JP3304909B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置に関し、同一半導体基板上に主記憶部と副記憶部とが
形成され、主記憶部と副記憶部との間にデータ転送回路
を持つ半導体集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にコンピュータシステムに用いられ
る主記憶装置として比較的低速で安価な大容量の半導体
装置が用いられるが、この要求に合致したものとして汎
用DRAMが多く使用されている。また、最近のコンピ
ュータシステムでは、システムの高速化(特にMPUの
高速化)に対して主記憶部を構成するDRAMの高速化
もなされてはいるが、MPUの高速化に対しては不十分
であり、MPUと主記憶部との間に高速メモリを副記憶
部として搭載したシステムが主流である。このような副
記憶部は一般にキャッシュメモリとよばれ、高速SRA
MやECLRAMなどが用いられている。
【0003】キャッシュメモリの実装形態としては、一
般にMPUの外部に設けられたものや、MPUに内蔵さ
れたものがあるが、最近では、主記憶部を構成するDR
AMとキャッシュメモリとを同一半導体基板上に搭載し
た半導体記憶装置が注目されている。この従来技術とし
ては、特開昭57−20983号、特開昭60−769
0号、特開昭62−38590号、特開平1−1461
87号などがある。これらの先行技術にかかる半導体記
憶装置は、DRAMとキャッシュメモリとを搭載するこ
とから、一部でキャッシュDRAMと呼ばれている。ま
たCDRAMとも記述される。これらは、キャッシュメ
モリとして機能するSRAMと主記憶部をなすDRAM
との間で、データを双方向に転送可能な構成になってい
る。
【0004】これらの先行技術には、キャッシュミスヒ
ット時のデータ転送の動作の遅延などの問題があり、改
善した技術が提案された。改善された従来技術には、以
下のようなものがある。例えば特開平4−252486
号、特開平4−318389号、特開平5−2872号
に係る技術は、DRAM部とSRAM部との間のデータ
転送を行うための双方向データ転送回路にラッチまたは
レジスタ機能を設けているのが特徴で、SRAM部から
DRAM部へのデータ転送とDRAM部からSRAM部
へのデータ転送を同時に行うことができ、キャッシュミ
スヒット時のデータ転送(コピーバック)を速くするこ
とを可能にしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術によれば、双方向転送ゲート回路の占有面積
が大きく、設置できる回路数が制限される結果、転送バ
ス線の数も制限される。このため前記DRAMアレイと
SRAMアレイ間で一度に転送できるビット数は16ビ
ットに制限されている。一般的には一度に転送するビッ
ト数が少ないほどキャッシュヒット率が低下する。
【0006】また、近年では図70に示すような複数の
処理装置からのアクセス要求を受けた場合のキャッシュ
ヒット率の低下の問題がある。複数の処理装置(メモリ
マスタ)からのアクセス要求を受ける場合には異なるセ
ット(行)のアドレスの要求をされることが多くなる。
この場合、図70のメインメモリとして上記CDRAM
やEDRAMを使用すると、キャッシュヒット率は低下
し、システム全体の高速化が制限されることがある。こ
のような複数の処理装置(メモリマスタ)を持つシステ
ムの増加に伴い、メモリ部も従来の主に1種のアクセス
要求に対応するものよりも複数種のアクセス要求に対応
できるものが必要とされる。
【0007】さらに、上述の問題に加え、以下に説明す
るように、この種の半導体記憶装置は、外部クロックに
同期してアドレス信号を取り込むものとなっており、内
部アドレス信号を生成するまでに時間を要するという問
題がある。図71に、従来の半導体記憶装置における内
部アドレス信号を生成するための回路構成を示す。同図
に示すように、この装置の動作の基準を与えるクロック
信号CLKと、外部アドレス信号Aiと、各種の制御信
号CSB,RASB,CASB,WEBは、レシーバ回
路6001〜6006を介して入力される。このレシー
バ回路6001〜6006は、外部の信号を装置内部で
取り扱うのに適した信号に変換する。レシーバ回路60
01を介して取り込まれたクロック信号CLKは、内部
クロック信号生成回路6010に入力されて、所定のデ
ューティを有する内部クロック信号ICLKが生成され
る。
【0008】レシーバ回路6002を介して取り込まれ
たアドレス信号Aiは、アドレスラッチ回路6011で
ラッチされ、内部アドレス信号IAiが生成される。各
種の制御信号CSB,RASB,CASB,WEBは、
コマンドラッチ回路6012に入力され、リードライト
コマンド信号とアクティブコマンド信号が生成される。
リードライト信号生成回路6013は、リードライトコ
マンド信号を入力してリード/ライト信号およびカラム
アドレスラッチ信号を生成する。アクティブ信号生成回
路6014は、アクティブコマンド信号を入力してアク
ティブ信号およびロウアドレスラッチ信号を生成する。
【0009】カラムアドレスラッチ回路6020は、リ
ード/ライト信号生成回路からのカラムアドレスラッチ
信号をトリガーとしてアドレスラッチ回路からの内部ア
ドレス信号IAiをラッチし、カラムアドレス信号Yi
を生成する。このカラムアドレスレス信号Yiはカウン
ター回路6021に与えられてカウンター出力アドレス
信号が生成される。このカウンター出力アドレス信号
は、カラムアドレスラッチ回路6020に与えられ、例
えばバーストモードでのカラムアドレス信号として使用
される。ロウアドレスラッチ回路6022は、アクティ
ブ信号生成回路6014からのロウアドレスラッチ信号
をトリガーとしてアドレスラッチ回路からの内部アドレ
ス信号IAiをラッチし、ロウアドレス信号Xiを生成
する。
【0010】図72にアドレスラッチ回路6011の構
成例を示す。この図に示すように、アドレスラッチ回路
6011は、内部クロック信号がLレベルのときに外部
からのアドレス信号CAiを通過させ、内部クロック信
号がHレベルのときにこのアドレス信号CAiをラッチ
するマスタラッチ回路6011Aと、内部クロック信号
がHレベルのときにマスタ側の信号を通過させ、内部ク
ロック信号がLレベルのときにこの信号をラッチするス
レーブラッチ回路6011Bとから構成される。即ち、
この構成によれば、クロック信号ICLKの立ち上がり
エッジでアドレス信号がマスタ側にラッチされ、クロッ
ク信号ICLKの立ち下がりエッジでスレーブ側にラッ
チされて内部アドレス信号IAiが出力される。
【0011】図73に、コマンドラッチ回路6012に
構成例を示す。この図に示すように、上述のレシーバ回
路6003〜6006から出力された各種の制御信号C
CS(CSBに対応する制御信号),CRAS(RAS
Bに対応する制御信号),CCAS(CASBに対応す
る制御信号),CWE(WEBに対応する制御信号)
は、内部クロック信号ICLKの立ち上がりエッジで、
それぞれマスタラッチ回路群6012Aにラッチされ、
ゲート回路6012Bで論理積が演算される。この論理
積として得られた信号は、内部クロック信号ICLKの
立ち下がりエッジでスレーブラッチ回路群6012Cに
ラッチされ、リードライトコマンド信号とアクティブコ
マンド信号が生成される。
【0012】図74に、リードライト信号生成回路の構
成例を示す。内部クロック信号ICLKはインバータチ
ェーン6013Aにより所定の遅延時間が与えられ、N
AND回路6013B,6013Cの一方の入力信号と
される。上述のリードライトコマンド信号と、バースト
モードに活性化されるバースト信号は、NAND回路6
013B,6013Cの他方の入力信号とされる。NA
ND回路6013B,6013Cの出力信号はNAND
回路6013Dに与えられる。NAND回路6013D
の出力信号は、インバータチェーン6013Eにより所
定の遅延時間が与えられてリードライト信号とされる。
【0013】また、インバータチェーン6013Aによ
り遅延された内部クロック信号ICLKとリードライト
コマンド信号はNAND回路6013Fに与えられ、イ
ンバータ6013Gからカラムアドレスラッチ信号とし
て出力される。このカラムアドレスラッチ信号は、後述
するカラムアドレスラッチ回路6020にトリガーとし
て与えられるもので、カラムアドレスラッチ回路602
0に入力されるアドレス信号が確定してからカラムアド
レスラッチ信号が活性化されるように、インバータチェ
ーン6013Aでの遅延時間が設定される。
【0014】図75に、カラムアドレスラッチ回路60
20の構成例を示す。この図に示すように、カラムアド
レスラッチ回路6020は、カラムアドレスラッチ信号
をトリガーとして内部アドレス信号IAiを取り込むゲ
ート回路6020Aと、カウンター出力アドレスラッチ
信号をトリガーとしてカウンター出力アドレスレ信号を
取り込むゲート回路6020Bと、これらゲート回路の
出力信号を保持するフリップフロップ6020Cと、イ
ンバータ6020Dとからなる。このカラムアドレスラ
ッチ回路6020によれば、カラムアドレスラッチ信号
としてHレベルのパルス信号が与えられたとき、アドレ
ス信号IAiを取り込んでフリップフロップ6020C
で保持し、アドレス信号Yiを出力する。
【0015】以下、図76に示す波形図を参照し、カラ
ムアドレス信号Yiを生成する場合を例として、この従
来技術にかかる内部アドレス生成回路系の動作を説明す
る。内部クロック信号生成回路6010により外部のク
ロック信号CLKから内部のクロック信号ICLKを生
成する。アドレスラッチ回路6011は、内部クロック
信号に基づき外部のアドレス信号CAiをラッチして内
部アドレス信号IAiを生成し、カラムアドレスラッチ
回路6020に出力する。
【0016】一方、コマンドラッチ回路6012は、内
部クロック信号ICLKに基づき各種の制御信号CS
B,RASB,CASB,WEBをラッチして、所定の
論理演算を行い、リードライトコマンド信号を出力す
る。リードライト信号生成回路6013は、内部クロッ
ク信号ICLKとリードライト信号から、内部クロック
信号ICLKのパルス波形が反映されたカラムアドレス
ラッチ信号を生成する。カラムアドレスラッチ回路60
20は、このカラムアドレスラッチ信号をトリガーとし
て内部アドレス信号IAiをラッチして、カラムアドレ
ス信号Yiを出力する。
【0017】ところで、上述の内部アドレス生成回路系
の構成によれば、外部のアドレス信号や各種の制御信号
を、アドレスラッチ回路6011やコマンドラッチ回路
6012に一旦ラッチし、この後、制御信号で指定され
る動作に応じてカラムアドレス信号やロウアドレス信号
を生成するための動作が行われる。ここで、例えばカラ
ムアドレス信号Yiを生成する過程において、外部のア
ドレス信号は、クロック信号ICLKに基づきマスタス
レーブラッチ動作を行うアドレスラッチ回路6011を
通過するため、カラムアドレス信号Yiの生成に時間を
要する。
【0018】また、カラムアドレスラッチ回路6020
で内部アドレス信号IAiをラッチする際、内部アドレ
ス信号IAiが確定している必要がある。このため、上
述のインバータチェーン6013Aによりカラムアドレ
スラッチ信号を遅延させて、内部アドレス信号IAiの
確定後にカラムアドレスラッチ回路6020を動作させ
ている。このため、内部のカラムアドレス信号Yiがさ
らに遅れて生成されることとなる。
【0019】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、キャッシュヒット率を低下させることなく、複数
のメモリマスタからのアクセス要求に対して迅速に対応
することができ、しかも、外部クロック信号に基づき外
部からアドレスや各種の制御信号を取り込んで内部アド
レス信号を高速に生成することのできる半導体集積回路
装置を提供することを目的とする。
【0020】
【0021】
【0022】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明は以下の構成を有する。 請求項の発明
は、外部クロック信号(例えば後述する外部クロック信
号CLKに相当する要素)に同期しながら外部アドレス
信号と外部制御信号と(例えば後述するアドレス信号A
iや各種の制御信号CSB,RASB,CASB,WE
Bに相当する要素)を同一クロックサイクルで取り込ん
で動作するように構成された半導体集積回路装置であっ
て、前記外部クロック信号の一方向の変化を検出して
1論理レベルとなり、所定のパルス幅の後に第2論理レ
ベルとなる内部クロック信号(例えば後述する内部クロ
ック信号ICLKに相当する要素)を生成する内部クロ
ック信号生成回路(例えば後述する内部クロック信号生
成回路7010に相当する構成要素)と、前記内部クロ
ック信号が第2論理レベルのとき、前記外部制御信号を
転送する第1ゲートを有し、該第1ゲートの第1出力端
に転送された前記外部制御信号を前記内部クロック信号
に基づき保持して前記外部信号をラッチするラッチ回路
(例えば後述するトランスファゲート7032A、イン
バータ7032B、フリップフロップ7032Cに相当
する構成要素)と、前記内部クロック信号が第1論理レ
ベルのとき、前記第1出力端に保持された前記外部制御
信号の論理を反映させて前記所定のパルス幅を有する内
部制御信号を生成する内部制御信号生成回路(例えば後
述するゲート回路7032Gに相当する構成要素)と、
前記内部クロック信号が第2論理レベルのとき、前記
部アドレス信号を転送する第2ゲートを有し、該第2
ートの第2出力端に転送された前記外部アドレス信号を
ラッチする外部アドレス信号ラッチ回路(例えば後述す
るトランスファゲート8020A、インバータ8020
B、フリップフロップ8020Cに相当する構成要素)
と、前記内部制御信号が生成されたとき、前記外部アド
レス信号ラッチ回路にラッチされた外部アドレス信号の
論理を反映させて内部アドレス信号を生成し、該内部ア
ドレス信号を行選択回路または列選択回路に供給する
部アドレス信号生成回路(例えば後述するトライステー
トバッファ8020D、フリップフロップ8020Gか
ら構成される回路に相当する構成要素)と、を備えたこ
とを特徴とする。
【0023】第2の発明は、外部クロック信号(例えば
後述する外部クロック信号CLKに相当する要素)に同
期して外部アドレス信号と外部制御信号(例えば後述す
る各種の制御信号CSB,RASB,CASB,WEB
に相当する要素)とを同一クロックサイクルで取り込ん
で動作するように構成された半導体集積回路装置であっ
て、前記外部クロック信号の一方向の変化を検出して
1論理レベルとなり、所定のパルス幅の後に第2論理レ
ベルとなる内部クロック信号を生成する内部クロック信
号生成回路(例えば後述する内部クロック信号生成回路
8010に相当する構成要素)と、前記内部クロック信
号が第2論理レベルのとき、前記外部制御信号を転送す
第1ゲートを有し、該第1ゲートの第1出力端に転送
された前記外部制御信号を前記内部クロック信号に基づ
き保持して前記外部制御信号をラッチするラッチ回路
(例えば後述するトランスファゲート8011A〜80
11C、インバータ8011D、フリップフロップ80
11E〜8011Gから構成される回路に相当する構成
要素)と、前記内部クロック信号が第1論理レベルのと
き、前記第1出力端に保持された前記外部制御信号の論
理を反映させて前記所定のパルス幅を有する内部制御信
号を生成する内部制御信号生成回路(例えば後述するN
AND回路8011H、インバータ8011J、NAN
D回路8011Kから構成される回路に相当する構成要
素)と、前記内部クロック信号が第2論理レベルのと
き、前記外部アドレス信号を転送する第2ゲートを有
し、該第2ゲートの第2出力端に転送された前記外部ア
ドレス信号をラッチする外部アドレス信号ラッチ回路
(例えば後述するトランスファゲート7032A、イン
バータ7032B、フリップフロップ7032Cに相当
する構成要素)と、前記内部制御信号が生成されたと
、前記外部アドレス信号ラッチ回路にラッチされた外
部アドレス信号の論理を反映させて所定のパルス幅を有
する内部アドレス信号を生成し、該内部アドレス信号を
行選択回路または列選択回路に供給す 内部アドレス信
号生成回路(例えば後述するゲート回路7032Gに相
当する構成要素)と、を備えたことを特徴とする。
【0024】請求項の発明は、請求項1または2の何
れかの発明において、前記内部アドレス信号生成回路と
並列に外部から予め外部アドレス信号を取り込み、前記
内部クロック信号に基づき前記所定のパルス幅に応じた
期間にわたって前記外部アドレス信号をラッチする第1
のラッチ回路(例えば後述するトランスファゲート70
32A、インバータ7032B、フリップフロップ70
32Cに対応する構成要素)と、前記内部クロック信号
に基づき、前記第1のラッチ回路にラッチされた外部ア
ドレス信号を該第1のラッチ回路とは反対の位相でラッ
チする第2のラッチ回路(例えば後述するアドレスラッ
チ回路70320に相当する構成要素)と、をさらに備
えたことを特徴とする。
【0025】請求項の発明は、請求項1または2の何
れかの発明において、前記内部クロック信号に基づき、
前記内部アドレス信号生成回路にラッチされた外部アド
レス信号を該内部アドレス信号ラッチ回路とは反対の位
相でラッチするラッチ回路(例えば後述するアドレスラ
ッチ回路70320に相当する構成要素)をさらに備え
たことを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。 (1)基本構成 以下に本発明の一実施例の基本構成について説明する。
本発明による半導体集積回路装置は、半導体記憶装置と
その半導体記憶装置の制御装置とを含む。半導体記憶装
置は主記憶部と副記憶部を有し、主記憶部と副記憶部で
双方向のデータ転送が可能なように構成されている。ま
た副記憶部は、複数の記憶セル群から構成されており、
副記憶部のそれぞれの記憶セル群はそれぞれ独立したキ
ャッシュとして機能する事が可能となっている。また本
発明による半導体記憶装置では、コントロール端子やア
ドレス端子の数は、主記憶部を制御するのに必要な数と
同じ数で実現する事も可能である。
【0027】以下、主に主記憶部として64Mビットの
DRAMアレイを有し、副記憶部として16Kビットの
SRAMアレイを有した×8ビットの2バンク構成のシ
ンクロナスインターフェイスを持つ半導体記憶装置につ
いての実施例を中心に説明する。ただし、本発明はこの
構成に限定されるものではない。
【0028】(2)ブロック図 図1は、この発明の一実施例による半導体記憶装置の全
体の構成を概略的に示すブロック図である。図1におい
て、半導体記憶装置100は、主記憶部としてDRAM
部101、副記憶部としてSRAM部102、DRAM
部101とSRAM部102との間でデータ転送を行う
ための双方向データ転送回路103を有している。
【0029】DRAM部101は、行及び列からなるマ
トリックス状に配列された複数のダイナミック型メモリ
セルを備えるDRAMアレイ110と、内部アドレス信
号iA0〜iA13からDRAM行選択信号とバンク選
択信号を出カするDRAM行制御回路115と、DRA
M行選択信号iADR0〜iADR12とバンク選択信
号iAD13を受けてDRAMアレイ110の対応行を
選択するDRAM行デコーダ113と、内部アドレス信
号iA5およびiA6からDRAM列選択信号を出力す
るDRAM列制御回路116と、DRAM列選択信号i
ADC5およびiADC6を受けて対応列を選択するD
RAM列デコーダ114を有する。
【0030】さらにDRAMアレイ110は、メモリセ
ル部111と、選択されたDRAMセルに保持されたデ
ータを検知し増幅するセンスアンプ112を備える。ま
たDRAMアレイ110は、バンクと呼ばれる複数のブ
ロックに分割されており、本実施例では2つのバンクA
およびバンクBに分割され、バンク選択信号iAD13
により選択される。
【0031】SRAM部102は、行及び列からなるマ
トリックス状に配列された複数のスタティック型メモリ
セルを備えるSRAMアレイ120と、内部アドレス信
号iA0〜iA3からSRAM行選択信号を発生するS
RAM行制御回路124と、SRAM行選択信号iAS
R0〜1ASR3を受けて分割されたSRAMセル群
(本実施例では行毎に分割されたセル群)の選択を行う
SRAM行デコーダ121と、内部アドレス信号iA0
〜iA3及びiA4〜iA13からSRAM列選択信号
を発生するSRAM列制御回路122と、SRAM列選
択信号iASC4〜iASC10により列選択を行うS
RAM列デコーダ123を有する。さらに外部入力信号
を受けて半導体記憶装置内の動作を制御する動作制御回
路150と外部とのデータ入出力の制御をするデータ制
御回路160を有する。
【0032】なお、本実施例では、主記憶部にDRAM
を用い、副記憶部にSRAMを用いているが、本発明は
これに制限されるものではない。主記憶部には、DRA
Mの他にSRAM、マスクROM、PROM、EPRO
M、EEPROM、フラッシュEEPROM、強誘電体
メモリなど他のメモリを用いてもよい。主記憶部を構成
するメモリは、その種類や特有の機能を有効に使用でき
るように構成することが望ましい。例えば、主記憶部に
DRAMを用いる場合については、汎用DRAM、ED
ODRAM、シンクロナスDRAM、シンクロナスGR
AM、バーストEDODRAM、DDRシンクロナスD
RAM、DDRシンクロナスGRAM、SLDRAM、
RambusDRAMなどを適宜使用する。また、副記
憶部には主記憶部に用いたメモリよりも高速アクセス可
能なランダムアクセスメモリであれば他のメモリを用い
てもよい。主記憶部をフラッシュEEPROMで構成す
る場合には、副記憶部のメモリ容量はフラッシュEEP
ROMの一つの消去セクター単位の容量の1/2以上で
構成されるのが望ましい。
【0033】(3)システム 本発明による半導体記憶装置は、後で詳細に述べるSR
AM列制御回路122を持つことによりSRAMセル群
単位でのSRAM列制御モードの変更が可能となる。こ
の機能はSRAMセル群単位ごとにラップタイプ(後
述)やバースト長やレイテンシなど、(以降データ入出
力様式と称する)の設定が可能ということであり、あら
かじめ設定しておけばそれぞれのSRAMセル群の選択
がなされた際に半導体記憶装置の内部で自動的にデータ
入出力様式が決定される。このため、データ入出力様式
切り替えのための半導体記憶装置外部からのデータ制
御、もしくは半導体記憶装置外部でのデータ処理制御が
不要となる。
【0034】本発明の機能を有する半導体記憶装置は、
複数のアクセス要求を受ける場合、各々のアクセス要求
ごとにSRAMセル群単位での割り振りや指定及び再指
定を受ける機能を有している。図2には、図1で示した
半導体記憶装置100に対しアクセス要求を行うメモリ
マスタを複数個持つメモリシステムを示す。図2ではメ
モリマスタ180aからのアクセス要求に対してはSR
AMセル群01と02と03が指定され、メモリマスタ
180bからのアクセス要求に対してはSRAMセル群
04が指定され、メモリマスタ180cからのアクセス
要求に対してはSRAMセル群05と06と07と08
が指定されている。これらのアクセス要求に対するSR
AMセル群の指定は可変であり、随時変更が可能であ
る。
【0035】また、図2において半導体記憶装置100
に対するメモリマスタ180aの要求するデータ入出力
様式とメモリマスタ180bの要求するデータ入出力様
式が異なる場合にも、メモリマスタ180aに対するデ
ータ入出力とメモリマスタ180bに対するデータ入出
力を何ら特別な制御信号を入力する必要なく連続して行
うことが可能である。その動作を可能とするために半導
体記憶装置100内のSRAM列制御回路122にデー
タ入出力様式記憶部を持つ。またデータ入出力様式記憶
部は、図2の様にSRAMセル群と1対1対応でもよ
く、図3の様に複数のSRAMセル群に対応してもよ
い。
【0036】(4)ピン配置 図4は、本発明による半導体記憶装置のパッケージのピ
ン配置の1例を示す図である。この図4は、64Mビッ
トのDRAMアレイと16KビットのSRAMアレイを
有した×8ビット構成の2バンクのシンクロナスインタ
ーフェースを持つ半導体記憶装置であり、リードピッチ
0.8mm、54ピンの400mil(ミル)×875
mil(ミル)の TSOPタイプ2のプラスチックパ
ッケージに収納される。これらのピンの構成(ピン数/
ピン配置)は、通常の64MビットのシンクロナスDR
AMと同様である。また、他のビット構成であっても、
それぞれの構成のシンクロナスDRAMと同様のピン数
とピン配置となる。
【0037】以下に各ピンの信号定義を示す。 CLK:クロック信号CLKは、基準クロック信号で、
他の全ての入出力信号の基準信号となる。すなわち他の
入力信号の取り込みタイミング、出力信号タイミングを
決定する。各外部入力信号はCLKの立ち上がりエッジ
を基準として、セットアップ/ホールド時間が規定され
る。 CKE:クロックイネーブル信号CKEは、その次にく
るCLK信号が有効か無効かを決定する。CLK立ち上
がりエッジの際にCKE信号がHIGHであった場合
は、次に入力されるCLK信号は有効とされ、CLK立
ち上がりエッジの際にCKE信号がLOWであった場合
は、次に入力されるCLK信号は無効とされる。
【0038】/CS:チップセレクト信号/CSは、外
部入力信号/RAS信号、/CAS信号、/WE信号を
受け付けるか受け付けないかを決定する。CLK立ち上
がりエッジの際に/CS信号がLOWであった場合に、
同じタイミングにて入力される/RAS信号、/CAS
信号、/WE信号が動作制御回路に取り込まれ、CLK
立ち上がりエッジの際に/CS信号がHIGHであった
場合には、同じタイミングにて入力される/RAS信
号、/CAS信号、/WE信号は無視される。 /RAS,/CAS,/WE:各制御信号/RAS,/
CAS,/WEは、ともに組み合わせることで半導体記
憶装置の動作を決定するための信号である。
【0039】A0〜A13:アドレス信号A0〜A13
は、クロック信号に応じてアドレス制御回路に取り込ま
れ、DRAM行デコーダ、DRAM列デコーダ、SRA
M行デコーダ、SRAM列デコーダへ伝達され、各々D
RAM部セル、SRAM部セルの選択に使用される。さ
らに内部コマンド信号に応じて後述のモードレジスタに
取り込まれ、内部動作のデータ入出力様式の設定に使わ
れる。また同様にSRAM列制御回路の設定にも使われ
る。また、アドレス信号A13は、DRAMセルアレイ
のバンク選択信号でもある。 DQM:データマスク信号DQMは、データの入力及び
出力をバイト単位で無効化(マスク)する信号である。 DQ0〜DQ7:データ信号DQ0〜DQ7は、入出力
データの信号である。
【0040】(5)基本動作 以下、本発明による半導体記憶装置の基本動作を説明す
る。尚、ここで示すコマンドやデータ数などはあくまで
一実施例を示すものであり、他の組み合わせも任意に可
能である。図5は、本発明による半導体記憶装置の動作
機能を決定する各種コマンドと外部入力制御信号の状態
の一例である。ただし、この半導体記憶装置の動作機能
を決定する各種コマンドと外部入力卸御信号の状態の組
み合わせは、いかなる組み合わせでもかまわない。
【0041】図5においては基準クロック信号CLKの
立ち上がりエッジにおける各入力制御信号の状態とその
時に決定される動作を示す。符号”H”は論理ハイレベ
ルを示し、符号”L”は論理ロウレベルを示し、”x”
は任意のレベルを示す。また図5の入力制御信号CKE
のn−1は注目する基準クロックの前周期における入力
制御信号CKEの状態を示し、後述の各コマンドで述べ
るCKEはCKEのn−1のことを指す。
【0042】次に、図5に示した各コマンドについて順
に説明する。 1.「リードコマンド」 リードコマンドは、SRAMセルからデータを読み出す
動作を行うコマンドである。図6に示すように、外部ク
ロック信号の立ち上がりエッジにおける各入力制御信号
の状態は、CKE=H、/CS=L、/RAS=H、/
CAS=L、/WE=Hである。本コマンド入カ時に
は、A0〜A3をSRAM行の選択アドレスとして、A
4〜A10をSRAM列の選択アドレスとして取り込
む。また出力されるデータは、本コマンド入力からレイ
テンシだけ遅れてDQ0〜DQ7に出力される。ただし
本コマンドに対して設定されたクロックでDQM=Hで
ある場合は、DQ0〜DQ7のデータ出力はマスクされ
外部に出力されない。
【0043】図24に、本コマンドによる内部動作につ
いてのアドレス信号とデータの流れを示す。内部アドレ
ス信号iA0〜iA3によるSRAM行デコーダの行選
択、及び内部アドレス信号iA0〜A3とiA4〜iA
13から作成されるSRAM列選択信号iASC4〜i
ASC10によるSRAM列デコーダの列選択にてSR
AMセルが選択される。選択されたSRAMセルのデー
タは、指定のデータ入出力様式でデータアンプを通して
外部に出力される。
【0044】2.「ライトコマンド」 ライトコマンドは、SRAMセルにデータを書き込む動
作を行うコマンドである。図7に示すように、外部クロ
ック信号の立ち上がりエッジにおける各入力制御信号の
状態は、CKE=H、/CS=L、/RAS=H、/C
AS=/WE=Lである。本コマンド入力時には、A0
〜A3をSRAM行の選択アドレスとして、A4〜A1
0をSRAM列の選択アドレスとして取り込む。書き込
まれるデータは本コマンドからレイテンシだけ遅れてD
Q0〜DQ7のデータを取り込む。ただしDQ0〜DQ
7のデータ取り込みを行うクロックでDQM=Hである
場合は、DQ0〜DQ7のデータはマスクされ内部に取
り込まれない。
【0045】本コマンドによる内部動作についてのアド
レス信号とデータの流れを図25に示す。iA0〜iA
3から作成されるSRAM行選択信号iASR0〜iA
SR3に基づきSRAM行デコーダが行選択を行い、i
A0〜iA3とiA4〜iA13から作成されるSRA
M列選択信号iASC4〜iASC10に基づきSRA
M列デコーダが列選択を行い、これら行選択および列選
択によりSRAMセルが選択される。選択されたSRA
MセルにDQ0〜DQ7から取り込まれた書き込みデー
タが、ライトバッファを通して書き込まれる。
【0046】図24及び図25に示すように、リードコ
マンドとライトコマンドの動作では、DRAM部とデー
タ転送部には全く無関係にSRAM部に対する読み出し
と書き込みが行われる。従って、データ入出力用に選択
されたSRAMの行以外のSRAMセル群とDRAM部
とのデータ転送動作や、DRAM部内の動作がまだ行わ
れていても、それとは無関係にこれらのコマンドによる
動作を実行させることができる。また逆に、リードコマ
ンドやライトコマンドによる動作が行われていても、デ
ータ入出力用に選択されたSRAMの行以外のセル群と
DRAM部とのデータ転送や、DRAM部内のコマンド
を入力して動作させることができる。
【0047】3.「プリフェッチコマンド」 プリフェッチコマンドは、DRAMセル群からSRAM
セル群へのデータ転送を行うコマンドである。図8に示
すように、外部クロック信号の立ち上がりエッジにおけ
る各入力制御信号の状態は、CKE=H、/CS=L、
/RAS=/CAS=H、/WE=Lであり、さらにA
10=L、A9=Lである。本コマンド入力時には、A
01〜A3をSRAM行の選択アドレスとして、A5、
A6をDRAM列の選択アドレスとして、A13をDR
AMアレイのバンクの選択アドレスとして取り込む。
【0048】図26に、本コマンドによる内部動作につ
いてのアドレス信号とデータの流れを示す。後述するア
クティブコマンドで既に選択されているDRAMセル群
のうち、iA13で指定されるバンクのものが選択され
る。ここではバンクAを選択する。iA5とiA6によ
り指定のDRAMセル群のビット線が選択される。ビッ
ト線のデータはアクティブコマンド時にセンスアンプに
よって増幅されており、選択されたビット線のデータは
データ転送回路を通ってデータ転送バス線へと伝達され
る。iA0〜iA3により選択されたSRAMの行上の
セルは前データの保持を停止し、データ転送バス線のデ
ータを取り込み、その後転送されたデータの保持を行
う。データ転送回路を通してのセンスアンプからデータ
転送線への出力は、データ転送後に停止する。本実施例
では本コマンドで一度に転送されるデータ数は128×
8個である。
【0049】4.「オートプリチャージを伴ったプリフ
ェッチコマンド」 このコマンドは、DRAMセル群からSRAMセル群へ
のデータ転送を行うコマンドで、かつデータ転送後に自
動的にDRAM部のプリチャージを行うコマンドであ
る。図9に示すように、外部クロック信号の立ち上がり
エッジにおける各入力制御信号の状態は、CKE=H、
/CS=L、/RAS=/CAS=H、/WE=Lであ
り、さらにA10=H、A9=Lである。前述したプリ
フェッチコマンドと同様に、本コマンド入力時にはA0
〜A3をSRAM行の選択アドレスとして、A5とA6
をDRAM列の選択アドレスとして、A13をDRAM
アレイのバンクの選択アドレスとして取り込む。
【0050】本コマンドによる内部動作についてのアド
レス信号とデータの流れを以下に示す。後述するアクテ
ィブコマンドですでに選択されているDRAMセル群の
うち、iA13で指定されるバンクのものが選択され
る。iA5とiA6により指定のDRAMセル群のビッ
ト線が選択される。ビット線のデータはアクティブコマ
ンド時にセンスアンプによって増幅されており、選択さ
れたビット線のデータがデータ転送バス線へと伝達され
る。iA0〜iA3により選択されたSRAMの行上の
セルは前データの保持を停止し、データ転送バス線のデ
ータを取り込み、その後は転送されたデータの保持を行
う。データ転送回路を通してのセンスアンプからデータ
転送バス線への出力は、データ転送後に停止する。その
後、所定時間たってワード線を非選択状態とし、後述の
プリチャージコマンドの項で説明するような内部動作
(ビット線とセンスアンプの電位の平衡化)を行う。こ
のコマンド入力から所定の時問後、DRAMは自動的に
プリチャージ(非選択)状態となる。
【0051】5.「リストアコマンド」 このコマンドは、SRAMセル群からDRAMセル群へ
のデータ転送を行うコマンドである。このコマンドは、
図10に示すように、外部クロック信号CLK1とCL
K2にまたがる連続入力コマンドである。図10に示し
た外部クロック信号の立ち上がりエッジにおける各入力
制御信号の状態は、CKE=H、/CS=L、/RAS
=/CAS=H、/WE=Lであり、さらにA10=
L、A9=Hである。
【0052】最初の外部クロック信号CLK1の立ち上
がりエッジにおいて、A0〜A3をSRAM行の選択ア
ドレスとして、A5とA6をDRAM列の選択アドレス
として取り込み、次のクロックCLK2の立ち上がりエ
ッジにおいて、A0〜A12を転送先であるDRAM行
の選択アドレスとして取り込む。またA13は、CLK
1とCLK2の立ち上がりエッジにおいて、DRAMア
レイのバンクの選択アドレスとして取り込む。このCL
K1とCLK2でそれぞれ入力されたA13アドレスは
同一でなければならない。
【0053】図27に、本コマンドによる内部動作につ
いてのアドレス信号とデータの流れを示す。ここで示す
内部アドレス信号i1A0〜i1A12は最初のクロッ
クCLK1の時の内部アドレスデータ、内部アドレス信
号i2A0〜i2A12は、次のクロックCLK2の時
の内部アドレスデータであり、同一の内部アドレス信号
線のデータをクロックごとに分けて表示している。最初
のクロックCLK1時のアドレスから作成されるi1A
0〜i1A3により選択されたSRAMセル群のデータ
をiA13により選択されたバンクのデータ転送バス線
へ伝達する。その後データ転送バス線のデータは、i1
A5とi1A6により選択されたDRAMのビット線に
転送される。
【0054】さらにその後、次のクロックCLK2時の
アドレスから作成されるi2A0〜i2A12及びiA
13によりDRAMのワード線の選択がなされ、選択さ
れたワード線上のセル群はそれぞれの持つデータを対応
したビット線へ出力する。それぞれのDRAMのビット
線に対応したセンスアンプはビット線に出力されたDR
AMセル群のデータを検知し増幅するが、上記i1A5
とi1A6により選択されたビット線に対応したセンス
アンプは、データ転送バス線から伝達された書き込みデ
ータを検知し増幅する。データ転送バス線を通してのD
RAMのビット線へのデータ出力は、ワード線の上昇後
に停止する。本実施例では本コマンドで一度に転送され
るデータ数は128×8個である。
【0055】6.「オートプリチャージを伴ったリスト
アコマンド」 このコマンドは、SRAMセル群からDRAMセル群へ
のデータ転送を行うコマンドで、かつデータ転送後自動
的にDRAM部のプリチャージを行うコマンドである。
図11に示すように、外部クロック信号CLK1とCL
K2の立ち上がりエッジにおける各入力制御信号の状態
は、CKE=H、/CS=L、/RAS=/CAS=
H、/WE=Lであり、さらにA10=H、A9=Hで
ある。
【0056】最初の外部クロック信号CLK1の立ち上
がりエッジにおいて、A0〜A3をSRAM行の選択ア
ドレスとして、A5とA6をDRAM列の選択アドレス
として取り込み、次のクロックCLK2の立ち上がりエ
ッジにおいて、A0〜A12を転送先であるDRAM行
の選択アドレスとして取り込む。またA13はCLK1
とCLK2の立ち上がりエッジにおいて、DRAMアレ
イのバンクの選択アドレスとして取り込む。このA13
アドレスは、CLK1とCLK2で異なってはならな
い。
【0057】本コマンドによる内部動作についてのアド
レス信号とデータの流れを以下に示す。最初のクロック
CLK1時のアドレスから作成されるi1A0〜i1A
3により選択されたSRAMセル群のデータをiA13
により選択されたバンクのデータ転送バス線へ伝達す
る。その後データ転送バス線のデータは、i1A5とi
1A6により選択されたDRAMのビット線に転送され
る。さらにその後、次のクロックCLK2時のアドレス
から作成されるi2A0〜i2A12及びiA13によ
りDRAMのワード線の選択がなされ、選択されたワー
ド線上のセル群はそれぞれの持つデータを対応したビッ
ト線へ出力する。
【0058】それぞれのビット線に対応したセンスアン
プは、ビット線に出力されたDRAMセル群のデータを
検知し増幅するが、上記i1A5とi1A6により選択
されたビット線に対応したセンスアンプは、データ転送
バス線から転送された書き込みデータを検知し増幅す
る。データ転送バス線を通してのDRAMのビット線へ
の出力は、ワード線の上昇後に停止する。その後、所定
時間経過してワード線を非選択状態とし、後述するプリ
チャージコマンドで示す内部動作(ビット線とセンスア
ンプの電位の平衡化)を行う。このコマンドより所定の
時間後、DRAMは自動的にプリチャージ(非選択)状
態となる。
【0059】7.「アクティブコマンド」 このコマンドは、DRAMアレイより選択されたバンク
の活性化を行うコマンドである。図12に示すように、
外部クロック信号の立ち上がりエッジにおける各入カ制
御信号の状態は、CKE=H、/CS=/RAS=L、
/CAS=/WE=Hである。本コマンド入力時、A1
3をDRAMのバンク選択アドレスとして、A0〜A1
2をDRAM行の選択アドレスとして取り込む。
【0060】本コマンドによる内部動作についてのアド
レス信号とデータの流れを図28に示す。iA13によ
り選択されたバンク内において、iA0〜iA12によ
りDRAMのワード線の選択がなされる。選択されたワ
ード線上のDRAMセル群はそれぞれの持つデータを接
続されているビット線へ出力し、それぞれのビット線に
対応したセンスアンプはビット線に出力されたDRAM
セル群のデータを検知し増幅する。本実施例では、本コ
マンドで一度に増幅されるデータ数は512×8個であ
る。
【0061】すでに活性化されたバンクに対して、他の
ワード線選択を行いたい場合は、一旦そのバンクのプリ
チャージを行い、プリチャージ状態にしてから新たにア
クティブコマンドを入力する必要がある。このコマンド
は通常のDRAMの/RAS信号をLOWにした時のも
のに相当する。
【0062】8.「プリチャージコマンド」 このコマンドは、DRAMアレイより選択されたバンク
のプリチャージ(非活性化)を行うコマンドである。図
13に示すように外部クロック信号の立ち上がりエッジ
における各入力制御信号の状態は、CKE=H、/CS
=/RAS=L、/CAS=H、/WE=Lである。本
コマンド入力時に、A10=L、A13=有効データで
ある場合、A13のデータで指定されたバンクのプリチ
ャージ(非選択化)を行う。ここで選択されているバン
クは、本コマンド以前に入力されたアクティブコマンド
時に選択されたものであり、本コマンドで指定されたバ
ンクに対して、本コマンド入力以前にアクティブコマン
ドが入力されていない場合は無効である。
【0063】以下に、本コマンドによる内部動作につい
てのアドレス信号とデータの流れを示す。iA13で選
択されているバンクの活性化されているDRAMのワー
ド線を非選択状態とし、ビット線とセンスアンプの電位
の平衡化を行う。本コマンドの動作終了後、選択された
バンクは、次のアクティブコマンド入力の待機状態とな
る。このコマンドは通常のDRAMの/RAS信号をH
IGHにした時のものに相当する。
【0064】9.「全バンクプリチャージコマンド」 このコマンドは、DRAMアレイの全バンクのプリチャ
ージ(非活性化)を行うコマンドである。これによりD
RAM部はプリチャージ状態に設定され、全バンクの活
性状態を終了することができる。図14に示すように外
部クロック信号の立ち上がりエッジにおける各入力制御
信号の状態は、CKE=H、/CS=/RAS=L、/
CAS=H、/WE=Lであり、さらにA10=Hであ
る。
【0065】以下に、本コマンド時の内部動作について
のアドレス信号とデータの流れを示す。選択されている
DRAMのワード線を全て非選択状態とし、ビット線と
センスアンプの電位の平衡化を行う。本コマンドの動作
終了後、全てのバンクは次のアクティブコマンド入力の
待機状態となる。このコマンドは通常のDRAMの/R
AS信号をHIGHにした時のものに相当する。
【0066】10.「CBRリフレッシュコマンド」 このコマンドは、DRAM部セルデータのリフレッッシ
ュを行うコマンドである。リフレッシュに必要なアドレ
ス信号は内部で自動発生する。図15に示すように、外
部クロック信号の立ち上がりエッジにおける各入力制御
信号の状態は、CKE=H、/CS=/RAS=/CA
S=L、/WE=Hである。
【0067】以下に本コマンドによる内部動作について
のアドレス信号とデータの流れを示す。iA0〜iA1
2及びiA13は内部で自動発生する。内部発生された
iA13よりバンクが選択され、同じく発生されたiA
0〜iA12よりDRAMのワード線の選択がなされ、
選択されたワード線上のDRAMセル群はそれぞれの持
つデータを対応したビット線へ出カし、それぞれのビッ
ト線に対応したセンスアンプはビット線に出力されたD
RAMセル群のデータを検知し増幅する。増幅されたデ
ータは、センスアンプにより検知されたビット線を通し
て、DRAMセル群へと再び書き込まれる。その後の所
定の時間後、ワード線を非選択状態とし、ビット線とセ
ンスアンプの電位を平衡化してリフレッシュ動作を終了
する。
【0068】11.「未操作コマンド」 図16に示すCKE=H、/CS=L、/RAS=/C
AS=/WE=Hの未操作コマンドは、実行コマンドで
はない。 12.「デバイス非選択コマンド」 図17に示すCKE=H、/CS=Hのデバイス非選択
コマンドは、実行コマンドではない。 13.「レジスタ設定コマンド」 このコマンドは、各種動作モードの設定データをレジス
タに設定するコマンドである。図18と図19に示すよ
うに、外部クロック信号の立ち上がりエッジにおける各
入力制御信号の状態は、CKE=H、/CS=/RAS
=/CAS=/WE=Lである。本コマンド入カ時に、
動作モードの設定データとしてA0〜A13の有効デー
タを取り込む。電源投入後にはデバイスの初期化を行う
ため、本コマンドでのレジスタ設定の入力が必要であ
る。
【0069】図20にレジスタ設定コマンド時のアドレ
スデータによる操作を示す。図20のレジスタ設定コマ
ンド(a)、(b)、(c)、および(d)の一部は、
図18に示す1回のクロックでのコマンド入力であり、
後述するレジスタ設定コマンド(d)の一部は、図19
に示す2回のクロックでのコマンド入力である。図20
の(a)は、リフレッシュカウンターのテストセットで
あり、通常のシンクロナスDRAMと同様のテストセッ
トである。本アドレスセットは、A7=H、A8=Lの
入力の際に選択される。図20の(b)は、未使用のセ
ットである。本アドレスセットは、A7=L、A8=H
の入力の際に選択される。図20の(c)は、デバイス
テストのセットである。本アドレスセットは、A7=
H、A8=Hの入力の際に選択される。図20の(d)
は、モードレジスタ設定のセットである。本アドレスセ
ットは、A7=L、A8=Lの入力の際に選択され、後
述する各種データ入出力様式の設定が行われる。モード
レジスタは副記憶部の各SRAMセル群のデータ入出力
様式を記憶する。
【0070】図21にモードレジスタ設定の詳細な設定
項目の一覧を示す。モードレジスタ設定(1)コマンド
は、レイテンシモードと入出力アドレスシーケンス(ラ
ップタイプ)の切り替えを行うアドレスデータセットで
ある。本コマンドは、図18のように、外部クロック信
号の1クロックで入力される。本アドレスセットは、A
6=L、A7=L、A8=Lの際に選択される。同時に
入力されたA1、A2、A3のデータによりレイテンシ
モード設定がされ、A0のデータにより入出力アドレス
シーケンス(ラップタイプ)の設定がされる。レイテン
シモードは、A1=L、A2=H、A3=Lの時にレイ
テンシ=2に設定され、他のアドレスデータ時は未設定
状態となる。入出カアドレスシーケンス(ラップタイ
プ)は、A0=Lの時にシーケンシャルに設定され、A
0=Hの時にインターリーブに設定される。
【0071】モードレジスタ設定(2)コマンドは、S
RAMの選択された行ごとにバースト長の設定を行うア
ドレス・データセットであり、SRAMの行指定とバー
スト長データの入力のために、図19のように外部クロ
ック信号の2クロックにまたがり連続して入力される。
本アドレスセットは、A6=H、A7=L、A8=Lの
際に選択される。最初のクロックCLK1でのA0、A
1、A2、A3のデータによりSRAMセル群の選択を
行い、次のクロックCLK2でのA3、A4、A5のデ
ータによりSRAMセル群のバースト長を設定する。A
3=L、A4=L、A5=Lでバースト長は1に設定さ
れ、A3=H、A4=L、A5=Lでバースト長は2に
設定され、A3=L、A4=H、A5=Lでバースト長
は4に設定され、A3=H、A4=H、A5=Lでバー
スト長は8に設定され、A3=L、A4=L、A5=H
でバースト長は16に設定される。
【0072】以下に、各種データ入出力様式についての
簡単な説明を行う。 バースト長: 一度のリードコマンドまたはライトコマ
ンドの入力により、連続入出カされるデータの数を表
す。データの連続入出力はクロック信号に基づいて行わ
れる。図22にリード時の各信号のタイミングを示す。
ここではバースト長は4である。すなわち、CLK0で
リードコマンドが入カされると、CLK2、CLK3、
CLK4、およびCLK5のクロックで計4つのデータ
DO−1〜DO−4が連続出力される。図23に、ライ
ト時の各信号のタイミングを示す。バースト長は4であ
るので、CLK0にライトコマンドが入力されると、C
LK0、CLK1、CLK2、CLK3のクロックで計
4つのデータDO−1〜DO−4が連続して取り込まれ
る。
【0073】レイテンシ: リードコマンドまたはライ
トコマンドの入力から、データの入出力が可能となるま
での待機時間をクロック数で表したものである。図22
にリード時の各信号のタイミングを示す。本実施例で
は、リード時のレイテンシは2である。すなわち、CL
K0にリードコマンドが入力されるとレイテンシは2で
あるためCLK2からデータはDQ端子に出力され始め
る。図23にライト時の各信号のタイミングを示す。本
実施例ではライト時のレイテンシは0である。すなわち
CLK0でライトコマンドが入力されると、レイテンシ
は0であるためCLK0からDQ瑞子のデータを取り込
み始める。
【0074】ラップタイプ: ラップタイプ(入出力ア
ドレスシーケンス)とは、設定されたバースト長だけ連
続してデータを入出力する時の、データ入出力のアドレ
ス順序を決定するものであり、シーケンシャルとインタ
ーリーブがある。その他の制御機能として、クロックイ
ネーブル信号CKEの制御による機能コントロールがあ
るが、これは通常のシンクロナスDRAMと全く同じコ
ントロールである。
【0075】以下に、本発明による半導体記憶装置の動
作の一部を簡単に説明する。 SRAM部に外部からの指定データがある場合のリー
ド: 図24に示すようにリードコマンドのみで指定さ
れたデータは、データアンプを通って外部へ出力され
る。 SRAM部に外部からの指定データが無い場合のリー
ド: 図28に示すように、アクティブコマンドの終了
後、図26に示すプリフェッチコマンドを実行し、指定
データをSRAM部へと転送する。次に図24に示すリ
ードコマンドで指定データはデータアンプを通って外部
へ出力される。
【0076】SRAM部に外部からの指定データが無い
場合であって、未だリストアされていないライトデータ
がある場合のリード: 図27で示したリストアコマン
ドでライトデータをDRAM部へ転送する。その後、図
28に示すアクティブコマンドと図26に示すプリフェ
ッチコマンドを実行し、指定データをSRAM部へと転
送する。次に、図24に示すリードコマンドで、指定デ
ータはデータアンプを通って外部へ出力される。
【0077】(6)レイアウト 1.「全体レイアウト」 図30に、この発明が適用された半導体記憶装置の一実
施例のチップ全体レイアウト図を示す。図30に示す半
導体記憶装置は、64MビットのDRAMアレイと、1
6KビットのSRAMアレイを有する×8ビットの2バ
ンク構成のものであって、シンクロナスインターフェイ
スを有する実施例であるが、特にこれに限定されるもの
ではない。
【0078】図30に示すように、チップ上には縦中央
部と横中央部からなる十文字のエリアが設けられる。上
記の十文字のエリアによって4分割された部分にはDR
AMアレイが配置され、それぞれをDRAMアレイ11
0−1、110−2、110−3、110−4とする。
上記DRAMアレイはそれぞれが16Mビットの記憶容
量を持ち、DRAMアレイ全体では64Mビットの記憶
容量を持つ。DRAMアレイ110−1と110−2に
は、DRAMアレイの下部の隣接部にそれぞれに対応し
たDRAM行デコ一ダ113が配置される。同様にDR
AMアレイ110−3と110−4には、DRAMアレ
イの上部の隣接部にそれぞれに対応したDRAM行デコ
ーダ113が配置される。
【0079】DRAMアレイ110−1と110−2の
間には、その左右のDRAMアレイに対応したSRAM
アレイ120−1とSRAM行デコーダ121と列デコ
ーダ123が配置される。同様に、DRAMアレイ11
0−3と110−4の間には、その左右のDRAMアレ
イに対応したSRAMアレイ120−2とSRAM行デ
コーダ121と列デコーダ123が配置される。選択さ
れたDRAMセル群と選択されたSRAMセル群の間で
のデータ転送を行うデータ転送バス線はDRAMアレイ
110−1とSRAMアレイ120−1とDRAMアレ
イ110−2の間のデータ転送を可能とするように横方
向に横断して配置される。同様にデータ転送バス線は、
DRAMアレイ110−3とSRAMアレイ120−2
とDRAMアレイ110−4の間のデータ転送を可能と
するように横方向に横断して配置される。図30の他の
部分には、動作制御回路やデータ制御回路等が配置され
る。また特に制限はされないが本実施例では横中央部に
は、外部との入出力信号端子が配置される。
【0080】図30に示す例は、主記憶部が2バンク構
成であり、同時に選択される部分は、バンクA選択時は
DRAMアレイ110−1と110−4であり、バンク
B選択時はDRAMアレイ110−2と110−3であ
る。図31に、各アレイに供給される電源配線VCCと
接地配線GNDを示す。これにより、同時に選択される
部分が一部に集中することがなく、内部電源配線VCC
や内部接地配線GND等にかかる負担が一部に偏らない
よう構成されている。
【0081】以下、バンクのアレイ配置および電源配線
および接地配線についてさらに詳細に説明する。図30
に示す例では、DRAMアレイ110−1とDRAMア
レイ110−4はバンクAを構成し、DRAMアレイ1
10−2とDRAMアレイ110−3はバンクBを構成
する。すなわち、バンクAおよびBはそれぞれ複数のメ
モリアレイから構成される。
【0082】また、図31に示すように、各バンクを構
成する複数のメモリアレイには別々に電源配線および接
地配線が設けられている。換言すれば、一つの電源電位
または接地電位の供給源(パッドまたは内部電源回路)
には同時に活性化することのない異なるバンクがつなが
っている。この例では、バンクAに着目した場合、DR
AMアレイ110−1には電源配線VCC1と接地配線
GND1が設けられ、DRAMアレイ110−4には電
源配線VCC2と接地配線GND2が設けられる。ま
た、バンクBに着目した場合、DRAMアレイ110−
2には電源配線VCC2と接地配線GND2が設けら
れ、DRAMアレイ110−3には電源配線VCC1と
接地配線GND1が設けられる。このように、一つのバ
ンクに着目した場合、このバンクに属するメモリアレイ
間で電源配線および接地配線は分離されている。
【0083】なお、本発明は、電源および接地配線の両
方を共に分離することに制限されるものではなく、電源
または接地の何れか一方を分離するようにしてもよい。
また、各DRAMアレイ間で電源および接地配線を分離
せず、電気的に接続してもよい。この場合、例えば各D
RAMアレイに対応づけて電源用パッドまたは設置用パ
ッドを設けて、各DRAMアレイの電源配線または設置
配線の電位を安定化させればよい。
【0084】また、図30に示す上述の例では、同一の
バンクに属するメモリアレイは、互いに対角線方向に位
置するように配置される。これにより、隣り合うメモリ
アレイが互いに異なるバンクに属するように配置され、
同一のバンクに属するメモリアレイが隣接しないように
なっている。また、図31に示すように、で電源配線お
よび接地配線は、互いに異なるバンクに属する複数のメ
モリセルアレイで共有されている。具体的には、バンク
Aに属するDRAMアレイ110−1とバンクBに属す
るDRAMアレイ110−3とで電源配線VCC1およ
び接地配線GND1を共有し、バンクBに属するDRA
Mアレイ110−2とバンクAに属するDRAMアレイ
110−4とで電源配線2および接地配線GND2を共
有している。
【0085】上述の図30および図31に示す例では、
対角線方向に位置するメモリアレイが同一のバンクに属
するものとしたが、もちろんバンクAをDRAMアレイ
110−1と110−3、バンクBをDRAMアレイ1
10−2と110−4としたり、さらに分割数を増やし
て同時選択されるエリアを分散させたり、同時選択され
るエリアを減少させることを制限するものではない。た
だし、バンクAをDRAMアレイ110−1および11
0−3とし、バンクBをDRAMアレイ110−2およ
び110−4とした場合、例えばDRAMアレイ110
−1およびDRAMアレイ110−3に電源配線VCC
1および接地配線GND1を割り付け、DRAMアレイ
110−3およびDRAMアレイ110−4に電源配線
VCC2および接地配線GND2を割り付け、同一のバ
ンクに属するDRAMアレイに対して別々の電源配線お
よび接地配線が割り付けられるように修正する必要があ
る。このように、各バンクに対するDRAMアレイおよ
び電源接地配線の割り付けを行うことにより、電源配線
および接地配線を流れる電流が分散され、この電流に起
因した配線上のノイズが抑制される。
【0086】以下、このノイズ抑制のメカニズムを説明
する。いま、DRAM部(主記憶部)とSRAM部(副
記憶部)との間でデータ転送を行う場合、DRAM部を
構成するバンクAまたはBの何れかが択一的に選択され
る。即ち、複数のバンクのDRAMアレイが同時に活性
化されることはない。ここで、図30および図31にお
いて、バンクAが選択された場合を考えると、このバン
クAを構成するDRAMアレイ110−1には電源配線
VCC1および接地配線GND1が設けられ、DRAM
アレイ110−4には電源配線VCC2および接地配線
GND2が設けられている。すなわち、これらDRAM
アレイには別々の電源配線および接地配線が設けられて
おり、これらのアレイ間で電源配線および接地配線は分
離されたものとなっている。
【0087】したがって、この場合、バンクAが活性化
されて、このバンクAに属するDRAMアレイ110−
1およびDRAMアレイ110−4が同時に書き込み読
み出しの対象とされても、これらのDRAMアレイには
別々の電源配線および接地配線を介して電源電位および
接地電位が供給される。また、上記の電源配線VCC1
および接地配線GND1にはDRAMアレイ110−1
に加えてDRAMアレイ110−3が接続され、電源配
線VCC2および接地配線GND2にはDRAMアレイ
110−4に加えてDRAMアレイ110−2が接続さ
れているが、バンクBは活性化されていないので、DR
AMアレイ110−2およびDRAMアレイ110−3
での動作電流は発生しない。
【0088】この結果、バンクAの一部の電源配線およ
び接地配線に電流が集中することがなくなり、各DRA
Mアレイの動作電流が分散される。しかも、複数のバン
クが同時に活性化されることはないので、各電源配線お
よび接地配線はバンクAおよびバンクBにそれぞれ属す
る複数のDRAMアレイに対して同時に電源電位および
接地電位を供給することはない。よって、各アレイの電
源配線および接地配線上のノイズが軽減され、抑制され
ることとなる。バンクBが活性化された場合も同様にこ
のバンクBに属する各DRAMアレイの電流が分散さ
れ、この電流に起因したノイズが有効に抑制される。
【0089】(7)各ブロックの詳細説明 図1に示した全体ブロック図の各回路ブロックについて
詳細に説明を行う。尚、以下の説明は、あくまで一実施
例を示すもので、この説明に限定されるものではない。 1.「動作制御回路」 図32に、動作制御回路のブロック図を示す。動作制御
回路150は、内部クロック発生回路410とコマンド
デコーダ420とコントロールロジック430、アドレ
ス制御回路440及びモードレジスタ450から構成さ
れる。内部クロック発生回路410は外部入力信号のC
LKとCKEより内部クロック信号iCLKを発生す
る。内部クロック信号iCLKはコマンドデコーダ42
0、コントロールロジック430、アドレス制御440
及びデータ制御回路に入力され、各部のタイミング制御
を行う。
【0090】コマンドデコーダ420は、各入力信号を
受けるバッファ421とコマンド判定回路422を持
つ。内部クロック信号iCLKに同期して、/CS信
号、/RAS信号、/CAS信号、/WE信号及びアド
レス信号がコマンド判定回路421に伝達されて内部コ
マンド信号iCOMが発生する。コマンド発生回路42
1はそれぞれの入力信号に対して、図5のコマンドと各
入力端子状態の対応表に示すような応答動作を行う。コ
ントロールロジック430は内部コマンド信号iCOM
と内部クロック信号iCLKとレジスタ信号iREGを
受け、それらの信号により指定された動作を行うのに必
要な制御信号を発生する。
【0091】コントロールロジックは、DRAM制御回
路431、転送制御回路432、SRAM部制御回路4
33に分けられ、それぞれの制御信号を発生する。レジ
スタ450は、コマンド判定回路からの特定のレジスタ
書き込み用の信号を受けた場合に、特定のアドレス入力
のデータの組み合わせにより定義されるデータを保持す
る機能を持ち、以降は再度レジスタ書き込み用の信号が
入力されるまでは、データ保持を行う。レジスタに保持
されたデータはコントロールロジック430が動作する
場合に参照される。
【0092】2.「DRAM部」 「DRAM部とデータ転送回路」図1に示したDRAM
部とデータ転送回路の具体的な構成を図33に示す。図
33において、DRAM部101は行列状に配置された
複数のダイナミック型メモリセルDMCを持つ。メモリ
セルDMCは1個のメモリトランジスタN1と1個のメ
モリキャパシタC1を含む。メモリキャパシタC1の対
極には、一定の電位Vgg(1/2Vcc等)が与えら
れる。さらにDRAM部101は、行状にDRAMセル
DMCが接続されるDRAMワード線DWLと、それぞ
れ列状にDRAMセルDMCが接続されるDRAMビッ
ト線DBLを持つ。ビット線はそれぞれ相補的な対で構
成されている。DRAMセルDMCはワード線DWLと
ビット線DBLの交点にそれぞれ設置される。
【0093】またDRAM部101は、ビット線DBL
に対応したDRAMセンスアンプDSAを持つ。センス
アンプDSAは、対になったビット線間の電位差を検知
し増幅する機能を持ち、センスアンプ制御信号DSAP
及びDSANにより動作制御される。ここではDRAM
アレイは×8ビットの2バンク構成の64Mビットであ
るため、ワード線はDWL1〜DWL8192を持ち、
ビット線はDBL1〜DBL512を持ち、センスアン
プはDSA1〜DSA512を持つ。これは1バンクの
×1ビット分の構成である。
【0094】DRAM部101は、ワード線DWL1〜
DWL8192の選択を行うためDRAM行デコーダ1
13を持ち、DRAM内部行アドレス信号iADR0〜
iADR12及びバンク選択信号iAD13を発生する
DRAM行制御回路115を持つ。またDRAM部10
1はDRAMビット線選択回路DBSWを持ち、DRA
M列デコーダ114より発生するDRAMビット線選択
信号DBS1〜DBS4により4対のビット線から1対
のビット線を選択し、データ転送回路103を介してデ
ータ転送バス線TBLとの接続を行う。さらにDRAM
列デコーダにて使用されるDRAM列アドレス信号iA
DC5とiADC6を発生するDRAM列制御回路11
6を持つ。
【0095】図34に、図30に示した本発明の一実施
例である全体レイアウトの中のDRAMアレイ110−
1の具体的なアレイ構成の一例を示す。図34におい
て、DRAMアレイは、16個のメモリセルブロックD
MB1〜DMB16に分割される。メモリセルブロック
DMB1〜DMB16各々に対応するDRAM行デコー
ダDRB1〜DRB16と、(センスアンプ+DRAM
ビット線選択回路+データ転送回路)に対応するブロッ
クSAB1〜SAB17が設けられる。この図において
は、メモリセルブロックDMB1〜DMB16はそれぞ
れ512行×2048列の1Mビットの容量を備える。
またこの分割数はこれに限られることはない。
【0096】図34に示すように、DRAMメモリセル
アレイを複数に分割すると、一本のビット線の長さが短
くなるのでビット線の容量か小さくなり、データ読み出
し時にビット線に生じる電位差を大きくすることができ
る。また、動作時には、行デコーダにより選択されたワ
ード線を含むメモリセルブロックに対応するセンスアン
プしか動作しないため、ビット線の充放電に伴う消費電
カを低減することができる。
【0097】図35は、図34のレイアウトの一部分1
40(ビット線4対分)について、転送バス線とビット
線の接続関係を詳細に示す一例の図である。図35にお
いてセンスアンプDSAは、メモリセルブロックの一端
に1つの列に対応するセンスアンプDSA1があり、他
端に次の列に対応するセンスアンプDSA2があるよう
に千鳥状に配置される。これは最新のプロセスでは、メ
モリセルサイズは小型化されているが、センスアンプの
サイズはそれに比例して縮小されていないためで、セン
スアンプをビット線ピッチにあわせて配置する余裕のな
い場合に必要なものである。よって、ビット線ピッチが
大きい場合はメモリセルブロックの一端にのみ配置する
ことも可能である。またセンスアンプDSAは2つのメ
モリセルブロックで、シェアード選択回路を介して共用
される。また各々のビット線はビット線対の間の電位平
衡化及びプリチャージを行うビット線制御回路を持つ。
但し、このビット線制御回路もセンスアンプと同様に、
2つのメモリセルブロックで共用することも可能であ
る。
【0098】ビット線とデータ転送バス線は、DRAM
ビット線選択信号DBS1〜DBS4により選択される
DRAMビット線選択回路DBSW1〜DBSW4と、
さらに図36に詳細な回路例を示すスイッチングトラン
ジスタSWTRを用いたデータ転送回路TSW1及びT
SW2を介して接続される。データ転送回路を活性化す
るデータ転送活性化信号TE1及びTE2は、図32に
示した動作制御回路にて生成される転送制御信号とメモ
リセルブロックを選択するアドレス信号とで論理をとっ
て得られた信号である。また図35にて示したデータ転
送バス線との接続においては、データ転送バス線はデー
タ転送回路を用いて接続されるため、活性化していない
メモリセルブロックのデータ転送回路は非導通状態とな
った場合、その先に接続されているDRAMビット線選
択回路の負荷が見えない。このため、動作時のデータ転
送バス線の負荷を極力小さくすることができる。しかし
図35に示す構成では、データ転送回路を配置し、その
データ転送回路を活性化するデータ転送活性化信号を配
線する必要上、チップ面積は増大してしまうという問題
がある。
【0099】この問題を解決する一例の構成を示したの
が図37である。図37において、ビット線とデータ転
送バス線は、DRAMビット線選択信号DBS1〜DB
S4により選択されるDRAMビット線選択回路DBS
W1〜DBSW4のみを介して接続される。これはDR
AMビット線選択信号DBS1〜DBS4を発生するD
RAM列デコーダにデータ転送活性化信号の論理を追加
して、データ転送回路の機能を持たせることで実現でき
る。これによれば、動作時のデータ転送バス線の負荷は
大きくなるが、チップ面積を非常に小さくすることがで
きる。
【0100】DRAM部の活性化と列選択及びデータ転
送の動作を図33と図35を用いて説明する。まず、D
RAM部の活性化について説明する。図33において、
図32に示した動作制御回路にて生成されるDRAM部
制御信号の中の一つであるDRAM行選択の制御信号と
内部アドレス信号iA0〜iA13がDRAM行制御回
路115に入カされるとバンク選択信号iAD13とD
RAM内部行アドレス信号iADR0〜iADR12が
発生し、DRAM行デコーダ113により指定バンクの
ワード線DWLが選択される。選択されたワード線DW
Lが上がると、セルDMC内に保持されていたデータは
ビット線DBLに出力される。ビット線対にあらわれた
データの差電位はセンスアンプ駆動信号DSAN及びD
SAPによるセンスアンプDSAの動作により検知され
増幅される。DRAM部101で同時に活性化されるセ
ンスアンプ数は512個であり、×8ビット構成である
ので合計512×8=4096個となる。
【0101】次に、DRAM部の列選択及びデータ転送
について説明する。図33のDRAM列制御回路116
は、内部アドレス信号iA5とiA6及び図32に示し
た動作制御回路にて生成されるDRAM部制御信号の中
の一つである制御信号が入力され、DRAM列アドレス
信号iADC5とiADC6を発生する。DRAM列ア
ドレス信号iADC5とiADC6はDRAM列デコー
ダ114に入力され、DRAMビット線選択信号DBS
1〜DBS4を発生してビット線を選択したのち、図3
2に示した動作制御回路にて生成される転送制御信号と
メモリセルブロックを選択するアドレス信号にて論理を
とられたデータ転送活性化信号TEによりデータ転送バ
ス線TBLにビット線のデータを伝達する。図37で示
したように、DRAM列デコーダにてデータ転送活性化
信号の論理を追加したことでデータ転送回路の機能を持
たせることができ、DRAMビット線選択信号DBS1
〜DBS4は列選択と同時に転送動作を行わせる信号と
することができる。
【0102】図37でDRAMビット線選択信号DBS
1が選択されたとすると、転送制御信号に同期した信号
がDRAMビット線選択回路DBSW1に入力され、セ
ンスアンプDSA1にて増幅されたビット線DBL1と
/DBL1のデータはデータ転送バス線TBL1と/T
BL1へと伝達される。この図37で示した部分は、図
33のDRAM部101では128組であり、×8ビッ
ト構成であるため、同時にビット線からデータ転送バス
線へ転送されるデータは合計128×8=1024個で
ある。この同時に転送する個数は他のビット構成でも同
じとなる。
【0103】「DRAM行制御回路とDRAM行デコー
ダ」図38に、DRAM行制御回路115の構成を示
す。DRAM行制御回路115は、DRAM内部行アド
レスラッチ回路460、マルチプレクサ470、内部ア
ドレスカウンタ回路480、リフレッシュ制御回路49
0を持つ。通常のDRAM部の活性化では、DRAM行
制御回路115は、DRAM行アドレスラッチ信号AD
RLと内部アドレス信号iA0〜iA13が入力された
アドレスラッチ回路460より、マルチプレクサ470
を通して、DRAM内部行アドレス信号iADR0〜i
ADR12とバンク選択信号iAD13をDRAM行デ
コーダ113へ出力する。
【0104】リフレッシュ動作時では、DRAM行制御
回路115はリフレッシュ制御信号の入力を受けて、リ
フレッシュ制御回路490が内部アドレスカウンタ回路
480を動作させ、マルチプレクサ470を制御して内
部アドレスカウンタ回路からの選択信号を出力する。結
果としてアドレス信号の入力なしにDRAM内部行アド
レス信号iADR0〜iADR12とバンク選択信号i
AD13をDRAM行デコーダ113へ出力する。また
内部アドレスカウンタ回路480はリフレッシュ動作を
行うごとに、あらかじめ設定された方法でアドレスの自
動加算または減算を行い、全てのDRAM行を自動で選
択可能としている。
【0105】「DRAM列制御回路とDRAM列デコー
ダ」図39に、図33に示すDRAM列制御回路とDR
AM列デコーダの具体的構成の一例を示す。図39にお
いて、DRAM列制御回路116は、DRAM内部列ア
ドレスラッチ回路495で構成されており、DRAM内
部列アドレス信号iADC5、iADC6は内部アドレ
ス信号iA5、iA6と、DRAMセルからSRAMセ
ルへのデータ転送(プリフェッチ転送動作)及びSRA
MセルからDRAMセルへのデータ転送(リストア転送
動作)のコマンド入力時のクロックサイクルでそれを取
り込むDRAM列アドレスラッチ信号ADCLにより生
成される。
【0106】ここで、DRAM列アドレスラッチ信号A
DCLは、図32に示された動作制御回路にて生成され
る転送制御信号のうちの一つである。またDRAM列デ
コーダ114は、DRAM列制御回路116より発生し
たDRAM内部列アドレス信号iADC5、iADC6
をデコードする回路で、この出力信号はメモリセルブロ
ック選択アドレス信号と転送制御信号TEが活性化して
いる時にのみ発生するDRAM列選択信号である。よっ
て図35に示されるデータ転送回路の活性化信号TE1
及び丁E2は、この例のDRAM列デコーダ114の出
力信号が兼ねており、データ転送回路も後述するDRA
Mビット線選択回路が兼ねている。
【0107】「DRAMビット線選択回路」図40〜図
43に、図37におけるDRAMビット線選択回路の具
体的回路構成の一例を示す。図40はもっとも簡単な構
成で、Nチャネル型MOSトランジスタ(以下NMOS
トランジスタと称する)N200及びN201からなる
スイッチングトランジスタにより構成され、DRAM列
選択信号によってDRAMビット線DBLとデータ転送
バス線TBLを接続する。
【0108】図41に示す例は、DRAMビット線DB
Lのデータをデータ転送バス線TBLに伝達する際に
は、ゲートにDRAMビット線対がそれぞれ接続されて
DRAMビット線DBLを差動的に増幅するNMOSト
ランジスタN210及びN211と、この増幅された信
号をプリフェッチ転送用DRAM列選択信号によってデ
ータ転送バス線TBLに伝達するNMOSトランジスタ
N212及びN213からなるスイッチングトランジス
タで構成される。NMOSトランジスタN210及びN
211の一方端は例えば接地電位等の固定電位に接続さ
れる。またデータ転送バス線TBL上のデータをDRA
Mビット線DBLに伝達するために、図40で示したの
と同じようにNMOSトランジスタN214及びN21
5からなるスイッチングトランジスタが設けられ、これ
によりリストア転送用DRAM列選択信号によってDR
AMビット線DBLとデータ転送バス線TBLを接続す
る。
【0109】図42に示す例は、DRAMビット線DB
L上のデータをデータ転送バス線TBLに伝達する際に
は、図41と同様に、ゲートにDRAMビット線対がそ
れぞれ接続されてDRAMビット線DBLを差動的に増
幅するNMOSトランジスタN230及びN231と、
この増幅された信号をプリフェッチ転送用DRAM列選
択信号によってデータ転送バス線TBLに伝達するNM
OSトランジスタN232及びN233からなるスイツ
チングトランジスタで構成される。NMOSトランジス
タN230及びN231の一方端は例えば接地電位等の
固定電位に接続される。
【0110】またデータ転送バス線TBL上のデータを
DRAMビット線DBLに伝達するために、ゲートにデ
ータ転送バス線対がそれぞれ接続されてデータ転送バス
線TBLを差動的に増幅するNMOSトランジスタN2
50及びN251と、この増幅された信号をリストア転
送用DRAM列選択信号によってDRAMビット線DB
Lに伝達するNMOSトランジスタN234及びN23
5からなるスイッチングトランジスタが設けられる。N
MOSトランジスタN250及びN251の一方端は例
えば接地電位等の固定電位に接続される。
【0111】図43に示す例は、図42で示した構成を
データ転送バス線を一本しか用いないで構成したもの
で、当然NMOSトランジスタN260はDRAMビッ
ト線DBLを差動的に増幅するのではなく、DRAMビ
ット線の電位によりデータ転送バス線を引き抜く動作を
行う。NMOSトランジスタN280も同様である。ま
た、これは図40のように、スイッチングトランジスタ
のみで構成されてもよい。この例のように、データ転送
バス線を一本にすることで、配線レイアウトが簡単にな
りデータ転送バス線間ノイズも減少できる。
【0112】また、図41〜図43のように、トランジ
スタのゲートにDRAMビット線またはデータ転送バス
線をうけて伝達する構成では、DRAMビット線とデー
タ転送バス線を完全に切り離せるため、一方で発生した
ノイズが伝わりにくく、しかも高速に動作が可能であ
る。
【0113】「DRAMビット線選択回路とSRAMセ
ルとの構成」図44に、図29に示すアレイレイアウト
における1対のデータ転送バス線と、DRAMビット線
選択回路とSRAMセルとの関係を示す。図44におい
て、DRAMセルの同一列上のセルは、DRAMビット
線選択回路を介してデータ転送バス線と接続され、SR
AMセルの同一列上のセルとのデータ転送が可能であ
る。またデータ転送バス線とSRAMセルは転送バス制
御回路498を介して接続される。このデータ転送バス
制御回路498には、SRAMセルの両側に配置された
DRAMアレイ(ここではバンクA、バンクBとする)
を選択し接続する回路を含み、活性化したバンクとだけ
接続することが可能となっており、データ転送バス線の
負荷が減ったことによる充放電電流の削減やデータ転送
の高速化が実現できる。しかも図45にその動作を示す
ように両方のバンクのデータ転送を交互に実行する(バ
ンクピンポン動作)際に、一方のバンクのデータ転送バ
ス線を切り離せるため、両方のバンクのデータ転送を重
ねて実行でき、実効的なデータ転送周期を短くすること
が可能である。
【0114】前述したように、本実施例による半導体記
憶装置では、一度にデータ転送するビット数は1024
ビットであり、なおかつこのデータ転送バス線の負荷は
非常に大きい。このため、データ転送バス線上の全ての
信号が電源電圧レベルまでフル振幅すると、ピーク電流
及び消費電流が非常に大きくなる。そこで、データ転送
バス線上の信号をフル振幅させず、最高でも電源電圧の
2分の1くらいまでの振幅とすることでピーク電流及び
消費電流を大幅に削減できる。
【0115】しかし、データ転送バス線の振幅が小さい
と、その微小電位差をSRAMセルは増幅しなければな
らず、転送スピードが多少遅くなってしまう。そこでS
RAMセル部内のデータ転送バス線TBLSのみをフル
振幅させるため、転送バス制御回路498に、DRAM
バンク内のデータ転送バス線TBLAもしくはTBLB
をゲートに接続し差動的に増幅する差動型増幅回路を設
けてもよい。或いはDRAMバンク内のデータ転送バス
線TBLAもしくはTBLBを切り離した状態で、SR
AM部内のデータ転送バス線TBLSのみを増幅するセ
ンスアンプ等を設けてもよい。また転送バス制御回路4
98は、データ転送バス線対の電位の平衡化やプリチャ
ージする回路を有する。
【0116】3.「SRAM部」 「SRAM部とデータ入出力端子間の構成」図46に、
図1に示すSRAM部とデータ入出力端子間の具体的構
成の一例を示す。この図では、外部データ入出力端子D
Qの1ビット分に対する構成を抽出して示している。な
おこの例は、16KビットのSRAMアレイを有した、
×8ビット構成についての実施例であるが、本発明はこ
れに制限されることはなく主記憶部の構成との組み合わ
せを含めて、様々な構成においても同様のことが実現で
きる。
【0117】図46において、SRAMメモリセルSM
Cは、図47に一例を示すように、フリップフロップ回
路311(本例ではフリップフロップ回路であるが、ス
タティックにデータを記憶する回路であればこれに制限
されない)の両端にDRAM部からくるデータ転送バス
線TBLと接続するための接続回路312と、SRAM
ビット線SBLと接続するための接続回路313を有し
ており、DRAMセルとSRAMセルとの間でデータ転
送を行う際、前述したデータ転送バス線との接続回路を
活性化させるSRAMセルデータ転送用行選択信号TW
L1〜TWL16と、SRAMセルに対して読み出しま
たは書き込みを行う際、前述したSRAMビット線SB
Lとの接続回路を活性化させるSRAMセル読み書き用
行選択信号SWL1〜SWL16を発生するSRAM行
デコーダ121と、そのSRAM行デコーダ121に入
力されるSRAM内部行アドレス信号iASR0〜iA
SR3を内部アドレス信号iA0〜iA3とSRAM部
制御信号とにより発生するSRAM行制御回路124を
有する。もちろん、SRAMセルデータ転送用行選択信
号TWLと、SRAMセル読み書き用行選択信号SWL
は共通にすることも可能である。
【0118】またSRAMビット線SBLは、ビット線
の平衡化やプリチャージを行うSRAMビット線制御回
路303と、データ入出力線SIOとSRAMビット線
SBLを導通させるSRAM列選択回路304を有して
おり、そのSRAM列選択回路304に入力する選択信
号SSL1〜SSL128を発生するSRAM列デコー
ダ123と、そのSRAM列デコーダ123に入力され
るSRAM内部列アドレス信号iASC4〜iASC1
0を、内部アドレス信号iA0〜iA13とSRAM部
制御信号により発生するSRAM列制御回路122を有
している。ここでSRAMビット線制御回路303は、
SRAMビット線SBLのレベルを検知し増幅するセン
スアンプ回路を有してもよい。
【0119】さらにデータ入出力線SIOは外部データ
入出力端子DQと、データ入出力回路308及びリード
/ライトアンプ307を介して接続されている。データ
入出力線SIOについては、ライト用とリード用に分離
しても構わない。またSRAMセルに対する読み出し動
作もしくは書き込み動作は、データ転送を行う転送バス
線TBLと読み出しを行うSRAMビット線SBLをそ
れぞれ備えているため、データ転送動作に関係なく読み
出しを行うことが可能である。
【0120】「SRAMセル」図48に、図47に示し
たSRAMセルのフリップフロップ回路311の具体的
回路例をいくつか示す。(a)はPチャネル型MOSト
ランジスタ(以下PMOSトランジスタと称する)P1
00、P101及びNMOSトランジスタN100、N
101で構成されるフリップフロップ回路、(b)は抵
抗R100、R101とNMOSトランジスタN10
0、N101で構成されるフリップフロップ回路であ
り、両方ともSRAMにて広く一般的に使用されている
ものである。また(c)は(a)のフリップフロップ回
路に制御信号PE、NEにてそれぞれ制御されるパワー
カット用トランジスタPMOSトランジスタP102、
NMOSトランジスタN102及びバランサ回路315
を追加したものである。ここでP102、N102は必
ずしも両方とも必要ではなく片方のみ設置してもよく、
バランサ回路315も必ずしも設置する必要はない。
【0121】さらに、(d)は通常のDRAMで広く一
般的に使用されているセンスアンプのように構成されて
おり、(a)のフリップフロップ回路を行方向に複数個
まとめて、接点316を制御信号SPEにて制御するP
MOSトランジスタP103、接点317を制御信号S
NEにて制御するNMOSトランジスタN103を備
え、接点316、接点317をバランスさせるバランサ
回路318とフリップフロップ回路内には(c)のよう
にバランサ回路315を有している。ここで電源電圧は
外部電源電圧もしくは電源電圧変換回路(内部電源回
路)にて発生された内部電源電圧でもよい。またパワー
カット用トランジスタのPMOSトランジスタP10
2、接点316を制御信号SPEにて制御するPMOS
トランジスタP103は共にNMOSトランジスタで構
成されてもよく、その際の制御信号PE、SPEのレベ
ルは電源電圧変換回路にて発生された電源電圧よりも高
いレベルの内部発生電源電圧のレベルとしてもよい。
(c)または(d)のようにフリップフロップ内で流れ
る貫通電流を削減することで転送時に発生するノイズを
大幅に軽減することができる。さらには両端をバランス
させて転送することで、高速で安定した転送動作を実現
できる。またフリップフロップ回路を構成するトランジ
スタは特別なものではなく、周辺回路もしくはDRAM
センスアンプで使用されるトランジスタと同じでもよ
い。
【0122】「SRAMビット線との接続回路とデータ
転送バス線との接続回路」図49〜図51に、SRAM
ビット線SBLと接続するための接続回路の具体的な回
路例を示す。図49に示す例は、もっとも簡単な構成
で、NMOSトランジスタN104及びN105からな
るスイッチングトランジスタにより構成され、読み書き
用行選択信号SWLによってSRAMビット線SBLと
接続する。
【0123】図50に示す例は、フリップフロップ回路
のデータを読み出すために、ゲートにフリップフロップ
回路の両端子がそれぞれ接続されてフリップフロップ回
路の両端子を差動的に増幅するNMOSトランジスタN
108及びN109と、この増幅された信号を読み出し
用行選択信号SRWLによってSRAMビット線SBL
に伝達するNMOSトランジスタN106及びN107
からなるスイッチングトランジスタにより構成される。
NMOSトランジスタN108及びN109の一方端は
例えば接地電位等の固定電位に接続される。またフリッ
プフロップ回路にデータを書き込むために、図49で示
したのと同じようにNMOSトランジスタN110及び
N111からなるスイッチングトランジスタが設けら
れ、書き込み用行選択信号SWWLによってSRAMビ
ット線SBLとフリップフロップ回路を接続する。
【0124】図51に示す例は、フリップフロップ回路
のデータを読み出すために、図50と同様に、ゲートに
フリップフロップ回路の両端子がそれぞれ接続されてこ
のフリップフロップ回路の両端子のデータを差動的に増
幅するNMOSトランジスタN108及びN109と、
この増幅された信号を読み出し用行選択信号SRWLに
よってSRAM読み出し用ビット線SRBLに伝達する
NMOSトランジスタN106及びN107からなるス
イッチングトランジスタで構成される。NMOSトラン
ジスタN108及びN109の一方端は例えば接地電位
等の固定電位に接続される。
【0125】また、フリップフロップ回路にデータを書
き込むために、これと同様に、ゲートにSRAM書き込
み用ビット線対がそれぞれ接続されてSRAM書き込み
用ビット線SWBL上のデータを差動的に増幅するNM
OSトランジスタN114及びN115と、この増幅さ
れた信号を書き込み用行選択信号SWWLによってフリ
ップフロップ回路の両端子に伝達するNMOSトランジ
スクN112及びN113からなるスイッチングトラン
ジスタが設けられる。NMOSトランジスタN114及
びN115の一方端は例えば接地電位等の固定電位に接
続される。
【0126】また、図50、図51のように、トランジ
スタのゲートにフリップフロップ回路の両端子またはS
RAMビット線SBLをうけてデータを伝達する構成で
は、フリップフロップ回路の両端子とSRAMビット線
SBLを完全に切り離せるため、一方で発生したノイズ
が伝わりにくく、しかも高速に動作が可能である。デー
タ転送バス線TBLとの接続回路も、図49〜図51と
全く同様に構成することかできる。
【0127】「SRAM行制御回路」図52に、図46
に示したSRAM行制御回路の具体的な回路構成の一例
を示す。図52において、SRAM行制御回路は、SR
AM内部行アドレスラッチ回路350で構成されてお
り、SRAM内部行アドレス信号iASR0〜iASR
3は内部アドレス信号iA0〜iA3と、リード/ライ
トコマンド入力時のクロックサイクルでそれを取り込む
ラッチ信号ASRLにより生成される。ここでラッチ信
号ASRLは、図32に示された動作制御回路にて生成
されるSRAM部制御信号のうちの一つである。
【0128】「SRAM列制御回路」図53に、図46
に示したSRAM列制御回路の具体的な回路構成の一例
を示す。図53においてSRAM列制御回路は、内部ア
ドレス信号iA4〜iA10を、リード/ライトコマン
ド入力時のクロックサイクルにて発生するラッチ信号A
SCLで取り込むSRAM内部列アドレスラッチ回路5
07と、そのSRAM内部列アドレスラッチ回路507
の出力を制御信号SCEにより取り込み、SRAMに対
して読み出し書き込みを行うバースト動作中に動作する
内部カウントアップ信号CLKUPにて所定のアドレス
シーケンスでカウントアップするカウンタ回路506を
有しており、SRAM内部列アドレス信号iASC4〜
iASC10はこのラッチ回路507とカウンタ回路5
06の出力のいずれかを通過させるマルチプレクサ50
8を介して出力される。またこのマルチプレクサ508
は、リード/ライトコマンド入力時のクロックサイクル
においてラッチ回路507の出力を選択し、少しでも速
くSRAM内部列アドレス信号を出力するよう制御信号
SCSLにより制御されている。
【0129】さらに本発明によるSRAM列制御回路
は、複数のSRAMセル群(本例では行ごとに分割され
るSRAMセル群)それぞれに対して全く異なるデータ
入出力様式、例えばバースト長、データ入出力アドレス
シーケンス、レイテンシ等を設定できるように、前述し
たモードレジスタ設定(2)コマンドサイクル(この例
ではバースト長のみの設定が各SRAMセル群に対して
可能であるが、同様にしてデータ入出力アドレスシーケ
ンス、レイテンシ等の設定ができるようにしてもよい)
において、内部アドレスiA0〜iA13の状態により
そのデータ入出力様式を取り込み保持しておくデータ入
出力様式記憶部505を備えている。
【0130】このデータ入出力様式記憶部505は、内
部アドレスiA0〜iA13の状態より取り込む設定デ
ータを生成する取り込み用ロジック502と、iA0〜
iA3でデコードされ前述のモードレジスタ設定(2)
コマンドサイクルにおいて発生するイネーブル信号CR
Eにより選択されるデコード回路501の出力によっ
て、各SRAMセル群のデータ入出力様式の設定データ
(前記取り込み用ロジック502の出力)を取り込むレ
ジスタ503を、分割されるSRAMセル群の数だけ備
えており、さらにリード/ライトコマンドサイクルにお
いて、前述したSRAM内部行アドレスラッチ回路35
0より出力されたiASR0〜iASR3をデコード回
路509によりデコードした信号にて選択制御し、SR
AMセル群の設定データを保持する前記レジスタ503
の出力のいずれかを通過させるマルチプレクサ504を
有する。
【0131】前記カウンタ回路506は、そのマルチプ
レクサ504の出力を取り込み、各SRAMセル群で設
定されたデータ入出力様式にて動作する。またデータ入
出力様式記憶部505は、設定するデータ入出力様式の
数だけ備える必要がある。ここで内部カウントアップ信
号CLKUP、イネーブル信号CRE、制御信号SC
E,SCSL、ラッチ信号ASCLは、図32に示され
た動作制御回路にて生成されるSRAM部制御信号であ
る。もちろん前述したSRAM内部行アドレスラッチ回
路350に入力するラッチ信号ASRLと、SRAM内
部列アドレスラッチ回路507に入力するラッチ信号A
SCLは共通にすることも可能である。
【0132】またこのデータ入出力様式記憶部505の
設定は、前述したモードレジスタ設定(2)コマンドサ
イクルによる各SRAMセル群ごとに行う他に、2つ以
上のSRAMセル群の設定データを一度に同じ設定を行
うことも、図5に示されたモードレジスタ設定(2)コ
マンドのSRAM行データを設定する際に、アドレスA
4とA5との論理を設定することで可能である。例え
ば、A4=LかつA5=Lの時は各SRAMセル群ごと
に、A4=HかつA5=Lの時はSRAM行データの最
下位ビットを無視した2つのSRAMセル群に、A4=
LかつA5=Hの時はSRAM行データの下位2ビット
を無視した4つのSRAMセル群に設定するといったよ
うに様々な組み合わせから設定することができる。
【0133】さらにデータ入出力様式記憶部505は、
取り込み用ロジック502とレジスタ503を必ずしも
分割されるSRAMセル群の数分だけ備える必要はな
く、複数のSRAMセル群に対して共通に有してもよ
い。またデコード回路509に入力されるiASR0〜
iASR3は、必ずしもSRAM内部行アドレスラッチ
回路350からの信号を使用しなくてもよく、これとは
別に回路を備えてもよい。
【0134】さらに、図54に示すように、SRAM内
部列アドレスラッチ回路507とマルチプレクサ508
は、外部基準クロック信号に同期した内部クロック信号
iCLKとの論理を経てすぐに出力される回路構成とす
ることで、高速に内部アドレス信号を発生させることが
できる。ここで、図54において、INTAiと/IN
TAiはカウンタ回路506からのアドレス信号であ
り、EXTAiと/EXTAiは内部アドレス信号iA
iから生成される信号である。これらの信号の切り替え
を制御信号SCSL、/SCSLおよびバースト制御信
号で行う。SCSLは制御信号であり、/SCSLは制
御信号SCSLの逆相信号である。図55に、この回路
の動作例を示す。本回路構成ではiCLKから内部アド
レス信号Yiが出力されるまでの遅延はインバーター1
段分であり最小に抑えられる。また内部アドレス信号Y
iとYiBはアドレスパルス信号として出力される。
【0135】次に、この発明の実施例であって、内部ア
ドレス信号を生成するための他の構成例を説明する。図
56に、この例にかかる内部アドレス生成回路系の全体
構成を示す。この図に示す回路系は、前述の図1に示す
動作制御回路150の一部を構成する。図56に示すよ
うに、この内部アドレス生成回路系には、装置全体の動
作の規準を与えるクロック信号CLKと、外部アドレス
信号Aiと、各種の制御信号CSB,RASB,CAS
B,WEBの各信号を取り込むためのレシーバ回路70
01〜7006が設けられる。これらレシーバ回路によ
り、外部から与えられる各信号が装置内部で取り扱うの
に適した信号に変換されて取り込まれる。
【0136】レシーバ回路7001には、内部クロック
信号生成回路7010が接続される。この内部クロック
信号生成回路7010は、外部クロック信号CLKの立
ち上がりの変化(エッジ)を検出して、所定のパルス幅
(またはデューティ)を有する内部クロック信号ICL
Kを生成する。レシーバ回路7002には、カラムアド
レス信号生成回路7032が接続される。このカラムア
ドレス信号生成回路7032は、この発明の特徴部にか
かるものであり、レシーバ回路7002によりアドレス
信号Aiを取り込んで得られたアドレス信号CAiを入
力して、パルス状のカラムアドレス信号YiT,YiN
を出力する。
【0137】また、各種の制御信号CSB,RASB,
CASB,WEBを取り込むためbのレシーバ回路70
03〜7006が設けられる。これらのレシーバ回路に
取り込まれた各種の制御信号CSB,RASB,CAS
B,WEBは、コマンドデコード回路7011とコマン
ドラッチ回路7012にそれぞれ入力される。コマンド
デコード回路7011は、内部クロック信号ICLKに
基づき制御信号をデコードして、リード/ライトコマン
ドデコード信号を出力する。コマンドラッチ回路701
2は、各種の制御信号を内部クロック信号ICLKに基
づきラッチしてアクティブコマンド信号を生成する。
【0138】リード/ライト信号生成回路7013は、
コマンドデコード回路7011に接続され、内部クロッ
ク信号ICLKに基づきコマンドデコード回路7011
からリード/ライトコマンドデコードを入力してカラム
アドレスラッチ信号を生成する。アクティブ信号生成回
路7014は、コマンドラッチ回路7012に接続さ
れ、内部クロック信号ICLKに基づきコマンドラッチ
回路7012からアクティブコマンド信号を入力してア
クティブ信号およびロウアドレスラッチ信号を生成す
る。
【0139】アドレスラッチ回路7020は、レシーバ
回路7002に接続され、内部クロック信号ICLKを
トリガーとしてレシーバ回路7002からのアドレス信
号CAiをラッチして、これをカラムアドレスラッチ回
路7030およびロウアドレスラッチ回路7033に与
える。カラムアドレスラッチ回路7030は、アドレス
ラッチ回路7020に接続され、リード/ライト信号生
成回路7013からのカラムアドレスラッチ信号をトリ
ガーとしてアドレスラッチ回路7020にラッチされた
アドレス信号をカラムアドレス信号としてラッチする。
このカラムアドレスラッチ回路7030にはカウンター
回路7031が接続される。カウンター回路7031
は、例えばバーストモードにおいて、カラムアドレスラ
ッチ回路7030にラッチされたカラムアドレス信号を
基点として連続するカウンター出力アドレス信号(カラ
ムアドレス信号として使用される信号)を生成し、これ
をカラムアドレス信号生成回路7032とカラムアドレ
スラッチ回路7030に与える。
【0140】カラムアドレス信号生成回路7032は、
レシーバ回路7002に接続され、内部クロック信号I
CLKおよびリード/ライトコマンドデコード信号に基
づき、アドレス信号CAiを入力してパルス状のカラム
アドレス信号YiT,YiNを出力する。ロウアドレス
ラッチ回路7033は、アドレスラッチ回路7020に
接続され、アクティブ信号生成回路7014からのロウ
アドレスラッチ信号をトリガーとして、アドレスラッチ
回路7020にラッチされたアドレス信号をロウアドレ
ス信号Xiとしてラッチして出力する。
【0141】図57に、コマンドデコード回路7011
の構成例を示す。この図に示すように、コマンドデコー
ド回路7011は、内部クロック信号ICLKの反転信
号を生成するためのインバータ7011Dと、この内部
クロック信号ICLKの正相信号と逆相信号とに基づ
き、レシーバ回路7003〜7006から入力される制
御信号CCS,CRAS,CCASをそれぞれ転送する
トランスファゲート7011A,7011B,7011
Cと、これらトランスファゲートにより転送された各種
の制御信号を保持するためのフリップフロップ7011
E,7011F,7011Gと、上述のトランスファゲ
ートにより転送された各種の制御信号の否定的論理積を
演算し、この演算結果をリードライトコマンドデコード
信号として出力するNAND回路7011Hとから構成
される。つまり、コマンドデコード回路7011は、各
種の制御信号をデコードしてリードライトコマンドデコ
ード信号を出力するように構成される。
【0142】図58に、リードライト信号生成回路70
13の構成例を示す。このリードライト信号生成回路7
013は、上述のコマンドデコード回路7011からリ
ードライトコマンドデコード信号を入力してその反転信
号を生成するインバータ7013Aと、内部クロック信
号ICLKおよびリードライトコマンドデコード信号を
入力するNAND回路7013Bと、遅延用のインバー
タチェーン7013Cとから構成される。インバータチ
ェーン7013Cでの遅延量は、前述の図56に示す内
部アドレス信号IAiが確定した後にカラムアドレスラ
ッチ信号が活性化するように設定される。
【0143】図59に、カラムアドレス信号生成回路7
032の構成例を示す。このカラムアドレス信号生成回
路7032の初段には、上述のレシーバ回路7002か
らのアドレス信号CAiを転送するためのトランスファ
ゲート7032Aが設けられる。内部クロック信号IC
LKは、トランスファゲート7032Aをなすp型トラ
ンジスタのゲートに与えられる。また、内部クロック信
号ICLKは、インバータ7032Bにより反転されて
トランスファゲート7032Aをなすn型トランジスタ
のゲートに与えられる。これにより、トランスファゲー
ト7032Aは、内部クロック信号ICLKがLレベル
のときに導通状態となって、アドレス信号CAiを転送
する。つまり、このカラムアドレス信号生成回路703
2は、カラムアドレス信号をラッチせずに、アドレス信
号CAiとリードライトコマンドデコード信号と内部ク
ロック信号ICLKとにより、パルス状のカラムアドレ
ス信号を直接的に生成するように構成される。
【0144】トランスファゲート7032Aの出力端に
はフリップフロップ7032Cが接続され、転送された
アドレス信号CAiを保持する。トランスファゲート7
032Aの出力端にはインバータ7032Dが接続さ
れ、トランスファゲート7032Aにより転送されたア
ドレス信号CAiを反転させる。トランスファゲート7
032Aの出力端と、インバータ7032Dの出力端
は、セレクタとしてのゲート回路7032G,7032
Hの一方の入力部にそれぞれ接続される。
【0145】カラムアドレス信号生成回路7032は、
バーストモード時に活性化されるバースト制御信号に基
づきカウンター出力アドレス信号の正相信号CTと逆相
信号CNの相補信号を出力するゲート回路7032を備
える。これらカウンター出力アドレス信号の正相信号C
Tと逆相信号CNは、ゲート回路7032G,7032
Hの他方の入力部にそれぞれ接続される。インバータ7
032Eは、リードライトコマンドデコード信号の反転
信号を生成し、この信号の正相信号と反転信号とが各ゲ
ート回路に与えられる。
【0146】ゲート回路7032G、7032Hは、リ
ードライトコマンドデコード信号に基づき、トランスフ
ァゲート7032Aの出力端に現れるアドレス信号CA
iおよびこの反転信号の一対の相補信号と、カウンター
出力アドレス信号の正相信号CTおよびCNの一対の相
補信号の何れか一対の信号を、アドレス信号YiTおよ
びYiNの一対の相補信号として選択し、内部クロック
信号ICLKに基づきこれを出力するように構成され
る。
【0147】この例では、ゲート回路7032G,70
32Hにセレクタの機能を持たせたが、ゲート回路70
32G,7032Hは、内部クロック信号ICLKに基
づきアドレス信号CAiを通過させるゲート回路として
機能している。すなわち、このカラムアドレス信号生成
回路7032は、外部からのアドレス信号CAiを入力
し、内部クロック信号ICLKに基づきアドレス信号C
Aiを通過させて、内部のアドレス信号YiT,YiN
を生成するように構成されたものである。
【0148】図60に、上述の図59に示すゲート回路
7032G,7032Hと同様の機能を有するゲート回
路7032GG,7032HHを示す。これらの図に示
す例に限らず、内部クロック信号ICLKに基づきアド
レス信号CAi等を通過させるものであれば、ゲート回
路は、どのように構成されていてもよい。
【0149】図61に、上述の図59に示すカラムアド
レス信号生成回路7032に対してアドレスラッチ機能
を付加した構成例を示す。後述するように、図59に示
す構成によれば、内部アドレス信号YiT,YiNは、
内部クロック信号ICLKが反映されたパルス状の信号
となる。そこで、定常的な内部アドレス信号を得るた
め、インバータ7032Dの出力端に、ゲート回路70
32G,7032Hと並列に、アドレスラッチ回路70
320を設けてもよい。
【0150】以下、上述の図56〜図59に示すように
構成された内部アドレス生成回路系の動作について、カ
ラムアドレス信号YiT,YiNを生成する場合を例と
し、図62の示す波形図を参照して説明する。内部クロ
ック信号生成回路7010により外部のクロック信号C
LKの立ち上がりエッジを検出して、所定のパルス幅を
有する内部クロック信号ICLKを生成する。レシーバ
回路7002は、外部のアドレス信号Aiを取り込んで
アドレス信号CAiをカラムアドレス信号生成回路70
32に出力する。一方、コマンドデコード回路7011
は、レシーバ回路7003〜7006を介して取り込ま
れた各種の制御信号CCS(CSB),CRAS(RA
SB),CCAS(CASB),CWE(WEB)をデ
コードして、これら制御信号の論理状態が反映されたリ
ードライトコマンドデコード信号を出力する。
【0151】上述のアドレス信号CAiが与えられたカ
ラムアドレス信号生成回路7032は、リードライトコ
マンドデコード信号が確定していることを条件として、
内部クロック信号ICLKに基づきアドレス信号CAi
を通過させる。図62に示す例では、カラムアドレス信
号YiNとしてパルス状の信号(内部クロック信号IC
LKのパルス幅を有する信号であってアドレス信号CA
i(即ちAi)の論理値を有する信号)が出力される。
つまり、アドレス信号YiNの信号期間は内部クロック
信号ICLKのパルス幅により決定される。逆に言え
ば、制御信号が確定していること条件として、内部クロ
ック信号ICLKがアドレス信号YiNとして現れる。
このとき、内部クロック信号ICLKのパルスがアドレ
ス信号YiTおよびYiNの何れに現れるかは、アドレ
ス信号CAi(アドレス信号Ai)の論理状態による。
【0152】次に、コマンドデコード回路7011から
のリード/ライトコマンドデコード信号と内部クロック
信号ICLKに基づき、リードライト信号生成回路70
13からパルス状のカラムアドレスラッチ信号が出力さ
れる。この信号にも、内部クロック信号ICLKのパル
スが反映されている。
【0153】次に、アドレスラッチ回路7020は、内
部クロック信号ICLKをトリガーとしてアドレス信号
CAiをラッチし、アドレス信号IAiを出力する。カ
ラムアドレスラッチ回路7030は、カラムアドレスラ
ッチ信号をトリガーとして、アドレスラッチ回路702
0にラッチされたアドレス信号をカラムアドレス信号と
してラッチする。これを受けて、カウンター回路703
1は、カウンター出力アドレス信号を出力する。この
後、バースト制御信号が活性化されると、カウンター回
路7031は、カラムアドレスラッチ回路7030にラ
ッチされたアドレスを基点として連続したカラムアドレ
ス信号を生成する。
【0154】上述した内部アドレス生成回路系によれ
ば、カラムアドレス信号生成回路7032には、出力さ
れるべきアドレス信号が予め取り込まれており、内部ク
ロック信号ICLKが入力されると同時に出力側に通過
させる。したがって、この内部クロック信号ICLKが
入力されてからカラムアドレスレYiT,YiNが出力
されるまでの信号伝達経路において、図59に示すゲー
ト回路7032G,7032Hでの遅延が発生するに留
まり、内部クロック信号ICLKが入力されてから高速
に内部アドレス信号YiT,YiNが出力される。
【0155】なお、この例では、バーストアクセスする
場合の次のサイクルのカラムアドレスを生成するための
カラムアドレスラッチ回路を併設する構成としたが、必
要に応じてカラムアドレスを併設すればよい。また、全
てのアドレスに対して上述したアドレスを高速化するた
めの構成を適用する必要はなく、アクセスタイムを送ら
せる要因となっている一部のアドレスに対して適用する
ようにしてもよい。
【0156】次に、内部アドレス生成回路系のさらに他
の構成例を説明する。図63に、その全体構成を示す。
上述の図56に示した例は、クロック信号に対するアド
レス信号の取り込み動作の高速化を図るものであるが、
この図63に示す例は、クロック信号に対する制御信号
の取り込み動作を高速化させることによりアドレス信号
の高速化を達成している。
【0157】同図において、レシーバ回路8001〜8
006は、前述のレシーバ回路7001〜7006と同
様であり、内部クロック信号生成回路8010は、前述
の内部クロック生成回路7010と同様であり、アドレ
スラッチ回路8022は、前述のアドレスラッチ回路7
020と同様である。また、コマンドラッチ回路801
2は、前述のコマンドラッチ回路7012と同様であ
り、アクティブ信号生成回路8013は前述のアクティ
ブ信号生成回路7014と同様であり、ロウアドレスラ
ッチ回路8023は、前述のロウアドレスラッチ回路7
033と同様である。
【0158】リードライト信号生成回路8011は、こ
の構成例の特徴部をなすもので、内部クロック信号IC
LKに基づき制御信号からパルス状のカラムアドレスラ
ッチ信号を高速に生成するものである。カラムアドレス
ラッチ回路8020は、カラムアドレスラッチ信号をト
リガーとしてアドレス信号CAiをラッチし、これをカ
ラムアドレス信号Yiを出力するものである。カウンタ
ー回路8021は、バーストモード時の連続アドレスを
生成するものである。
【0159】図64に、リードライト信号生成回路80
11の構成を示す。このリードライト信号生成回路80
11は、前述の図59に示すカラムアドレス信号生成回
路7032と同様の基本構成を有し、内部クロック信号
ICLKに基づきトランスファゲート8011A〜80
11Cが導通制御され、これらのトランスファゲートに
より制御信号CCS(CSB)、CRAS(RAS
B)、CCAS(CASB)を転送する。つまり、この
リードライト信号生成回路8011は、制御信号をラッ
チせずに、制御信号がデコードされた信号(即ち、制御
信号の論理状態が反映された信号)から内部クロック信
号ICLKに基づきカラムアドレスラッチ信号を直接的
に生成するように構成される。これにより、カラムアド
レスラッチ信号が高速に生成される。
【0160】各トランスファゲートの出力端には、フリ
ップフロップ8011E〜8011Gが接続される。N
AND回路8011Hの入力部には、トランスファゲー
ト8011A〜8011Cの出力端が接続される。NA
ND回路8011Kは、内部クロック信号ICLKに基
づき、インバータ8011Jにより反転されたNAND
回路8011Hの出力信号を通過させて、カラムアドレ
スラッチ信号を生成するゲート回路として機能する。N
AND回路8011L,8011M,8011N、およ
びバッファ8011Pは、バースト制御信号からリード
ライト信号を生成するための回路を形成する。
【0161】図65に、カラムアドレスラッチ回路80
20の構成例を示す。この図に示すように、カラムアド
レスラッチ回路8020は、内部クロック信号ICLK
に基づきアドレス信号CAiを取り込むためのトランス
ファゲート8020Aおよびインバータ8020Bを備
える。このトランスファゲート8020Aの出力端には
フリップフロップ8020Cが接続される。また、トラ
ンスファゲート8020Aの出力端は、カラムアドレス
ラッチ信号に基づき出力インピーダンス状態が制御され
るトライステートのバッファ回路8020Dの入力部に
接続される。
【0162】一方、内部クロック信号ICLKおよびバ
ースト制御信号はNAND回路8020Eに入力され、
この出力は、カウンター出力アドレス信号により出力イ
ンピーダンス状態が制御されるトライステートのバッフ
ァ回路8020Fに与えられる。これらトライステート
のバッファ回路8020Dおよび8020Fの出力は共
通にフリップフロップ8020Gに接続される。
【0163】このカラムアドレスラッチ回路8020に
よれば、例えばカラムアドレスラッチ信号によりバッフ
ァ回路8020Dが活性化されると、アドレス信号CA
iがカラムアドレス信号Yiとして出力される。次にバ
ッファ8020Dが非活性化されるとバッファ8020
Dの出力状態がハイインピーダンス状態となり、カラム
アドレスYiがフリップフロップ8020Gに保持され
る。すなわち、カラムアドレスラッチ信号をトリガーと
してアドレス信号CAiがラッチされ、これがカラムア
ドレス信号Yiとして出力される。バーストモード時に
は、同様に、カウンター出力アドレス信号がラッチされ
て、カラムアドレス信号Yiとして出力される。
【0164】この例では、カラムアドレスをラッチする
ためのカラムアドレスラッチ回路8020と並列に、他
のアドレス(高速に生成する必要のないアドレス)をラ
ッチするためのアドレスラッチ回路8022が設けられ
ている。この場合、前述の図61に示すアドレスラッチ
回路70320のように、アドレス信号CAiを共通入
力するように構成してもよい。
【0165】以下、図63〜65に示す内部アドレス生
成回路系の動作について、図66に示す波形図を参照し
て、特徴部分のみを説明する。この構成によれば、制御
信号CSB,RAB,CAB,WEBと内部クロック信
号ICLKから、パルス状のカラムアドレスラッチ信号
(内部クロック信号ICLKのパルス幅を有する信号で
あって制御信号の論理状態が反映された信号の論理値を
有する信号)が高速に生成される。カラムアドレスラッ
チ回路8020は、このカラムアドレスラッチ信号をト
リガーとして外部から予め取り込まれたアドレス信号C
Aiをラッチし、これをカラムアドレス信号Yiとして
出力する。このカラムアドレス信号Yiは、定常的なレ
ベルを有する信号として生成される。同様に、バースト
モード時には、カラムアドレスラッチ回路8020は、
カウンター出力アドレス信号とバースト制御信号に基づ
きカラムアドレス信号を連続的に生成する。この例によ
れば、内部アドレス信号が高速化されると共に、リード
ライト信号も高速化され、データのリード・ライトのア
クセスタイムが高速化される。
【0166】「SRAM列デコーダとデータ制御回路構
成」図67に、SRAM列デコーダ123とデータ制御
回路の構成の一例を示す。第一の列デコーダ390と第
二の列デコーダ391を持ち、SRAM列選択信号SR
AM列選択信号iASCはそれぞれに順次伝達される。
第1の列デコーダと第2の列デコーダは1つのアドレス
選択データiASCにより動作するが、その実現のた
め、それぞれのデコーダ用に第一の列アドレスバッファ
392と第二の列アドレスバッファ393を持つ。それ
ぞれの列デコーダからの選択信号線SSLは列方向に並
列に設置されており、データ入出力線SIOとデータラ
ッチ回路も対応した2組を持つ。
【0167】図68に、このSRAM列デコーダでの内
部動作タイミングを示す。それぞれの列アドレスバッフ
ァはCLK信号に基づき、順にそれぞれの列デコーダの
選択信号制御(iASC−1とiASC−2)を行う。
すなわち、バーストモード時のように連続して列アドレ
ス選択がなされる際には、第一の列デコーダと第二の列
デコーダが交互に動作する。それぞれの列デコーダによ
り選択された列(SSL−1とSSL−2)のデータ
は、それぞれ対応したデータ入出力線(SIO−1とS
IO−2)に順次出力される。これらのデータ入出力線
では要求サイクルタイムの2倍のサイクルタイムで動作
しており、それぞれ第一のデータラッチ回路395と第
二のデータラッチ回路396でデータの一時保持を行
う。これら2組のデータをデータアウトバッファの前で
合成して、データ入出力端子DQから要求されたサイク
ルタイムで出力される。
【0168】上記構成を使用することにより、内部の動
作サイクルを上げることなく、連続データ出力や連続デ
ータ書き込みのサイクルの高速化を行うことが可能であ
る。DOUBLE DATA RATE(DDR)のシ
ンクロナスDRAMにおいても、この構成を用いること
で高速化が可能である。
【0169】「SRAM部とデータ入出力端子間の構成
の他の例」図69に、×8ビット構成の場合のSRAM
部とデータ入出力端子間の構成の他の例を示す。SRA
Mからのデータ出力の場合、まず選択された行および列
で特定されるSRAMセルのデータはデータ入出力線S
IOへと出力される。選択された行のデータ入出力線S
IOとグローバルデータ入出力線GIOとが接続され、
選択されたSRAMセルのデータがデータアンプ153
へと送られる。その後、データはリードライトバス線R
WLを通り、データラッチ回路151およびデータバッ
ファ152を介してデータ入出力端子DQへと出力され
る。もちろん、×8構成なので8組のデータ入出力回路
が同時に動作し8個のデータが出力される。SRAMセ
ルへの書き込み時も同様の経路をたどって書き込まれ
る。
【0170】このデータ入出力線SIOとグローバルデ
ータ入出力線GIOを用いた回路の構成とすることで、
SRAMセルごとのSRAM行選択が不要となり、SR
AM行選択信号にかかる負荷が軽減され、SRAMセル
のデータ入出力を高速で動作させることが可能となる。
さらに、本構成とすることによりSRAMセルの行数を
増した場合にも、データ入出力線SIOの負荷が増大す
ることはなく、高速動作に支障をきたすことはない。
【0171】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、以下の効果を得ることができる。すなわち、この
明によれば、外部クロック信号の一方向の変化を検出し
て所定のパルス幅を有する内部クロック信号を生成し、
外部信号を入力し、前記内部クロック信号に基づき前記
外部信号を通過させて前記所定のパルス幅を有する内部
信号を生成するようにしたので、外部クロック信号に基
づき外部からアドレスや各種の制御信号を取り込んで、
内部アドレス信号を高速に生成することのできる半導体
集積回路装置を実現することができる。
【0172】この発明によれば、主記憶部と副記憶部と
の間で双方向のデータ転送が可能なように構成され、外
部クロック信号の一方向の変化を検出して所定のパルス
幅を有する内部クロック信号を生成し、外部からアドレ
ス信号を入力し、前記内部クロック信号に基づき前記ア
ドレス信号を通過させて、前記主記憶部をアクセスする
ための内部アドレス信号を生成するようにしたので、キ
ャッシュヒット率を低下させることなく、複数のメモリ
マスタからのアクセス要求に対して迅速に対応すること
ができ、しかも、外部クロック信号に基づき外部からア
ドレス信号を高速に取り込んで、内部アドレス信号を高
速に生成することのできる半導体集積回路装置を実現す
ることができる。
【0173】このにかかる発明によれば、主記憶部と副
記憶部との間で双方向のデータ転送が可能なように構成
され、外部クロック信号の一方向の変化を検出して所定
のパルス幅を有する内部クロック信号を生成し、外部か
ら制御信号を入力し、該制御信号の論理状態が反映され
た信号を前記内部クロック信号に基づき通過させて、外
部からのアドレス信号をラッチするためのラッチ信号を
生成し、前記ラッチ信号をトリガーとして前記アドレス
信号をラッチするようにしたので、キャッシュヒット率
を低下させることなく、複数のメモリマスタからのアク
セス要求に対して迅速に対応することができ、しかも、
外部クロック信号に基づき外部から制御信号を高速に取
り込んで、内部アドレス信号を高速に生成することので
きる半導体集積回路装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の1実施例に係る半導体記憶装置の
全体の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示す半導体記憶装置と、その半導体記
憶装置に対しアクセス要求を行うメモリマスタを複数個
持つメモリシステムのブロック図である。
【図3】 図1に示す半導体記憶装置と、その半導体記
憶装置に対しアクセス要求を行うメモリマスタを複数個
持つメモリシステムのブロック図である。
【図4】 図1に示す半導体記憶装置の外部端子の配置
図である。
【図5】 図1に示す半導体記憶装置における動作機能
を決定する各種コマンドと外部端子の状態の対応の図で
ある。
【図6】 図5のリードコマンドを示す外部端子の状態
の図である。
【図7】 図5のライトコマンドを示す外部端子の状態
の図である。
【図8】 図5のプリフェッチコマンドを示す外部端子
の状態の図である。
【図9】 図5のオートプリチャージを伴うプリフェッ
チコマンドを示す外部端子の状態の図である。
【図10】 図5のリストアコマンドを示す外部端子の
状態の図である。
【図11】 図5のオートプリチャージを伴うリストア
コマンドを示す外部端子の状態の図である。
【図12】 図5のアクティブコマンドを示す外部端子
の状態の図である。
【図13】 図5のプリチャージコマンドを示す外部端
子の状態の図である。
【図14】 図5の全バンクプリチャージコマンドを示
す外部端子の状態の図である。
【図15】 図5のCBRリフレッシュコマンドを示す
外部端子の状態の図である。
【図16】 図5のデバイス非選択コマンドを示す外部
端子の状態の図である。
【図17】 図5の未操作コマンドを示す外部端子の状
態の図である。
【図18】 図5のレジスタ設定コマンド(1)を示す
外部端子の状態の図である。
【図19】 図5のレジスタ設定コマンド(2)を示す
外部端子の状態の図である。
【図20】 図5のレジスタ設定コマンドを示す外部端
子の状態の詳細な図である。
【図21】 図5のレジスタ設定コマンドの一部である
モードレジスタ設定コマンドを示す外部端子の状態の詳
細な図である。
【図22】 データ入出力様式の各ラップタイプとバー
スト長に対応したアクセスを受けるアドレスの順序の図
である。
【図23】 リードコマンド入力時でバースト長4、リ
ードレイテンシ2のデータ出力タイミングの図である。
【図24】 リードコマンドの動作時におけるアドレス
指定とデータの流れを示す図である。
【図25】 ライトコマンドの動作時におけるアドレス
指定とデータの流れを示す図である。
【図26】 プリフェッチコマンドの動作時におけるア
ドレス指定とデータの流れを示す図である。
【図27】 リストアコマンドの動作時におけるアドレ
ス指定とデータの流れを示す図である。
【図28】 アクティブコマンドの動作時におけるアド
レス指定とデータの流れを示す図である。
【図29】 この発明の一実施例による半導体記憶装置
のアレイ配置を概略的に示すアレイレイアウト図であ
る。
【図30】 この発明の一実施例による半導体記憶装置
のチップ全体レイアウトを概略的に示す図である。
【図31】 この発明の一実施例による半導体記憶装置
の共通電源を使用するブロックを概略的に示す図であ
る。
【図32】 図1に示す半導体記憶装置の動作制御回路
のブロック図である。
【図33】 図1に示すDRAM部とデータ転送回路の
具体的な構成を示す図である。
【図34】 図30に示す本発明の一実施例である全体
レイアウトの中のDRAMアレイ110−1の具体的な
アレイ構成の一例を示す図である。
【図35】 図34のレイアウトの一部分(ビット線4
対分)について、転送バス線とビット線の接続関係を詳
細に示す一例の図である。
【図36】 データ転送回路の詳細な回路例を示す回路
図である。
【図37】 図35で示す例での問題点を解決する一例
の構成を示す図である。
【図38】 DRAM行制御回路の一例を示すブロック
図である。
【図39】 図33に示すDRAM列制御回路とDRA
M列デコーダの具体的構成の一例を示す図である。
【図40】 DRAMビット線選択回路の具体的回路構
成の一例を示す図である。
【図41】 DRAMビット線選択回路の具体的回路構
成の一例を示す図である。
【図42】 DRAMビット線選択回路の具体的回路構
成の一例を示す図である。
【図43】 DRAMビット線選択回路の具体的回路構
成の一例を示す図である。
【図44】 図29に示すアレイレイアウトにおける1
対のデータ転送バス線と、DRAMビット線選択回路と
SRAMセルとの関係を示す構成図である。
【図45】 図44における各データ転送バス線の動作
例を示す信号波形図である。
【図46】 図1に示すSRAM部とデータ入出力端子
間の具体的構成の一例を示す図である。
【図47】 SRAMメモリセルの構成の一例を示す図
である。
【図48】 図47に示すSRAMセルのフリップフロ
ップ回路の具体的回路例を示す図である。
【図49】 図47に示すSRAMビット線と接続する
ための接続回路の具体的な回路例を示す図である。
【図50】 図47に示すSRAMビット線と接続する
ための接続回路の具体的な回路例を示す図である。
【図51】 図47に示すSRAMビット線と接続する
ための接続回路の具体的な回路例を示す図である。
【図52】 図46に示したSRAM行制御回路の具体
的な回路構成の一例を示す図である。
【図53】 図46に示したSRAM列制御回路の具体
的な回路構成の一例を示す図である。
【図54】 図53に示したマルチプレクサとラッチ回
路の具体的な回路の一例を示す図である。
【図55】 図54に示したマルチプレクサの内部の動
作の一例を示す信号波形図である。
【図56】 内部アドレス生成回路系の他の構成例(ア
ドレス信号の高速化を図った例)を示すブロック図であ
る。
【図57】 図56に示すコマンドデコード回路の構成
を示す図である。
【図58】 図56に示すリードライト信号生成回路の
構成を示す図である。
【図59】 図59に示すカラムアドレス信号生成回路
の構成を示す図である。
【図60】 図59に示すカラムアドレス信号生成回路
の他の構成例を示す図である。
【図61】 図59に示すカラムアドレス信号生成回路
にアドレスラッチ回路を併設した構成を示す図である。
【図62】 図59に示す内部アドレス生成回路系の動
作を説明するための波形図である。
【図63】 内部アドレス生成回路系の他の構成例(制
御信号を高速化を図った例)を示すブロック図である。
【図64】 図63に示すリードライト信号生成回路の
構成を示す図である。
【図65】 図63に示すカラムアドレスラッチ回路の
構成を示す図である。
【図66】 図63に示す内部アドレス生成回路系の動
作を説明するための波形図である。
【図67】 図1に示したSRAM列デコーダとデータ
制御回路とSRAMアレイの回路構成の一例を示すブロ
ック図である。
【図68】 図67に示したSRAM列デコーダとデー
タ制御回路とSRAMアレイの内部の動作の一例を示す
信号波形図である。
【図69】 SRAM部とデータ入出力端子間の具体的
構成の一例を示す図である。
【図70】 複数の処理装置を持つメモリシステムの構
成を概略的に示すブロック図である。
【図71】 従来技術にかかる内部アドレス生成回路系
の構成を示す図である。
【図72】 図71に示すアドレスラッチ回路の構成を
示す図である。
【図73】 図71に示すコマンドラッチ回路の構成を
示す図である。
【図74】 図71に示すリードライト信号生成回路の
構成を示す図である。
【図75】 図71に示すカラムアドレスラッチ回路の
構成を示す図である。
【図76】 図71に示す従来技術にかかる内部アドレ
ス生成回路系の動作を説明するための波形図である。
【符号の説明】
100 本発明の半導体記憶装置 101 DRAM部 102 SRAM部 103 双方向データ転送回路 110 DRAMアレイ 111 DRAMメモリセル部 112 センスアンプ 113 DRAM行デコーダ 114 DRAM列デコーダ 115 DRAM行制御回路 116 DRAM列制御回路 120 SRAMアレイ 121 SRAM行デコーダ 122 SRAM列制御回路 123 SRAM列デコーダ 124 SRAM行制御回路 131 データ転送選択回路 150 動作制御回路 7001〜7006 レシーバ回路 7010,8010 内部クロック信号生成回路 7011 コマンドデコード回路 7012 コマンドラッチ回路 7013 リードライト信号生成回路 7014 アクティブ信号生成回路 7020 アドレスラッチ回路 7030 カラムアドレスラッチ回路 7031 カウンター回路 7032 カラムアドレス信号生成回路 7032G,7032GG,7032H,7032HH
ゲート回路 70320 アドレスラッチ回路 7033 ロウアドレスラッチ回路 8001〜8006 レシーバ回路 8011 リード/ライト信号生成回路 8012 コマンドラッチ回路 8013 アクティブ信号生成回路 8020 カラムアドレスラッチ回路 8021 カウンター回路 8022 アドレスラッチ回路 8023 ロウアドレスラッチ回路 Ai アドレス信号(外部) CLK 外部クロック信号 ICLK 内部クロック信号 CSB,RASB,CASB,WEB 制御信号 Xi ロウアドレス信号(内部) Yi,YiT,YiN カラムアドレス信号(内部) iA0〜iA13 内部アドレス信号 iADR0〜iADR12 DRAM内部行アドレス信
号 iAD13 バンク選択信号 iADC5〜iADC6 DRAM列アドレス信号 iASR0〜iASR3 SRAM内部行アドレス信号 iASC4〜iASC10 内部SRAM列アドレス信
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/407 G11C 11/409 G11C 11/413

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部クロック信号に同期して外部アドレ
    ス信号と外部制御信号とを同一クロックサイクルで取り
    込んで動作するように構成された半導体集積回路装置で
    あって、 前記外部クロック信号の一方向の変化を検出して第1論
    理レベルとなり、所定のパルス幅の後に第2論理レベル
    となる内部クロック信号を生成する内部クロック信号生
    成回路と、前記内部クロック信号が第2論理レベルのとき、 前記外
    部制御信号を転送する第1ゲートを有し、該第1ゲート
    第1出力端に転送された前記外部制御信号をラッチす
    るラッチ回路と、前記内部クロック信号が第1論理レベルのとき、 前記
    出力端に保持された前記外部制御信号の論理を反映さ
    せて前記所定のパルス幅を有する内部制御信号を生成す
    る内部制御信号生成回路と、前記内部クロック信号が第2論理レベルのとき、前記
    部アドレス信号を転送する第2ゲートを有し、該第2
    ートの第2出力端に転送された前記外部アドレス信号を
    ラッチする外部アドレス信号ラッチ回路と、第1入力端が前記出力端に接続され、第2入力端が前記
    内部制御信号生成回路の出力に接続され、第3入力端が
    前記内部クロック信号生成回路に接続された第3ゲート
    を有し、 前記内部制御信号が生成されたとき、前記外部
    アドレス信号ラッチ回路にラッチされた外部アドレス信
    号の論理を反映させて内部アドレス信号を生成し、該内
    部アドレス信号を行選択回路または列選択回路に供給す
    内部アドレス信号生成回路と、を備 えたことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 外部クロック信号に同期して外部アドレ
    ス信号と外部制御信号とを同一クロックサイクルで取り
    込んで動作するように構成された半導体集積回路装置で
    あって、 前記外部クロック信号の一方向の変化を検出して第1論
    理レベルとなり、所定のパルス幅の後に第2論理レベル
    となる内部クロック信号を生成する内部クロック信号生
    成回路と、前記内部クロック信号が第2論理レベルのとき、 前記外
    部制御信号を転送する第1ゲートを有し、該第1ゲート
    第1出力端に転送された前記外部制御信号をラッチす
    るラッチ回路と、前記内部クロック信号が第1論理レベルのとき、 前記
    出力端に保持された前記外部制御信号の論理を反映さ
    せて前記所定のパルス幅を有する内部制御信号を生成す
    る内部制御信号生成回路と、前記内部クロック信号が第2論理レベルのとき、前記
    部アドレス信号を転送する第2ゲートを有し、該第2
    ートの第2出力端に転送された前記外部アドレス信号を
    ラッチする外部アドレス信号ラッチ回路と、第1入力端が前記出力端に接続され、第2入力端が前記
    内部制御信号生成回路の出力に接続され、第3入力端が
    前記内部クロック信号生成回路に接続された第3ゲート
    を有し、 前記内部制御信号が生成されたとき、前記外部
    アドレス信号ラッチ回路にラッチされた外部アドレス信
    号の論理を反映させて所定のパルス幅を有する内部アド
    レス信号を生成し、該内部アドレス信号を行選択回路ま
    たは列選択回路に供給する内部アドレス信号生成回路
    と、 を備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 前記内部アドレス信号生成回路と並列に
    外部から外部アドレス信号を取り込み、前記内部クロッ
    ク信号に基づき前記外部アドレス信号をラッチする第1
    のラッチ回路と、 前記内部クロック信号に基づき、前記第1のラッチ回路
    にラッチされた外部アドレス信号を該第1のラッチ回路
    とは反対の位相でラッチする第2のラッチ回路と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項3または4の何
    れかに記載された半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 前記内部クロック信号に基づき、前記内
    部アドレス信号生成回路にラッチされた外部アドレス信
    号を該内部アドレス信号ラッチ回路とは反対の位相でラ
    ッチするラッチ回路をさらに備えたことを特徴とする請
    求項3または4の何れかに記載された半導体集積回路装
    置。
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