JP4100930B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は半導体記憶装置に関し、特に、クロック信号の前縁に応答してアドレス信号を取込む半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、動作周波数およびバスの利用効率の向上を図るため、シンクロナス・スタティック・ランダム・アクセスメモリ(以下、シンクロナスSRAMと称す)の種類が増加している。シンクロナスSRAMとは、クロック信号に同期して動作するSRAMをいう。シンクロナスSRAMは、リード・レイテンシの違いによってフロースルー型とパイプライン型に分けられ、ライト・レイテンシの違いによってアーリーライト型、レイトライト型およびダブルレイトライト型に分けられる。
【0003】
図15は、フロースルー型シンクロナスSRAMとパイプライン型シンクロナスSRAMのリード動作を示すタイムチャートである。図15において、クロック信号CLKの立上がりエッジに同期して、アドレス信号ADDが入力されるとともに、制御信号WEによってリードコマンドが入力される。Q(FT)はフロースルー型の読出データ信号を示し、Q(PL)はパイプライン型の読出データ信号を示している。
【0004】
リード・レイテンシの違いとは、アドレス信号ADDとリードコマンドを入力してから、そのアドレス信号ADDに対応したデータ信号Qが出力されるまでのサイクル数の違いをいう。つまり、フロースルー型の場合は、アドレス信号(たとえばA0)が入力されたサイクル0内に対応のデータ信号Q(A0)が出力されるが、パイプライン型の場合は、アドレス信号A0が入力されたサイクル0の次のサイクル1で対応のデータ信号Q(A0)が出力される。
【0005】
図16は、アーリーライト型シンクロナスSRAM、レイトライト型シンクロナスSRAMおよびダブルレイトライト型シンクロナスSRAMのライト動作を示すタイムチャートである。図16において、クロック信号CLKの立上がりエッジに同期して、アドレス信号ADDが入力されるとともに、制御信号WEによってライトコマンドが入力される。D(EW)、D(LW)およびD(DLW)は、それぞれアーリーライト型、レイトライト型およびダブルレイトライト型の書込データ信号を示している。
【0006】
ライト・レイテンシの違いとは、アドレス信号ADDとライトコマンドを入力してから、そのアドレス信号ADDに対応したデータ信号Dを入力するまでのサイクル数の違いをいう。つまり、アーリーライト型の場合は、アドレス信号(たとえばA0)の入力サイクル0と同じサイクル0に対応のデータ信号D(A0)を入力するが、レイトライト型の場合は、アドレス信号A0の入力サイクル0の次のサイクル1に対応のデータ信号D(A0)を入力する。また、ダブルレイトライト型の場合は、アドレス信号A0の入力サイクル0の次の次のサイクル2に対応のデータ信号D(A0)を入力する。
【0007】
このようなレイトライト方式またはダブルレイトライト方式を採用した場合において、ライト動作とリード動作を交互に行なった場合、連続的に入力された2つのアドレス信号A0,A1が異なる場合は問題ないが、2つのアドレス信号A0,A1が同じ場合はまだデータ信号Dを書込んでいないメモリセルからデータ信号を読出すことになるという不具合が生じる。そこで、この不具合を解消するためレイトライト型またはダブルレイト型のシンクロナスSRAMには、連続的に入力された2つのアドレス信号A0,A1が一致しているか否かを検出するためのコンパレータが設けられている。
【0008】
図17は、そのようなコンパレータ70の構成を示す回路図である。連続的に入力される2つのアドレス信号ADDのうちの一方のアドレス信号はデータ信号a0〜an(ただし、nは0以上の整数である)を含み、他方のアドレス信号ADDはデータ信号b0〜bnを含むものとする。図17において、このコンパレータ70は、EX−ORゲート71.0〜71.n、ORゲート72、インバータ76,77およびラッチ回路78を含む。
【0009】
データ信号a0〜anは、それぞれEX−ORゲート71.0〜71.nの一方入力ノードに入力される。データ信号b0〜bnは、それぞれEX−ORゲート71.0〜71.nの他方入力ノードに入力される。ORゲート72は、複数の2入力NORゲート73,74,…、3入力NANDゲート75などで構成されている。多数の2入力または3入力のNORゲートおよびNANDゲートを使用するのは、4入力以上のNORゲートおよびNANDゲートを使用するのは効率の面から非現実的だからである。ORゲート72は、EX−ORゲート71.0〜71.nの出力信号を受け、その出力信号はインバータ76で反転されてラッチ回路78のデータ入力端子Dに入力される。ラッチ回路78は、クロック信号CLKの反転信号/CLKが「H」レベルの期間にスルー状態になって入力信号の反転信号を出力し、クロック信号/CLKが「L」レベルにされたことに応じてその直前に入力していたレベルの信号を保持および出力する。ラッチ回路78の出力信号は、インバータ77で反転されて、コンパレータ74の出力信号CTとなる。
【0010】
データ信号a0〜anとb0〜bnが一致しない場合は、EX−ORゲート71.0〜71.nの出力信号がともに「L」レベルになり、ORゲート72の出力信号が「L」レベルになって信号CTは「H」レベルになる。データ信号a0〜anとb0〜bnが一致していない場合は、EX−ORゲート71.0〜71.nのうちの少なくとも1つのEX−ORゲートの出力信号が「H」レベルになり、ORゲート72の出力信号が「H」レベルになって信号CTは「L」レベルになる。シンクロナスSRAMでは、この信号CTに応答して読出動作が切換えられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のコンパレータ70では、ORゲート72を多段のNORゲートおよびNANDゲートで構成していたので、データ信号a0〜an,b0〜bnが確定してから比較結果を出力するまでの時間が長くなりSRAMの動作速度が遅くなるという問題があった。
【0012】
それゆえに、この発明の主たる目的は、動作速度が速い半導体記憶装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る半導体記憶装置は、クロック信号の前縁に応答してアドレス信号を取込む半導体記憶装置であって、複数のメモリセルと、アドレス信号に従って複数のメモリセルのうちのいずれかのメモリセルを選択する選択回路と、選択回路によって選択されたメモリセルのデータ信号の書込/読出を行なう書込/読出回路と、入力された2つのアドレス信号が互いに一致しているか否かを検出し、検出結果に基づいて、書込/読出回路を制御する制御信号を出力する一致/不一致検出回路とを備えたものである。ここで、一致/不一致検出回路は、所定のノードを第1の電位に充電するための充電回路と、それぞれアドレス信号に含まれる複数の信号に対応して設けられ、各々が、入力された2つのアドレス信号に含まれる対応の2つの信号を受け、受けた2つの信号の論理レベルが互いに異なることに応じて所定のノードを第2の電位に放電する複数の放電回路と、所定のノードの電位に基づいて制御信号を発生する信号発生回路とを含む。
【0014】
この充電回路は、クロック信号を予め定められた時間だけ遅延させる遅延回路と、第1の電位のラインと所定のノードとの間に接続され、遅延回路の出力クロック信号の後縁に応答して導通し、遅延回路の出力クロック信号の前縁に応答して非導通になる第1のスイッチング素子と、その一方電極が所定のノードに接続され、その他方電極が複数の放電回路に接続され、クロック信号の前縁に応答して導通し、クロック信号の後縁に応答して非導通になる第2のスイッチング素子とを有する
【0016】
また好ましくは、第2のスイッチング素子は、遅延回路の出力クロック信号の前縁に応答して導通し、遅延回路の出力クロック信号の後縁に応答して非導通になる。
【0017】
また好ましくは、充電回路は、さらに、予め定められた電流駆動力を有し、所定のノードを第1の電位に保持するハーフラッチ回路を含む。
【0018】
また好ましくは、放電回路は、第2のスイッチング素子の他方電極と第2の電位のラインとの間に接続された第3のスイッチング素子と、対応の2つの信号の論理レベルが互いに異なることに応じて第3のスイッチング素子を導通させる排他的論理和回路を含む。
【0019】
また好ましくは、放電回路は、その一方電極が第2のスイッチング素子の他方電極に接続され、対応の2つの信号のうちの一方の信号が第1の論理レベルの場合に導通する第4のスイッチング素子と、第4のスイッチング素子の他方電極と第2の電位のラインとの間に接続され、2つの信号のうちの他方の信号が第2の論理レベルの場合に導通する第5のスイッチング素子と、その一方電極が第2のスイッチング素子の他方電極に接続され、2つの信号のうちの他方の信号が第1の論理レベルの場合に導通する第6のスイッチング素子と、第6のスイッチング素子の他方電極と第2の電位のラインとの間に接続され、2つの信号のうちの一方の信号が第2の論理レベルの場合に導通する第7のスイッチング素子とを含む。
【0020】
また好ましくは、信号発生回路は、第1および第2の電位間の予め定められたしきい値電位を有し、所定のノードの電位がしきい値電位を超えた場合は第1のレベルの信号を出力し、所定のノードの電位がしきい値電位を超えない場合は第2のレベルの信号を出力する電位検出回路を含む。
【0021】
また好ましくは、信号発生回路は、さらに、電位検出回路の出力信号を受け、クロック信号の前縁に応答して電位検出回路の出力信号を通過させ、クロック信号の後縁に応答して電位検出回路の出力信号のレベルを保持および出力する第1のラッチ回路を含む。
【0022】
また好ましくは、信号発生回路は、さらに、第1のラッチ回路の出力信号を受け、半導体記憶装置がフロースルー型として使用される場合は、クロック信号に関係なく第1のラッチ回路の出力信号を通過させ、半導体記憶装置がパイプライン型として使用される場合は、クロック信号の後縁に応答して第1のラッチ回路の出力信号を通過させ、クロック信号の前縁に応答して第1のラッチ回路の出力信号を保持および出力する第2のラッチ回路を含む。
【0023】
また好ましくは、さらに、クロック信号の前縁に応答してアドレス信号を保持および出力する第1のレジスタと、クロック信号の前縁に応答して第1のレジスタの出力アドレス信号を保持および出力する第2のレジスタとが設けられる。選択回路は、読出および書込動作時にそれぞれ第1および第2のレジスタの出力アドレス信号に従って複数のメモリセルのうちのいずれかのメモリセルを選択する。一致/不一致検出回路は、第1および第2のレジスタの出力アドレス信号が互いに一致しているか否かを検出する。
【0024】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1によるレイトライト,フロースルー型シンクロナスSRAMの全体構成を示すブロック図である。
【0025】
図1において、このSRAMは、クロックバッファ1、レジスタ2〜6、カウンタ7、ライトパルス発生器8、WE制御回路9、OEバッファ10、出力バッファ11、セレクタ12,13、コンパレータ14、およびSRAMコア15を備える。
【0026】
SRAMコア15は、図2に示すように、メモリアレイ16、行デコーダ17、列デコーダ18、および書込/読出回路19を備える。メモリアレイ16は、複数行複数列に配置された複数のメモリセルMCと、それぞれ複数行に対応して設けられた複数のワード線WLと、それぞれ複数列に対応して設けられた複数のビット線対BLPとを含む。各メモリセルMCには、予め固有の行アドレスおよび列アドレスが割当てられている。各メモリセルMCは、1ビットのデータを記憶する。
【0027】
行デコーダ17は、行アドレス信号REに従って複数のワード線WLのうちのいずれかのワード線WLを選択し、選択したワード線WLを選択レベルにしてそのワード線WLに対応する複数のメモリセルMCを活性化させる。列デコーダ18は、列アドレス信号CAに従って、複数のビット線対BLPのうちのいずれかのビット線対BLPを選択する。
【0028】
書込/読出回路19は、信号ATD,WE′によって制御され、デコーダ17,18によって選択されたメモリセルMCのデータ信号の書込/読出を行なう。すなわち書込/読出回路19は、書込動作時は、列デコーダ8によって選択されたビット線対BLPを介して行デコーダ17によって活性化されたメモリセルMCにデータ信号Dinを書込む。また書込/読出回路19は、読出動作時は、行デコーダ17によって活性化されたメモリセルMCのデータ信号Doutを列デコーダ18によって選択されたビット線対BLPを介して読出す。
【0029】
図1に戻って、クロックバッファ1は、クロック信号CLKをSRAM全体に伝達するとともに、クロック信号CLKに同期して制御信号ATDを生成してSRAMコア15に与える。レジスタ2〜6の各々は、クロック信号CLKが「L」レベルの期間に入力信号のレベルを取込み、取込んだ入力信号のレベルをクロック信号CLKの立上がりエッジに応答して保持および出力する。
【0030】
すなわち、レジスタ2は、クロック信号CLKに同期して、バースト制御信号BCをカウンタ7に伝達する。レジスタ3は、クロック信号CLKに同期して、アドレス信号ADDをカウンタ7、レジスタ6およびセレクタ12に与える。レジスタ4は、クロック信号CLKに同期して、制御信号WE,CSをライトパルス発生器8、WE制御回路9およびOEバッファ10に伝達する。レジスタ5は、WE制御回路9によって活性化/非活性化され、クロック信号CLKに同期して書込データ信号DをSRAMコア15およびセレクタ13に与える。具体的には、レジスタ5は、ライトコマンドが入力されたサイクルの次のサイクルでデータ信号Dを保持および出力する。
【0031】
カウンタ7は、バースト制御信号BCによってバースト・スタートが指示されるとリセットされ、レジスタ3から与えられたアドレス信号ADDaを保持および出力する。またカウンタ7は、バースト制御信号BCによってバースト・アドバンスが指示されると、前サイクルよりもアドバンスされたアドレス信号ADDa′を出力する。
【0032】
レジスタ6は、WE制御回路9によって活性化/非活性化され、クロック信号CLKに同期してレジスタ3またはカウンタ7の出力信号をセレクタ12に与える。具体的には、レジスタ6は、ライトコマンドが入力されたサイクルの次のサイクルでライトコマンドが入力されたサイクルのアドレス信号ADDを保持および出力する。
【0033】
セレクタ12は、WE制御回路9によって制御され、ライトコマンドが入力されたサイクルではレジスタ6からのアドレス信号ADDbをSRAMコア15に与え、リードコマンドが入力されたサイクルではレジスタ3またはカウンタ7からのアドレス信号ADDaをSRAMコア15に与える。セレクタ12の出力アドレス信号ADDcは、行アドレス信号RAおよび列アドレス信号CAを含んでいる。
【0034】
ライトパルス発生器8は、レジスタ4からの制御信号WE,CSに従ってライトパルス信号WE′を生成し、生成したライトパルス信号WE′をSRAMコア15に与える。WE制御回路9は、クロック信号CLKおよびレジスタ4からの制御信号WE,CSに従って、レジスタ6およびセレクタ12を制御する。OEバッファ10は、制御信号OEおよびレジスタ4からの制御信号WE,CSに従って出力バッファ11を制御する。
【0035】
コンパレータ14は、レジスタ3またはカウンタ7からのアドレス信号ADDとレジスタ6からのアドレス信号ADDとを比較し、2つのアドレス信号ADDが一致している場合は信号CTを「H」レベルにし、2つのアドレス信号ADDが一致していない場合は信号CTを「L」レベルにする。
【0036】
セレクタ13は、レジスタ5からのデータ信号DとSRAMコア15からのデータ信号Doutとを受け、信号CTが「H」レベルの場合はレジスタ5からのデータ信号Dを出力バッファ11に与え、信号CTが「L」レベルの場合はSRAMコア15からのデータ信号Doutを出力バッファ11に与える。出力バッファ11は、OEバッファ10の出力信号に応答して、セレクタ13からのデータ信号DまたはDoutをデータ入出力端子Tに出力する。
【0037】
次に、このSRAMのリード/ライト動作について説明する。図3において、クロック信号CLKのある立上がりエッジ(時刻t0)に同期して、アドレス信号A0が入力されるとともに、制御信号WEによってライトコマンドが入力される。また、クロック信号CLKの次の立上がりエッジ(時刻t1)に同期して、アドレス信号A1が入力されるとともに、制御信号WEによってリードコマンドが入力される。また、時刻t0の前の立上がりエッジではリードコマンドが入力されていたものとする。
【0038】
レジスタ3は、アドレス信号A0が入力されたサイクル0で、アドレス信号A0を保持および出力する(ADDa=A0)。レジスタ6は、ライトコマンドが入力されたサイクル0の次のサイクル1、つまりアドレス信号A1が入力されたサイクル1で、アドレス信号A0を保持および出力する(ADDb=A0)。アドレス信号A0が入力される前のサイクル(−1)はリードサイクルであるので、レジスタ6の出力アドレス信号ADDbはアドレス信号A0が入力されたサイクル0では変化しない。
【0039】
セレクタ12は、ライトコマンドが入力されたサイクルでレジスタ6の出力アドレス信号ADDbを選択するので、アドレス信号A0が入力されたライトサイクル0では、以前のライトサイクルで入力されたアドレス信号A(−1)がセレクタ12の出力アドレス信号ADDcとなる(ADDc=A(−1))。
【0040】
このとき、レジスタ5は、ライトコマンドが入力されたサイクルの次のサイクルでデータDを保持および出力するので、アドレス信号A0が入力されたサイクル0では以前のライトデータ信号D(A(−1))を保持および出力している。したがって、アドレス信号A0が入力されたサイクル0では、前のライトアドレス信号A(−1)がSRAMコア15に与えられ、ライトアドレス信号(−1)に対応するメモリセルMCにデータ信号D(A(−1))が書込まれる。
【0041】
次に、アドレス信号A1が入力されたリードサイクル1では、レジスタ3はアドレス信号A1をラッチする(ADDa=A1)。レジスタ6は、アドレス信号A1が入力されたサイクル1はライトコマンドが入力されたサイクル0の次のサイクル1であるので、前のサイクル0のライトアドレス信号A0をラッチする(ADDb=A0)。
【0042】
アドレス信号A1が入力されたサイクル1はリードサイクルであるので、セレクタ12はレジスタ3の出力アドレス信号A1を選択してSRAMコア15に与える(ADDc=A1)。SRAMコア15は、所定の遅延時間だけ遅延して読出データ信号Q(A1)を出力する(Dout=Q(A1))。
【0043】
ここで、レジスタ3,6の出力アドレス信号A0とA1が異なる場合は、特に問題はなく、SRAMコア15の出力データ信号Q(A1)がセレクタ13および出力バッファ11を介してデータ入出力端子Tに出力される。しかし、レジスタ3,6の出力アドレス信号A0とA1が一致した場合は、アドレス信号A0に対応するライトデータ信号D(A0)はまだレジスタ5に保持されている状態であり、SRAMコア15に書込まれていない。したがって、この場合は、セレクタ13によってレジスタ5の出力データ信号A0を選択する必要がある。
【0044】
そして、アドレス信号A1が入力されたサイクル1でSRAMコア15に書込まれていなかったデータ信号D(A0)は、リードサイクル1でのコンパレータ14の比較結果に関係なく、次のライトサイクル2で確実にSRAMコア15に書込まれる。
【0045】
図4は、このSRAMの特徴となるコンパレータ14の構成を示す回路ブロック図である。図4において、コンパレータ14は、遅延回路21、PチャネルMOSトランジスタ22,23、NチャネルMOSトランジスタ24,25.0〜25.n、EX−ORゲート26.0〜26.n、インバータ27〜29、およびラッチ回路30を含む。レジスタ3の出力アドレス信号ADDaはデータ信号a0〜anを含み、レジスタ6の出力アドレス信号ADDbはデータ信号b0〜bnを含むものとする。
【0046】
遅延回路21は、クロック信号CLKを所定時間だけ遅延させてクロック信号CLKDを生成する。PチャネルMOSトランジスタ22は電源電位VCCのラインとノードN24との間に接続され、NチャネルMOSトランジスタ24はノードN24とN25の間に接続され、それらのゲートはともに遅延回路21の出力クロック信号CLKDを受ける。
【0047】
クロック信号CLKDが「L」レベルの場合は、PチャネルMOSトランジスタ22が導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ24が非導通になり、ノードN24が「H」レベル(電源電位VCC)に充電される。クロック信号CLKDが「H」レベルの場合は、PチャネルMOSトランジスタ22が非導通になってノードN24の充電が停止されるとともにNチャネルMOSトランジスタ24が導通する。
【0048】
NチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nは、ノードN25と接地電位GNDのラインとの間に並列接続される。レジスタ3の出力アドレス信号a0〜anはそれぞれEX−ORゲート26.0〜26.nの一方入力ノードに入力され、レジスタ6の出力アドレス信号b0〜bnはそれぞれEX−ORゲート26.0〜26.nの他方入力ノードに入力される。EX−ORゲート26.0〜26.nの出力信号は、それぞれNチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nのゲートに入力される。
【0049】
アドレス信号a0〜anとb0〜bnが完全に一致した場合は、EX−ORゲート26.0〜26.nの出力信号はともに「L」レベルになってNチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nがともに非導通になり、「H」レベルにプリチャージされたノードN24,N25のレベルは変化しない。
【0050】
アドレス信号a0〜anとb0〜bnが異なる場合は、EX−ORゲート26.0〜26.nのうちの少なくとも1つのEX−ORゲートの出力信号が「H」レベルになってNチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nのうちの少なくとも1つのNチャネルMOSトランジスタが導通し、「H」レベルにプリチャージされたノードN24,N25は「L」レベルになる。
【0051】
インバータ27,28、ラッチ回路30およびインバータ29は、ノードN24と出力ノードN29との間に直列接続される。PチャネルMOSトランジスタ23は、所定の電流駆動力を有し、電源電位VCCのラインとノードN24との間に接続され、そのゲートはインバータ27の出力信号を受ける。インバータ27は、所定のしきい値電位VTを有し、ノードN24の電位がしきい値電位VTよりも高い場合は「L」レベルの信号を出力し、ノードN24の電位がしきい値電位VTよりも低い場合は「H」レベルの信号を出力する。インバータ27およびPチャネルMOSトランジスタ23は、ハーフラッチ回路を構成する。ノードN24が「H」レベルの場合は、インバータ27の出力信号は「L」レベルになってPチャネルMOSトランジスタ23が導通し、ノードN24が「H」レベルに保持される。
【0052】
ラッチ回路30は、図5に示すように、インバータ31〜33およびトランスファーゲート34を含む。トランスファーゲート34およびインバータ32は、データ入力端子Dとデータ出力端子Qとの間に直列接続される。遅延回路21の出力クロック信号CLKDは、クロック端子Cを介してトランスファーゲート34のNチャネルMOSトランジスタ側のゲートに入力されるとともに、クロック端子Cおよびインバータ31を介してトランスファーゲート34のPチャネルMOSトランジスタ側のゲートに入力される。インバータ33は、インバータ32に逆並列に接続される。
【0053】
クロック信号CLKDが「H」レベルの場合は、トランスファーゲート34が導通し、入力信号の反転信号が出力端子Qに出力される。クロック信号CLKDが「H」レベルから「L」レベルに立下げられると、トランスファーゲート34が非導通になり、その直前に出力されていた信号がインバータ32,33によって保持および出力される。すなわちクロック信号CLKDが「H」レベルの場合はラッチ回路30はスルー状態になり、クロック信号CLKDが「L」レベルの場合はラッチ回路30はホールド状態になる。ラッチ回路30の出力信号は、インバータ29で反転されて信号CTとなる。
【0054】
次に、このコンパレータ14の動作について説明する。遅延回路21の遅延時間は、たとえばクロック信号CLKの1/4周期に設定される。クロック信号CLKDが「L」レベルの期間は、PチャネルMOSトランジスタ22が導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ24が非導通になり、ノードN24は「H」レベルに充電される。また、この期間はラッチ回路30がホールド状態となり、信号CTのレベルは前のサイクルにおける比較結果を示している。
【0055】
図3の時刻t1において、クロック信号CLKが「L」レベルから「H」レベルに立上げられると、レジスタ3の出力アドレス信号ADDa=a0〜anおよびレジスタ6の出力アドレス信号ADDb=b0〜bnが決定される。次いで、遅延回路21の遅延時間の経過後にクロック信号CLKDが「L」レベルから「H」レベルに立上げられると、PチャネルMOSトランジスタ22が非導通になり、NチャネルMOSトランジスタ24が導通し、ラッチ回路30はスルー状態となる。
【0056】
アドレス信号a0〜anとb0〜bnが異なる場合は、ノードN24,N25は「L」レベルになって信号CTが「L」レベルになり、SRAMコア15の出力データ信号Doutがセレクタ13および出力バッファ11を介してデータ入出力端子Tに出力される。アドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致した場合は、ノードN24,N25は「H」レベルのまま変化せず信号CTが「H」レベルになり、レジスタ5の出力データ信号Dinがセレクタ13および出力バッファ11を介してデータ入出力端子Tに出力される。
【0057】
この実施の形態では、連続的に入力された2つのアドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致しているか否かをn+1個のEX−ORゲート26.0〜26.nとワイヤードORゲートによって検出するので、多段のゲート回路を用いて検出していた従来に比べ、アドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致しているか否かを迅速に検出することができ、SRAMの動作速度の高速化を図ることができる。
【0058】
[実施の形態2]
図6は、この発明の実施の形態2によるレイトライト,フロースルー/パイプライン切換型シンクロナスSRAMの全体構成を示すブロック図であって、図1と対比される図である。
【0059】
図6を参照して、このSRAMが図1のSRAMと異なる点は、レジスタ40が追加され、コンパレータ14がコンパレータ41で置換され、切換信号/FTが新たに導入されている点である。信号/FTは、SRAMをフロースルー型として使用する場合は「L」レベルにされ、SRAMをパイプライン型として使用する場合は「H」レベルにされる。
【0060】
レジスタ40は、SRAMコア15のデータ出力ノードとセレクタ13との間に介挿され、信号/FTが「L」の場合はスルー状態になり、クロック信号CLKに関係なく、SRAMコア15の出力データ信号Doutをセレクタ13に伝達する。またレジスタ40は、信号/FTが「H」レベルの場合は通常のレジスタとして動作し、クロック信号CLKが「L」レベルの期間にSRAMコア15の出力データ信号Doutのレベルを取込み、取込んだデータ信号Doutのレベルをクロック信号CLKの立上がりエッジに応答して保持および出力する。したがって、SRAMをパイプライン型として使用する場合は、リードコマンドが入力されたサイクルの次のサイクルで読出データ信号Qが出力される(図15参照)。
【0061】
コンパレータ41は、図7に示すように、図4のコンパレータ14にラッチ回路42、インバータ43およびNANDゲート44を追加したものである。ラッチ回路42は、ラッチ回路30と同じ構成である。インバータ29の出力信号は、ラッチ回路42のデータ入力端子Dに入力される。ラッチ回路42の出力信号は、インバータ43で反転されて信号CTとなる。NANDゲート44は、クロック信号CLKおよび信号/FTを受け、その出力信号はラッチ回路42のクロック端子Cに入力される。
【0062】
信号/FTが「L」レベルの場合は、クロック信号CLKに関係なく、NANDゲート44の出力信号が「H」レベルに固定され、ラッチ回路42はスルー状態になる。したがって、コンパレータ41は図4のコンパレータ14と同じ構成になる。
【0063】
信号/FTが「H」レベルの場合は、NANDゲート40はクロック信号CLKに対してインバータとして動作し、クロック信号CLKの反転信号/CLKがラッチ回路42のクロック端子Cに入力される。したがって、信号CTがラッチ回路42によって半サイクル分だけ遅延されることとなり、レジスタ40の出力タイミングと信号CTの出力タイミングとを一致させることができる。
【0064】
この実施の形態2では、実施の形態1と同じ効果が得られるほか、信号/FTを「L」レベルまたは「H」レベルに設定することにより、SRAMをフロースルー型として使用するかパイプライン型として使用するかを選択することができる。
【0065】
なお、この実施の形態2では、信号/FTを外部から入力したが、これに限るものではなく、所定のアドレス信号ADDを所定のタイミングで入力するいわゆるアドレスキーによって信号/FTを内部で発生してもよい。この場合は、信号信号/FT用の入力端子を別途設ける必要がない。
【0066】
[実施の形態3]
実施の形態1,2のコンパレータ14,41では、アドレス信号ADDに含まれるデータ信号の数n+1が多くなると、正常に動作しなくなるという問題がある。たとえば図7のコンパレータ41において、アドレス信号ADDに含まれるデータ信号の数n+1が増加してNチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nの数が多くなると、ノードN25の寄生容量が大きくなるとともに、NチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nのリーク電流も大きくなる。したがって、アドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致してすべてのNチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nが非導通になった場合でも、PチャネルMOSトランジスタ22が非導通になるとともにNチャネルMOSトランジスタ24が導通するとノードN24が「L」レベルになってしまう。これを防止するためにPチャネルMOSトランジスタ23が設けられているが、PチャネルMOSトランジスタ23のサイズは小さく設定されているので、NチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nの数が多すぎるとノードN25を「H」レベルに保持することができない。
【0067】
図8は、そのような誤動作状態を示すタイムチャートである。図8では、アドレス信号ADDに含まれるデータ信号anが「H」レベルの期間はアドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致し、データ信号anが「L」レベルの期間はアドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致していないものとする。データ信号anとクロック信号CLKDがともに「H」レベルになると、ノードのN24,N25および信号CTが「H」レベルになる必要があるが、NチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nの数が多すぎるためノードN24,N25を「H」レベルにすることができず、誤動作が生じている。
【0068】
このような誤動作を防止するためにPチャネルMOSトランジスタ23のサイズを大きくすると、逆に、アドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致しない場合でもノードN24,N25を「L」レベルに引き下げることができなくなる。
【0069】
図9は、そのような誤動作状態を示すタイムチャートである。図9でも、データ信号anが「H」レベルの期間はアドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致し、データ信号anが「L」レベルの期間はアドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致していないものとする。データ信号anが「L」レベルにされるとともにクロック信号CLKDが「H」レベルにされると、ノードN24,N25および信号CEが「L」レベルになる必要があるが、PチャネルMOSトランジスタ23のサイズが大きすぎるためノードN24,N25を「L」レベルにすることができず、誤動作が生じている。この実施の形態3では、この問題の解決が図られる。
【0070】
図10は、この発明の実施の形態3によるSRAMのコンパレータ45の構成を示す回路ブロック図であって、図7と対比される図である。図10を参照して、このコンパレータ45が図7のコンパレータ41と異なる点は、遅延回路21の出力クロック信号CLKDの代わりにクロック信号CLKをNチャネルMOSトランジスタ24のゲートに与えている点である。
【0071】
図11は、コンパレータ45の動作を示すタイムチャートである。信号/FTは「L」レベルにされているものとする。図11において、データ信号anが「L」レベルの期間は、アドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致していないので、NチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nのうちの少なくとも1つのNチャネルMOSトランジスタが導通し、ノードN25は「L」レベルになっている。
【0072】
データ信号anが「L」レベルから「H」レベルに立上げられると、アドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致したので、すべてのNチャネルMOSトランジスタ25.0〜25nが非導通になる。次いでクロック信号CLKが「L」レベルから「H」レベルに立上げられると、NチャネルMOSトランジスタ24が導通してノードN25が充電される。このとき、PチャネルMOSトランジスタ22,23を介してノードN24に電流を供給するので、PチャネルMOSトランジスタ23のサイズが小さくてもノードN24が「L」レベルに引き下げられることはない。
【0073】
次に、クロック信号CLKDが「L」レベルから「H」レベルに立上げられると、PチャネルMOSトランジスタ22が非導通になるが、ノードN24,N25が十分に充電されているので、ノードN24,N25のレベルはPチャネルMOSトランジスタ23によって保持される。また、クロック信号CLKDが「H」レベルに立上げられると、ラッチ回路30がスルー状態になって信号CTは「H」レベルになる。なお、信号/FTは「L」レベルにされているので、ラッチ回路42はスルー状態に固定されている。
【0074】
次いで、クロック信号CLK,CLKDが順次「L」レベルに立下げられると、PチャネルMOSトランジスタ22が導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ24が非導通になり、ノードN24が「H」レベルに充電される。次に、データ信号anが「H」レベルから「L」レベルに立下げられると、アドレス信号a0〜anとb0〜bnが一致せず、NチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nのうちの少なくとも1つのNチャネルMOSトランジスタが導通してノードN25の電位が徐々に低下する。
【0075】
次いで、クロック信号CLK,CLKDが「H」レベルに立上げられると、NチャネルMOSトランジスタ24が導通するとともにPチャネルMOSトランジスタ22が非導通になる。これにより、PチャネルMOSトランジスタ23によってノードN24,N25の電位を保持することができなくなり、ノードN24,N25の電位が急激に低下し、信号CTも「H」レベルから「L」レベルに立下げられる。
【0076】
この実施の形態3では、NチャネルMOSトランジスタ24を導通させた後にPチャネルMOSトランジスタ22を非導通にするので、NチャネルMOSトランジスタ25.0〜25.nの数が増加した場合でも安定に動作する。
【0077】
[実施の形態4]
実施の形態1〜3のコンパレータ14,41,45では、n+1個のEX−ORゲート26.0〜26.nを用いた。1個のEX−ORゲートは一般に10個のMOSトランジスタを含むので、アドレス信号ADDに含まれるデータ信号a0〜anの数が多くなると、コンパレータを構成するMOSトランジスタの数が多くなり、コンパレータの回路面積が大きくなるという問題がある。
【0078】
すなわちEX−ORゲート26.nは、図12に示すように、NORゲート46,48およびANDゲート47を含む。NORゲート46は、データ信号an,bnを受ける。ANDゲート47は、データ信号an,bnを受ける。NORゲート48は、NORゲート46およびANDゲート47の出力信号を受け、その出力信号はNチャネルMOSトランジスタ25.nのゲートに入力される。
【0079】
データ信号an,bnがともに「L」レベルの場合は、NORゲート46の出力信号φ46が「H」レベルになり、NORゲート48の出力信号が「L」レベルになる。データ信号an,bnがともに「H」レベルの場合は、ANDゲート47の出力信号が「H」レベルになり、NORゲート48の出力信号は「L」レベルになる。データ信号an,bnのレベルが異なる場合は、NORゲート46およびANDゲート47の出力信号はともに「L」レベルになり、NORゲート48の出力信号は「H」レベルになる。
【0080】
図13は、図12のANDゲート47およびNORゲート48を含むゲート回路の構成を示す回路図である。図13において、ゲート回路は、3つのPチャネルMOSトランジスタ51〜53および3つのNチャネルMOSトランジスタ54〜56を含む。PチャネルMOSトランジスタ51のソースは電源電位VCCを受け、そのゲートはNORゲート46の出力信号φ46を受ける。PチャネルMOSトランジスタ52,53は、PチャネルMOSトランジスタ51のドレインと出力ノードN52との間に並列接続され、それらのゲートはそれぞれデータ信号bn,anを受ける。NチャネルMOSトランジスタ54,55は、出力ノードN52と接地電位GNDのラインとの間に直列接続され、それらのゲートはそれぞれデータ信号bn,anを受ける。NチャネルMOSトランジスタ56は、出力ノードN52と接地電位GNDのラインとの間に接続され、そのゲートは信号φ46を受ける。
【0081】
信号φ46が「H」レベルの場合は、PチャネルMOSトランジスタ51が非導通になるとともにNチャネルMOSトランジスタ56が導通し、データ信号an,bnに関係なく、出力ノードN52が「L」レベルになる。信号φ46が「L」レベルの場合は、PチャネルMOSトランジスタ51が導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ56が非導通になり、このゲート回路はデータ信号an,bnに対してNANDゲートとして動作する。
【0082】
すなわち、データ信号an,bnがともに「H」レベルの場合は、PチャネルMOSトランジスタ52,53が非導通になるとともにNチャネルMOSトランジスタ54,55が導通し、出力ノードN52は「L」レベルになる。データ信号an,bnのうちの少なくとも一方のデータ信号が「L」レベルの場合は、PチャネルMOSトランジスタ52,53のうちの少なくとも一方のPチャネルMOSトランジスタが導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ54,55のうちの少なくとも一方のNチャネルMOSトランジスタが非導通になり、出力ノードN52は「H」レベルになる。
【0083】
このように、図12のANDゲート47およびNORゲート48を含むゲート回路は6つのMOSトランジスタで構成され、NORゲート46は周知のように4つのMOSトランジスタで構成される。したがって、データ信号anとbnを比較するためには、NチャネルMOSトランジスタ25.nを含めると、11個のMOSトランジスタが必要となる。よって、アドレス信号ADDに含まれるデータ信号の数n+1が多くなると、MOSトランジスタの数が多くなり、コンパレータの面積が大きくなる。この実施の形態4では、この問題の解決が図られる。
【0084】
図14は、この発明の実施の形態4によるSRAMのコンパレータに含まれる比較単位回路60.nの構成を示す回路図である。この比較単位回路60.nは、図12のEX−ORゲート26.nおよびNチャネルMOSトランジスタ25.nに相当する回路であって、4つのNチャネルMOSトランジスタ61〜64および2つのインバータ60,66を含む。NチャネルMOSトランジスタ61,63はノードN25と接地電位GNDのラインとの間に直列接続され、NチャネルMOSトランジスタ62,64はノードN25と接地電位GNDのラインとの間に直列接続される。データ信号anは、NチャネルMOSトランジスタ62のゲートに直接入力されるとともに、インバータ65を介してNチャネルMOSトランジスタ63のゲートに入力される。データ信号bnは、NチャネルMOSトランジスタ61のゲートに直接入力されるとともに、インバータ66を介してNチャネルMOSトランジスタ64のゲートに入力される。
【0085】
データ信号an,bnがともに「H」レベルの場合は、NチャネルMOSトランジスタ61,62が導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ63,64が非導通になり、ノードN25と接地電位GNDのラインとの間が非導通状態になる。データ信号an,bnがともに「L」レベルの場合は、NチャネルMOSトランジスタ61,62が非導通になるとともにNチャネルMOSトランジスタ63,64が導通し、ノードN25と接地電位GNDのラインとの間は非導通状態になる。
【0086】
データ信号an,bnがそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルの場合は、NチャネルMOSトランジスタ62,64が導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ61,63が非導通になり、ノードN25はNチャネルMOSトランジスタ62,64を介して接地される。データ信号an,bnがそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルの場合は、NチャネルMOSトランジスタ61,63が導通するとともにNチャネルMOSトランジスタ62,64が非導通になり、ノードN25はNチャネルMOSトランジスタ61,63を介して接地される。
【0087】
したがって、データ信号an,bnのレベルが一致した場合はノードN25はフローティング状態にされ、データ信号an,bnのレベルが一致しない場合はノードN25は接地される。よって、この比較単位回路60.nは、図12のEX−ORゲート26.nおよびNチャネルMOSトランジスタ25.nと同じ機能を有する。
【0088】
また、インバータ60,66の各々は、周知のように2つのMOSトランジスタで構成されるので、比較単位回路60.nは8つのMOSトランジスタで構成される。したがって、この比較単位回路60.nを使用すれば、図12のEX−ORゲート26.nおよびNチャネルMOSトランジスタ25.nを用いた場合に比べ、MOSトランジスタの数が3つ少なくて済み、コンパレータの回路面積が小さくて済む。
【0089】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0090】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る半導体記憶装置では、複数のメモリセルと、クロック信号の前縁に応答して取込まれたアドレス信号に従って複数のメモリセルのうちのいずれかのメモリセルを選択する選択回路と、選択回路によって選択されたメモリセルのデータ信号の書込/読出を行なう書込/読出回路と、入力された2つのアドレス信号が互いに一致しているか否かを検出し、検出結果に基づいて、書込/読出回路を制御する制御信号を出力する一致/不一致検出回路とが設けられる。この一致/不一致検出回路は、所定のノードを第1の電位に充電するための充電回路と、それぞれアドレス信号に含まれる複数の信号に対応して設けられ、各々が、入力された2つのアドレス信号に含まれる対応の2つの信号を受け、受けた2つの信号の論理レベルが互いに異なることに応じて所定のノードを第2の電位に放電する複数の放電回路と、所定のノードの電位に基づいて制御信号を発生する信号発生回路とを含む。したがって、従来のように多段のNORゲートおよびNANDゲートを用いる必要がないので、2つのアドレス信号が一致しているか否かの検出結果を迅速に得ることができ、半導体記憶装置の動作速度の高速化を図ることができる。
【0091】
また、充電回路は、クロック信号を予め定められた時間だけ遅延させる遅延回路と、第1の電位のラインと所定のノードとの間に接続され、遅延回路の出力クロック信号の後縁に応答して導通し、遅延回路の出力クロック信号の前縁に応答して非導通になる第1のスイッチング素子と、その一方電極が所定のノードに接続され、その他方電極が複数の放電回路に接続され、クロック信号の前縁に応答して導通し、クロック信号の後縁に応答して非導通になる第2のスイッチング素子とを有するしたがって、遅延回路の遅延時間分だけ第1および第2のスイッチング素子の両方を導通させることができるので、放電回路の数が増えた場合でも誤動作することがない。なお、クロック信号の前縁とはクロック信号の立上がりエッジまたは立下りエッジをいい、クロック信号の後縁とはクロック信号の立下りエッジまたは立上がりエッジをいう。
【0093】
また好ましくは、第2のスイッチング素子は、遅延回路の出力クロック信号の前縁に応答して導通し、遅延回路の出力クロック信号の後縁に応答して非導通になる。この場合は、2つのアドレス信号が確定するのを待って所定のノードと複数の放電回路を結合することができる。
【0094】
また好ましくは、充電回路は、さらに、予め定められた電流駆動力を有し、所定のノードを第1の電位に保持するハーフラッチ回路を含む。この場合は、所定のノードの電位を第1の電位に安定に保持することができる。
【0095】
また好ましくは、放電回路は、第2のスイッチング素子の他方電極と第2の電位のラインとの間に接続された第3のスイッチング素子と、対応の2つの信号の論理レベルが互いに異なることに応じて第3のスイッチング素子を導通させる排他的論理和回路とを含む。この場合は、放電回路を容易に構成することができる。
【0096】
また好ましくは、放電回路は、その一方電極が第2のスイッチング素子の他方電極に接続され、対応の2つの信号のうちの一方の信号が第1の論理レベルの場合に導通する第4のスイッチング素子と、第4のスイッチング素子の他方電極と第2の電位のラインとの間に接続され、2つの信号のうちの他方の信号が第2の論理レベルの場合に導通する第5のスイッチング素子と、その一方電極が第2のスイッチング素子の他方電極に接続され、2つの信号のうちの他方の信号が第1の論理レベルの場合に導通する第6のスイッチング素子と、第6のスイッチング素子の他方電極と第2の電位のラインとの間に接続され、2つの信号のうちの一方の信号が第2の論理レベルの場合に導通する第7のスイッチング素子とを含む。この場合は、放電回路を構成する素子の数を少なくすることができる。
【0097】
また好ましくは、信号発生回路は、第1および第2の電位間の予め定められたしきい値電位を有し、所定のノードの電位がしきい値電位を超えた場合は第1のレベルの信号を出力し、所定のノードの電位がしきい値電位を超えない場合は第2のレベルの信号を出力する電位検出回路を含む。この場合は、所定のノードが充電されたか放電されたかを容易に検出することができる。
【0098】
また好ましくは、信号発生回路は、さらに、電位検出回路の出力信号を受け、クロック信号の前縁に応答して電位検出回路の出力信号を通過させ、クロック信号の後縁に応答して電位検出回路の出力信号のレベルを保持および出力する第1のラッチ回路を含む。この場合は、電位検出回路の検出結果を半サイクル間保持することができる。
【0099】
また好ましくは、信号発生回路は、さらに、第1のラッチ回路の出力信号を受け、半導体記憶装置がフロースルー型として使用される場合は、クロック信号に関係なく第1のラッチ回路の出力信号を通過させ、半導体記憶装置がパイプライン型として使用される場合は、クロック信号の後縁に応答して第1のラッチ回路の出力信号を通過させ、クロック信号の前縁に応答して第1のラッチ回路の出力信号を保持および出力する第2のラッチ回路を含む。この場合は、半導体記憶装置がフロースルー型として使用される場合でもパイプライン型として使用される場合でも、タイミングよく制御信号を出力することができる。
【0100】
また好ましくは、さらに、クロック信号の前縁に応答してアドレス信号を保持および出力する第1のレジスタと、クロック信号の前縁に応答して第1のレジスタの出力アドレス信号を保持および出力する第2のレジスタとが設けられる。選択回路は、読出および書込動作時にそれぞれ第1および第2のレジスタの出力アドレス信号に従って複数のメモリセルのうちのいずれかのメモリセルを選択する。一致/不一致検出回路は、第1および第2のレジスタの出力アドレス信号が互いに一致しているか否かを検出する。この場合は、連続的に入力された2つのアドレス信号を容易に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるシンクロナスSRAMの全体構成を示す回路ブロック図である。
【図2】 図1に示したSRAMコアの構成を示すブロック図である。
【図3】 図1に示したシンクロナスSRAMのライト/リード動作を示すタイムチャートである。
【図4】 図1に示したコンパレータの構成を示す回路ブロック図である。
【図5】 図4に示したラッチ回路の構成を示す回路図である。
【図6】 この発明の実施の形態2によるシンクロナスSRAMの全体構成を示す回路ブロック図である。
【図7】 図6に示したコンパレータの構成を示す回路ブロック図である。
【図8】 実施の形態1,2の問題点を説明するためのタイムチャートである。
【図9】 実施の形態1,2の問題点を説明するための他のタイムチャートである。
【図10】 この発明の実施の形態3によるシンクロナスSRAMのコンパレータの構成を示す回路ブロック図である。
【図11】 図10に示したコンパレータの動作を示すタイムチャートである。
【図12】 実施の形態1〜3の問題点を説明するための回路図である。
【図13】 図12に示したANDゲート47およびNORゲート48を含むゲート回路の構成を示す回路図である。
【図14】 この発明の実施の形態4によるシンクロナスSRAMのコンパレータに含まれる比較単位回路の構成を示す回路図である。
【図15】 従来のシンクロナスSRAMのリード動作を示すタイムチャートである。
【図16】 従来のシンクロナスSRAMのライト動作を示すタイムチャートである。
【図17】 従来のシンクロナスSRAMのコンパレータの構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
1 クロックバッファ、2〜6,40 レジスタ、7 カウンタ、8 ライトパルス発生回路、9 WE制御回路、10 OEバッファ、11 出力バッファ、12,13 セレクタ、14,41,45,70 コンパレータ、15 SRAMコア、16 メモリアレイ、17 行デコーダ、18 列デコーダ、19 書込/読出回路、21 遅延回路、22,23,51〜53 PチャネルMOSトランジスタ、24,25.0〜25.n,54〜56,61〜64 NチャネルMOSトランジスタ、26.0〜26.n,71.0〜71.n EX−ORゲート、27〜29,31〜33,43,65,66,76,77 インバータ、30,42,78 ラッチ回路、34 トランスファーゲート、44,75 NANDゲート、46,48,73,74 NORゲート、47 ANDゲート、70 ORゲート。

Claims (9)

  1. クロック信号の前縁に応答してアドレス信号を取込む半導体記憶装置であって、
    複数のメモリセル、
    アドレス信号に従って前記複数のメモリセルのうちのいずれかのメモリセルを選択する選択回路、
    前記選択回路によって選択されたメモリセルのデータ信号の書込/読出を行なう書込/読出回路、および
    入力された2つのアドレス信号が互いに一致しているか否かを検出し、検出結果に基づいて、前記書込/読出回路を制御する制御信号を出力する一致/不一致検出回路を備え、
    前記一致/不一致検出回路は、
    所定のノードを第1の電位に充電するための充電回路、
    それぞれアドレス信号に含まれる複数の信号に対応して設けられ、各々が、入力された2つのアドレス信号に含まれる対応の2つの信号を受け、受けた2つの信号の論理レベルが互いに異なることに応じて前記所定のノードを第2の電位に放電する複数の放電回路、および
    前記所定のノードの電位に基づいて前記制御信号を発生する信号発生回路を含み、
    前記充電回路は、
    前記クロック信号を予め定められた時間だけ遅延させる遅延回路、
    前記第1の電位のラインと前記所定のノードとの間に接続され、前記遅延回路の出力クロック信号の後縁に応答して導通し、前記遅延回路の出力クロック信号の前縁に応答して非導通になる第1のスイッチング素子、および
    その一方電極が前記所定のノードに接続され、その他方電極が前記複数の放電回路に接続され、前記クロック信号の前縁に応答して導通し、前記クロック信号の後縁に応答して非導通になる第2のスイッチング素子を有する、半導体記憶装置。
  2. 前記第2のスイッチング素子は、前記遅延回路の出力クロック信号の前縁に応答して導通し、前記遅延回路の出力クロック信号の後縁に応答して非導通になる、請求項に記載の半導体記憶装置。
  3. 前記充電回路は、さらに、予め定められた電流駆動力を有し、前記所定のノードを前記第1の電位に保持するハーフラッチ回路を含む、請求項1または請求項に記載の半導体記憶装置。
  4. 前記放電回路は、
    前記第2のスイッチング素子の他方電極と前記第2の電位のラインとの間に接続された第3のスイッチング素子、および
    対応の2つの信号の論理レベルが互いに異なることに応じて前記第3のスイッチング素子を導通させる排他的論理和回路を含む、請求項から請求項のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  5. 前記放電回路は、
    その一方電極が前記第2のスイッチング素子の他方電極に接続され、対応の2つの信号のうちの一方の信号が第1の論理レベルの場合に導通する第4のスイッチング素子、
    前記第4のスイッチング素子の他方電極と前記第2の電位のラインとの間に接続され、前記2つの信号のうちの他方の信号が第2の論理レベルの場合に導通する第5のスイッチング素子、
    その一方電極が前記第2のスイッチング素子の他方電極に接続され、前記2つの信号のうちの他方の信号が第1の論理レベルの場合に導通する第6のスイッチング素子、および
    前記第6のスイッチング素子の他方電極と前記第2の電位のラインとの間に接続され、前記2つの信号のうちの一方の信号が第2の論理レベルの場合に導通する第7のスイッチング素子を含む、請求項から請求項のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  6. 前記信号発生回路は、前記第1および第2の電位間の予め定められたしきい値電位を有し、前記所定のノードの電位が前記しきい値電位を超えた場合は第1のレベルの信号を出力し、前記所定のノードの電位が前記しきい値電位を超えない場合は第2のレベルの信号を出力する電位検出回路を含む、請求項1から請求項のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  7. 前記信号発生回路は、さらに、前記電位検出回路の出力信号を受け、前記クロック信号の前縁に応答して前記電位検出回路の出力信号を通過させ、前記クロック信号の後縁に応答して前記電位検出回路の出力信号のレベルを保持および出力する第1のラッチ回路を含む、請求項に記載の半導体記憶装置。
  8. 前記信号発生回路は、さらに、前記第1のラッチ回路の出力信号を受け、前記半導体記憶装置がフロースルー型として使用される場合は、前記クロック信号に関係なく前記第1のラッチ回路の出力信号を通過させ、前記半導体記憶装置がパイプライン型として使用される場合は、前記クロック信号の後縁に応答して前記第1のラッチ回路の出力信号を通過させ、前記クロック信号の前縁に応答して前記第1のラッチ回路の出力信号を保持および出力する第2のラッチ回路を含む、請求項に記載の半導体記憶装置。
  9. さらに、前記クロック信号の前縁に応答してアドレス信号を保持および出力する第1のレジスタ、および
    前記クロック信号の前縁に応答して前記第1のレジスタの出力アドレス信号を保持および出力する第2のレジスタを備え、
    前記選択回路は、読出および書込動作時にそれぞれ前記第1および第2のレジスタの出力アドレス信号に従って前記複数のメモリセルのうちのいずれかのメモリセルを選択し、
    前記一致/不一致検出回路は、前記第1および第2のレジスタの出力アドレス信号が互いに一致しているか否かを検出する、請求項1から請求項のいずれかに記載の半導体記憶装置。
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