JP2680328B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JP2680328B2
JP2680328B2 JP63054062A JP5406288A JP2680328B2 JP 2680328 B2 JP2680328 B2 JP 2680328B2 JP 63054062 A JP63054062 A JP 63054062A JP 5406288 A JP5406288 A JP 5406288A JP 2680328 B2 JP2680328 B2 JP 2680328B2
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幸人 大脇
高之 小林
康司 作井
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ランダムアクセス可能なダイナミック型半
導体記憶装置(DRAM)に関する。
(従来の技術) 半導体メモリのなかでDRAMは最も高集積化が進み、既
に1MビットDRAMが量産段階にある。この様なDRAMの高集
積化と共に、入出力の多ビット化や動作モードの多様化
等、機能面での開発も盛んである。特に、ページ・モー
ド,ニブル・モード,スタティック・カラム・モードな
どの動作モードは、選択されたワード線に接続されるメ
モリセルのデータなら高速に読み書きできるものとし
て、スタティックRAMに匹敵する高速アクセスを可能と
している。しかしこれらのモードでも、予め番地の決ま
った連続したメモリセルデータを20M Hz以上の高速で入
出力することは難しい。この様な用途のために近年、シ
リアルアクセス・モードが開発された。しかし、これま
でのシリアルアクセス用DRAMは、シリアルアクセス専用
に使うことを考慮して設計されているために、高度の画
像処理やコンピュータの主記憶装置とCPU間のデータ転
送等、ランダムアクセスとシリアルアクセスが混じり合
うような場合には、次のような問題があった。
従来のシリアルアクセス用DRAMは、チップを大きく二
つのメモリセル・ブロック(Aバンク,Bバンク)に分
け、両バンクを交互にインターリーブ動作させて、連続
したメモリセルデータの高速入出力を行なっている。そ
のタイミング図を第4図に示す。例えば▲▼をシ
リアル入出力の基本クロックとすると、▲▼が
“L"レベルになったとき、AバンクかBバンクを選択す
るアドレス入力により、Aバンクを活性化する信号ASLT
か、Bバンクを活性化する信号BSLTのいずれかが立上が
る。そのデコードには通常遅延時間τ(3〜5nS程度)
が必要であるが、これはシリアルアクセスでは必須であ
る。そして信号ASLTが立上がった場合には、二つのブロ
ック選択に用いられるアドレス以外のアドレスで決まる
カラム選択線CSLAj,CSLBjのうちの一方CSLAjが選択され
る。このとき、CSLBjは非選択となる。逆に、BSLTが立
上がった場合には、CSLBjが選択され、CSLAjは非選択と
なる。
ところでこのようにシリアルアクセス可能としたDRAM
チップでランダムアクセスを行なおうとすると、同じ回
路構成を用いている限り、その場合にも第4図と同じタ
イミングでカラム選択線CSLAjかCSLBjの選択が行われ
る。これは、シリアルアクセスを考慮していないDRAMで
のランダムアクセスと比較して、遅延時間τだけアクセ
スが遅れることを意味する。アクセスタイムが60〜80nS
という高速DRAMにおいてこの遅延時間は大きい損失であ
る。
(発明が解決しようとする課題) 以上のように従来のシリアルアクセス・モード付のDR
AMは、ランダムアクセスとシリアルアクセスを両立させ
ようとすると、ランダムアクセス時にシリアルアクセス
・モードのないDRAMと比較してアクセス時間が遅くな
る、という問題があった。
本発明は、この様な問題を解決したシリアルアクセス
機構付のDRAMを提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明に係わるDRAMは、同一ロウアドレスで選択され
る複数のダイナミック型メモリセルを第1から第Nまで
のN系列(N≧2)のメモリバンクに分けて配列してメ
モリアレイを構成し、N個の各メモリバンクにおいて同
一ロウアドレスで選択される複数のメモリセルのデータ
を並列に取出す入出力線、各入出力線に設けられたデー
タラッチ回路を備え、かつ外部入力信号により動作モー
ドがシリアルアクセス・モードであるかランダムアクセ
ス・モードであるかを検出する回路を有し、この動作モ
ード検知回路により検知されたシリアルアクセス・モー
ドにおいては該複数のバンクのうち選択的にNより少な
い数のバンクを選択しデータをデータラッチ回路に転送
し、ランダムアクセス・モードにおいてはN個全てのバ
ンクのデータをデータラッチ回路に転送する手段を有す
ることを特徴とする。
(作用) 本発明によれば、シリアルアクセス・モードとランダ
ムアクセス・モードでバンクの数を変更する。例えば、
従来のシリアルアクセス機能付DRAMにおけるようにラン
ダムアクセス時にメモリバンクを選択するために要した
遅延時間が必要なくなり、通常のDRAMと同様に高速のア
クセスタイムが高速化される。即ち、ランダムアクセス
を遅くすることなく、シリアルアクセス機能を付加した
DRAMを実現することができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。
第1図は一実施例のDRAMの概略構成である。この実施
例では、メモリセルアレイは、▲▼系制御回路8
で選択される同一ロウ・アドレス内で二つの系列、即ち
Aバンク1AとBバンク1Bに分けられている。各メモリバ
ンク1A,1Bに対してカラム選択信号線CSLAj,CSLBjを選ぶ
Aバンク制御回路2A及びBバンク制御回路2Bが設けられ
ている。3は、▲▼,▲▼入力によりシリ
アルアクセス・モードまたはランダムアクセス・モード
を検知するためのモード検知回路であり、この検知回路
3によりバンク選択回路4が制御され、動作モードに応
じてカラム選択が行われるようになっている。検知回路
3は、▲▼が“H"レベルから“L"レベルになって
いわゆる▲▼アクティブ期間に入り、その後再び
“H"レベルになる迄に▲▼が一回以上“H"→“L"
→“H"というサイクルを繰返す場合にはシリアルアクセ
ス・モードと判定し、それ以外の場合はランダムアクセ
ス・モードと判定するものである。
各メモリバンク1A,1Bはそれぞれ別の入出力線9A,9B
介して出力データラッチ回路5A,5Bに接続され、各出力
データラッチ回路5A,5Bはそれぞれ並列データを直列デ
ータに変換するシフトレジスタ6A,6Bを介して出力デー
タバッファ7に接続されている。
第2図は、モード検知回路3の具体的構成例である。
RAS,CASはそれぞれ▲▼,▲▼入力の次段
の反転信号であり、CSFは検知信号である。
この実施例のDRAMの動作を次に、第3図を参照して説
明する。第3図(a)は、ランダムアクセス時のモード
検知回路3の動作波形である。ランダムアクセス時に
は、▲▼の立下がりを検出して信号CSFが“H"レ
ベルになる。この検出信号CSFは、A系,B系の2バンク
の選択回路4(カラムアドレス信号の一つA0CでA系,B
系のデコードが行われる)を活性化するかまたは非活性
にするかを選択する信号である。即ち、CSFが“H"レベ
ルのとき選択回路4は非活性となる。そしてCSFが“H"
レベルになるとほぼ同時に、この選択回路4は、いずれ
のバンクが選択されたかを示すASLTとBSLTの両方共、
“H"レベルとなる。その結果はAバンク制御回路2A,Bバ
ンク制御回路2Bに入力され、A0C以外のカラムアドレス
信号で決定されるカラム選択信号線CSLAj,CSLBjが共に
“H"レベルとなる。これにより、Aバンク1A,Bバンク1B
から、バンク選択のアドレス以外のアドレスで決められ
る各系列に必ず一つあるメモリセルデータがそれぞれ入
出力線9A,9Bに転送される。そしてシフトレジスタ6A,6B
のうちA0Cで選択される一方のデータが、出力データバ
ッファ7を介して出力される。
第3図(b)は、シリアルアクセス・モードの場合の
モード検知回路3の動作波形である。このモードの場
合、最初のサイクルはランダムアクセス・モードの場合
と同様になる。即ちまず、検知回路3により、検知信号
CSFが“H"レベルになる。ところがこのモードでは、▲
▼アクティブ期間中に第3図(b)に示したよう
に、▲▼が“H"→“L"→“H"という変化を繰返
す。その▲▼期間内の最初の▲▼の立上り
によって信号CSFは“L"レベルになり、これに対応して
バンク選択回路4は、ASLTまたはBSLTのいずれか一方の
みを“H"レベルとする。つまり、シリアルアクセスの2
サイクル目では、カラム選択信号CSLAj,CSLBjのいずれ
か一方のみが選択される。そして選択されたメモリバン
クのメモリセルデータで出力データラッチ回路、及びシ
フトレジスタを介して出力される。3サイクル目も信号
CSFは“L"レベルのままであり、2サイクル目とは逆の
メモリバンクのメモリセルデータが出力される。
以上のようにこの実施例では、ランダムアクセス時の
A系,B系のメモリバンク選択を、アドレス信号入力端子
に近い回路部分ではなく、データ出力端子に近い回路で
行なっている。従って、従来のシリアルアクセス機能付
DRAMのようにメモリバンク選択のために要する遅延時間
がアクセス時間に入ることはなく、ランダムアクセスの
高速化が図られる。このランダムアクセスの高速化は、
DRAMにより高度の画像処理を行なう場合や、コンピュー
タの主記憶装置とCPU間のデータ転送のようにランタセ
ムとシリアルが混じり合うアクセス方式を用いる場合に
非常に大きいメリットになる。
本発明は上記実施例に限られない。実施例ではメモリ
バンクを2系列としたが、一般に同一アドレスで選択さ
れるメモリセル群をN(≧2)系列のメモリバンクに分
けて、シリアルアクセス・モードとランダムアクセス・
モードを切替えられるようにした場合に本発明は有効で
ある。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、シリアルアクセス
機能付DRAMにおいて、メモリバンク選択をデータ出力端
子近くで行なうように構成することにより、ランダムア
クセス・モードでのアクセスの高速化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のDRAMの概略構成を示す図、
第2図はそのモード検知回路の具体的構成例を示す図、
第3図(a)(b)はそのモード検知回路の動作を説明
するための信号波形図、第4図は従来のシリアルアクセ
ス機能付DRAMでの問題を説明するための動作波形図であ
る。 1A,1B……メモリバンク、2A,2B……バンク制御回路、3
……モード検知回路、4……バンク選択回路、5A,5B
…出力データラッチ、6A,6B……シフトレジスタ、7…
…出力データバッファ、8……▲▼系制御回路、
9A,9B……入出力線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 作井 康司 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 伊藤 寧夫 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−50998(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一ロウアドレスで選択される複数のダイ
    ナミック型メモリセルを第1から第NまでのN系列(N
    ≧2)のメモリバンクに分けて配列してメモリアレイを
    構成し、N個の各メモリバンクにおいて同一ロウアドレ
    スで選択される複数のメモリセルのデータを並列に取出
    す入出力線、各入出力線に設けられたデータラッチ回路
    を備え、かつ外部入力信号により動作モードがシリアル
    アクセス・モードであるかランダムアクセス・モードで
    あるかを検出する回路を有し、この動作モード検知回路
    により検知されたシリアルアクセス・モードにおいては
    該複数のバンクのうち選択的にNより少ない数のバンク
    を選択しデータをデータラッチ回路に転送し、ランダム
    アクセス・モードにおいてはN個全てのバンクのデータ
    をデータラッチ回路に転送する手段を有することを特徴
    とする半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】前記各バンクに配設されたデータラッチ回
    路と、出力バッファと、該データラッチ回路と該出力バ
    ッファとの間のデータ転送を制御する回路とを有し、該
    データ転送制御回路によりデータが外部入力信号に同期
    してシリアルにデータラッチ回路から出力バッファに転
    送されることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】前記データ入出力線と前記データラッチ回
    路は各バンク毎に複数存在し、該複数のデータラッチ回
    路から出力バッファに順番に或いは交互にデータ転送す
    ることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
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