JP3715716B2 - 半導体メモリ装置のクロック発生回路 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からのシステムクロックに同期して動作する同期式の半導体メモリ装置に関し、特にそのクロック発生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
同期式DRAMは、CPU等の外部からのシステムクロックに同期してデータを高速アクセスする。同期式DRAMとしては例えば、本願出願人による1993年4月27日付出願の韓国特許出願93−7127号に記載のものなどがある。
【0003】
このような同期式DRAMは、外部からのシステムクロックに同期した内部クロックを発生する内部のクロック発生回路を有している。このクロック発生回路により発生した内部クロックは、チップ内のクロックを必要とする各機能ブロックの動作クロック源として、例えば、データ出力バッファ、ローアドレス入力バッファ、カラムアドレス入力バッファ等のクロックを必要とする回路をもつ多数の機能ブロックへ提供される。従来、チップ内には1つのクロック発生回路が備えられ、これによりチップ内回路を制御してシステムクロックに同期させている。図1に、一般的なクロック発生回路を示す。
【0004】
図示のように従来のクロック発生回路は、システムクロックCLKを入力してこれに同期した内部クロックφCLKを発生するクロック発生器12と、そのクロックφCLKを駆動して多数の機能ブロック14,16,…,16i(iは自然数)へ分配供給するクロックバッファ18と、から構成される。多数の機能ブロック14,16,…,16iのそれぞれは、その固有機能の動作制御のための制御信号FCTL14,16,…,16iが活性化されると、これに応じてクロックφCLKに従い信号を処理する。例えば、機能ブロック14がデータ出力に関連したブロックの場合、制御信号FCTL14は読出動作制御信号であり、機能ブロック14は制御信号FCTL14の活性化に応答して記憶データをアクセスし、クロックバッファ18から供給されるクロックφCLKに同期してアクセスされた読出データを出力パッドへ出力する。
【0005】
図2は、図1に示したクロック発生回路の出力タイミング図である。システムクロックCLKがクロック発生回路に入力されると、クロック発生器12からシステムクロックCLKに同期してクロックφCLKが発生されてクロックバッファ18へ入力される。クロックバッファ18は、入力されるクロックφCLKをバッファリングして各機能ブロック14,16,…,16iへ送る。そして機能ブロック14,16,…,16iはそれぞれバッファリングされたクロックφCLKを入力し、該当する制御信号FCTL14,16,…,16iの活性化でクロックφCLKに同期して機能を遂行する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のクロック発生回路は、多数の機能ブロックに対し、1つのクロック発生器12をもってクロックφCLKを発生させるため、クロック発生器12の負荷が大きい。従って、バッファリング駆動するクロックバッファ18が必須となるが、クロックバッファ18を通じた後のクロックφCLKはシステムクロックCLKに対し遅れが生じることになる。その結果、速度損失(Speed loss)の影響が出ることになり、機能ブロック14,16,…,16iがシステムクロックCLKに対応する高速性能をもっていても十分に活かせない事態が生じる。
【0007】
また、クロックφCLKの使用目的が異なる多数の機能ブロック14,16,…,16iに対し、1つのクロック発生器12の出力のみを共通に提供するようにしてあるため、システムクロックCLKが入力されている限り恒常的にトグリング(toggling)動作している必要がある。これにより消費される電流は多く、ノイズの原因ともなるので、解決課題としてあげられている。
【0008】
このような従来技術に鑑み本発明は、速度損失を最小限に抑えられ、また、消費電力が少なくノイズの心配もないようなクロック発生回路を提供する。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的のために本発明によれば、入力されるシステムクロックに基づき内部クロックを発生する半導体メモリ装置のクロック発生回路において、内部クロック提供先の機能ブロックの動作時にのみ動作するクロック発生器を、前記機能ブロックごとに備えることを特徴とする。このような各クロック発生器は、対応する機能ブロックの動作を制御する制御信号に従い動作するようにしておくとよい。これにより、クロック発生回路は、各機能ブロックが動作する必要時にのみ動作して内部クロックを発生するものとできる。
【0010】
また特に、入力されるシステムクロックに基づき内部クロックを発生する半導体メモリ装置のクロック発生回路において、データ出力系回路の動作を制御する制御信号に従い動作して前記データ出力系回路へ内部クロックを提供するクロック発生器を備えることを特徴とする。このようなデータ出力系回路に専用のクロック発生器を備えることで、速度損失を防ぐことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき添付図面を参照して詳細に説明する。尚、共通する部分には同じ符号を使用して説明する。
【0012】
図3に、クロック発生回路の構成をブロック図で示す。図示のように、多数の機能ブロック14,16,…,16iごとにそれぞれ設けたクロック発生器12,20,…,20iをもち、各クロック発生器12,20,…,20iは、その担当する機能ブロック14,16,…,16iの制御信号FCTL14,16,…,16iによる動作制御を受けている。制御信号発生回路22は、チップへ入力される各種信号、例えば書込制御信号WR、読出制御信号RD、アドレスストローブ信号などに従い動作モードを感知し、機能ブロック14,16,…,16iを制御するための制御信号FCTL14,FCTL16,…,FCTL16iを発生する。つまりこの制御信号発生回路22は、同期式DRAMの動作モード対応機能を遂行するための各種制御信号を発生する。
【0013】
本実施形態のクロック発生回路の出力タイミングの一例を図4に示している。即ち、各自担当する機能ブロック14,16,…,16iの制御信号FCTL14,16,…,16iが活性化されるときにクロック発生器12,20,…,20iはそれぞれ動作し、その活性期間でのみ、システムクロックCLKに同期した内部クロックφCLK14,16,…,16iを発生して担当の機能ブロック14,16,…,16iへ提供する。
【0014】
例えば、機能ブロック14を動作させる制御信号FCTL14が活性化(論理ハイ)されると、これに応じてクロック発生器12からシステムクロックCLKに同期したクロックφCLK14が発生し、機能ブロック14へ提供される。そして機能ブロック14は、制御信号FCTL14及びクロックφCLK14に従い動作してその機能を遂行する。また、機能ブロック16を動作させる制御信号FCTL16が活性化されると、クロック発生器20からシステムクロックCLKに同期したクロックφCLK16が発生して機能ブロック16へ提供され、機能ブロック16がこれに応じて動作する。
【0015】
図3において、機能ブロック14がデータ出力バッファなどを含んだデータ出力系回路であるとすれば、このデータ出力系回路14は同期式DRAMの動作モード中の読出モードの場合に動作する。読出モードでは、読出モードを指定する信号がチップへ入力され、制御信号発生回路22により制御信号FCTL14が活性化される。これに従いクロック発生器12が制御信号FCTL14の活性化期間でシステムクロックCLKに同期したクロックφCLK14を発生し、データ出力系回路14へ提供する。これにより、メモリセルから読出されるデータがクロックφCLK14に従い出力パッドへ出力される。このとき、データ出力に無関係の他の機能ブロック16,…,16i及びクロック発生器20,…,20iの動作は抑止されている。
【0016】
【発明の効果】
本発明のクロック発生回路によれば、メモリ内の多数の機能ブロックのそれぞれについて、その動作時にのみ動作するクロック発生器を設け、各機能ブロックへ独立的に内部クロックを提供するようにしている。従って、1つ1つのクロック発生器の負担は軽くなるので、従来のようにクロックバッファなどを設けて駆動する必要がなく、これによる速度損失の心配はない。また、制御信号に応じて必要なクロック発生器が必要な時にのみ動作して内部クロックを発生するようにしてあるので、常時動作する従来回路に比べ消費する電流は少なく、ノイズも抑えられる。従って、より高速動作対応の低消費電力型で安定した半導体メモリ装置を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のクロック発生回路を示すブロック図。
【図2】図1に示したクロック発生回路の動作波形図。
【図3】本発明によるクロック発生回路を示すブロック図。
【図4】図3に示したクロック発生回路の動作波形図。
【符号の説明】
12,20,20i クロック発生器
14,16,16i 機能ブロック
CLK システムクロック
φCLK14,16,16i 内部クロック
FCTL14,16,16i 制御信号
Claims (2)
- 入力されるシステムクロックに基づき内部クロックを発生する半導体メモリ装置のクロック発生回路において、
半導体メモリ装置内に配置された複数の機能ブロックと、
前記複数の機能ブロックごとにそれぞれ設けられた複数のクロック発生器と、
前記複数の機能ブロックの各機能ブロック及びそれに対応するクロック発生器に共通の制御信号を提供する制御信号発生回路と、
を備え、
前記制御信号は、書込制御信号及び読出制御信号を含み、
前記各機能ブロックは、前記制御信号が活性化して、対応するクロック発生器からシステムクロックに同期した内部クロックが提供されているときに、前記制御信号に従ってその機能を遂行することを特徴とするクロック発生回路。 - 前記機能ブロックは、データ出力系回路であることを特徴とする請求項1記載のクロック発生回路。
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