit is prohibited (third configuration). .

また、上記第3の構成から成る半導体記憶装置において、前記第2命令処理部は、ステータス要求に対して前記電源部から前記メモリ部への電力供給状態を返す構成(第4の構成)にするとよい。   Further, in the semiconductor memory device having the third configuration, the second instruction processing unit is configured to return a power supply state from the power supply unit to the memory unit in response to a status request (fourth configuration). Good.

また、上記第1〜第4いずれかの構成から成る半導体記憶装置において、前記制御部は装置外部との間で双方向シリアル通信を行う機能を備えている構成(第5の構成)にするとよい。   In the semiconductor memory device having any one of the first to fourth configurations, the control unit may have a configuration (fifth configuration) having a function of performing bidirectional serial communication with the outside of the device. .

また、上記第1〜第5いずれかの構成から成る半導体記憶装置において、前記メモリ部は、複数のメモリセルをアレイ状に配列したメモリセルアレイと、前記メモリセルアレイを駆動するXデコーダ及びYデコーダと、前記メモリセルアレイからデータを読み出すセンスアンプと、を含む構成(第6の構成)にするとよい。   In the semiconductor memory device having any one of the first to fifth configurations, the memory unit includes a memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged in an array, an X decoder and a Y decoder for driving the memory cell array, And a sense amplifier that reads data from the memory cell array (sixth configuration).

また、上記第6の構成から成る半導体記憶装置において、前記メモリセルアレイは、EEPROM[electrically erasable programmable read-only memory]、フラッシュメモリ、または、FeRAM[ferroelectric random access memory]である構成(第7の構成)にするとよい。   In the semiconductor memory device having the sixth configuration, the memory cell array is an EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory), a flash memory, or an FeRAM (ferroelectric random access memory) (seventh configuration). ).

また、本発明に係る電子機器は、上記第1〜第7いずれかの構成から成る半導体記憶装置と、電源オン/オフによる前記半導体記憶装置の間欠駆動を行うマイコンと、前記マイコンの指示で前記半導体記憶装置の電源経路を導通/遮断するスイッチと、を有する構成(第8の構成)とされている。   An electronic apparatus according to the present invention includes a semiconductor memory device having any one of the first to seventh configurations, a microcomputer that intermittently drives the semiconductor memory device by power on / off, and an instruction from the microcomputer The semiconductor memory device has a configuration (eighth configuration) having a switch for conducting / cutting off the power supply path of the semiconductor memory device.

なお、上記第8の構成から成る電子機器において、前記マイコンは、前記半導体記憶装置の電源オンに際して、前記スイッチをオンしてから前記半導体記憶装置に電源オン命令を送信する一方、前記半導体記憶装置の電源オフに際して、前記半導体記憶装置に電源オフ命令を送信してから前記スイッチをオフする構成(第9の構成)にするとよい。   In the electronic apparatus having the eighth configuration, when the power of the semiconductor memory device is turned on, the microcomputer turns on the switch and then transmits a power-on command to the semiconductor memory device. When the power is turned off, it is preferable that the switch is turned off after sending a power-off command to the semiconductor memory device (ninth configuration).

また、上記第9の構成から成る電子機器において、前記マイコンは、前記半導体記憶装置の電源オンに際して、前記電源オン命令を送信した後、前記半導体記憶装置にステータス要求を行い、前記電源部から前記メモリ部への電力供給が開始されたことを確認してから通常のアクセス動作を開始する構成(第10の構成)にするとよい。   In the electronic apparatus having the ninth configuration, the microcomputer transmits a power-on command when the semiconductor memory device is powered on, and then sends a status request to the semiconductor memory device, and the power source unit performs the status request. A configuration (tenth configuration) may be employed in which normal access operation is started after confirming that power supply to the memory unit is started.

また、上記第9または第10の構成から成る電子機器において、前記マイコンは、前記半導体記憶装置の電源オフに際して、前記電源オフ命令を送信した後、前記半導体記憶装置にステータス要求を行い、前記電源部から前記メモリ部への電力供給が停止されたことを確認してから前記スイッチをオフする構成(第11の構成)にするとよい。   In the electronic apparatus having the ninth or tenth configuration, the microcomputer transmits a power-off command when the semiconductor memory device is powered off, and then makes a status request to the semiconductor memory device, and the power source The switch may be turned off after confirming that power supply from the unit to the memory unit is stopped (an eleventh configuration).

本発明によれば、データ化け等の問題を生じることなく電源オン/オフによる間欠駆動が可能な半導体記憶装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor memory device that can be intermittently driven by power on / off without causing problems such as data corruption.

電子機器の一構成例を示すブロック図Block diagram showing one structural example of an electronic device パワーオンシーケンスの一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of a power-on sequence パワーオフシーケンスの一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of a power-off sequence 間欠駆動時における消費電流の一例を示すタイムチャートTime chart showing an example of current consumption during intermittent drive スマートメータへの適用例を示す模式図Schematic diagram showing an example of application to a smart meter 生体センサへの適用例を示す模式図Schematic diagram showing an example of application to a biosensor 半導体記憶装置の一従来例を示すブロック図Block diagram showing a conventional example of a semiconductor memory device 電源オン/オフ時のCSBタイミング制約を説明するためのタイムチャートTime chart for explaining CSB timing constraints when power is on / off

<電子機器>
図1は、半導体記憶装置を備えた電子機器の一構成例を示すブロック図である。本構成例の電子機器Xは、半導体記憶装置1と、マイコン2と、スイッチ3とを有する。なお、電子機器Xの一例としては、種々の家電機器や電力会社との間で双方向通信を行うスマートメータA(図5)や、被験者に常時装着されて種々の生体情報(脈波や歩数など)を計測する携帯型の生体センサB(図6)を挙げることができる。
<Electronic equipment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic apparatus including a semiconductor memory device. The electronic device X of this configuration example includes a semiconductor memory device 1, a microcomputer 2, and a switch 3. Examples of the electronic device X include a smart meter A (FIG. 5) that performs two-way communication with various home appliances and power companies, and various biological information (pulse wave and step count) that is always worn by the subject. Etc.) can be given as a portable biosensor B (FIG. 6).

半導体記憶装置1は、メモリ部10と、電源部20と、制御部30と、パワーオンリセット部40とを有するモノリシック半導体集積回路装置(不揮発性メモリIC)である。   The semiconductor memory device 1 is a monolithic semiconductor integrated circuit device (nonvolatile memory IC) having a memory unit 10, a power supply unit 20, a control unit 30, and a power-on reset unit 40.

メモリ部10は、複数のメモリセルをアレイ状に配列したメモリセルアレイ11と、メモリセルアレイ11を駆動するXデコーダ12及びYデコーダ13と、メモリセルアレイ11からデータを読み出すセンスアンプ14と、を含み、データを不揮発的に記憶する。なお、メモリセルアレイ11としては、例えば、EEPROM、フラッシュメモリ、または、FeRAMなどを用いることができる。   The memory unit 10 includes a memory cell array 11 in which a plurality of memory cells are arranged in an array, an X decoder 12 and a Y decoder 13 that drive the memory cell array 11, and a sense amplifier 14 that reads data from the memory cell array 11. Store data in a nonvolatile manner. As the memory cell array 11, for example, an EEPROM, a flash memory, or an FeRAM can be used.

電源部20は、電源電圧VCCの入力を受けてメモリ部10への電力供給を行う。電源部20からメモリ部10への電力供給は、制御部30によって許可/禁止される。この点については、後ほど詳細に説明する。   The power supply unit 20 receives power supply voltage VCC and supplies power to the memory unit 10. Power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10 is permitted / prohibited by the control unit 30. This point will be described in detail later.

制御部30は、メモリ部10と電源部20を制御する主体であり、第1命令処理部31と第2命令処理部32をハードウェアないしはソフトウェアで実装する。第1命令処理部31は、マイコン2から入力されるアクセス命令(リード命令やライト命令など)を認識して、メモリ部10へのアクセスを行う。第2命令処理部32は、マイコン2から入力される電源オン命令と電源オフ命令を各々認識して、電源部20からメモリ部10への電力供給を許可/禁止する。なお、電源オン命令は、メモリ部10への電力供給を許可する際にマイコン2から入力される命令であり、電源オフ命令は、メモリ部10への電力供給を禁止する際にマイコン2から入力される命令である。   The control unit 30 is a main body that controls the memory unit 10 and the power supply unit 20, and implements the first command processing unit 31 and the second command processing unit 32 by hardware or software. The first command processing unit 31 recognizes an access command (such as a read command or a write command) input from the microcomputer 2 and accesses the memory unit 10. The second command processing unit 32 recognizes each of the power-on command and the power-off command input from the microcomputer 2 and permits / inhibits power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10. The power-on command is a command input from the microcomputer 2 when permitting power supply to the memory unit 10, and the power-off command is input from the microcomputer 2 when prohibiting power supply to the memory unit 10. Is an instruction.

なお、制御部30は、マイコン2との間でSPI[serial peripheral interface]バスを介した双方向シリアル通信(シリアルクロック信号SCK、チップセレクト信号CSB、シリアルデータ入力信号SDI、及び、シリアルデータ出力信号SDO)を行う機能を備えており、シリアルクロック信号SCKに同期して動作する。上述のアクセス命令や電源オン/オフ命令もこのSPIバスを介して入力される。   The control unit 30 communicates with the microcomputer 2 via a serial peripheral interface (SPI) bus for bidirectional serial communication (serial clock signal SCK, chip select signal CSB, serial data input signal SDI, and serial data output signal). SDO), and operates in synchronization with the serial clock signal SCK. The above access command and power on / off command are also input via this SPI bus.

パワーオンリセット部40は、電源電圧VCCを監視し、電源電圧VCCの投入時(所定の閾値電圧よりも高くなったとき)に制御部30を初期化する。   The power-on reset unit 40 monitors the power supply voltage VCC and initializes the control unit 30 when the power supply voltage VCC is turned on (when it becomes higher than a predetermined threshold voltage).

マイコン2は、電子機器Xの全体動作を統括的に制御する主体である。特に、マイコン2は、スイッチ3のオン/オフ制御により半導体記憶装置1の間欠駆動を行う省電力機能を備えている。なお、スイッチ3のオン/オフ制御には、2値(H/L)の論理信号を用いれば足りるので、汎用のGPIO[general purpose input/output]インタフェイスを用いることができる。   The microcomputer 2 is a main body that comprehensively controls the entire operation of the electronic device X. In particular, the microcomputer 2 has a power saving function for intermittently driving the semiconductor memory device 1 by on / off control of the switch 3. Note that a binary (H / L) logic signal is sufficient for the on / off control of the switch 3, and therefore a general-purpose GPIO [general purpose input / output] interface can be used.

スイッチ3は、マイコン2の指示で半導体記憶装置1の電源経路を導通/遮断するディスクリート部品である。   The switch 3 is a discrete component that conducts / cuts off the power supply path of the semiconductor memory device 1 according to an instruction from the microcomputer 2.

<パワーオンシーケンス>
図2は、パワーオンシーケンスの一例を示すフローチャートである。半導体記憶装置1の電源オンに際して、マイコン2は、まず、タイミング不問で所定の電源オン制御を行う(ステップS201)。この電源オン制御では、スイッチ3がオンされて半導体記憶装置1への電源経路が導通されると共に、シリアルクロック信号SCK、チップセレクト信号CSB、シリアルデータ入力信号SDI、及び、シリアルデータ出力信号SDOがいずれもハイレベルに固定される。
<Power-on sequence>
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a power-on sequence. When the semiconductor memory device 1 is turned on, the microcomputer 2 first performs predetermined power-on control regardless of timing (step S201). In this power-on control, the switch 3 is turned on and the power supply path to the semiconductor memory device 1 is conducted, and the serial clock signal SCK, the chip select signal CSB, the serial data input signal SDI, and the serial data output signal SDO are Both are fixed at a high level.

電源電圧VCCの投入後、半導体記憶装置1では、パワーオンリセット部40による制御部30の初期化が行われる(ステップS101)。このとき、第2命令処理部32は、パワーオンリセット時の初期化により、電源部20からメモリ部10への電力供給を禁止する状態(Pm:オフ)で起動する。従って、ノイズ等による誤動作や誤書込みを生じる恐れはないので、半導体記憶装置1の電源オン時における電源電圧VCCとチップセレクト信号CSBとの関係は不問となる。   After the power supply voltage VCC is turned on, in the semiconductor memory device 1, the control unit 30 is initialized by the power-on reset unit 40 (step S101). At this time, the second command processing unit 32 is activated in a state (Pm: off) in which power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10 is prohibited by initialization at the time of power-on reset. Accordingly, there is no possibility of malfunction or erroneous writing due to noise or the like, and the relationship between the power supply voltage VCC and the chip select signal CSB when the semiconductor memory device 1 is powered on is not questioned.

マイコン2は、先の電源オン制御を行った後、半導体記憶装置1に電源オン命令を送信する(ステップS202)。この電源オン命令を受信した半導体記憶装置1では、第2命令処理部32が電源オン命令を認識し(ステップS102)、電源部20からメモリ部10への電力供給を許可する状態(Pm:オフ→オン)に移行する(ステップS103)。これにより、メモリ部10は、マイコン2からのアクセスを受け付けられる通常動作状態とする(ステップS104)。   After performing the previous power-on control, the microcomputer 2 transmits a power-on command to the semiconductor memory device 1 (step S202). In the semiconductor memory device 1 that has received this power-on command, the second command processing unit 32 recognizes the power-on command (step S102), and permits the power supply from the power unit 20 to the memory unit 10 (Pm: off). → On) (step S103). As a result, the memory unit 10 enters a normal operation state in which access from the microcomputer 2 is accepted (step S104).

マイコン2は、先の電源オン命令を送信した後、半導体記憶装置1にステータス要求を送信する(ステップS203)。このステータス要求を受信した半導体記憶装置1では、第2命令処理部32がステータス要求を認識し(ステップS105)、電源部20からメモリ部10への電力供給状態(Pm:オン)をステータス情報としてマイコン2に返信する(ステップS106)。このステータス情報を受信したマイコン2は、電源部20からメモリ部10への電力供給が開始されたことを確認し(ステップS204)、半導体記憶装置1に対する通常のアクセス動作を開始する(ステップS205)。   After transmitting the previous power-on command, the microcomputer 2 transmits a status request to the semiconductor memory device 1 (step S203). In the semiconductor memory device 1 that has received this status request, the second command processing unit 32 recognizes the status request (step S105), and the power supply state (Pm: ON) from the power supply unit 20 to the memory unit 10 is used as status information. A reply is sent to the microcomputer 2 (step S106). The microcomputer 2 that has received the status information confirms that power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10 has started (step S204), and starts a normal access operation to the semiconductor memory device 1 (step S205). .

なお、マイコン2による半導体記憶装置1のステータス確認処理(「*」を付したステップS105、S106、S203、S204)は必須の処理ではなく、マイコン2は、電源オン命令を送信した後、所定時間を空けて通常動作に移行しても構わない。   Note that the status check process (steps S105, S106, S203, S204 with “*” added thereto) by the microcomputer 2 is not an essential process, and the microcomputer 2 transmits a power-on command for a predetermined time. It may be possible to shift to normal operation with a gap.

<パワーオフシーケンス>
図3は、パワーオフシーケンスの一例を示すフローチャートである。半導体記憶装置1の電源オフに際して、マイコン2は、まず、半導体記憶装置1に電源オフ命令を送信する(ステップS211)。この電源オフ命令を受信した半導体記憶装置1では、第2命令処理部32が電源オフ命令を認識し(ステップS111)、電源部20からメモリ部10への電力供給を禁止する状態(Pm:オン→オフ)に移行する(ステップS112)。
<Power-off sequence>
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the power-off sequence. When powering off the semiconductor memory device 1, the microcomputer 2 first transmits a power off command to the semiconductor memory device 1 (step S211). In the semiconductor memory device 1 that has received this power-off command, the second command processing unit 32 recognizes the power-off command (step S111) and prohibits power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10 (Pm: ON → (Off) (Step S112).

マイコン2は、先の電源オフ命令を送信した後、半導体記憶装置1にステータス要求を送信する(ステップS212)。このステータス要求を受信した半導体記憶装置1では、第2命令処理部32がステータス要求を認識し(ステップS113)、電源部20からメモリ部10への電力供給状態(Pm:オフ)をステータス情報としてマイコン2に返信する(ステップS114)。このステータス情報を受信したマイコン2は、電源部20からメモリ部10への電力供給が停止されたことを確認し(ステップS213)、所定の電源オフ制御を行う(ステップS214)。この電源オフ制御では、スイッチ3がオフされて半導体記憶装置1への電源経路が遮断されると共に、シリアルクロック信号SCK、チップセレクト信号CSB、シリアルデータ入力信号SDI、及び、シリアルデータ出力信号SDOがいずれもローレベルに固定される。このとき、電源部20からメモリ部10への電力供給は既に停止されており、メモリ部10は、ノイズ等による誤動作や誤書込みを生じない状態となっている。従って、半導体記憶装置1の電源オフ時における電源電圧VCCとチップセレクト信号CSBとの関係は不問となる。   The microcomputer 2 transmits a status request to the semiconductor memory device 1 after transmitting the previous power-off command (step S212). In the semiconductor memory device 1 that has received the status request, the second command processing unit 32 recognizes the status request (step S113), and the power supply state (Pm: off) from the power supply unit 20 to the memory unit 10 is used as status information. A reply is sent to the microcomputer 2 (step S114). The microcomputer 2 that has received the status information confirms that power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10 has been stopped (step S213), and performs predetermined power-off control (step S214). In this power off control, the switch 3 is turned off to cut off the power path to the semiconductor memory device 1, and the serial clock signal SCK, chip select signal CSB, serial data input signal SDI, and serial data output signal SDO are Both are fixed at a low level. At this time, the power supply from the power supply unit 20 to the memory unit 10 has already been stopped, and the memory unit 10 is in a state in which no malfunction or erroneous writing due to noise or the like occurs. Therefore, the relationship between the power supply voltage VCC and the chip select signal CSB when the power of the semiconductor memory device 1 is turned off is not questioned.

電源電圧VCCが遮断された後、半導体記憶装置1は動作停止状態となる(ステップS115)。このとき、半導体記憶装置1には一切電流が流れないので、その待機電力は完全にゼロとなる。   After the power supply voltage VCC is cut off, the semiconductor memory device 1 enters an operation stop state (step S115). At this time, since no current flows through the semiconductor memory device 1, the standby power is completely zero.

なお、マイコン2による半導体記憶装置1のステータス確認処理(「*」を付したステップS113、S114、S212、S213)は必須の処理ではなく、マイコン2は、電源オフ命令を送信した後、所定時間を空けて電源オフ制御を実施しても構わない。   Note that the status check process of the semiconductor memory device 1 by the microcomputer 2 (steps S113, S114, S212, and S213 with “*” attached) is not an essential process, and the microcomputer 2 transmits a power-off command for a predetermined time. The power-off control may be carried out with a gap.

<間欠駆動>
図4は、間欠駆動時における消費電流の一例を示すタイムチャートである。なお、図中の実線は本発明(電源オン/オフ制御)の挙動を示しており、破線は従来技術(動作モード切替制御)の挙動を示している。本図に示したように、従来では、スリープモードへの移行後も少なからず消費電流Isleep(一般的にはμAオーダー)を生じていたが、本発明によれば、データ化け等を心配せずに半導体記憶装置1自体の電源オン/オフ制御を行うことができるので、不要な待機電流を完全にゼロとすることができる。
<Intermittent drive>
FIG. 4 is a time chart illustrating an example of current consumption during intermittent driving. The solid line in the figure shows the behavior of the present invention (power on / off control), and the broken line shows the behavior of the prior art (operation mode switching control). As shown in the figure, in the prior art, the current consumption Isleep (generally on the order of μA) has been generated even after the transition to the sleep mode. However, according to the present invention, there is no concern about data corruption. In addition, since the power on / off control of the semiconductor memory device 1 itself can be performed, the unnecessary standby current can be made completely zero.

なお、電源オン/オフによる半導体記憶装置1の間欠駆動を周期的に行う場合、電源オン時間t1と電源オン/オフ周期t2は、電子機器Xの用途に応じて適宜設定することが望ましい。例えば、電子機器Xの省電力化を優先するのであれば、電源オン時間t1をmsオーダーとし、電源オン/オフ周期t2をsオーダーとすればよい。   Note that when the semiconductor memory device 1 is intermittently driven by power on / off periodically, the power on time t1 and the power on / off cycle t2 are preferably set as appropriate according to the application of the electronic device X. For example, if priority is given to power saving of the electronic device X, the power-on time t1 may be set to the ms order, and the power-on / off cycle t2 may be set to the s order.

例えば、スマートメータA(図5)や生体センサB(図6)において、データの取得中やレジスタへの一時記憶中には半導体記憶装置1の電源をオフとし、データの不揮発記憶時にだけ半導体記憶装置1の電源をオンとするように、半導体記憶装置1の間欠駆動を行うことにより、単位時間当たりの平均消費電流を大幅に削減することが可能となる。   For example, in the smart meter A (FIG. 5) or the biosensor B (FIG. 6), the semiconductor memory device 1 is turned off during data acquisition or temporary storage in a register, and the semiconductor memory is stored only during nonvolatile storage of data. By intermittently driving the semiconductor memory device 1 so that the power of the device 1 is turned on, the average current consumption per unit time can be greatly reduced.

<その他の変形例>
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全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り、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
<Other variations>
The various technical features disclosed in the present specification can be variously modified within the scope of the technical creation in addition to the above-described embodiment. That is, the above-described embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the technical scope of the present invention is indicated not by the description of the above-described embodiment but by the scope of the claims. It should be understood that all modifications that fall within the meaning and range equivalent to the terms of the claims are included.

本発明は、半導体記憶装置の省電力化技術であり、特に、半導体記憶装置の高信頼性と省電力化の両立が要求される電子機器に好適に利用することが可能である。   The present invention is a power saving technique for a semiconductor memory device, and can be suitably used particularly for an electronic device that requires both high reliability and power saving of a semiconductor memory device.

1 半導体記憶装置
2 マイコン
3 スイッチ
10 メモリ部
11 メモリセルアレイ
12 Xデコーダ(ローデコーダ)
13 Yデコーダ(カラムデコーダ)
14 センスアンプ
20 電源部
30 制御部
31 第1命令処理部(アクセス制御)
32 第2命令処理部(電源オン/オフ制御)
40 パワーオンリセット部
X 電子機器
A スマートメータ
B 生体センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor memory device 2 Microcomputer 3 Switch 10 Memory part 11 Memory cell array 12 X decoder (row decoder)
13 Y decoder (column decoder)
14 Sense Amplifier 20 Power Supply Unit 30 Control Unit 31 First Command Processing Unit (Access Control)
32 Second command processing unit (power on / off control)
40 Power-on reset unit X Electronic device A Smart meter B Biosensor

Claims (11)

データを不揮発的に記憶するメモリ部と、
前記メモリ部への電力供給を行う電源部と、
前記メモリ部と前記電源部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
アクセス命令を認識して前記メモリ部へのアクセスを行う第1命令処理部と、
電源オン命令と電源オフ命令を各々認識して前記電源部から前記メモリ部への電力供給を許可/禁止する第2命令処理部と、
を実装することを特徴とする半導体記憶装置。
A memory unit for storing data in a nonvolatile manner;
A power supply unit for supplying power to the memory unit;
A control unit for controlling the memory unit and the power source unit;
Have
The controller is
A first command processing unit for recognizing an access command and accessing the memory unit;
A second command processing unit for recognizing a power-on command and a power-off command and permitting / prohibiting power supply from the power unit to the memory unit;
A semiconductor memory device comprising:
電源電圧の投入時に前記制御部を初期化するパワーオンリセット部を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。   The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a power-on reset unit that initializes the control unit when a power supply voltage is turned on. 前記第2命令処理部は、前記電源部から前記メモリ部への電力供給を禁止する状態で起動することを特徴とする請求項2に記載の半導体記憶装置。   The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the second instruction processing unit is activated in a state in which power supply from the power supply unit to the memory unit is prohibited. 前記第2命令処理部は、ステータス要求に対して前記電源部から前記メモリ部への電力供給状態を返すことを特徴とする請求項3に記載の半導体記憶装置。   4. The semiconductor memory device according to claim 3, wherein the second instruction processing unit returns a power supply state from the power supply unit to the memory unit in response to a status request. 前記制御部は、装置外部との間で双方向シリアル通信を行う機能を備えていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の半導体記憶装置。   The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the control unit has a function of performing bidirectional serial communication with the outside of the device. 前記メモリ部は、
複数のメモリセルをアレイ状に配列したメモリセルアレイと、
前記メモリセルアレイを駆動するXデコーダ及びYデコーダと、
前記メモリセルアレイからデータを読み出すセンスアンプと、
を含むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の半導体記憶装置。
The memory unit is
A memory cell array in which a plurality of memory cells are arranged in an array; and
An X decoder and a Y decoder for driving the memory cell array;
A sense amplifier for reading data from the memory cell array;
The semiconductor memory device according to claim 1, comprising:
前記メモリセルアレイは、EEPROM[electrically erasable programmable read-only memory]、フラッシュメモリ、または、FeRAM[ferroelectric random access memory]であることを特徴とする請求項6に記載の半導体記憶装置。   7. The semiconductor memory device according to claim 6, wherein the memory cell array is an EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory), a flash memory, or an FeRAM (ferroelectric random access memory). 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の半導体記憶装置と、
電源オン/オフによる前記半導体記憶装置の間欠駆動を行うマイコンと、
前記マイコンの指示で前記半導体記憶装置の電源経路を導通/遮断するスイッチと、
を有することを特徴とする電子機器。
A semiconductor memory device according to any one of claims 1 to 7,
A microcomputer for intermittently driving the semiconductor memory device by power on / off;
A switch for conducting / interrupting the power path of the semiconductor memory device in accordance with an instruction from the microcomputer;
An electronic device comprising:
前記マイコンは、
前記半導体記憶装置の電源オンに際して、前記スイッチをオンしてから前記半導体記憶装置に電源オン命令を送信する一方、
前記半導体記憶装置の電源オフに際して、前記半導体記憶装置に電源オフ命令を送信してから前記スイッチをオフする、
ことを特徴とする請求項8に記載の電子機器。
The microcomputer is
When turning on the power of the semiconductor memory device, a power on command is transmitted to the semiconductor memory device after turning on the switch,
Upon powering off the semiconductor memory device, a power off command is transmitted to the semiconductor memory device and then the switch is turned off.
9. The electronic apparatus according to claim 8, wherein
前記マイコンは、前記半導体記憶装置の電源オンに際して、前記電源オン命令を送信した後、前記半導体記憶装置にステータス要求を行い、前記電源部から前記メモリ部への電力供給が開始されたことを確認してから通常のアクセス動作を開始することを特徴とする請求項9に記載の電子機器。   The microcomputer transmits a power-on command when the semiconductor memory device is turned on, and then makes a status request to the semiconductor memory device to confirm that power supply from the power source unit to the memory unit is started. The electronic device according to claim 9, wherein a normal access operation is started thereafter. 前記マイコンは、前記半導体記憶装置の電源オフに際して、前記電源オフ命令を送信した後、前記半導体記憶装置にステータス要求を行い、前記電源部から前記メモリ部への電力供給が停止されたことを確認してから前記スイッチをオフすることを特徴とする請求項9または請求項10に記載の電子機器。   The microcomputer transmits a power-off command when the semiconductor memory device is powered off, and then makes a status request to the semiconductor memory device to confirm that power supply from the power source unit to the memory unit is stopped. The electronic device according to claim 9, wherein the switch is turned off.
JP2013013293A 2013-01-28 2013-01-28 Semiconductor memory device Active JP6063759B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013013293A JP6063759B2 (en) 2013-01-28 2013-01-28 Semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013013293A JP6063759B2 (en) 2013-01-28 2013-01-28 Semiconductor memory device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014146390A true JP2014146390A (en) 2014-08-14
JP6063759B2 JP6063759B2 (en) 2017-01-18

Family

ID=51426507

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013013293A Active JP6063759B2 (en) 2013-01-28 2013-01-28 Semiconductor memory device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6063759B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017117054A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社東芝 Memory system and control method
JP2017117055A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社東芝 Memory system and control method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0753198Y2 (en) * 1987-10-19 1995-12-06 三洋電機株式会社 Microcomputer
JPH09134239A (en) * 1995-11-09 1997-05-20 Tokimec Inc Power controller for non-contact data communication equipment
JP2000113693A (en) * 1998-10-08 2000-04-21 Hitachi Ltd Nonvolatile memory and semiconductor integrated circuit
WO2001025017A1 (en) * 1999-10-04 2001-04-12 Seiko Epson Corporation Ink-jet recorder, semiconductor device, and recording head device
JP2001202294A (en) * 2000-01-21 2001-07-27 Denso Corp On-vehicle electronic controller
JP2004178782A (en) * 2002-10-04 2004-06-24 Sharp Corp Semiconductor memory, control method for the same, and portable electronic apparatus
WO2012001917A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-05 パナソニック株式会社 Nonvolatile storage system, power supply circuit for memory system, flash memory, flash memory controller, and nonvolatile semiconductor storage device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0753198Y2 (en) * 1987-10-19 1995-12-06 三洋電機株式会社 Microcomputer
JPH09134239A (en) * 1995-11-09 1997-05-20 Tokimec Inc Power controller for non-contact data communication equipment
JP2000113693A (en) * 1998-10-08 2000-04-21 Hitachi Ltd Nonvolatile memory and semiconductor integrated circuit
WO2001025017A1 (en) * 1999-10-04 2001-04-12 Seiko Epson Corporation Ink-jet recorder, semiconductor device, and recording head device
JP2001202294A (en) * 2000-01-21 2001-07-27 Denso Corp On-vehicle electronic controller
JP2004178782A (en) * 2002-10-04 2004-06-24 Sharp Corp Semiconductor memory, control method for the same, and portable electronic apparatus
WO2012001917A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-05 パナソニック株式会社 Nonvolatile storage system, power supply circuit for memory system, flash memory, flash memory controller, and nonvolatile semiconductor storage device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017117054A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社東芝 Memory system and control method
JP2017117055A (en) * 2015-12-22 2017-06-29 株式会社東芝 Memory system and control method
CN106909314A (en) * 2015-12-22 2017-06-30 株式会社东芝 Accumulator system and control method
US10175887B2 (en) 2015-12-22 2019-01-08 Toshiba Memory Corporation Memory system and method for controlling nonvolatile memory
US10209894B2 (en) 2015-12-22 2019-02-19 Toshiba Memory Corporation Memory system and method for controlling nonvolatile memory
CN106909314B (en) * 2015-12-22 2019-11-01 东芝存储器株式会社 Storage system and control method
US10592117B2 (en) 2015-12-22 2020-03-17 Toshiba Memory Corporation Memory system and method for controlling nonvolatile memory

Also Published As

Publication number Publication date
JP6063759B2 (en) 2017-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1825732B (en) Power supply switch circuit
US8923088B2 (en) Solid state storage device with sleep control circuit
US9922684B2 (en) Memory device ultra-deep power-down mode exit control
US9880767B2 (en) Memory system and memory chip
US9471140B2 (en) Valid context status retention in processor power mode management
US9483096B2 (en) Host interface of a memory device supplied with regulated or non-regulated power based on operating mode of the memory device
TWI608492B (en) Semiconductor device including power-on reset circuit and operating method thereof
TWI524276B (en) Securing the power supply of command means of a microcircuit card in case of attack
JP5820779B2 (en) In-vehicle power supply
CN110764964B (en) Memory device and control method thereof
JP2008204935A (en) Battery management system chip having function flexibly expanding control rule
JP2012128860A5 (en)
US20140233328A1 (en) Semiconductor device
US9360922B2 (en) Data processing system, microcontroller and semiconductor device
JP6063759B2 (en) Semiconductor memory device
CN108398997B (en) Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips
KR101735150B1 (en) Frdy pull-up resistor activation
US8189404B2 (en) Storage device and method for operating the same
JP2015122924A (en) Semiconductor system, power supply component, and semiconductor component
US9331673B2 (en) Integrated circuit operating active circuitry and chip pads in different operating modes and at different voltage levels
US8441880B2 (en) Nonvolatile memory, data processing apparatus, and microcomputer application system
JP2010117990A (en) Power circuit and electronic apparatus using the same
JP2009181624A (en) Nonvolatile semiconductor memory device
JP2007193533A (en) Memory system
KR20110069301A (en) Voltage down converter circuit and non volatile memory having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160920

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161027

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20161027

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6063759

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250