JP3291117B2 - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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JP3291117B2
JP3291117B2 JP07402294A JP7402294A JP3291117B2 JP 3291117 B2 JP3291117 B2 JP 3291117B2 JP 07402294 A JP07402294 A JP 07402294A JP 7402294 A JP7402294 A JP 7402294A JP 3291117 B2 JP3291117 B2 JP 3291117B2
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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶装置、さら
にはそれのデータ書込み時における電源ノイズの低減化
技術に関し、例えばSRAM(スタティック・ランダム
・アクセス・メモリ)に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a technology for reducing power supply noise at the time of writing data to the semiconductor memory device, for example, a technology effective when applied to an SRAM (static random access memory). .

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体記憶装置の一例とされるSRAM
(スタティック・ランダム・アクセス・メモリ)は、複
数個のスタティック型メモリセルをマトリクス配置して
成るメモリセルアレイを含む。メモリセルアレイは、通
常、複数のメモリマット又は複数のメモリブロックなど
称される単位で形成される。メモリセルの選択端子はロ
ウ方向(行方向)毎にワード線に結合され、メモリセル
のデータ入出力端子はカラム方向(列方向)毎に相補デ
ータ線(相補ビット線とも称される)に結合される。そ
れぞれの相補データ線は、相補データ線に1対1で結合
されたカラムスイッチを介して相補コモンデータ線に共
通接続されている。
2. Description of the Related Art SRAM as an example of a semiconductor memory device
(Static random access memory) includes a memory cell array in which a plurality of static memory cells are arranged in a matrix. The memory cell array is usually formed in units called a plurality of memory mats or a plurality of memory blocks. The selection terminal of the memory cell is coupled to a word line for each row direction (row direction), and the data input / output terminal of the memory cell is coupled to a complementary data line (also referred to as a complementary bit line) for each column direction (column direction). Is done. Each of the complementary data lines is commonly connected to a complementary common data line via a column switch coupled to the complementary data line on a one-to-one basis.

【0003】外部より入力されるアドレス信号は、それ
に対応して配置されたアドレスバッファを介してロウア
ドレスデコーダやカラムアドレスデコーダに伝達され
る。ロウアドレスデコーダのデコード出力に基づいて、
入力アドレス信号に対応するワード線が選択レベルに駆
動されると、このワード線に結合された全てのメモリセ
ルが選択される。また、カラムアドレスデコーダのデコ
ード出力に基づいてカラムスイッチがオンされて、上記
選択されたメモリセルが、相補コモンデータ線に導通さ
れる。外部から書込みデータが与えられると、その書込
みデータに従って相補コモンデータ線が駆動され、カラ
ムアドレスによって選択された相補データ線を介して所
定のメモリセルにそのデータに応ずる電荷情報が蓄積さ
れる。
An address signal input from the outside is transmitted to a row address decoder and a column address decoder via an address buffer arranged correspondingly. Based on the decode output of the row address decoder,
When the word line corresponding to the input address signal is driven to the selected level, all the memory cells connected to this word line are selected. Further, the column switch is turned on based on the decode output of the column address decoder, and the selected memory cell is conducted to the complementary common data line. When write data is supplied from the outside, a complementary common data line is driven in accordance with the write data, and charge information corresponding to the data is accumulated in a predetermined memory cell via the complementary data line selected by the column address.

【0004】尚、SRAMについて記載された文献の例
としては、昭和59年11月30日にオーム社より発行
された「LSIハンドブック(第500頁〜)」があ
る。
[0004] As an example of a document describing SRAM, there is an "LSI Handbook (p.500-)" issued by Ohmsha on November 30, 1984.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】データ線には、それを
プリチャージするためのデータ線負荷素子が結合され、
このデータ線負荷素子を介して、データ線が所定の電位
レベルにプリチャージされるようになっている。データ
書込みのためにデータ線をローレベルに引下げる場合を
考えると、データ線負荷素子のインピーダンスを高くし
た方が、書込みの高速化の点で有利である。しかしなが
ら、メモリマット又はメモリブロック単位で、データ線
負荷素子のインピーダンスを一斉に変えると、SRAM
の構成によっては、データ線負荷素子の数が膨大となる
ために、データ線負荷素子を駆動するときの過渡電流に
より、電源電圧レベルが瞬間的に大きく変動してしま
う。この変動は電源ノイズとなり、各部の動作に悪影響
を与える。メモリの高速化のためには電源電圧が低い方
が有利であるが、特に、データ線負荷素子としてMOS
トランジスタを用いた場合には、低電源電圧のもとでは
データ線負荷MOSトランジスタのゲートに印加する電
圧の振幅が小さくなるため、必要なデータ線振幅を得る
ためにデータ線負荷MOSトランジスタのゲート幅を大
きくする必要がある。そのようにMOSトランジスタの
ゲート幅が大きくなると、ゲート容量が大きくなるため
に、上記のようなインピーダンス制御により、より大き
な過渡電流が流れるようになる。さらに高速書込み動作
時には、短時間のうちに上記過渡電流が流れるため、電
源ノイズが更に大きくなってしまう。
A data line load element for precharging the data line is coupled to the data line.
The data line is precharged to a predetermined potential level via the data line load element. Considering the case where the data line is pulled down to a low level for data writing, it is advantageous to increase the impedance of the data line load element in terms of speeding up the writing. However, if the impedance of the data line load element is changed at once in units of memory mats or memory blocks, SRAM
In some configurations, the number of data line load elements becomes enormous, and the power supply voltage level fluctuates greatly instantaneously due to a transient current when driving the data line load elements. This fluctuation becomes power supply noise and adversely affects the operation of each unit. A low power supply voltage is advantageous for speeding up the memory.
When a transistor is used, the amplitude of the voltage applied to the gate of the data line load MOS transistor becomes small under a low power supply voltage. Need to be larger. When the gate width of the MOS transistor is increased as described above, the gate capacitance is increased, so that a larger transient current flows due to the impedance control as described above. Further, during the high-speed write operation, the transient current flows in a short time, so that the power supply noise is further increased.

【0006】本発明の目的は、電源ノイズを低減するた
めの技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for reducing power supply noise.

【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.

【0009】すなわち、カラム系選択のためのカラム選
択信号と、メモリセルへのデータ書込みを指示するため
のライトイネーブル信号とに基づいて、対応するデータ
線負荷素子のインピーダンスを選択的に制御するための
データ線負荷制御回路を設けて半導体記憶装置を構成す
るものである。
That is, to selectively control the impedance of a corresponding data line load element based on a column selection signal for selecting a column system and a write enable signal for instructing data writing to a memory cell. The semiconductor memory device is configured by providing the data line load control circuit.

【0010】また、上記カラム選択のためのカラム選択
信号と、メモリセルへのデータ書込みを指示するための
ライトイネーブル信号とに加えて、メモリセルへの書込
みデータをも考慮して、対応するデータ線負荷素子のイ
ンピーダンスを選択的に制御するためのデータ線負荷制
御回路を設けるものである。
In addition to the column selection signal for column selection and the write enable signal for instructing data writing to the memory cell, the corresponding data is also taken into account in consideration of the data to be written to the memory cell. A data line load control circuit for selectively controlling the impedance of the line load element is provided.

【0011】このとき、ライトリカバリを行うための複
数のライトリカバリ用素子や、このライトリカバリ動作
を指示するためのライトリカバリ信号、及びカラム系選
択のためのカラム選択信号に基づいて、対応するライト
リカバリ用素子を選択的に動作制御するためのライトリ
カバリ制御回路を設けることができる。
At this time, based on a plurality of write recovery elements for performing write recovery, a write recovery signal for instructing this write recovery operation, and a column selection signal for selecting a column system, a corresponding write operation is performed. A write recovery control circuit for selectively controlling the operation of the recovery element can be provided.

【0012】さらに、上記ライトリカバリ用素子を選択
的に動作制御するためのライトリカバリ制御回路とし
て、ライトリカバリ動作を指示するためのライトリカバ
リ信号、及びカラム系選択のためのカラム選択信号に加
えて、上記メモリセルへの書込みデータを考慮するよう
に構成することができる。
Further, as a write recovery control circuit for selectively controlling the operation of the write recovery element, in addition to a write recovery signal for instructing a write recovery operation and a column selection signal for selecting a column system, , The write data to the memory cell can be considered.

【0013】[0013]

【作用】上記した手段によれば、データ線負荷制御回路
は、メモリマットあるいはメモリブロック単位でデータ
線負荷素子インピーダンスを一斉に制御するのではな
く、カラム選択信号、及びライトイネーブル信号に基づ
いて、対応するデータ線負荷素子を選択的に制御する。
このことが、データ線負荷素子の同時駆動素子数を減少
させ、過渡電流低減により、データ線負荷素子駆動に起
因する電源ノイズの低減化を達成する。このとき、上記
カラム選択信号及びライトイネーブル信号に加えて、メ
モリセルへの書込みデータをも参照して、対応するデー
タ線負荷素子のインピーダンスを選択的に制御すること
は、同時駆動されるデータ線負荷素子数を更に少なくし
て、データ線負荷素子を駆動する際の電流変化を低減す
る。
According to the above-mentioned means, the data line load control circuit does not control the data line load element impedance in units of memory mats or memory blocks all at once, but on the basis of the column selection signal and the write enable signal. A corresponding data line load element is selectively controlled.
This reduces the number of simultaneously driving elements of the data line load elements, and achieves a reduction in power supply noise caused by driving the data line load elements by reducing the transient current. At this time, selectively controlling the impedance of the corresponding data line load element with reference to the write data to the memory cell in addition to the column selection signal and the write enable signal can be performed by simultaneously driving the data lines. By further reducing the number of load elements, a current change when driving the data line load elements is reduced.

【0014】そして上記ライトリカバリ制御回路は、ラ
イトリカバリ信号及びライトイネーブル信号に基づい
て、対応するライトリカバリ用素子を選択的に動作制御
し、このことが、データ書込み直後のライトリカバリ時
の電流変化を低減し、電源ノイズの低減化を達成する。
このとき、ライトリカバリ信号及びカラム選択信号に加
えて、メモリセルへの書込みデータをも参照して、対応
するライトリカバリ用素子のインピーダンスを選択的に
制御することは、同時駆動されるライトリカバリ用素子
数を更に少なくして、ライトリカバリ時の電流変化を低
減する。
The write recovery control circuit selectively controls the operation of the corresponding write recovery element based on the write recovery signal and the write enable signal. To reduce power supply noise.
At this time, by selectively controlling the impedance of the corresponding write recovery element by referring to the write data to the memory cell in addition to the write recovery signal and the column selection signal, the simultaneous recovery of the write recovery signal The number of elements is further reduced to reduce a change in current during write recovery.

【0015】[0015]

【実施例】図5には本発明の一実施例であるSRAMを
含むコンピュータシステムが示される。このシステム
は、システムバス400を介して、CPU(中央処理装
置)401、DRAM制御部403、SRAM406、
ROM(リード・オンリ・メモリ)405、周辺装置制
御部407、表示系410などが、互いに信号のやり取
り可能に結合されて成る。CPU401は、本システム
の論理的中核とされ、主として、アドレス指定、情報の
読出しと書込み、データの演算、命令のシーケンス、割
り込の受付け、記憶装置と入出力装置との情報交換の起
動等の機能を有し、演算制御部や、バス制御部、メモリ
アクセス制御部などの各部から構成される。内部記憶装
置として、上記DRAM制御部403によって制御され
るDRAM402や、メインメモリなどとして使用され
るSRAM406、このSRAM406のバックアップ
を制御するためのバックアップ制御部404、ROM4
05が設けられる。ROM405には、書換えを要しな
いプログラムが格納される。上記周辺装置制御部407
は、特に制限されないが、磁気記憶装置を一例とする外
部記憶装置408や、キーボード(KB)409を一例
とする入力装置などの周辺装置のインタフェースとして
機能する。上記表示系410は、VRAM(ビデオ・ラ
ンダム・アクセス・メモリ)や、それの制御回路を含
み、システムバス400を介して転送された表示用デー
タは、CRTディスプレイ装置412に同期して当該デ
ィスプレイ装置412に出力される。また、電源供給部
411が設けられ、ここで生成された各種電圧が、本シ
ステムの各部に供給されるようになっている。
FIG. 5 shows a computer system including an SRAM according to an embodiment of the present invention. This system includes a CPU (central processing unit) 401, a DRAM control unit 403, an SRAM 406,
A ROM (read only memory) 405, a peripheral device control unit 407, a display system 410, and the like are connected to each other so that signals can be exchanged. The CPU 401 is a logical core of the present system, and mainly performs address designation, information reading and writing, data operation, instruction sequence, acceptance of interrupt, activation of information exchange between a storage device and an input / output device, and the like. It has functions and is composed of various parts such as an arithmetic control part, a bus control part and a memory access control part. As an internal storage device, a DRAM 402 controlled by the DRAM control unit 403, an SRAM 406 used as a main memory, a backup control unit 404 for controlling backup of the SRAM 406, a ROM 4
05 is provided. The ROM 405 stores a program that does not require rewriting. Peripheral device controller 407
Although it is not particularly limited, it functions as an interface of a peripheral device such as an external storage device 408 exemplifying a magnetic storage device and an input device exemplifying a keyboard (KB) 409. The display system 410 includes a VRAM (video random access memory) and a control circuit therefor, and display data transferred via the system bus 400 is synchronized with the CRT display device 412 to display the display device. 412. Further, a power supply unit 411 is provided, and various voltages generated here are supplied to each unit of the present system.

【0016】図6には上記SRAM406の全体的な構
成が示される。このSRAMは、特に制限されないが、
32キロワード×32ビット構成の1MビットSRAM
とされ、公知の半導体集積回路製造技術により、単結晶
シリコン基板などの一つの半導体基板に形成されてい
る。図6において31は、複数個のスタティック型メモ
リセルをマトリクス配置したメモリセルアレイであり、
メモリセルの選択端子はロウ方向毎にワード線に結合さ
れ、メモリセルのデータ入出力端子はカラム方向毎に相
補データ線(相補ビット線とも称される)に結合され
る。34はカラム系周辺回路であり、このカラム系周辺
回路34には、相補データ線に結合された複数のデータ
線負荷回路やメモリセルデータ増幅のための差動増幅回
路、カラム系選択のためのカラム選択回路などが含まれ
る。それぞれの相補データ線は、相補データ線に1対1
で結合された複数個のカラムスイッチを介して相補コモ
ンデータ線に共通接続されている。
FIG. 6 shows the overall structure of the SRAM 406. This SRAM is not particularly limited,
1Mbit SRAM with 32kword x 32bit configuration
It is formed on one semiconductor substrate such as a single crystal silicon substrate by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. In FIG. 6, reference numeral 31 denotes a memory cell array in which a plurality of static memory cells are arranged in a matrix.
The selection terminal of the memory cell is coupled to a word line for each row direction, and the data input / output terminal of the memory cell is coupled to a complementary data line (also referred to as a complementary bit line) for each column direction. Numeral 34 denotes a column system peripheral circuit. The column system peripheral circuit 34 includes a plurality of data line load circuits coupled to complementary data lines, a differential amplifier circuit for amplifying memory cell data, and a column system selection circuit. It includes a column selection circuit and the like. Each complementary data line has a one-to-one
Are connected in common to a complementary common data line via a plurality of column switches coupled by.

【0017】外部より入力されるアドレスX0〜X7
は、それに対応して配置されたバッファ(図示せず)を
介してXデコーダ及びドライバ30に伝達される。ま
た、アドレスY0〜Y6は、それに対応して配置された
バッファ(図示せず)を介してYデコーダ及びドライバ
32に伝達される。Xデコーダ及びドライバ30の出力
信号に基づいて、入力アドレス信号に対応するワード線
が選択レベルに駆動される。所定のワード線が駆動され
ると、このワード線に結合された全てのメモリセルが選
択される。また、Yデコーダ及びドライバ32は、これ
に供給されるアドレス信号に対応するカラムスイッチを
オン動作させて、対応する相補データ線を相補コモンデ
ータ線に導通させる。メモリセルデータは、出力回路3
5を介して外部出力可能とされる。この出力データは、
特に制限されないが、32ビット構成とされ、Do0〜
Do31で示される。書込み回路33には、書き込みパ
ルス幅を規制するための書込み制御信号WTPや書込み
データDi0〜Di31が入力されるようになってい
る。外部から書込みデータDi0〜Di31が与えられ
ると、その書込みデータに従って相補コモンデータ線が
駆動され、それにより、アドレス信号によって選択され
た相補データ線を介して所定のメモリセルにそのデータ
に応ずる電荷情報が蓄積される。
Externally input addresses X0 to X7
Are transmitted to the X-decoder and driver 30 via a buffer (not shown) arranged correspondingly. The addresses Y0 to Y6 are transmitted to the Y decoder and driver 32 via buffers (not shown) arranged corresponding to the addresses. A word line corresponding to an input address signal is driven to a selected level based on an output signal of X decoder and driver 30. When a predetermined word line is driven, all the memory cells connected to this word line are selected. In addition, the Y decoder and driver 32 turns on a column switch corresponding to the address signal supplied thereto to make the corresponding complementary data line conductive to the complementary common data line. The memory cell data is output to the output circuit 3
External output is enabled via the terminal 5. This output data is
Although not particularly limited, it has a 32-bit configuration,
Do31. The write circuit 33 receives a write control signal WTP for controlling a write pulse width and write data Di0 to Di31. When write data Di0 to Di31 are applied from the outside, a complementary common data line is driven in accordance with the write data, whereby charge information corresponding to the data is supplied to a predetermined memory cell via the complementary data line selected by the address signal. Is accumulated.

【0018】図1には、図6のメモリセルアレイ50
6、及びその近傍の詳細な構成例が示される。図1で
は、1組の相補コモンデータ線20,21に対応する回
路のみが示されているが、実際には同一構成の回路が、
同時出力ビット数に対応して(本実施例の場合32ビッ
ト分)形成される。また、1組のコモンデータ線20,
21に対応して、複数組の相補データ線が設けられる
が、図1においては、この複数の相補データ線のうち、
12a,13aで示される相補データ線と、12b,1
3bで示される相補データ線が代表的に示されている。
相補データ線12a,13aはカラムスイッチ22aを
介して、また、相補データ線12b,13bはカラムス
イッチ22bを介して、それぞれコモンデータ線20,
21に結合されるようになっている。カラムスイッチ2
2a,22bは、それぞれ図6に示されるカラム周辺回
路34の一部を構成するもので、Yデコーダ及びドライ
バ32から出力されるカラム選択信号6a,6bによっ
てそれぞれ選択的に動作制御される。そしてこのコモン
データ線20,21には、図6に示される書込み回路3
3に属する書込みドライバ5が結合され、この書込みド
ライバ5によって相補コモンデータ線20,21が駆動
されるようになってる。相補データ線12a,13aに
は、代表的に示されるメモリセル1a,1bのデータ入
出力端子が結合される。メモリセル1a,1bの選択端
子は、ロウ方向毎にワード線3に結合される。図6に示
されるXデコーダ及びワードドライバ30の出力信号に
基づいて、入力アドレス信号に対応するワード線3が選
択レベルに駆動されると、このワード線に結合された全
てのメモリセル1a,1bが選択される。図6に示され
るYデコーダ及びドライバ32によってカラム選択信号
6a又は6bが設定された場合、対応するカラムスイッ
チ22a又は22bがオンされることによって、相補デ
ータ線12a,13a又は12b,13bがコモンデー
タ線20,21に結合される。書込みドライバ5を介し
て書込みデータが与えられると、その書込みデータに従
って相補コモンデータ線20,21が駆動され、アドレ
ス信号によって選択された相補データ線を介して所定の
メモリセルにそのデータに応ずる電荷情報が蓄積され
る。また、メモリセル1a及び1bから、それぞれ相補
データ線12a,13a、及び12b,13bに読出さ
れたデータは、差動増幅回路2a及び2bでそれぞれ増
幅されてから、出力回路35を介して外部出力される。
差動増幅回路2a及び2bは、特に制限されないが、バ
イポーラトランジスタが差動結合されて成り、それぞれ
カラム選択信号6a及び6bによって動作制御されるよ
うなっている。例えば、カラム選択信号6aがハイレベ
ルに設定された場合に差動増幅回路2aが選択的に活性
化され、また、カラム選択信号6bがハイレベルに設定
された場合に差動増幅回路2bが選択的に活性化され
る。
FIG. 1 shows the memory cell array 50 of FIG.
6 and a detailed configuration example in the vicinity thereof. FIG. 1 shows only a circuit corresponding to one set of complementary common data lines 20 and 21, but a circuit having the same configuration is actually
It is formed corresponding to the number of simultaneous output bits (32 bits in this embodiment). Also, one set of common data lines 20,
21, a plurality of sets of complementary data lines are provided. In FIG. 1, among the plurality of complementary data lines,
Complementary data lines indicated by 12a and 13a and 12b and 1
The complementary data line indicated by 3b is representatively shown.
The complementary data lines 12a and 13a are connected via a column switch 22a, and the complementary data lines 12b and 13b are connected via a column switch 22b.
21. Column switch 2
2a and 22b respectively constitute a part of the column peripheral circuit 34 shown in FIG. 6, and their operations are selectively controlled by column selection signals 6a and 6b output from the Y decoder and driver 32, respectively. The common data lines 20, 21 are connected to the write circuit 3 shown in FIG.
3 are coupled, and the complementary common data lines 20 and 21 are driven by the write driver 5. Complementary data lines 12a and 13a are coupled to data input / output terminals of representatively shown memory cells 1a and 1b. Select terminals of memory cells 1a and 1b are coupled to word line 3 for each row direction. When word line 3 corresponding to an input address signal is driven to a selected level based on the output signals of X decoder and word driver 30 shown in FIG. 6, all memory cells 1a, 1b coupled to this word line are driven. Is selected. When the column selection signal 6a or 6b is set by the Y decoder and driver 32 shown in FIG. 6, the corresponding column switch 22a or 22b is turned on, so that the complementary data line 12a, 13a or 12b, 13b becomes common data. Connected to lines 20,21. When write data is supplied via write driver 5, complementary common data lines 20 and 21 are driven in accordance with the write data, and a charge corresponding to the data is supplied to a predetermined memory cell via the complementary data line selected by the address signal. Information is accumulated. Data read from the memory cells 1a and 1b to the complementary data lines 12a and 13a and 12b and 13b, respectively, are amplified by the differential amplifier circuits 2a and 2b, respectively, and then output to the external circuit via the output circuit 35. Is done.
Although not particularly limited, the differential amplifier circuits 2a and 2b are configured by differentially coupling bipolar transistors, and the operation thereof is controlled by column selection signals 6a and 6b, respectively. For example, when the column selection signal 6a is set at a high level, the differential amplifier circuit 2a is selectively activated, and when the column selection signal 6b is set at a high level, the differential amplifier circuit 2b is selected. Activated.

【0019】また、相補データ線12a,13aには、
当該相補データ線12a,13aをプリチャージするた
めのデータ線負荷回路24a,25aが設けられ、同様
に、相補データ線12b,13bには、当該相補データ
線12b,13bをプリチャージするためのデータ線負
荷素子24b,25bが設けられている。このデータ線
負荷回路24a,25a、24b,25bは、特に制限
されないが、互いに並列接続された二つのpチャンネル
型MOSトランジスタとされる。例えば、データ線負荷
素子24b,25aについての構成例が代表的に示され
るように、pチャンネル型MOSトランジスタ8aとp
チャンネル型MOSトランジスタ48aとが並列接続さ
れてデータ線負荷素子24bが形成され、pチャンネル
型MOSトランジスタ9aとpチャンネル型MOSトラ
ンジスタ49aとが並列接続されてデータ線負荷素子2
5aが形成される。データ線負荷回路24aにおいて、
pチャンネル型MOSトランジスタ8a,48aのドレ
イン電極はデータ線12aに結合され、ソース電極は電
源Vdhに結合される。また、pチャンネル型MOSト
ランジスタ48aのゲート電極は電源Vdlに結合され
る。また、データ線負荷素子25aにおいて、pチャン
ネル型MOSトランジスタ9a,49aのドレイン電極
はデータ線13aに結合され、ソース電極は電源Vdh
に結合される。さらに、pチャンネル型MOSトランジ
スタ49aのゲート電極は電源Vdlに結合される。こ
こで、ECL(エミッタ結合論理)の高電位側電源電圧
を0Vとし、低電位側電源Veeを−4Vとした場合、
上記電源Vdhの電位は−1.5Vとされ、上記電源V
dlの電位は−3.3Vとされ、メモリ動作速度を向上
させるために低電圧化されている。一方、pチャンネル
型MOSトランジスタ8a,9aのゲート電極は、それ
ぞれデータ線負荷制御回路26a,26bに結合され
る。このデータ線負荷制御回路26aは、カラム選択信
号6aと、メモリセルへのデータ書込みを指示するため
のライトイネーブル信号7と、メモリセルへの書込みデ
ータDiとに基づいて、データ線負荷回路24aのイン
ピーダンスを選択的に制御するもので、特に制限されな
いが、カラム選択信号6a、ライトイネーブル信号7、
メモリセルへの書込みデータDiとの論理積を得るため
の論理積回路によって構成される。同様に、データ線負
荷制御回路27aは、カラム選択信号6aと、メモリセ
ルへのデータ書込みを指示するためのライトイネーブル
信号7と、メモリセルへの書込みデータDi*(Diの
論理反転信号)とに基づいて、データ線負荷素子25a
のインピーダンスを選択的に制御するもので、特に制限
されないが、カラム選択信号6a、ライトイネーブル信
号7、メモリセルへの書込みデータDi*との論理積を
得るための論理積回路によって構成される。つまり、上
記pチャンネル型MOSトランジスタ8aは、カラム選
択信号6a、ライトイネーブル信号7、メモリセルへの
書込みデータDiとの論理積出力によって制御され、上
記pチャンネル型MOSトランジスタ9aは、カラム選
択信号6a、ライトイネーブル信号7、メモリセルへの
書込みデータDi*との論理積出力によって制御される
ようになっている。
The complementary data lines 12a and 13a have
Data line load circuits 24a and 25a for precharging the complementary data lines 12a and 13a are provided. Similarly, data for precharging the complementary data lines 12b and 13b are provided in the complementary data lines 12b and 13b. Line load elements 24b and 25b are provided. The data line load circuits 24a, 25a, 24b, 25b are, but not limited to, two p-channel MOS transistors connected in parallel to each other. For example, as representatively shows a configuration example of the data line load elements 24b and 25a, the p-channel type MOS transistors 8a and 8p
The data line load element 24b is formed by connecting the channel type MOS transistor 48a in parallel, and the data line load element 2 is formed by connecting the p channel type MOS transistor 9a and the p channel type MOS transistor 49a in parallel.
5a is formed. In the data line load circuit 24a,
The drain electrodes of the p-channel MOS transistors 8a and 48a are connected to the data line 12a, and the source electrodes are connected to the power supply Vdh. The gate electrode of the p-channel MOS transistor 48a is coupled to the power supply Vdl. In the data line load element 25a, the drain electrodes of the p-channel MOS transistors 9a and 49a are coupled to the data line 13a, and the source electrode is a power supply Vdh.
Is combined with Further, the gate electrode of p-channel MOS transistor 49a is coupled to power supply Vdl. Here, when the high-potential-side power supply voltage of ECL (emitter-coupled logic) is 0 V and the low-potential-side power supply Vee is -4 V,
The potential of the power supply Vdh is -1.5 V,
The potential of dl is -3.3 V, and the voltage is lowered to improve the memory operation speed. On the other hand, gate electrodes of p-channel MOS transistors 8a and 9a are coupled to data line load control circuits 26a and 26b, respectively. The data line load control circuit 26a receives the data from the data line load circuit 24a based on the column selection signal 6a, the write enable signal 7 for instructing data writing to the memory cell, and the write data Di to the memory cell. The impedance is selectively controlled, and although not particularly limited, a column selection signal 6a, a write enable signal 7,
It is configured by an AND circuit for obtaining a logical AND with the write data Di to the memory cell. Similarly, the data line load control circuit 27a includes a column selection signal 6a, a write enable signal 7 for instructing data writing to a memory cell, and write data Di * (a logically inverted signal of Di) to the memory cell. Based on the data line load element 25a
, And is constituted by an AND circuit for obtaining the logical product of the column selection signal 6a, the write enable signal 7, and the write data Di * to the memory cell. That is, the p-channel MOS transistor 8a is controlled by the logical product output of the column selection signal 6a, the write enable signal 7, and the write data Di to the memory cell, and the p-channel MOS transistor 9a is controlled by the column selection signal 6a. , A write enable signal 7 and a logical product output of the write data Di * to the memory cell.

【0020】データ線12b,13bに結合されたデー
タ線負荷素子24b,25bは、上記データ線負荷回路
24a,25aと同一構成とされる。また、データ線負
荷素子24bを制御するためのデータ線負荷制御回路2
6bは、カラム選択信号6bと、メモリセルへのデータ
書込みを指示するためのライトイネーブル信号7と、メ
モリセルへの書込みデータDiとの論理積を得るための
論理積回路によって構成され、データ線負荷素子25b
を制御するためのデータ線負荷制御回路27bは、カラ
ム選択信号6bと、メモリセルへのデータ書込みを指示
するためのライトイネーブル信号7と、メモリセルへの
書込みデータDi*との論理積を得るための論理積回路
によって構成される。
The data line load elements 24b and 25b coupled to the data lines 12b and 13b have the same configuration as the data line load circuits 24a and 25a. A data line load control circuit 2 for controlling the data line load element 24b.
6b is a logical product circuit for obtaining a logical product of a column selection signal 6b, a write enable signal 7 for instructing data writing to the memory cell, and write data Di to the memory cell. Load element 25b
Is obtained by ANDing the column selection signal 6b, the write enable signal 7 for instructing data writing to the memory cell, and the write data Di * to the memory cell. And a logical AND circuit.

【0021】図2には本実施例回路の主要部の動作タイ
ミングが示される。図1において、ワード線3が選択レ
ベルに駆動され、カラム選択信号6aによりメモリセル
1aが選択され、さらに書込みデータDiによりデータ
線12a側をローレベルに引下げることによって、メモ
リセル1aにデータを書込む場合を考える。
FIG. 2 shows the operation timing of the main part of the circuit of this embodiment. In FIG. 1, the word line 3 is driven to the selected level, the memory cell 1a is selected by the column selection signal 6a, and the data line 12a is further lowered to the low level by the write data Di. Consider writing.

【0022】書込みドライバ5によりコモンデータ線2
0が書込みレベルまで引下げられたとき、ライトイネー
ブル信号7がハイレベルに設定される。入力データDi
がハイレベル、カラム選択信号6aがハイレベル、ライ
トイネーブル信号7がハイレベル、とされると、データ
線負荷制御回路26aの論理積条件成立により、その出
力制御信号28aが、それまでのローレベルからハイレ
ベルに変化される。それにより、データ線負荷素子とし
てのpチャンネル型MOSトランジスタ8aがオフされ
るので、そのソース・ドレイン間のインピーダンスが大
きくなる。pチャンネル型MOSトランジスタ48a
は、データ線フローティング防止のため常時オン状態に
固定されているが、それに並列接続されるpチャンネル
型MOSトランジスタ8aがオフされるため、結果的
に、データ線負荷回路24aのインピーダンスは、pチ
ャンネル型MOSトランジスタ8aがオン状態の場合に
比べて大きくなる。そのようにデータ線負荷回路24a
のインピーダンスが大きくなることによって、データ線
12aをローレベルに引下げ易くなるので、データ線1
2aをローレベルとするようなデータ書込みの高速化が
図られる。そのようなデータ書込みにおいて、データ線
12aと対になるデータ線13aはローレベルに引下げ
られることはないので、このデータ線13aに結合され
たデータ線負荷回路25aのインピーダンスを変化させ
る必要はない。そのため、本実施例では、データ線負荷
回路制御において、書込みのための入力データをチェッ
クすることによって、相補データ線対のうちの他方のデ
ータ線に対応するデータ線負荷回路のインピーダンスを
変化させないようにしている。つまり、上記の例の場
合、データ線負荷制御回路27aでは、Di*(Diの
論理反転信号)がローレベルであるために、そこでの論
理積である出力制御信号29aがローレベルのままの状
態とされるから、それに対応するpチャンネル型MOS
トランジスタ9aは、引続きオン状態のままとされる。
また、カラム選択信号6aがハイレベルに設定されてカ
ラムスイッチ22aがオンされる場合、コモンデータ線
20,21を共有する他のカラムスイッチがオンされる
ことは無い。例えばカラム選択信号6aがハイレベルに
設定される場合、カラム選択信号6bがローレベルとさ
れるので、それを取込むデータ線負荷制御回路26b,
27bの出力制御信号28b,29bはローレベルとさ
れるから、データ線負荷回路24b,25bでのインピ
ーダンスは変化されない。つまり、当該データ線負荷回
路24b,25bに含まれるpチャンネル型MOSトラ
ンジスタは、制御信号28b,29bがローレベルであ
ることから、引続きオン状態を維持する。
The write driver 5 controls the common data line 2
When 0 is reduced to the write level, the write enable signal 7 is set to the high level. Input data Di
Is high, the column selection signal 6a is high, and the write enable signal 7 is high. When the logical product condition of the data line load control circuit 26a is satisfied, the output control signal 28a becomes low. To a high level. As a result, the p-channel MOS transistor 8a as a data line load element is turned off, so that the impedance between the source and the drain increases. p-channel type MOS transistor 48a
Is fixed to be always on in order to prevent data line floating, but since the p-channel MOS transistor 8a connected in parallel to it is turned off, as a result, the impedance of the data line load circuit 24a becomes p-channel. This is larger than when the type MOS transistor 8a is on. As such, the data line load circuit 24a
Is increased, the data line 12a is easily lowered to a low level.
Speeding up of data writing such that 2a is at a low level is achieved. In such data writing, since the data line 13a paired with the data line 12a is not pulled down to a low level, it is not necessary to change the impedance of the data line load circuit 25a coupled to the data line 13a. Therefore, in the present embodiment, in the data line load circuit control, by checking input data for writing, the impedance of the data line load circuit corresponding to the other data line of the complementary data line pair is not changed. I have to. That is, in the case of the above example, in the data line load control circuit 27a, since Di * (the logically inverted signal of Di) is at the low level, the output control signal 29a, which is the logical product thereof, remains at the low level. Therefore, the corresponding p-channel type MOS
Transistor 9a is kept on.
When the column selection signal 6a is set to the high level and the column switch 22a is turned on, the other column switches sharing the common data lines 20, 21 are not turned on. For example, when the column selection signal 6a is set to a high level, the column selection signal 6b is set to a low level, so that the data line load control circuit 26b,
Since the output control signals 28b and 29b of the signal line 27b are at a low level, the impedance of the data line load circuits 24b and 25b is not changed. That is, the p-channel MOS transistors included in the data line load circuits 24b and 25b continue to be in the ON state because the control signals 28b and 29b are at the low level.

【0023】次に、ライトイネーブル信号7がハイレベ
ルからローレベルに変化される場合を考えてみる。上記
のように、カラム選択信号6aによりメモリセル1aが
選択され、さらに書込みデータDiによりデータ線12
a側をローレベルに引下げることによって、メモリセル
1aにデータを書込む場合には、コモンデータ線20,
21を共有する複数のデータ線のうち、データ線12a
のみをローレベルに引下げ易くするためにデータ線負荷
回路24aのみのインピーダンスが高く制御されている
ため、ライトイネーブル信号7がハイレベルからローレ
ベルに変化される場合には、このデータ線負荷回路24
aのみのインピーダンスが低く制御される。つまり、ラ
イトイネーブル信号7がハイレベルからローレベルに変
化される場合、データ線負荷制御回路26aの出力制御
信号28aがハイレベルからローレベルに変化され、そ
れによってpチャンネル型MOSトランジスタ8aがオ
フ状態からオン状態に移行され、データ線負荷制御回路
27a,26b,27bなど、他のデータ線負荷制御回
路の出力制御信号の論理は変化されない。
Next, consider the case where the write enable signal 7 is changed from high level to low level. As described above, the memory cell 1a is selected by the column selection signal 6a, and the data line 12 is further selected by the write data Di.
When writing data to the memory cell 1a by lowering the a side to a low level, the common data line 20,
Out of a plurality of data lines sharing the data line 21
Since the impedance of only the data line load circuit 24a is controlled to be high in order to easily lower only the data line load circuit 24a to the low level, when the write enable signal 7 is changed from the high level to the low level,
The impedance of only a is controlled to be low. That is, when the write enable signal 7 is changed from high level to low level, the output control signal 28a of the data line load control circuit 26a is changed from high level to low level, thereby turning off the p-channel MOS transistor 8a. To the ON state, and the logics of the output control signals of the other data line load control circuits such as the data line load control circuits 27a, 26b, 27b are not changed.

【0024】上記実施例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。 (1)図2に示されるように、データ線負荷制御回路2
6aの出力制御信号28aが立上がるタイミングaでは
データ線負荷素子としてのpチャンネル型MOSトラン
ジスタ8aを充電するための過渡電流が高電位側電源か
ら流れ込み、そのため、高電位側電源にノイズが発生し
やすい。また、上記出力制御信号28bが立ち下がるタ
イミングbでは、上記の場合とは逆にデータ線負荷素子
としてのpチャンネル型MOSトランジスタ8aの蓄積
電荷を放出するための過渡電流が低電位側電源に流れ込
むため、低電位側電源にノイズが発生しやすい。ここ
で、メモリマット又はメモリブロック単位で、データ線
負荷素子のインピーダンスを一斉に変える方式では、メ
モリセルへのデータ書込み動作において、データ線負荷
を駆動するときの過渡電流により、電源ノイズを発生さ
せ、特に、低電源電圧のもとではデータ線負荷MOSト
ランジスタのゲートに印加する電圧の振幅も小さくなる
ため、必要なデータ線振幅を得るためにはデータ線負荷
MOSトランジスタのゲート幅を大きくする必要が有
り、その結果、ゲート容量が大きくなり、より大きな過
渡電流が流れるようになる。
According to the above embodiment, the following functions and effects can be obtained. (1) As shown in FIG. 2, the data line load control circuit 2
At the timing a when the output control signal 28a of 6a rises, a transient current for charging the p-channel MOS transistor 8a as a data line load element flows from the high potential side power supply, so that noise is generated in the high potential side power supply. Cheap. At the timing b when the output control signal 28b falls, contrary to the above case, a transient current for discharging the accumulated charge of the p-channel MOS transistor 8a as the data line load element flows into the low potential side power supply. Therefore, noise is likely to occur in the low potential side power supply. Here, in the method of simultaneously changing the impedance of the data line load element in units of memory mats or memory blocks, power supply noise is generated by a transient current when driving a data line load in a data write operation to a memory cell. In particular, under a low power supply voltage, the amplitude of the voltage applied to the gate of the data line load MOS transistor also becomes small. Therefore, it is necessary to increase the gate width of the data line load MOS transistor to obtain the required data line amplitude. As a result, the gate capacitance increases and a larger transient current flows.

【0025】それに対して、上記実施例によれば、デー
タ書込みにおいて、データ線をローレベルに引下げる必
要のあるデータ線についてのみ、それに対応するデータ
線負荷回路のインピーダンスを制御することにより、結
果的に、データ書込みの際に同時駆動されるデータ線負
荷素子としてのpチャンネル型MOSトランジスタの数
を大幅に低減することができるので、同時駆動されるp
チャンネル型MOSトランジスタのゲート容量の総和を
大幅に低減することができ、その結果、データ線負荷を
駆動するための過渡電流を小さくすることができるの
で、電源ノイズを低減することができる。つまり、メモ
リの動作速度の向上のために低電圧化し、必要なデータ
線振幅を得るためにデータ線負荷素子としてのpチャン
ネル型MOSトランジスタのゲート幅を大きくしたにも
かかわらず、同時に駆動されるデータ線負荷素子の数が
少なくなるため、データ線負荷回路のインピーダンス制
御に起因する電源ノイズを低減することができる。ま
た、データ書込みの際に同時駆動されるデータ線負荷素
子としてのpチャンネル型MOSトランジスタの数を大
幅に低減することにより、消費電流の低減をも図ること
ができる。
On the other hand, according to the above embodiment, in the data writing, only the data line which needs to be pulled down to the low level controls the impedance of the data line load circuit corresponding to the data line. Since the number of p-channel MOS transistors as data line load elements that are simultaneously driven during data writing can be greatly reduced, the number of simultaneously driven p-channel MOS transistors can be reduced.
The total sum of the gate capacitances of the channel type MOS transistors can be greatly reduced. As a result, the transient current for driving the data line load can be reduced, so that the power supply noise can be reduced. That is, although the voltage is lowered to improve the operation speed of the memory and the gate width of the p-channel MOS transistor as the data line load element is increased in order to obtain the required data line amplitude, they are driven simultaneously. Since the number of data line load elements is reduced, power supply noise caused by impedance control of the data line load circuit can be reduced. Also, the current consumption can be reduced by greatly reducing the number of p-channel MOS transistors as data line load elements that are simultaneously driven during data writing.

【0026】(2)そして、そのように低電源電圧のも
とで高速な書込み動作が可能とされ、しかも電源ノイズ
が抑えられるため、そのようなSRAMをメインメモリ
やキャッシュメモリなどとして搭載するデータ処理装置
においては、CPU401によるメモリアクセス速度の
向上や、ノイズ低減により、記憶データの信頼性の向上
を図ることができる。
(2) Since a high-speed write operation can be performed under such a low power supply voltage and power supply noise can be suppressed, a data in which such an SRAM is mounted as a main memory, a cache memory, or the like. In the processing device, the reliability of stored data can be improved by improving the memory access speed by the CPU 401 and reducing noise.

【0027】図3には本発明の他の実施例であるSRA
Mの主要部構成例が示される。尚、図3において、図1
に示されるのと同一機能を有するものには同一符号が付
されている。本実施例は、上記実施例の場合と同様にデ
ータ線負荷素子として、pチャンネル型MOSトランジ
スタを用い、さらに、書込み直後にデータ線を読出し状
態の電位まで高速に引上げることによって、いわゆるラ
イトリカバリを行うためのライトリカバリ回路42a,
43a,42b,43bと、このライトリカバリ回路4
2a,43a,42b,43bを制御するためのリカバ
リ制御回路40a,41a,40b,41bが設けられ
ている。ライトリカバリ回路は、特に制限されないが、
高速動作可能なバイポーラトランジスタによって構成さ
れる。代表的に示されるように、ライトリカバリ回路4
2a,43aを構成するnpn型バイポーラトランジス
タ44a,45aのエミッタ電極は、それぞれデータ線
12a、13aに結合され、コレクタ電極は高電位側電
源(グランドライン)に結合されている。また、上記ラ
イトリカバリ制御回路は、ライトリカバリ信号4とカラ
ム選択信号6a又は6bと、データDi又はDi*との
論理積を得るための論理積回路によって構成される。
FIG. 3 shows an SRA according to another embodiment of the present invention.
An example of the main configuration of M is shown. In FIG. 3, FIG.
Those having the same functions as those shown in FIG. In this embodiment, a p-channel MOS transistor is used as a data line load element as in the case of the above-described embodiment, and the data line is pulled up to a potential in a read state immediately after writing, thereby achieving a so-called write recovery. Write recovery circuit 42a for performing
43a, 42b, 43b and the write recovery circuit 4
Recovery control circuits 40a, 41a, 40b, 41b for controlling 2a, 43a, 42b, 43b are provided. Although the write recovery circuit is not particularly limited,
It is composed of a bipolar transistor that can operate at high speed. As representatively shown, the write recovery circuit 4
The emitter electrodes of the npn-type bipolar transistors 44a and 45a forming the 2a and 43a are coupled to the data lines 12a and 13a, respectively, and the collector electrode is coupled to a high-potential-side power supply (ground line). The write recovery control circuit is configured by an AND circuit for obtaining the logical product of the write recovery signal 4, the column selection signal 6a or 6b, and the data Di or Di *.

【0028】図4には本実施例回路の主要部の動作タイ
ミングが示される。相補データ線12a,13aには、
当該相補データ線12a,13aをプリチャージするた
めのデータ線負荷回路24a,25aが設けられて、同
様に、相補データ線12b,13bには、当該相補デー
タ線12b,13bをプリチャージするためのデータ線
負荷素子24b,25bが設けられており、データ書込
みにおいて、データ線をローレベルに引下げる必要のあ
るデータ線についてのみ、それに対応するデータ線負荷
回路のインピーダンスを制御することにより、結果的
に、データ書込みの際に同時駆動されるデータ線負荷素
子としてのpチャンネル型MOSトランジスタの数を低
減することについては、上記実施例の場合と同様であ
る。
FIG. 4 shows the operation timing of the main part of the circuit of this embodiment. The complementary data lines 12a and 13a
Data line load circuits 24a and 25a for precharging the complementary data lines 12a and 13a are provided. Similarly, the complementary data lines 12b and 13b are provided for precharging the complementary data lines 12b and 13b. Data line load elements 24b and 25b are provided, and only the data lines that need to be pulled down to a low level in data writing are controlled by controlling the impedance of the corresponding data line load circuit. The reduction in the number of p-channel MOS transistors as data line load elements that are simultaneously driven during data writing is the same as in the above embodiment.

【0029】そして、データ書込み直後にデータ線を読
出し状態の電位まで高速に引上げるためのライトリカバ
リ回路42a,43a,42b,43bには、それぞれ
リカバリ制御回路40a,41a,40b,41bの出
力信号46a、47a、46b、47bが入力されてい
る。ライトリカバリ信号4はデータ線を読出し状態の電
位まで高速に引上げるためにライトイネーブル信号7の
立上りエッジに応じて作らる。カラム選択信号6aが選
択され、入力データDiを書き込むためにデータ線12
aがローレベルに引下げられるので、リカバリ制御回路
40aの出力制御信号46aのみが変化される。それに
より、ライトリカバリ動作のためにオンされるのは、デ
ータ線12aに結合されたライトリカバリ回路42aと
してのバイポーラトランジスタ44aのみである。つま
り、データ線12aをローレベルに引下げるようなデー
タ書込みが行われた直後において、ライトリカバリが必
要なのはデータ線12aのみであり、その他のデータ線
13a,12b,13bなどは、ライトリカバリの必要
が無いから、ライトリカバリ制御回路40a,41a,
40b,41bに対してライトリカバリ信号4がハイレ
ベルに設定されたにもかかわらず、ライトリカバリ制御
回路41a,40b,41bでは、ライトリカバリ用素
子としてのバイポーラトランジスタのオン駆動が行われ
ない。これは、ライトリカバリ制御回路41aでは入力
データDi*がローレベルであること、ライトリカバリ
制御回路40bではカラム選択信号6bがローレベルで
あること、ライトリカバリ制御回路41bではカラム選
択信号6b及び入力データDi*が共にローレベルであ
ること、による。同様に、データ線13aをローレベル
に引下げるようなデータ書込みが行われる場合には、当
該データ線13aに結合されているライトリカバリ回路
43aのみがオン駆動され、他のライトリカバリ回路は
オン駆動されない。
The output signals of the recovery control circuits 40a, 41a, 40b, and 41b are supplied to write recovery circuits 42a, 43a, 42b, and 43b for immediately pulling up the data lines to the read state immediately after the data writing. 46a, 47a, 46b and 47b are input. The write recovery signal 4 is generated in response to the rising edge of the write enable signal 7 in order to quickly raise the data line to the potential in the read state. The column selection signal 6a is selected, and the data line 12 is used to write the input data Di.
Since a is lowered to the low level, only the output control signal 46a of the recovery control circuit 40a is changed. Accordingly, only the bipolar transistor 44a as the write recovery circuit 42a coupled to the data line 12a is turned on for the write recovery operation. In other words, immediately after data writing such that the data line 12a is lowered to the low level, only the data line 12a needs write recovery, and the other data lines 13a, 12b, 13b, etc. need write recovery. , The write recovery control circuits 40a, 41a,
In spite of the fact that the write recovery signal 4 is set to the high level with respect to 40b, 41b, the write recovery control circuits 41a, 40b, 41b do not turn on the bipolar transistors as write recovery elements. This is because the write recovery control circuit 41a has the input data Di * at low level, the write recovery control circuit 40b has the column selection signal 6b at low level, and the write recovery control circuit 41b has the column selection signal 6b and the input data Di *. This is because both Di * are at the low level. Similarly, when data writing is performed such that the data line 13a is pulled down to a low level, only the write recovery circuit 43a coupled to the data line 13a is turned on, and the other write recovery circuits are turned on. Not done.

【0030】データ書込み直後のライトリカバリのため
に、膨大な数のライトリカバリ用素子が同時に駆動され
た場合、データ線負荷回路のインピーダンス制御の場合
と同様に、過渡電流が流れることによって、電源ノイズ
を生ずる虞がある。しかしながら、本実施例では、ライ
トリカバリ用素子としてのバイポーラトランジスタを駆
動するために、ライトリカバリ信号と、カラム選択信号
と、入力データ線との論理積を得るようにしているの
で、データ書込み直後に、対応するデータ線を高速に読
出し状態の電位まで引上げるのは、データ書込みのため
に選択されたデータ線に対応するバイポーラトランジス
タのみであり、他のライトリカバリ用素子としてのバイ
ポーラトランジスタは、オン駆動されない。そのよう
に、ライトリカバリのためにバイポーラトランジスタを
選択的に駆動することにより、ライトリカバリにおい
て、同時駆動されるバイポーラトランジスタの数を減少
させることができるので、メモリマット又はメモリブロ
ック単位で、ライトリカバリ用素子としてのバイポーラ
トランジスタを一斉に駆動制御するのに比して、ライト
リカバリ動作に起因する過渡電流を減少させることがで
きる。そのため、上記したデータ線負荷素子駆動の場合
と同様に、過渡電流による電源電圧レベルの瞬間的な変
動を低減することによって、電源ノイズを抑えることが
できる。つまり、本実施例回路では、データ書込みにお
いて、データ線をローレベルに引下げる必要があるデー
タ線についてのみ、それに対応するデータ線負荷回路の
インピーダンスを制御することにより、同時駆動される
データ線負荷素子としてのpチャンネル型MOSトラン
ジスタの数を低減することにより過渡電流を抑え、加え
て、ライトリカバリにおいては、同時駆動されるバイポ
ーラトランジスタの数を減少させることによって過渡電
流を抑えるようにしているので、データ線負荷回路のイ
ンピーダンス制御や、ライトリカバリ動作に起因する電
源ノイズを低減することができる。
When an enormous number of write recovery elements are simultaneously driven for write recovery immediately after data writing, a transient current flows as in the case of impedance control of a data line load circuit, thereby causing power supply noise. May occur. However, in this embodiment, in order to drive a bipolar transistor as a write recovery element, a logical product of a write recovery signal, a column selection signal, and an input data line is obtained. Only the bipolar transistor corresponding to the data line selected for data writing pulls the corresponding data line to the potential in the read state at high speed, and the bipolar transistor as the other write recovery element is turned on. Not driven. As described above, by selectively driving the bipolar transistors for write recovery, the number of bipolar transistors that are simultaneously driven in write recovery can be reduced. Therefore, write recovery can be performed in units of memory mats or memory blocks. The transient current caused by the write recovery operation can be reduced as compared with the case where the bipolar transistors as the use elements are simultaneously driven and controlled. Therefore, as in the case of driving the data line load element, the power supply noise can be suppressed by reducing the instantaneous fluctuation of the power supply voltage level due to the transient current. That is, in the circuit of the present embodiment, in data writing, only the data lines that need to be pulled down to the low level are controlled by controlling the impedance of the corresponding data line load circuit, thereby simultaneously driving the data line loads. The transient current is suppressed by reducing the number of p-channel MOS transistors as elements, and in the case of write recovery, the transient current is suppressed by reducing the number of simultaneously driven bipolar transistors. In addition, power supply noise due to impedance control of a data line load circuit and a write recovery operation can be reduced.

【0031】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
The invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the embodiments and can be variously modified without departing from the gist of the invention. No.

【0032】例えば、上記実施例ではデータ線負荷制御
回路26a,27a,26b,27bにおいて、入力デ
ータDi,Di*を取込むようにしたが、それを省略す
ることができる。つまり、上記実施例ではデータ線負荷
制御回路26a,27a,26b,27bとして、3入
力の論理積回路が適用されるが、これを2入力論理積回
路とし、入力データDiや、Di*の取込みを省略する
ようにしても良い。この場合、ライトイネーブル信号7
とカラム選択信号6a(又は6b)との論理積を得るこ
とになるが、データ線負荷制御にカラム選択信号を関与
させることによって、少なくともカラム非選択状態のデ
ータ線に対応するデータ線負荷素子のインピーダンス制
御を行わずに済むから、その場合においても、同時駆動
されるデータ線負荷素子の数が少なくなり、同時駆動さ
れるpチャンネル型MOSトランジスタのゲート容量の
総和を低減することができるので、上記実施例の場合と
同様に、データ線負荷を駆動するための過渡電流を小さ
くすることにより、電源ノイズを低減することができ
る。
For example, in the above embodiment, the input data Di and Di * are taken in the data line load control circuits 26a, 27a, 26b and 27b, but this can be omitted. That is, in the above-described embodiment, a three-input AND circuit is applied as the data line load control circuits 26a, 27a, 26b, and 27b. However, this is a two-input AND circuit and takes in the input data Di and Di *. May be omitted. In this case, the write enable signal 7
And the column selection signal 6a (or 6b). By involving the column selection signal in the data line load control, at least the data line load element corresponding to the data line in the column non-selected state is obtained. Since impedance control does not need to be performed, the number of simultaneously driven data line load elements is reduced, and the total sum of gate capacitances of simultaneously driven p-channel MOS transistors can be reduced. As in the case of the above embodiment, the power supply noise can be reduced by reducing the transient current for driving the data line load.

【0033】また、上記実施例では、ライトリカバリ用
素子としてのバイポーラトランジスタを駆動するため
に、ライトリカバリ信号と、カラム選択信号と、入力デ
ータ線との論理積を得るようにしたが、この論理積を得
る場合において、入力データDiや、Di*の取込みを
省略するようにしても良い。例えば、図3に示されるラ
イトリカバリ制御回路40a,41a,40b,41b
をそれぞれ2入力論理積回路によって構成し、それぞれ
ライトリカバリ信号とカラム選択信号との論理積を得る
ように構成することができる。その場合においても、ラ
イトリカバリ制御にカラム選択信号を関与させることに
よって、少なくともカラム非選択状態のデータ線に対応
するライトリカバリ用素子の動作制御を行わずに済むか
ら、同時駆動されるライトリカバリ用素子の数の減少に
より、上記実施例の場合と同様に、データ線負荷を駆動
するための過渡電流を小さくすることにより、電源ノイ
ズを低減することができる。
Further, in the above embodiment, in order to drive a bipolar transistor as a write recovery element, a logical product of a write recovery signal, a column selection signal, and an input data line is obtained. When obtaining the product, the input data Di and Di * may be omitted. For example, the write recovery control circuits 40a, 41a, 40b, 41b shown in FIG.
Are respectively constituted by two-input AND circuits, and each of them can be configured to obtain the logical product of the write recovery signal and the column selection signal. Even in such a case, by involving the column selection signal in the write recovery control, it is not necessary to control the operation of at least the write recovery element corresponding to the data line in the column non-selected state. By reducing the number of elements, power supply noise can be reduced by reducing the transient current for driving the data line load, as in the case of the above embodiment.

【0034】また、上記実施例では書込みポートと読出
しポートとが別れているものについて説明したが、書込
みポートと読出しポートとを兼用することができる。つ
まり、メモリセルデータの読出しにおいても、データ線
に読出されたメモリデータをカラムスイッチを介してコ
モンデータ線20,21に伝達し、入出力兼用の外部端
子を介してメモリセルデータの外部出力を行うようにし
ても良い。かかる構成においても、上記したように、デ
ータ線負荷素子のインピーダンスを選択的に制御するこ
とによって、また、ライトリカバリ用素子を選択的に動
作制御することによって、上記実施例の場合と同様の作
用効果を得ることができる。
In the above embodiment, the case where the write port and the read port are separated has been described. However, the write port and the read port can be shared. In other words, in reading the memory cell data, the memory data read to the data line is transmitted to the common data lines 20 and 21 via the column switch, and the external output of the memory cell data is transmitted via the input / output external terminal. It may be performed. Even in such a configuration, as described above, by selectively controlling the impedance of the data line load element and selectively controlling the operation of the write recovery element, the same operation as in the above-described embodiment can be achieved. The effect can be obtained.

【0035】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるシング
ルチップのSRAMに適用した場合について説明した
が、本発明はそれに限定されるものではなく、シングル
チップマイクロコンピュータなどのデータ処理装置に内
蔵されるようなSRAMに適用することもできる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a single-chip SRAM, which is the field of application as the background, has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to an SRAM built in a data processing device such as a chip microcomputer.

【0036】本発明は、少なくともデータ線をプリチャ
ージするためのデータ線負荷素子を含むことを条件に適
用することができる。
The present invention can be applied on the condition that at least a data line load element for precharging the data line is included.

【0037】[0037]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0038】すなわち、データ線負荷制御回路は、カラ
ム選択信号、及びライトイネーブル信号に基づいて、対
応するデータ線負荷素子を選択的に制御することによ
り、データ線負荷素子を駆動するときの電流変化を低減
して、データ線負荷素子駆動に起因する電源ノイズを低
減することができる。また、カラム選択信号及びライト
イネーブル信号に加えて、メモリセルへの書込みデータ
をも参照して、対応するデータ線負荷素子のインピーダ
ンスを選択的に制御することにより、選択的に制御され
るデータ線負荷素子数を更に少なくして、データ線負荷
素子を駆動するときの電流変化を低減することができ
る。
That is, the data line load control circuit selectively controls the corresponding data line load element based on the column selection signal and the write enable signal, thereby changing the current change when driving the data line load element. And power supply noise caused by driving the data line load element can be reduced. Also, by selectively controlling the impedance of the corresponding data line load element by referring to the write data to the memory cell in addition to the column selection signal and the write enable signal, the data line selectively controlled is provided. By further reducing the number of load elements, a change in current when driving the data line load elements can be reduced.

【0039】そして、データ書込み直後にライトリカバ
リが行われる場合において、ライトリカバリ制御回路を
設け、ライトリカバリ信号及びカラム選択信号に基づい
て、対応するライトリカバリ用素子を選択的に動作制御
することにより、ライトリカバリ時の電流変化が低減さ
れ、電源ノイズが低減される。このとき、ライトリカバ
リ信号及びカラム選択信号に加えて、メモリセルへの書
込みデータをも参照して、対応するライトリカバリ用素
子のインピーダンスを選択的に制御することにより、選
択的に制御されるライトリカバリ用素子数を更に少なく
して、ライトリカバリ時の電流変化を低減することがで
きる。
When write recovery is performed immediately after writing data, a write recovery control circuit is provided to selectively control the operation of the corresponding write recovery element based on the write recovery signal and the column selection signal. Thus, a change in current during write recovery is reduced, and power supply noise is reduced. At this time, by selectively controlling the impedance of the corresponding write recovery element by referring to the write data to the memory cell in addition to the write recovery signal and the column selection signal, the write control is selectively performed. By further reducing the number of recovery elements, it is possible to reduce a change in current during write recovery.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるSRAMの主要部構成
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a main part configuration of an SRAM according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記SRAMの主要部動作タイミング図であ
る。
FIG. 2 is an operation timing chart of a main part of the SRAM.

【図3】本発明の他の実施例であるSRAMの主要部構
成ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a main part configuration of an SRAM according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施例であるSRAMの主要部の
動作タイミング図である。
FIG. 4 is an operation timing chart of a main part of an SRAM according to another embodiment of the present invention.

【図5】上記SRAMを含むデータ処理装置の構成例ブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a data processing device including the SRAM.

【図6】上記SRAMの全体的な構成ブロック図であ
る。
FIG. 6 is an overall configuration block diagram of the SRAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a メモリセル 1b メモリセル 2a 差動増幅回路 2b 差動増幅回路 3 ワード線 5 書込みドライバ 8a pチャンネル型MOSトランジスタ 9a pチャンネル型MOSトランジスタ 12a データ線 12b データ線 13a データ線 13b データ線 20 コモンデータ線 21 コモンデータ線 22a カラムスイッチ 22b カラムスイッチ 24a データ線負荷回路 24b データ線負荷回路 25a データ線負荷回路 25b データ線負荷回路 26a データ線負荷制御回路 26b データ線負荷制御回路 27a データ線負荷制御回路 27b データ線負荷制御回路 30 Xデコーダ及びドライバ 31 メモリセルアレイ 32 Yデコーダ及びドライバ 33 書込み回路 34 カラム系周辺回路 35 出力回路 40a ライトリカバリ制御回路 41a ライトリカバリ制御回路 40b ライトリカバリ制御回路 41b ライトリカバリ制御回路 42a ライトリカバリ回路 43a ライトリカバリ回路 42b ライトリカバリ回路 43b ライトリカバリ回路 44a バイポーラトランジスタ 45a バイポーラトランジスタ 48a pチャンネル型MOSトランジスタ 49a pチャンネル型MOSトランジスタ 402 DRAM 403 DRAM制御部 404 バックアップ制御部 405 ROM 406 SRAM 407 周辺装置制御部 408 外部記憶装置 409 キーボード 410 表示系 411 電源供給部 412 ディスプレイ装置 1a memory cell 1b memory cell 2a differential amplifier circuit 2b differential amplifier circuit 3 word line 5 write driver 8a p-channel MOS transistor 9a p-channel MOS transistor 12a data line 12b data line 13a data line 13b data line 20 common data line 21 Common data line 22a Column switch 22b Column switch 24a Data line load circuit 24b Data line load circuit 25a Data line load circuit 25b Data line load circuit 26a Data line load control circuit 26b Data line load control circuit 27a Data line load control circuit 27b Data Line load control circuit 30 X decoder and driver 31 Memory cell array 32 Y decoder and driver 33 Write circuit 34 Column peripheral circuit 35 Output circuit 40a Write recovery control circuit Road 41a Write recovery control circuit 40b Write recovery control circuit 41b Write recovery control circuit 42a Write recovery circuit 43a Write recovery circuit 42b Write recovery circuit 43b Write recovery circuit 44a Bipolar transistor 45a Bipolar transistor 48a P-channel MOS transistor 49a P-channel MOS transistor 402 DRAM 403 DRAM control unit 404 Backup control unit 405 ROM 406 SRAM 407 Peripheral device control unit 408 External storage device 409 Keyboard 410 Display system 411 Power supply unit 412 Display device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻 壮介 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリ ング株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−9088(JP,A) 特開 平4−76894(JP,A) 特開 昭62−245592(JP,A) 特開 昭64−46288(JP,A) 特開 昭62−99976(JP,A) 特開 平2−146183(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/41 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Sosuke Tsuji 5-20-1, Josuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Super LSI Engineering Co., Ltd. (56) References JP2 -9088 (JP, A) JP-A-4-76894 (JP, A) JP-A-62-245592 (JP, A) JP-A-64-46288 (JP, A) JP-A-62-99976 (JP, A) JP-A-2-146183 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G11C 11/41

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 メモリセルのデータ入出力端子に結合さ
れた複数のデータ線と、このデータ線に対応して設けら
れ、それぞれ対応するデータ線をプリチャージするため
の複数のデータ線負荷素子と、カラム系選択のためのカ
ラム選択信号に基づいて上記複数のデータ線を選択的に
コモンデータ線に結合させるためのカラムスイッチとを
含む半導体記憶装置において、上記カラム選択信号と、
上記メモリセルへのデータ書込みを指示するためのライ
トイネーブル信号と、上記メモリセルへの書込みデータ
とに基づいて、対応するデータ線負荷素子のインピーダ
ンスを選択的に制御するためのデータ線負荷制御回路を
含むことを特徴とする半導体記憶装置。
A plurality of data lines coupled to data input / output terminals of a memory cell; and a plurality of data line load elements provided corresponding to the data lines for precharging the corresponding data lines. A semiconductor memory device including a column switch for selectively coupling the plurality of data lines to a common data line based on a column selection signal for column system selection, wherein the column selection signal;
A data line load control circuit for selectively controlling the impedance of a corresponding data line load element based on a write enable signal for instructing data writing to the memory cell and data to be written to the memory cell. A semiconductor memory device comprising:
【請求項2】 上記複数のデータ線に対応して設けら
れ、上記メモリセルへのデータ書込み直後にデータ線を
メモリセルデータ読出し状態の電位レベルに駆動するこ
とによってライトリカバリを行うための複数のライトリ
カバリ用素子と、このライトリカバリ動作を指示するた
めのライトリカバリ信号、及び上記カラム選択信号、並
びに上記メモリセルへの書込みデータに基づいて、対応
するライトリカバリ用素子を選択的に動作制御するため
のライトリカバリ制御回路とを含む請求項1記載の半導
体記憶装置。
A plurality of data lines provided for the plurality of data lines for performing write recovery by driving the data lines to a potential level in a memory cell data read state immediately after writing data to the memory cells; Based on the write recovery element, the write recovery signal for instructing the write recovery operation, the column selection signal, and the write data to the memory cell, the operation of the corresponding write recovery element is selectively controlled. the semiconductor memory device according to claim 1 Symbol placement and a write recovery control circuit for.
【請求項3】 上記ライトリカバリ信号は、上記ライト
イネーブル信号のエッジに応じて生成される請求項2記
載の半導体記憶装置。
3. The write recovery signal according to claim 2 , wherein
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the semiconductor memory device is generated according to an edge of the enable signal .
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