JP2697634B2 - 同期型半導体記憶装置 - Google Patents

同期型半導体記憶装置

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JP2697634B2
JP2697634B2 JP6236528A JP23652894A JP2697634B2 JP 2697634 B2 JP2697634 B2 JP 2697634B2 JP 6236528 A JP6236528 A JP 6236528A JP 23652894 A JP23652894 A JP 23652894A JP 2697634 B2 JP2697634 B2 JP 2697634B2
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    • G11C7/1072Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers for memories with random access ports synchronised on clock signal pulse trains, e.g. synchronous memories, self timed memories

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は同期型半導体記憶装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ダイナミック・ランダム・アクセ
ス・メモリー(DRAM)を使用する同期型半導体記憶
装置においては、様々な高速動作の工夫がなされている
にもかかわらず、システムクロックが100MHz(1
0ns)を越えるRISC型のMPUのような高速のシ
ステムに対応するためには、従来のDRAMでは、当該
DRAMに対するアクセスタイムがシステム性能の向上
に支障を来たしているという問題がある。この対応策と
しては、外部クロック同期の同期型半導体記憶装置が提
案されている。この同期型半導体記憶装置を実現する技
術にはいろいろのものがあるが、その中に3段パイプラ
イン技術がある。これは、列アドレス入力から読出し・
書込みの動作を、二つのラッチ回路により3分割して並
列に動作させることにより、高速化を実現しようとする
技術である。
【0003】図4は従来の同期型半導体記憶装置の構成
を示すブロック図、図5および図6は、それぞれ当該同
期型半導体記憶装置のACTIVEコマンド入力時およ
びREAD/WRITEコマンド入力時における信号波
形図である。以下、図4、図5および図6を参照して、
同期型半導体記憶装置の動作について説明する。
【0004】図4、および図5(a)、(b)、
(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)およ
び(i)において、時刻t0 において、端子52にAC
TIVEコマンド(行アドレス系動作コマンド、CSバ
ーとRASバーがLOWレベル、CASバーとWEバー
がHIGHレベル:以下、CSバー、RASバー、CA
SバーおよびWEバーを、それぞれCSB、RASB、
CASBおよびWEBと呼ぶ)が入力されると、当該A
CTIVEコマンドは入力回路21を通してデコードさ
れ、ラッチ回路22(D型フリップフロップ回路)に入
力される。また、時刻t0 における端子53に対するク
ロック入力は、入力回路34を通して内部クロック信号
発生回路35に入力されて、内部クロック信号発生回路
35において内部クロック信号(1)36が生成されて
出力され、ラッチ回路2、22および31、論理回路3
7および43、書き込み制御回路26、読み出し制御回
路27、遅延回路39等に送られる。そして、論理回路
37からは、内部クロック信号(1)36の入力を受け
て、内部クロック信号(2)38が生成されて出力さ
れ、遅延回路39からは、別途他の入力信号との相互作
用を介して、内部クロック信号(5)40、内部クロッ
ク信号(6)41および内部クロック信号(7)42が
生成されて出力される。また論理回路43からは、前記
内部クロック信号(1)36の入力とともに、遅延回路
39より出力される内部クロック信号(7)42の入力
と、前記読み出し制御回路27より出力される内部クロ
ック(3)許可信号30の入力を受けて、同様に内部ク
ロック信号(3)44が生成されて出力される。
【0005】前記ACTIVEコマンドは、ラッチ回路
22において内部クロック信号(1)36によりラッチ
され、ラッチされたACTIVEコマンドは、行アドレ
ス制御回路13に入力されて、当該行アドレス制御回路
13からはAバンク行アドレス許可信号(以下、ARA
Eと云う)14と、Bバンク行アドレス許可信号(以
下、BRAEと云う)15が出力される。また、端子5
0に入力される行アドレスADD(X)は、入力回路1
を通してラッチ回路2(D型フリップフロップ回路)に
入力されて、当該ラッチ回路2において内部クロック信
号(1)36によりラッチされる。ラッチされた行アド
レスADD(X)は、その後、行アドレスバッファ3を
通して行デコーダ8に入力され、行デコーダ8において
は、行アドレスADD(X)に対応する行選択線9が選
択される。図4の同期型半導体記憶装置は2バンク構成
による一例である。バンクとは、行アドレス選択とプリ
チャージを、各バンクごとにアドレス選択により独立し
て実行することができるもので、2バンク構成の同期型
半導体記憶装置は行アドレスの制御回路を2組保持して
いる。前述のように、図4におけるARAEは、Aバン
ク行アドレス許可信号で、BRAEは、Bバンク行アド
レス許可信号であり、各バンクのACTIVEコマンド
信号が入力されると、これらのARAEおよびBRAE
はHIGHレベルになる。図5の信号波形図は、Aバン
クが選択された場合の一例を示しており、ARAEがH
IGHレベルとなっている。
【0006】次に、データ読み出し時の動作について説
明する。図4および図6(a)、(b)、(c)、
(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)およ
び(j)において、時刻t0 において、端子52にRE
ADコマンド(読み出し動作コマンド:CSBとCAS
BがLOWレベル、RASBとWEBがHIGHレベ
ル)が入力され、端子50にアドレスADD(A1 )が
入力されると、READコマンドは、入力回路21を通
してデコードされラッチ回路22に入力される。前記R
EADコマンドは、ラッチ回路22において内部クロッ
ク信号(1)36によりラッチされ、ラッチされたRE
ADコマンド信号25は、列アドレス制御回路11に入
力されるとともに、読み出し制御回路27に送られる。
列アドレス制御回路11においては、READコマンド
信号25の入力を受けて列アドレス許可信号12が出力
され、列アドレスバッファ3に入力される。また前記ア
ドレスADD(A1 )は、入力回路1を通してラッチ回
路2に入力されて、内部クロック信号(1)36により
ラッチされ、ラッチされたアドレスADD(A1 )は、
列アドレスバッファ3を通して列デコーダ4に入力され
る。この列デコーダ4より出力されるアドレスADD
(A1 )は、ラッチ回路5(D型ラッチ回路)におい
て、論理回路37より出力される内部クロック信号
(2)38によりラッチされ、当該アドレスに対応する
列選択線6が選択される。これにより、読み出すべきメ
モリセルが選択されることになる。次に、メモリセルア
レイ10から、センスアンプ16を経由して読み出され
るデータ出力は、R/W(READ/WRITE)バス
17を経由してデータアンプ18において増幅され、時
刻t2 のクロック入力に対応する内部クロック信号
(3)44により、ラッチ回路(D型フリップフロップ
回路)19においてラッチされて、出力回路20を介し
て端子51に出力される。図6は、バースト長(同時に
読み出し、書き込みを実行するビット長)が4ビットの
場合の動作波形図であり、一連の動作は、1サイクルご
とに次のビットの読み出し動作が実行されて並列に処理
される。即ち、2ビット目(A2)は時刻t1 〜t3
3ビット目(A3)は時刻t2 〜t4 、4ビット目(A
4)は時刻t3 〜t5 の3クロックにおいてそれぞれ実
行される。
【0007】次に、データ書き込み時の動作について説
明する。この場合の動作も、前述の読み出し時の場合と
殆ど同様である。図6において、時刻t8 において、端
子52からはWRITEコマンド(書き込み動作コマン
ド:CSBとCASBとWEBがLOWレベル、RAS
BがHIGHレベル)が入力され、端子51から書き込
みデータ(DQ)が入されて、端子50からはアドレス
ADD(B1)が入力される。WRITEコマンドは、
入力回路21を通してデコードされてラッチ回路22に
入力される。ラッチ回路22においては、WRITEコ
マンドは、時刻t8 のクロック入力に対応して内部クロ
ック信号発生回路35より出力される内部クロック信号
(1)36によりラッチされ、WRITEコマンド信号
24が出力されて書き込み制御回路26に送られる。端
子51より入力される書き込みデータ(DQ)は、入力
回路32を通してラッチ回路31(D型フリップフロッ
プ回路)に入力され、時刻t8 のクロック入力に対応し
て内部クロック信号発生回路35より出力される内部ク
ロック信号(1)36によりラッチされ、書き込み制御
回路26に入力される。また、一方、アドレスADD
(B1)は、入力回路1を通してラッチ回路2に入力さ
れ、時刻t8 のクロック入力に対応して内部クロック信
号発生回路35より出力される内部クロック信号(1)
36によりラッチされ、ラッチされたアドレスADD
(B1 )は、列アドレスバッファ3を通して列デコーダ
4に入力される。この列デコーダ4より出力されるアド
レスADD(B1 )は、ラッチ回路5(D型ラッチ回
路)において、時刻t9 のクロック入力に対応して論理
回路37より出力される内部クロック信号(2)38に
よりラッチされ、当該アドレスADD(B1 )に対応す
る列選択線6が選択される。これにより、メモリセルア
レイ10の書き込むべきメモリセルが選択される。それ
と同時に時刻t9 の内部クロック信号(1)36によ
り、書き込み制御回路26から出力される書き込みデー
タ(DQ)は、R/W(READ/WRITE)バス1
7を経由してセンスアンプ16において増幅され、メモ
リセルアレイ10の対応するメモリセルに書き込まれ
る。そして、時刻t10のクロック入力からの内部クロッ
ク信号(2)38により列選択番号9が非選択となり、
書き込みが終了する。読み出しの場合と同様に、書き込
みの場合においても4ビットの動作が並列に処理され
る。即ち、2ビット目(B2)は時刻t9 〜t11、3ビ
ット目(B3)は時刻t10〜t12、4ビット目(B4)
は時刻t11〜t13の3クロックにおいてそれぞれ実行さ
れる。
【0008】上述した動作モードは、読み出し動作時に
おいて、READコマンドが入力されてから3クロック
目にデータが出力されるために、“CAS LATEN
CY3”と呼ばれており、モードレジスタセットサイク
ル(CAS LATENCYおよびバースト長などを設
定するサイクル:CSB、RASB、CASBおよびW
EBがLOWレベルとなる)が入力される場合におい
て、モード設定回路33により設定される。動作モード
には、この他に、“CAS LATENCY2”と“C
AS LATENCY 1”の動作モードがあり、前者
の場合には、2クロック目にデータが出力されるため
に、内部クロック信号(2)38はHIGHレベルに固
定される。即ち、ラッチ回路5(D型ラッチ回路)を、
常時信号が通過する状態とすることにより、ラッチ部が
2箇所となり、1クロック目にはパイプライン1段目と
2段目を動作させ、2クロック目には3段目を動作させ
るようにする。また、後者の場合において、ラッチ回路
19がD型ラッチ回路の場合には、内部クロック信号
(2)38と内部クロック信号(3)44を、それぞれ
HIGHレベルに固定することは可能であるが、ラッチ
回路19がD型フリップフロップ回路である場合には、
内部クロック信号(2)38をHIGHレベルに固定
し、内部クロック信号(3)44を、遅延回路39を用
いて内部クロック信号(7)42より生成するようにし
て、1クロックでパイプライン1段目、2段目および3
段目を全て連続して動作させる。また、前記“CAS
LATENCY 1”と“CASLATENCY 2”
の動作モードにおいては、書き込み制御回路26および
読み出し制御回路27の出力信号も、それぞれ“CAS
LATENCY 3”の動作モードにおける出力信号
のタイミングが異なるため、内部クロック信号(1)3
6の代りに、遅延回路39より出力される内部クロック
信号(5)40および内部クロック信号(6)41を介
して生成される。
【0009】従って、アドレスアクセスバスが30ns
のデバイスであれば、要約すると、下記の内容が、各動
作モードにおける実現可能な最小のサイクルとなる。
【0010】“CAS LATENCY 3”では、サ
イクルタイム 10ns “CAS LATENCY 2”では、サイクルタイム
15ns “CAS LATENCY 1”では、サイクルタイム
30ns
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の同期型
半導体記憶装置においては、内部クロック信号の基準信
号として機能する内部クロック信号(1)が、コマンド
信号入力、アドレス入力およびデータ入力のそれぞれに
対応するラッチ回路、書き込み制御回路および読み出し
制御回路、論理回路および遅延回路等を含む多くの回路
に対するタイミング制御信号として使用されており、図
7に示されるように、半導体チップ内における、外部ク
ロック信号入力の端子53に対応するパッド65の横に
配置されている入力回路34および内部クロック信号発
生回路35からは、両サイドの各パッド65から入力さ
れるコマンドのラッチ回路22、アドレスのラッチ回路
2、制御回路、論理回路および遅延回路等が配置されて
いる領域に対し全て配線を連結して、内部クロック信号
(1)36を伝達させる必要がある。これにより、特に
“CAS LATENCY 3”の動作モードにおいて
は、配線・ゲート負荷容量の影響受けて、内部クロック
信号(1)の波形がかなりなまった状態となり、アクセ
スタイムが著しく遅延するという欠点がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の同期型半導体記
憶装置は、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ
ーを形成するメモリセルアレイと、外部より入力される
行アドレス/列アドレスを含むアドレス信号を受けて入
力するアドレス入力手段と、前記アドレス入力手段を介
して得られるアドレス情報を受けて、前記メモリセルア
レイに対するメモリセル選択信号を生成して出力するア
ドレス設定手段と、外部からの行アドレス選択制御/読
み出し制御/書き込み制御を含むコマンド信号を受けて
入力するコマンド入力手段と、前記コマンド入力手段を
介して得られるコマンド情報を受けて、前記メモリセル
アレイに対応するデータの読み出し動作ならびにデータ
の書き込み動作を制御するデータ読み書き制御手段と、
前記データ読み書き制御手段による制御作用を介して、
前記メモリセルアレイから読み出されるデータを出力す
るデータ出力手段と、前記メモリセルアレイに書き込む
ためのデータを入力するデータ入力手段と、外部からの
クロック信号を受けて入力するクロック入力手段と、前
記クロック入力手段を介して得られるクロック情報を受
けて、所定の基準内部クロック信号を生成して出力する
内部クロック生成手段と、前記前記基準内部クロック信
号を受けてタイミングの異なる内部クロック信号を生成
し、前記アドレス入力手段、前記アドレス設定手段、前
記コマンド入力手段、前記データ読み書き制御手段、前
記データ出力手段および前記データ入力手段に対するタ
イミング制御用のクロック信号として出力する内部クロ
ックタイミング制御手段とを備える同期型半導体記憶装
置において、前記クロック入力手段が、第1および第2
の二つのクロック入力手段を備えて構成され、前記内部
クロック生成手段が、前記第1のクロック入力手段を介
して得られるクロック情報を受けて、前記アドレス入力
手段、前記アドレス設定手段、前記コマンド入力手段、
前記データ読み書き制御手段、前記データ出力手段およ
び前記データ入力手段に対して作用する第1の基準内部
クロック信号を生成して出力する第1の内部クロック生
成手段と、前記第2のクロック入力手段を介して得られ
るクロック情報を受けて、前記データ出力手段に対して
のみ作動する第2の基準内部クロック信号を生成して出
力する第2の内部クロック生成手段とを備えて構成され
て、前記第1の内部クロック生成手段より出力される第
1の基準内部クロック信号、前記データ読き書き制御手
段より出力される特定の内部クロック許可信号、前記コ
マンド入力手段より出力される読み出しコマンド信号お
よびモードレジスタサイクルに対応して設定されるレベ
ル信号を入力して、前記第2のクロック入力手段に対す
る電源供給の可否を制御する電源供給信号を生成して出
力する論理回路手段を備えることを特徴としている。
【0012】なお、前記論理回路手段は、第1の入力端
に前記特定の内部クロック許可信号が入力され、第2の
入力端に前記第1の基準内部クロック信号が入力される
第1のフリップフロップ回路と、入力端が前記第1のフ
リップフロップ回路の出力側に接続されて縦続接続され
る3個のインバータと、入力端が前記第1のフリップフ
ロップ回路の出力端ならびに前記縦続接続される3個の
インバータの出力端に接続されるNOR回路と、第1の
入力端に前記コマンド入力手段より出力される読み出し
コマンド信号が入力され、第2の入力端が前記NOR回
路の出力端に接続される第2のフリップフロップ回路
と、入力端がモードレジスタサイクルに対応して設定さ
れるレベル信号を伝達するモード設定信号線ならびに前
記第2のフリップフロップ回路の出力端に接続されて、
出力端に前記電源供給信号を伝達出力する信号線が接続
されるAND回路とを備えて構成してもよい。
【0013】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0014】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。図1に示されるように、本実施例は、アドレス
ADDの入力な対応する入力回路1と、行アドレス選択
/読み出し/書き込みを制御するコマンド信号入力に対
応する入力回路21と、外部のクロック入力に対応する
入力回路34および45と、データ出力に対応する出力
回路20と、データ入力に対応する入力回路32と、ラ
ッチ回路2、5、19、22および31と、列アドレス
バッファ3と、列デコーダ4と、行アドレスバッファ7
と、行デコーダ8と、メモリセルアレイ10と、列アド
レス制御回路11と、行アドレス制御回路13と、セン
スアンプ16と、データアンプ18と、書き込み制御回
路26と、読み出し制御回路27と、モード設定回路3
3と、内部クロック信号発生回路35および46と、論
理回路37、43および48と、遅延回路39とを備え
て構成される。また、図2は上記の論理回路48の内部
構成を示す回路図であり、当該論理回路48は、フリッ
プフロップ回路54および59と、インバータ55、5
6および57と、NOR回路58と、AND回路60と
を備えて構成される。そして、図3(a)、(b)、
(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、
(i)、(j)、(k)、(l)、(m)および(n)
は、本実施例の“CAS LATENCY 3”の動作
モード時における信号波形図である。なお、図1と図4
との対比により明らかなように、本実施例の前述の従来
例との相違点は、本実施例においては、新たに外部のク
ロック入力に対応する入力回路45および内部クロック
信号発生回路46と、論理回路48が付加されているこ
とである。これらの入力回路45、内部クロック信号発
生回路46および論理回路48の付加により、論理回路
43を介して、データ出力の同期回路におけるラッチ回
路19に対する内部クロック信号(3)44は、当該ラ
ッチ回路19に対する専用の内部クロック信号として供
給される。
【0015】図1において、ACTIVEコマンド(行
アドレス系動作コマンド:CSBとRASBがLOWレ
ベル、CASBとWEBがHIGHレベル)が入力され
る場合の動作、データ読み出し時に、READコマンド
(読み出し動作コマンド:CSBおよびCASBがLO
Wレベル、RASBおよびWEBがHIGHレベル)
と、アドレスADD(A1 )が入力される場合の動作、
およびデータ書き込み時に、WRITEコマンド(書き
込み動作コマンド:CSB、CASBおよびWEBがL
OWレベル、RASBがHIGHレベル)が入力される
場合の動作については、それぞれ基本的には前述の従来
例の場合と同様である。従って、説明の重複を避けるた
めに、ここでは、本発明の従来例と異なる点に焦点を当
てて、本発明の特徴とする“CAS LATENCY
3”の動作モードにおける動作を主体として説明するも
のとする。
【0016】図1に示される実施例は、従来例の場合と
同様に、2バンク構成による同期型半導体記憶装置であ
る。本実施例においては、外部クロック信号が入力され
る端子53に対応する入力回路としては、入力回路34
および45の二つの入力回路が設けられており、また、
これらの入力回路34および45に対応して、二つの内
部クロック信号発生回路35および46が設けられてい
る。新たに設けられた入力回路45および内部クロック
信号発生回路46は、データ出力回路のラッチ回路19
に対する専用の内部クロック信号(3)44のみを生成
するための独立した回路であり、“CAS LATEN
CY 3”の動作モードにおいては、内部クロック信号
発生回路46から出力される内部クロック信号(4)4
7は、論理回路43を介して、ラッチ回路19に対する
専用の内部クロック信号(3)44としてラッチ回路1
9に入力される。また“CAS LATENCY 2”
の動作モードにおいては、内部クロック信号発生回路3
5から出力される内部クロック信号(1)36が、論理
回路43を介して、内部クロック信号(3)44として
ラッチ回路19に入力され、“CAS LATENCY
1”の動作モードにおいては、論理回路39から出力
される内部クロック信号(7)42が、論理回路43を
介して、内部クロック信号(3)44としてラッチ回路
19に入力される。
【0017】図1において、論理回路48は、入力回路
45に対する電源供給信号49を生成して出力する回路
であり、電源供給信号49は、READコマンド信号
(READ)25と、内部クロック信号(3)44の出
力可否を制御する内部クロック(3)許可信号(REA
DEN)30と、内部クロック信号(1)36と、モー
ド設定信号線CLT3を介して、モード設定回路33よ
り送られてくるレベル信号の入力を受けて生成される。
図2に示される論理回路48において、“CASLAT
ENCY 3”の動作モードにおいては、信号線CLT
3のレベルはHIGHレベルとなる。この動作状態にお
いて、端子61に入力されるREADコマンド信号(R
EAD)25がHIGHレベルになり、読み出し制御回
路27から出力されて、端子62に入力される内部クロ
ック(3)許可信号(READEN)30がHIGHレ
ベルになると、フリップフロップ回路54、インバータ
55〜57、NOR回路58、フリップフロップ回路5
9およびAND回路60を介して、端子64より出力さ
れる電源供給信号(REPS)49はHIGHレベルに
セットされ、入力回路45に入力されて入力回路45に
は電源が供給される。これにより、端子53に入力され
る外部クロック信号を受けて、入力回路45および内部
クロック信号発生回路46より出力される内部クロック
信号(4)47が論理回路43に入力される。論理回路
43においては、読み込み制御回路27より入力される
HIGHレベルの内部クロック(3)許可信号(REA
DEN)30により制御されて、内部クロック信号
(4)47が選択されて内部クロック信号(3)44と
して出力され、ラッチ回路19に入力される。また、読
み込み制御回路27より出力される内部クロック(3)
許可信号(READEN)30がLOWレベルとなり、
読み出し動作が終了すると、次の内部クロック信号
(1)36のタイミングより、論理回路48より出力さ
れる電源供給信号(REPS)49はLOWレベルにリ
セットされ、入力回路45に対する電源供給は停止され
る。なお、同期型半導体記憶装置における入力回路は、
一般的に入力のSETUP/HOLD仕様を満たすため
に、図8に示されるように、応答速度の速いカレントミ
ラー回路が用いられており、インバータ66および73
と、PMOSトランジスタ67、68、69および70
と、NMOSトランジスタ71および72とを備えて構
成されている。この入力回路は、端子76からの入力レ
ベルと、端子75に入力されるリファレンスレベル(V
ref )とのレベル差を入力して、そのレベル差を増幅し
て出力する増幅回路である。この入力回路が入力回路4
5に適用される場合には、電源供給信号がHIGHレベ
ルで入力される状態においては、常時電流が流れ続ける
状態となる。
【0018】本発明においては、内部クロック信号
(4)47を生成するために、外部クロック信号の入力
に対応する入力回路および内部クロック信号発生回路と
して、従来ある入力回路34および内部クロック信号発
生回路35とは別に、入力回路45および内部クロック
信号発生回路46を分離して設けている理由は、同期型
半導体記憶装置のスタンバイ電流の無為な増加を防止す
るためである。即ち、入力回路と内部クロック信号発生
回路の途中過程にあるバッファで分離した場合に、分離
された前段のバッファのサイズを大きくしないと、必ず
その駆動能力が不足する状態となる。従って、必然的に
入力回路に含まれる前記カレントミラー回路のサイズも
大きくしないことには、内部クロック信号の遅延時間も
大きくなるという問題を生じる。この遅延時間を防止す
るために入力カレントミラー回路に流れる電流も大きく
なり、スタンバイ電流も増大する。同期型半導体記憶装
置においては、パワーダウンモードにおけるスタンバイ
電流は、外部クロック信号入力に対応する端子53に接
続される入力カレントミラー回路の電流が約80%を占
めているために、出来る限り当該クロック入力カレント
ミラー回路のサイズを小さくすることが望ましい。本発
明のように、入力回路34と入力回路45とを分離した
場合には、入力カレントミラー回路も分離されており、
入力回路45における内部クロック信号(4)47用の
入力カレントミラー回路は、“CAS LATENCY
3”の動作モードにおける読み出し動作時においての
み電源を供給するだけでよい。これによりスタンバイ電
流の増加は全くなく、読み出し電流が若干増加すること
があっても、全体に占める割合は相対的に少ない値であ
る。また、負荷が2分されるために入力回路34のサイ
ズも多少小さくすることができる。
【0019】次に、図3の信号波形図を参照して、本実
施例の“CAS LATENCY3”の動作モードにつ
いて説明する。
【0020】まず、従来例の場合と同様に、或る行選択
線が選択されている状態にあるものとする。時刻t0
おいてREADコマンド(読み出しコマンド:CSBお
よびCASBがLOWレベル、RASBおよびWEBが
HIGHレベル)と、アドレスADD(A1)が入力さ
れる。READコマンドは、入力回路21を通してデコ
ードされ、ラッチ回路22(D型フリップフロップ回
路)に入力される。また時刻t0 における外部クロック
入力は、入力回路34を通して内部クロック信号発生回
路35に入力され、内部クロック信号発生回路35にお
いて内部クロック信号(1)36が生成される。ラッチ
回路22に入力されたREADコマンドは、この内部ク
ロック信号(1)36によりラッチされ、READ信号
(READ)25として出力されて読み出し制御回路2
6に送られる。読み出し制御回路26においては、RE
AD信号(READ)25の入力を受けて、データアン
プ制御信号28、出力許可信号29および内部クロック
(3)許可信号(READEN)30等が、それぞれ所
要のタイミングにおいて出力される。READ信号(R
EAD)25は、論理回路48に対しても入力されてお
り、入力回路45に対する電源供給信号49をHIGH
レベルにセットするように作用し、これにより入力回路
45には電源が供給されて、時刻t1 におけるクロック
入力に対応して、入力回路45および内部クロック信号
発生回路46により内部クロック信号(4)47が生成
されて出力される。
【0021】アドレス入力ADD(A1)は、入力回路
1を通してラッチ回路(D型フリップフロップ回路)2
に入力され、内部クロック信号(1)36によりラッチ
され、ラッチされたアドレスADD(A1)は、列アド
レスバッファ3を通して列デコーダ4に入力される。こ
の列デコーダ4より出力されるアドレスADD(A1)
は、ラッチ回路(D型ラッチ回路)5において、時刻t
1 におけるクロック入力に対応して、論理回路37より
出力される内部クロック信号(2)38によりラッチさ
れ、メモリセルアレイ10の読み出すべきメモリセルが
選択される。次いで、メモリセルアレイ10から、セン
スアンプ16を経由して読み出されるデータ出力は、R
/W(READ/WRITE)バス17を経由してデー
タアンプ18において増幅され、時刻t2 のクロック入
力に対応して、内部クロック信号発生回路46において
生成された内部クロック信号(4)47の入力を受け
て、論理回路43より出力される内部クロック信号
(3)44により、ラッチ回路(D型フリップフロップ
回路)19においてラッチされ、出力回路20を介して
端子51に出力される。この場合に、論理回路43にお
いては、読み出し制御回路27より入力されるHIGH
レベルの内部クロック(3)許可信号(READEN)
30により制御されて、上記の内部クロック信号(4)
47に対応する内部クロック信号(3)44が選択され
て出力される。そして、読出し動作が終了すると内部ク
ロック(3)許可信号(READEN)30はLOWレ
ベルとなり、これにより、論理回路48より出力される
電源供給信号(REPS)49はLOWレベルとなり、
入力回路45に対する電源供給は停止される。従って、
時刻t7 からのクロック入力に対応する内部クロック信
号(4)47は、内部クロック信号発生回路46より発
生されることがない。図3は、図6の場合と同様に、バ
ースト長が4ビットの場合における動作信号波形図であ
り、一連の動作は、1サイクルごとに次のビットの読み
出し動作が実行されて、並列に処理される。即ち、2ビ
ット目(A2)は時刻t1 〜t3 、3ビット目(A3)
は時刻t2 〜t4、4ビット目(A4)は時刻t3 〜t
5 の3クロックにおいてそれぞれ実行される。なお、書
き込み動作については前述の従来例の場合と同様であ
り、説明は省略する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、データ
出力段の同期回路に専用されるデータ出力専用内部クロ
ック信号を生成する手段として、所定の外部クロックを
入力する専用クロック入力回路と、当該専用クロック入
力回路の出力を受けて、前記データ出力専用内部クロッ
ク信号を生成する内部クロック信号発生回路と、読出し
動作時においてのみ前記専用クロック入力回路に電源を
供給する論理回路とを、他のアドレス入力、コマンド入
力およびデータ出力等の同期回路に使用される入力回路
/出力回路、ならびにこれらの入力回路/出力回路に供
給される内部クロック信号を生成する内部クロック信号
発生回路とは別個に、独立して設けることにより、スタ
ンバイ電流を増大させることなく、内部クロック信号に
おける無為の時間遅れを解消し、“CAS LATEN
CY 3”の動作時におけるアクセスタイムを高速化す
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】前記実施例の論理回路48の構成を示すブロッ
ク図である。
【図3】前記実施例の“CAS LATENCY 3”
の動作時における信号波形図である。
【図4】従来例の構成を示すブロック図である。
【図5】ACTIVEコマンド入力時における信号波形
図である。
【図6】READ/WRITEコマンド入力時における
信号波形図である。
【図7】半導体チップ内の内部クロック信号(1)の配
線図である。
【図8】入力回路の一例の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1、21、32、34、45 入力回路 2、5、19、22、31 ラッチ回路 3 列アドレスバッファ 4 列デコーダ 6 列選択信号 7 行アドレスバッファ 8 行デコーダ 9 行選択信号 10 メモリセルアレイ 11 列アドレス制御回路 12 列アドレス許可信号 13 行アドレス制御回路 14 ARAE(Aバンク行アドレス許可信号) 15 BRAE(Bバンク行アドレス許可信号) 16 センスアンプ 17 R/W(READ・WRITE)バス 18 データアンプ 20 出力回路 23 ACTIVEコマンド信号 24 WRITEコマンド信号 25 READコマンド信号 26 書き込み制御回路 27 読み出し制御回路 28 データアンプ制御信号 29 出力許可信号 30 内部クロック(3)許可信号 33 モード設定回路 35、45 内部クロック信号発生回路 36 内部クロック信号(1) 37、43、48 論理回路 38 内部クロック信号(2) 39 遅延回路 40 内部クロック信号(5) 41 内部クロック信号(6) 42 内部クロック信号(7) 44 内部クロック信号(3) 47 内部クロック信号(4) 49 電源供給信号 50〜53、61〜64、74〜77 端子 54、59 フリップフロップ回路 55〜58、66、73 インバータ 60 AND回路 65 パッド 67〜70 PMOSトランジスタ 71、76 NMOSトランジスタ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダイナミック・ランダム・アクセス・メ
    モリーを形成するメモリセルアレイと、外部より入力さ
    れる行アドレス/列アドレスを含むアドレス信号を受け
    て入力するアドレス入力手段と、前記アドレス入力手段
    を介して得られるアドレス情報を受けて、前記メモリセ
    ルアレイに対するメモリセル選択信号を生成して出力す
    るアドレス設定手段と、外部からの行アドレス選択制御
    /読み出し制御/書き込み制御を含むコマンド信号を受
    けて入力するコマンド入力手段と、前記コマンド入力手
    段を介して得られるコマンド情報を受けて、前記メモリ
    セルアレイに対応するデータの読み出し動作ならびにデ
    ータの書き込み動作を制御するデータ読み書き制御手段
    と、前記データ読み書き制御手段による制御作用を介し
    て、前記メモリセルアレイから読み出されるデータを出
    力するデータ出力手段と、前記メモリセルアレイに書き
    込むためのデータを入力するデータ入力手段と、外部か
    らのクロック信号を受けて入力するクロック入力手段
    と、前記クロック入力手段を介して得られるクロック情
    報を受けて、所定の基準内部クロック信号を生成して出
    力する内部クロック生成手段と、前記前記基準内部クロ
    ック信号を受けてタイミングの異なる内部クロック信号
    を生成し、前記アドレス入力手段、前記アドレス設定手
    段、前記コマンド入力手段、前記データ読み書き制御手
    段、前記データ出力手段および前記データ入力手段に対
    するタイミング制御用のクロック信号として出力する内
    部クロックタイミング制御手段とを備える同期型半導体
    記憶装置において、 前記クロック入力手段が、第1および第2の二つのクロ
    ック入力手段を備えて構成され、 前記内部クロック生成手段が、前記第1のクロック入力
    手段を介して得られるクロック情報を受けて、前記アド
    レス入力手段、前記アドレス設定手段、前記コマンド入
    力手段、前記データ読み書き制御手段、前記データ出力
    手段および前記データ入力手段に対して作用する第1の
    基準内部クロック信号を生成して出力する第1の内部ク
    ロック生成手段と、前記第2のクロック入力手段を介し
    て得られるクロック情報を受けて、前記データ出力手段
    に対してのみ作動する第2の基準内部クロック信号を生
    成して出力する第2の内部クロック生成手段とを備えて
    構成されて、 前記第1の内部クロック生成手段より出力される第1の
    基準内部クロック信号、前記データ読き書き制御手段よ
    り出力される特定の内部クロック許可信号、前記コマン
    ド入力手段より出力される読み出しコマンド信号および
    モードレジスタサイクルに対応して設定されるレベル信
    号を入力して、前記第2のクロック入力手段に対する電
    源供給の可否を制御する電源供給信号を生成して出力す
    る論理回路手段を備えることを特徴とする同期型半導体
    記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記論理回路手段が、第1の入力端に前
    記特定の内部クロック許可信号が入力され、第2の入力
    端に前記第1の基準内部クロック信号が入力される第1
    のフリップフロップ回路と、入力端が前記第1のフリッ
    プフロップ回路の出力側に接続されて縦続接続される3
    個のインバータと、入力端が前記第1のフリップフロッ
    プ回路の出力端ならびに前記縦続接続される3個のイン
    バータの出力端に接続されるNOR回路と、第1の入力
    端に前記コマンド入力手段より出力される読み出しコマ
    ンド信号が入力され、第2の入力端が前記NOR回路の
    出力端に接続される第2のフリップフロップ回路と、入
    力端がモードレジスタサイクルに対応して設定されるレ
    ベル信号を伝達するモード設定信号線ならびに前記第2
    のフリップフロップ回路の出力端に接続されて、出力端
    に前記電源供給信号を伝達出力する信号線が接続される
    AND回路とを備えて構成される請求項1記載の同期型
    半導体記憶装置。
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