JP3070025B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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Description
りを、誤り訂正符号を使用して誤りの検出・訂正を行な
うエラー訂正技術に係り、特に配線を減少させることに
より高集積化が可能となり、また消費電流を大幅に削減
することにより低消費電力化が可能となる半導体記憶装
置に関する。
7にDRAMの主要部分の構成図を示す。図中、WL1
〜WLm はワード線、11011〜110mnはメモリセ
ル、BL 1 #〜BLn #はビット線、121〜12nは
センスアンプ、131〜13nはコラムゲート、141
〜14pはコラム選択線ドライバ、151〜15qはデ
ータバスアンプ、161〜16qはデータバス選択回
路、171〜17qはデータライトアンプ、181〜1
8qはライトデータバス選択回路である。
は、コラム選択線CL1〜CLpを選択的に活性化し、
センスアンプ121〜12n中、選択された列のセンス
アンプのデータがデータバスDBi、DBi#(iは選
択された列番号)に伝達され、データバスアンプ15i
を介してチップ外部に出力される。また、書き込み時に
は、チップ外部から入力されるデータを、ライトデータ
バス選択回路181〜18qによって選択されたデータ
ライトアンプ17iが、データバスDBi、DBi#を
介してコラム選択線により選択されたセンスアンプへ書
き込む。
表的なDRAMのデータバス構成である。コラム選択線
ドライバ14j並びにデータバスアンプ15k及びデー
タライトアンプ17kを多数のセルアレイ、センスアン
プ、及びコラムゲートのグループで共用している。
AMのチップに、ECC回路を搭載した幾つかの従来例
を図9及び図10に示す。図9の第1の従来例では、エ
ラー訂正回路201、シンドローム作成回路202、及
びシンドロームデコード回路203で構成されるECC
回路を、チップ中央に配置し、各データバスアンプ15
1〜15qからのデータをコモンデータバス191〜1
9qを介して持ってきて、シンドロームをデコードし、
エラーデータの訂正を行なう。つまり、チップ中央に集
まっているコモンデータバス191〜19qを反転さ
せ、データライトアンプ171〜17qによってセンス
アンプ121〜12nにデータを書き込む。
ローム作成回路202をデータバス列に対して平行に構
成し、各データバスアンプ151〜15qからのデータ
をシンドローム作成回路202に入力し、チップ中央へ
伝達する経路の中でシンドロームの作成を行なう。そし
て、チップ中央でシンドロームのデコード、並びにエラ
ーデータの訂正を行ない、各データバスアンプ151〜
15qに接続されているまコモンデータバス191〜1
9qを介して、データライトアンプ171〜17qによ
ってセンスアンプ121〜12nにデータを書き込む。
CC回路を内蔵する半導体記憶装置では、(1)シンド
ローム作成、シンドロームのデコード、及びエラー訂正
をチップ中央に配置されたECC回路で一括して行なう
場合、コモンデータバスの本数がECC回路のワード数
と同じだけ必要となる、(2)シンドロームのデコード
をチップ中央等の所定の場所に配置されたECC回路で
一括して行なうので、各データライトアンプでは訂正さ
れたビットを判別できないこととなり、ECC回路の1
語の全ビットを書き込まなければならず、ECC回路の
1語の全ビット分のデータバスを動作させる必要が生
じ、その電流量は膨大なものとなる、という問題があっ
た。
配線を減少させることにより高集積化を可能とし、また
消費電流を大幅に削減することにより低消費電力化を可
能とした半導体記憶装置を提供することを目的とする。
図である。上記課題を解決するために、本発明の第1の
特徴の半導体記憶装置は、セルアレイ及びセンスアンプ
の集合体1と、幾つかのブロックiに分けられたデータ
バスアンプ15i及びデータライトアンプ17iと、シ
ンドローム作成回路202と、エラー訂正回路201と
を備える半導体記憶装置であって、前記各ブロックi
は、前記シンドローム作成回路202で生成されたシン
ドロームSyndをデコードするシンドロームデコード
回路2iを有して構成する。
置は、請求項1に記載の半導体記憶装置において、前記
シンドローム作成回路202で生成されたシンドローム
Syndをデコードするシンドロームデコード回路20
3を有して構成し、前記エラー訂正回路201は前記シ
ンドロームデコード回路203の出力に基づきエラー訂
正を行なってチップ外部へ出力する。
置は、請求項1または2に記載の半導体記憶装置におい
て、前記ブロックiは、前記シンドロームデコード回路
2iから出力されるセルデータの反転を要求する信号D
Eと、チップ外部からの書き込みデータによるセルデー
タの反転を要求する信号WDに基づきセルデータの反転
を要求する信号DRCを生成し、該信号DRCによりセ
ルデータを反転して書き込む制御手段21iを有して構
成する。
置は、請求項3に記載の半導体記憶装置において、前記
制御手段21iは、前記セルデータ反転要求信号DRC
によりセルデータの反転の必要なデータライトアンプ1
7iのみ選択的に活性化する。更に、本発明の第5の特
徴の半導体記憶装置は、データを送受信するためのデー
タバスに接続された半導体記憶装置であって、セルアレ
イ、センスアンプの集合体及びコラムゲートの集合体を
有しておりデータを格納するセル及びアンプ部1と、前
記データバスから受信されたデータのシンドロームSy
ndを作成するシンドローム作成回路202と、前記デ
ータバスから受信された前記データのエラーを訂正する
エラー訂正回路201と、前記シンドローム作成回路2
02に夫々接続されており、前記セルアレイからデータ
を読むデータバスアンプ15i、前記セルアレイにデー
タを書込むライトアンプ17i、前記シンドローム作成
回路202により作成されたシンドロームSyndをデ
コードし前記読み出されたデータの反転を要求する信号
DEを生成する第1シンドロームデコード回路2i、及
び該第1シンドロームデコード回路2iから出力される
信号DEと前記データバスアンプ15iから出力される
データとを受けるように接続され書込み可能信号が供給
された際にデータ反転制御信号DRCを生成する書込み
データ制御ユニット21iを夫々有しており、前記ライ
トアンプ17iが前記データ反転制御信号DRCを受け
るように接続され前記第1シンドロームデコード回路2
iから出力される信号DEに応答して前記セルアレイ中
にデータを反転して書込むための前記データ反転制御信
号DRCに応答するように夫々構成された複数のメモリ
制御ブロックiと、前記シンドローム作成回路202か
らの前記作成されたシンドロームSyndをデコードす
る第2シンドロームデコード回路203とを備えてお
り、前記エラー訂正回路201は、前記第2シンドロー
ムデコード回路203からの出力信号に応答して前記デ
ータバスから受信された前記データを訂正する。
ラー訂正回路201がエラー訂正を行なってチップ外部
へ出力する為のシンドロームデコード回路203とは別
に、データバスアンプ15i及びデータライトアンプ1
7iの各ブロックiに、シンドローム作成回路202で
生成されたシンドロームSyndをデコードするシンド
ロームデコード回路2iを備え、また、各ブロックi内
の制御手段21iにおいて、シンドロームデコード回路
2iから出力されるセルデータの反転を要求する信号D
Eと、チップ外部からの書き込みデータによるセルデー
タの反転を要求する信号WDに基づきセルデータの反転
を要求する信号DRCを生成し、該セルデータ反転要求
信号DRCによりセルデータの反転の必要なデータライ
トアンプ17iのみ選択的に活性化して、セルデータを
反転して書き込むようにしている。
とから高集積化が可能となり、また、データライトアン
プを選択的に活性化することから消費電流を大幅に削減
することができ、低消費電力化が可能となる。
説明する。図2に本発明の一実施例に係る半導体記憶装
置の概略構成図を示す。図2において、図9及び図10
(従来例)と重複する部分には同一の符号を附する。
及びセンスアンプの集合体1と、幾つかのブロックに分
けられたデータバスアンプ、データライトアンプ、及び
シンドロームデコード回路51〜5qと、コモンデータ
バス選択回路41〜4qと、データバス列に平行して配
置されたシンドローム作成回路202と、並びに、チッ
プ中央部に配置されたシンドロームデコード回路203
及びエラー訂正回路201とから構成されている。
ンプ、及びシンドロームデコード回路5iに対する詳細
構成図を図3に示す。即ち、第i番目のグループに対し
て、データバスアンプ15i、データライトアンプ17
i、ライトアンプ活性化回路21i、コモンデータバス
選択回路4i、シンドロームデコード回路2i、ライト
データデコード回路3iから構成されている。
正の動作を以下のようにして行っている。先ず、各デー
タバスアンプ15iからのデータをシンドローム作成回
路202に入力し、チップ中央へ伝達する経路の中でシ
ンドロームSyndの作成を行なう。そして、シンドロ
ームデコード回路203でシンドロームSyndのデコ
ード、エラー訂正回路201でエラー訂正を行なうため
に、コモンデータバス選択回路4iによって選択された
コモンデータバスCOMDのエラー訂正を行ない、図示
しない出力回路を介してチップ外部へ出力する。
2で作成されたシンドロームSyndを各データライト
アンプ17iに伝達する。各データライトアンプ17i
では、各グループiに備えられているシンドロームデコ
ード回路2iによりシンドロームSyndをデコード
し、データの訂正を行なう。そして更に、データバスD
Bi、DBi#を介してセンスアンプにデータを書き込
む。
して、本実施例の半導体記憶装置の動作を詳細に説明す
る。図4に、シンドローム作成回路202、シンドロー
ムデコード回路203、及びエラー訂正回路201の詳
細回路図を、図5に、データビットに関するデータバス
アンプ15i、データライトアンプ17i、及びシンド
ロームデコード回路5iの詳細回路図を、更に図6に、
パリティビットに関するデータバスアンプ15j及びデ
ータライトアンプ17jの詳細回路図をそれぞれ示す。
ビットに関するデータバスアンプ15i、データライト
アンプ17i、及びシンドロームデコード回路5iの集
合体を、P1〜P8は、各パリティビットに関するデー
タバスアンプ15j及びデータライトアンプ17jの集
合体である。またB1は、メモリセルに書き込まれるデ
ータDindataを一時的に記憶するDinバッファ
であり、G1〜G3は、排他的論理和をとるEXORゲ
ート回路である。また、図5及び図6において、G4〜
G6は、排他的論理和をとるEXORゲート回路であ
る。
る。各データバスアンプ15iで増幅されたデータは、
シンドローム作成回路202に入力され、シンドローム
Syndが作成される。このシンドロームSyndは、
シンドロームデコード回路203でデコードされてリー
ドビットエラー信号RBEが生成される。ゲート回路G
3において、リードアドレスRAddrにより選択され
たコモンデータバスCOMDのデータを、リードビット
エラー信号RBEによって、エラー訂正する。このエラ
ー訂正されたデータ信号DOUTは、出力回路を介して
チップ外部に正しいデータとして出力される。
成されたシンドロームSyndは、各データビットに関
するデータバスアンプ15i、データライトアンプ17
i、及びシンドロームデコード回路5iの集合体61〜
664にも供給される。各グループiのシンドロームデ
コード回路5iは、シンドロームSyndのデコードを
行ない、データビットエラー信号DEを生成する。この
データビットエラー信号DEをゲート回路G4及びG5
に供給して、ゲート回路G4でリードデータ、ライトア
ンプ選択信号との排他的論理和からデータビット反転制
御信号DRCを、またゲート回路G5でライトアンプ選
択信号との排他的論理和からライトアンプ活性化信号W
AEを、それぞれ生成する。つまり、シンドロームデコ
ード回路2iでエラーが認識された場合には、該当する
ライトアンプ17iをライトアンプ活性化信号WAEに
より活性化させ、またデータビット反転制御信号DRC
によりデータ反転が必要なデータビットだけ選択的され
て、リードデータの反転データをデータバスDBi、D
Bi#を介してセンスアンプに書き込む。
チップ中央のシンドロームデコード回路203でデコー
ドされ、パリティビット反転信号PRAが作成される。
このパリティビット反転信号PRA(ライトアンプ活性
化信号WAE)によってライトアンプ17jが活性化さ
れ、ゲート回路G6により生成されるパリティビット反
転制御信号PBRCによってデータ反転が必要なパリテ
ィビットだけ選択的されて、センスアンプのデータが反
転させられる。
る。読み出し時と同様にして、シンドローム作成回路2
02で作成されたシンドロームSyndが、各データビ
ットに関するデータバスアンプ15i、データライトア
ンプ17i、及びシンドロームデコード回路5iの集合
体61〜664に供給される。各グループiのシンドロ
ームデコード回路5iは、シンドロームSyndのデコ
ードを行ない、データビットエラー信号DEを生成す
る。このデータビットエラー信号DEをゲート回路G4
及びG5に供給して、ゲート回路G4でリードデータ、
ライトデータとの排他的論理和からデータビット反転制
御信号DRCを、またゲート回路G5でライトアンプ選
択信号との排他的論理和からライトアンプ活性化信号W
AEを、それぞれ生成する。つまり、シンドロームデコ
ード回路2iでエラーが認識された場合には、該当する
ライトアンプ17iをライトアンプ活性化信号WAEに
より活性化させ、またデータビット反転制御信号DRC
によりデータ反転が必要なデータビットだけ選択的され
て、データをデータバスDBi、DBi#を介してセン
スアンプに書き込む。
チップ中央のシンドロームデコード回路203でデコー
ドされ、パリティビット反転信号PRAが作成される。
このパリティビット反転信号PRA(ライトアンプ活性
化信号WAE)によってライトアンプ17jが活性化さ
れ、エラー訂正されたリードデータとライトデータが同
じ場合は、パリティビット反転信号PRAによってパリ
ティビットを選択的に書き込む。また、エラー訂正され
たリードデータとライトデータが異なる場合は、ゲート
回路G6でパリティビット反転信号PRAとエラーシン
ドロームの排他的論理和を取ることにより生成されるパ
リティビット反転制御信号PBRCによって、パリティ
ビットを選択的に書き込む。
エラー訂正回路がエラー訂正を行なってチップ外部へ出
力する為のシンドロームデコード回路(203)とは別
に、各ブロックに、シンドローム作成回路で生成された
シンドロームをデコードするシンドロームデコード回路
(5i)を備え、また、各ブロック内の制御手段におい
て、シンドロームデコード回路(5i)から出力される
セルデータの反転を要求する信号(DE)と、チップ外
部からの書き込みデータによるセルデータの反転を要求
する信号(WD)に基づきセルデータの反転を要求する
信号(DRC)を生成し、該セルデータ反転要求信号
(DRC)によりセルデータの反転の必要なデータライ
トアンプのみ選択的に活性化して、セルデータを反転し
て書き込むこととしたので、配線数の減少から高集積化
が可能となり、また、データライトアンプを選択的に活
性化することから消費電流を大幅に削減することがで
き、結果として低消費電力化を可能とした半導体記憶装
置を提供することができる。
構成図である。
スアンプ、データライトアンプ、及びシンドロームデコ
ード回路の詳細構成図である。
成回路、シンドロームデコード回路、及びエラー訂正回
路の詳細回路図である。
ビットに関するデータバスアンプ、データライトアン
プ、及びシンドロームデコード回路の詳細回路図であ
る。
ィビットに関するデータバスアンプ及びデータライトア
ンプの詳細回路図である。
ータバス構成図である。
例)である。
例)である。
号) WD…セルデータ反転要求信号 DRC…データビット反転制御信号(セルデータ反転要
求信号) WL1 〜WLm …ワード線 11011〜110mn…メモリセル BL1 #〜BLn #…ビット線 121〜12n…センスアンプ 131〜13n…コラムゲート 141〜14p…コラム選択線ドライバ 151〜15q…データバスアンプ 161〜16q…データバス選択回路 171〜17q…データライトアンプ 181〜18q…ライトデータバス選択回路 DBi、DBi#…データバス 3i…ライトデータデコード回路 41〜4i〜4q…コモンデータバス選択回路 51〜5q…データバスアンプ、データライトアンプ、
及びシンドロームデコード回路のブロック COMD…コモンデータバス 61〜664…各データビットに関するデータバスアン
プ15i、データライトアンプ17i、及びシンドロー
ムデコード回路5iの集合体 P1〜P8…各パリティビットに関するデータバスアン
プ15j及びデータライトアンプ17jの集合体 B1…Dinバッファ Dindata…メモリセルに書き込まれるデータ G1〜G3…EXORゲート回路 G4〜G6…EXORゲート回路 RBE…リードビットエラー信号 RAddr…リードアドレス DOUT…エラー訂正されたデータ信号 WAE…ライトアンプ活性化信号 PRA…パリティビット反転信号 PBRC…パリティビット反転制御信号
Claims (5)
- 【請求項1】 セルアレイ及びセンスアンプの集合体
(1)と、幾つかのブロック(i)に分けられたデータ
バスアンプ(15i)及びデータライトアンプ(17
i)と、シンドローム作成回路(202)と、エラー訂
正回路(201)とを備える半導体記憶装置であって、 前記各ブロック(i)は、前記シンドローム作成回路
(202)で生成されたシンドローム(Synd)をデ
コードするシンドロームデコード回路(2i)を有する
ことを特徴とする半導体記憶装置。 - 【請求項2】 前記半導体記憶装置は、前記シンドロー
ム作成回路(202)で生成されたシンドローム(Sy
nd)をデコードするシンドロームデコード回路(20
3)を有し、前記エラー訂正回路(201)は前記シン
ドロームデコード回路(203)の出力に基づきエラー
訂正を行なってチップ外部へ出力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。 - 【請求項3】 前記ブロック(i)は、前記シンドロー
ムデコード回路(2)から出力されるセルデータの反転
を要求する信号(DE)と、チップ外部からの書き込み
データによるセルデータの反転を要求する信号(WD)
に基づきセルデータの反転を要求する信号(DRC)を
生成し、該信号(DRC)によりセルデータを反転して
書き込む制御手段(21i)を有することを特徴とする
請求項1または2に記載の半導体記憶装置。 - 【請求項4】 前記制御手段(21i)は、前記セルデ
ータ反転要求信号(DRC)によりセルデータの反転の
必要なデータライトアンプ(17i)のみ選択的に活性
化することを特徴とする請求項3に記載の半導体記憶装
置。 - 【請求項5】 データを送受信するためのデータバスに
接続された半導体記憶装置であって、 セルアレイ、センスアンプの集合体及びコラムゲートの
集合体を有しておりデータを格納するセル及びアンプ部
(1)と、 前記データバスから受信されたデータのシンドローム
(Synd)を作成するシンドローム作成回路(20
2)と、 前記データバスから受信された前記データのエラーを訂
正するエラー訂正回路(201)と、 前記シンドローム作成回路(202)に夫々接続されて
おり、前記セルアレイからデータを読むデータバスアン
プ(15i)、前記セルアレイにデータを書込むライト
アンプ(17i)、前記シンドローム作成回路(20
2)により作成されたシンドローム(Synd)をデコ
ードし前記読み出されたデータの反転を要求する信号
(DE)を生成する第1シンドロームデコード回路(2
i)、及び該第1シンドロームデコード回路(2i)か
ら出力される信号(DE)と前記データバスアンプ(1
5i)から出力されるデータとを受けるように接続され
書込み可能信号が供給された際にデータ反転制御信号
(DRC)を生成する書込みデータ制御ユニット(21
i)を夫々有しており、前記ライトアンプ(17i)が
前記データ反転制御信号(DRC)を受けるように接続
され前記第1シンドロームデコード回路(2i)から出
力される信号(DE)に応答して前記セルアレイ中にデ
ータを反転して書込むための前記データ反転制御信号
(DRC)に応答するように夫々構成された複数のメモ
リ制御ブロック(i)と、 前記シンドローム作成回路(202)からの前記作成さ
れたシンドローム(Synd)をデコードする第2シン
ドロームデコード回路(203)とを備えており、 前記エラー訂正回路(201)は、前記第2シンドロー
ムデコード回路(203)からの出力信号に応答して前
記データバスから受信された前記データを訂正すること
を特徴とする半導体記憶装置。
Priority Applications (2)
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JP4018784A JP3070025B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 半導体記憶装置 |
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JPH05217398A JPH05217398A (ja) | 1993-08-27 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4018784A Expired - Lifetime JP3070025B2 (ja) | 1992-02-04 | 1992-02-04 | 半導体記憶装置 |
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