JP2953547B2 - 半導体集積装置 - Google Patents

半導体集積装置

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JP2953547B2 JP4231616A JP23161692A JP2953547B2 JP 2953547 B2 JP2953547 B2 JP 2953547B2 JP 4231616 A JP4231616 A JP 4231616A JP 23161692 A JP23161692 A JP 23161692A JP 2953547 B2 JP2953547 B2 JP 2953547B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積装置に関
し、特にマルチポートRAMの改良に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、マルチポートRAMは複数の独立
したポートから読み出し及び書き込みができるRAMと
して知られている。図3はその従来のマルチポートRA
Mを示した回路図で、1及び2はフリップフロップを構
成するインバータである。このフリップフロップをメモ
リセルとして、論理0または論理1が記憶される。3は
バッファゲート、R,W,Eはそれぞれトランスファゲ
ートである。
【0003】メモリセルの記憶内容を読み出す場合は、
図4(a)に示すように読み出しワード線WLRをハイ
レベルとしてトランスファゲートRがオンされる。これ
により、メモリセルの記憶内容がバッファゲート3、ト
ランスファゲートRを介して読み出しビット線BLRに
出力され、記憶内容が読み出される。図4(e)は読み
出しビット線BLRに読み出された信号である。
【0004】一方、メモリセルに情報を書き込む場合
は、図4(b)に示すように書き込みワード線WLWが
ハイレベルに、また、図4(c)に示すようにカラムラ
イトイネーブルCWEがハイレベルとなる。これによ
り、トランスファゲートW及びEがそれぞれオンし、書
き込みビット線BLWとメモリセルのノードmを接続す
ることで、書き込みビット線BLWの信号がメモリセル
に書き込まれる。図4(d)は書き込みビット線BLW
の書き込み信号である。ここで、情報を選択したメモリ
セル以外に書き込まないようにするために、図4(b)
及び(c)に示すように書き込みワード線WLWがハイ
レベルになってからカラムライトイネーブルCWEがハ
イレベルになるまでに書き込みセットアップ時間tSA
設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マルチポートRAMでは、読み出しと書き込みが同時に
起った場合に、次のような問題点があった。即ち、読み
出し時はアクセスタイムはトランスファゲートRのスイ
ッチング時間で決まるのであるが、読み出しと書き込み
が同時に起こった場合には、アクセスタイムtAAは図4
に示すようにtSAとtAWの加算値となる。tSAは前述の
ようにセットアップ時間、tAWはライトアクセス時間で
あり、カラムライトイネーブルCWEがハイレベルにな
ってから書き込みビット線BLWの信号が読み出しビッ
ト線BLRに現われるまでの時間である。ライトアクセ
ス時間tAWはトランスファゲートEのスイッチング時
間、インバータ1の遅延時間、バッファゲート3の遅延
時間の合計値である。このように従来にあっては、読み
出しと書き込みが同時に起った場合に、アクセスタイム
が読み出しだけのときに比べて大幅に増大するという問
題があった。
【0006】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、読み出しと書き込みが同時に起っ
た場合であっても、アクセスタイムの増大を有効に防
ぎ、高速でアクセスできるようにした半導体集積装置を
提供することを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積装置
は、上記目的を達成するため、読み出しワード線と書き
込みワード線が分離されたマルチポートRAMにおい
て、書き込みビット線と読み出しビット線の間に、それ
ぞれ書き込みワード線の信号、読み出しワード線の信号
及び書き込み時にメモリセルを選択するための信号によ
り制御される第1、第2及び第3のトランスファゲート
を直列に接続し、且つ、前記メモリセルと読み出しビッ
ト線の間には、読み出し用トランスファゲートと直列に
前記メモリセルを選択するための信号により制御される
第4のトランスファゲートを接続し、 読み出しと書き込
みが同時に起こった場合、前記書き込みビット線と読み
出しビット線の間に接続された第1、第2及び第3のト
ランスファゲートを、それぞれ前記書き込みワード線の
信号、読み出しワード線の信号及びメモリセルを選択す
るための信号によってオンすることにより、前記書き込
みビット線を読み出しビット線に接続し、且つ、前記メ
モリセルと読み出しビット線の間に接続された第4のト
ランスファゲートを、前記メモリセルを選択するための
信号によってオフすることにより、前記メモリセルと読
み出しビット線を切断することを特徴としている
【0008】また、本発明の半導体集積装置は、上記目
的を達成するため、読み出しワード線と書き込みワード
線が共通化されたマルチポートRAMにおいて、書き込
みビット線と読み出しビット線の間に、それぞれ読み出
し書き込みの共通ワード線の信号及び書き込み時にメモ
リセルを選択するための信号により制御される第1及び
第2のトランスファゲートを直列に接続し、且つ、前記
メモリセルと読み出しビット線の間には、読み出し用ト
ランスファゲートと直列に前記メモリセルを選択するた
めの信号により制御される第3のトランスファゲートを
接続し、 読み出しと書き込みが同時に起こった場合、前
記書き込みビット線と読み出しビット線の間に接続され
た第1及び第2のトランスファゲートを、それぞれ前記
読み出し書き込みの共通ワード線の信号、前記メモリセ
ルを選択するための信号によってオンすることにより、
前記書き込みビット線を読み出しビット線に接続し、且
つ、前記メモリセルと読み出しビット線の間に接続され
た第3のトランスファゲートを、前記メモリセルを選択
するための信号によってオフすることにより、前記メモ
リセルと読み出しビット線を切断することを特徴として
いる
【0009】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。図1は本発明の半導体集積装置の一
実施例を示した回路図である。なお、図1では図3に示
した従来装置と同一部分は同一符号を付し、本実施例で
はその詳しい説明は省略する。図1において、a,b,
cは書き込みビット線BLWと読み出しビット線BLR
の間に直列に接続されたトランスファゲートである。こ
れらのトランスファゲートa,b,cはN型MOSトラ
ンジスタである。トランスファゲートaのゲート電極は
書き込みワード線WLWに、トランスファゲートbのゲ
ート電極は読み出しワード線WLRにそれぞれ接続さ
れ、また、トランスファゲートcのゲート電極はカラム
ライトイネーブルCWEにトランスファゲートdを介し
て接続されている。カラムライトイネーブルCWEは書
き込み時にメモリセルを選択する信号である。なお、ト
ランスファゲートdのゲート電極は書き込みワード線W
LWに接続されている。更に、メモリセルのバッファゲ
ート3の出力とトランスファゲートRの間には、P型M
OSトランジスタによるトランスファゲートeが接続
れている。このトランスファゲートeのゲート電極はト
ランスファゲートdを介してカラムライトイネーブルC
WEに接続されている。
【0010】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、非選択の場合は、書き込みワード線WLW、読み
出しワード線WLRは共にローレベル、カラムライトイ
ネーブルCWEはDon’t Careであり、トラン
スファゲートR,a,bはそれぞれオフである。従っ
て、このときはカラムライトイネーブルCWEの如何に
かかわらず、メモリセルの情報は読み出しビット線BL
Rに出力されない。
【0011】読み出し/非書き込みの場合には、読み出
しワード線WLRはハイレベル、書き込みワード線WL
Wはローレベル、カラムライトイネーブルCWEはDo
n’t Careである。従って、トランスファゲート
dはオフ、トランスファゲートe及びRはオンとなるた
め、カラムライトイネーブルCWEの如何に関係なくメ
モリセルの記憶内容は読み出しビット線BLRに出力さ
れる。
【0012】非読み出し/書き込みの場合は、読み出し
ワード線WLRはローレベル、書き込みワード線WLW
はハイレベル、カラムライトイネーブルCWEはハイレ
ベルである。この場合、トランスファゲートW及びEが
オンするため、書き込みビット線BLWの信号がメモリ
セルのノードmに出力され、メモリセルに信号が書き込
まれる。一方、トランスファゲートb及びRはオフであ
るため、書き込みビット線BLWの信号及びメモリセル
の情報は読み出しビット線BLRに出力されることはな
い。
【0013】読み出し/書き込みの場合は、読み出しワ
ード線WLR、書き込みワード線WLW、カラムライト
イネーブルCWEは共にハイレベルである。この場合、
トランスファゲートW及びEはオンであるため、前記と
同様に書き込みビット線BLWの信号がメモリセルに書
き込まれる。一方、トランスファゲートa,b,c,
d,Rはオン、トランスファゲートeはオフするため、
読み出しビット線BLRには書き込みビット線BLWの
信号が出力される。
【0014】ここで、読み出し/書き込みの場合のアク
セスタイムは、カラムライトイネーブルCWEがハイレ
ベルになってから読み出しビット線BLRに書き込みビ
ット線BLWの信号が現われるまでの遅延時間(前述し
たtAW)で決定される。従来この遅延時間は図3で説明
したように、トランスファゲートEのスイッチング時間
とインバータ1及びバッファゲート3の遅延時間の合計
値であった。
【0015】これに対し、本実施例では読み出しワード
線WLRと書き込みワード線WLWがハイレベル、カラ
ムライトイネーブルCWEがローレベルのときに、トラ
ンスファゲートa,b,d,e,Rがオン、トランスフ
ァゲートcがオフであるために、アクセスタイムはトラ
ンスファゲートcのスイッチング時間のみとなる。従っ
て、従来に比較してゲート2段分を高速化でき、読み出
しと書き込みが同時に起った場合でもアクセスタイムを
読み出し時とほぼ同等にすることができる。また、カラ
ムライトイネーブルCWEがハイレベルになると、トラ
ンスファゲートeがオフするため、メモリセルと読み出
しビット線BLRが切断され、メモリセルから読み出し
ビット線BLRへの経路が遮断される。即ち、読み出し
と書き込みが同時に起った場合、メモリセルと読み出し
ビット線BLRを切断することにより、メモリセルの出
力におけるバッファゲート3の浮遊容量の影響を除去
し、アクセスタイムの劣化を防いでいる。
【0016】図2は本発明の他の実施例を示した回路図
である。この実施例は読み出しワード線と書き込みワー
ド線を共通化したマルチポートRAMの例である。図中
WLRWはその共通化された読み出し書き込み共用のワ
ード線である。また、ここでは図1の実施例に示された
トランスファゲートbは削除されている。動作について
は図1の実施例で説明した通りであるが、読み出し/非
書き込み、非読み出し/書き込みの動作はない。また、
読み出しと書き込みの動作の切り換えは、カラムライト
イネーブルCWEをハイレベルとローレベルに切り換え
ることによって行われる。この実施例であっても、読み
出しと書き込みが同時に起った場合、アクセスタイムは
トランスファゲートcのスイッチング時間で決まるた
め、アクセスタイムは読み出しだけのときと同等にな
る。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、読み出し
と書き込みが同時に起った場合に、書き込みビット線と
読み出しビット線を接続し、メモリセルと読み出しビッ
ト線を切断することにより、アクセスタイムを読み出し
だけのときと同等にまで短縮できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体集積装置の一実施例を示した回
路図である。
【図2】本発明の他の実施例を示した回路図である。
【図3】従来のマルチポートRAMを示した回路図であ
る。
【図4】従来のマルチポートRAMの動作を示したタイ
ムチャートである。
【符号の説明】
1,2 インバータ 3 バッファゲート R,W,E トランスファゲート a〜e トランスファゲート m メモリセルノード

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 読み出しワード線と書き込みワード線が
    分離されたマルチポートRAMにおいて、書き込みビット線と読み出しビット線の間に、それぞれ
    書き込みワード線の信号、読み出しワード線の信号及び
    書き込み時にメモリセルを選択するための信号により制
    御される第1、第2及び第3のトランスファゲートを直
    列に接続し、且つ、前記メモリセルと読み出しビット線
    の間には、読み出し用トランスファゲートと直列に前記
    メモリセルを選択するための信号により制御される第4
    のトランスファゲートを接続し、 読み出しと書き込みが同時に起こった場合、前記書き込
    みビット線と読み出しビット線の間に接続された第1、
    第2及び第3のトランスファゲートを、それぞれ前記書
    き込みワード線の信号、読み出しワード線の信号及びメ
    モリセルを選択するための信号によってオンすることに
    より、前記書き込みビット線を読み出しビット線に接続
    し、且つ、前記メモリセルと読み出しビット線の間に接
    続された第4のトランスファゲートを、前記メモリセル
    を選択するための信号によってオフすることにより、前
    記メモリセルと読み出しビット線を切断する ことを特徴
    とする半導体集積装置。
  2. 【請求項2】 読み出しワード線と書き込みワード線が
    共通化されたマルチポートRAMにおいて、書き込みビット線と読み出しビット線の間に、それぞれ
    読み出し書き込みの共通ワード線の信号及び書き込み時
    にメモリセルを選択するための信号により制御される第
    1及び第2のトランスファゲートを直列に接続し、且
    つ、前記メモリセルと読み出しビット線の間には、読み
    出し用トランスファゲートと直列に前記メモリセルを選
    択するための信号により制御される第3のトランスファ
    ゲートを接続し、 読み出しと書き込みが同時に起こった場合、前記書き込
    みビット線と読み出しビット線の間に接続された第1及
    び第2のトランスファゲートを、それぞれ前記読み出し
    書き込みの共通ワード線の信号、前記メモリセルを選択
    するための信号によってオンすることにより、前記書き
    込みビット線を読み出しビット線に接続 し、且つ、前記
    メモリセルと読み出しビット線の間に接続された第3の
    トランスファゲートを、前記メモリセルを選択するため
    の信号によってオフすることにより、前記メモリセルと
    読み出しビット線を切断する ことを特徴とする半導体集
    積装置。
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