JP5239939B2 - Semiconductor memory - Google Patents
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Description
本発明は、半導体メモリのデータ読み出し、特にバースト読み出し機能を備えた半導体メモリに関する。 The present invention relates to data reading from a semiconductor memory, and more particularly to a semiconductor memory having a burst read function.
従来のフラッシュメモリにおけるメモリ領域に記憶されている一連のデータを連続して読み出すバースト読み出しは、外部から入力されるクロックに同期して、記憶されているデータを連続して読み出す動作であるが、アクセス時間が外部入力クロックに対して非同期に動作するフラッシュメモリでは、データを外部入力クロックに同期させて出力する構成が必要となる。 Burst read, which continuously reads out a series of data stored in a memory area in a conventional flash memory, is an operation of continuously reading stored data in synchronization with a clock input from the outside. A flash memory whose access time operates asynchronously with respect to an external input clock requires a configuration for outputting data in synchronization with the external input clock.
フラッシュメモリのメモリ領域を構成するメモリ素子からデータを読み出す場合、読み出し命令を入力してから、当該命令に対応する最初のデータがメモリ素子から読み出されるのに要する時間(アクセス時間)が経過するまでの待ち時間が発生する。そのため、バースト読み出しを示すバースト読み出し命令をフラッシュメモリに入力してから、当該命令に対応する最初のデータが出力されるまでの待ち時間を示すウエイトサイクル数を設定することで、フラッシュメモリと、当該フラッシュメモリに記憶されているデータを読み出す外部装置とを同期させる。なお、このウエイトサイクルをファーストレイテンシという。また、ファーストレイテンシは、(アクセス時間)/(外部入力クロックの周期)で算出される実数を含む最小の整数で定められる。そのため、外部入力クロックの周期に応じてファーストレイテンシを設定する必要がある。 When data is read from a memory element constituting the memory area of the flash memory, a time (access time) required for reading the first data corresponding to the instruction from the memory element after the read command is input has elapsed. Waiting time occurs. Therefore, by setting the number of wait cycles indicating the waiting time from when a burst read command indicating burst read is input to the flash memory until the first data corresponding to the command is output, the flash memory, Synchronize with an external device that reads data stored in the flash memory. This wait cycle is referred to as first latency. The first latency is determined by a minimum integer including a real number calculated by (access time) / (period of external input clock). Therefore, it is necessary to set the first latency according to the period of the external input clock.
また、バースト読み出し命令を行うフラッシュメモリでは、1度の読み出し動作により複数のデータを読み出して、読み出した複数のデータを出力している間に新たな複数のデータを読み出すことで、連続したデータの出力を行っている。
フラッシュメモリにはアドレス境界があり、アドレス境界は、メモリセルアレイの構成(ワード線及びビット線の構成)と、読み出したデータを制御するセンスアンプの構成に依存する。このアドレス境界をまたいで1度にメモリセルアレイからデータを読み出すことができず、アドレス境界を境にして、アドレス境界前のデータとアドレス境界後のデータとの2回に分けてデータを読み出すことになる。
In addition, in a flash memory that performs a burst read command, a plurality of data is read by one read operation, and a plurality of new data is read while a plurality of read data is being output. Outputting.
The flash memory has an address boundary, and the address boundary depends on the configuration of the memory cell array (configuration of word lines and bit lines) and the configuration of the sense amplifier that controls the read data. Data cannot be read from the memory cell array at a time across the address boundary, and the data before the address boundary and the data after the address boundary are read in two steps with the address boundary as a boundary. Become.
バースト読み出し命令により、読み出すべき一連のデータの先頭アドレスによってアドレス境界前の有効データ(外部にバースト出力すべきデータ)の数が異なることから、アドレス境界前の読み出した有効データを出力するのに要する時間が、アドレス境界後のデータの読み出しに要する時間(アクセス時間)よりも短くなることがあり、この場合、データの読み出しの完了を待つためのウエイトサイクルが発生する。なお、以下において、このウエイトサイクルをワード境界ウエイトサイクルという。
また、フラッシュメモリは、バースト読み出しにおいて、読み出し開始における最初のアドレス境界において発生するワード境界ウエイトサイクルにより、データ出力待ち時間が発生する。なお、それ以降のアドレス境界においては、読み出したデータを出力している間に、次に出力するデータの読み出し、出力の準備を行うので、ワード境界ウエイトサイクルを発生させることなくデータを連続して出力する。
Since the number of valid data before the address boundary (data to be burst output to the outside) differs depending on the start address of a series of data to be read, it is necessary to output the valid data read before the address boundary depending on the burst read command. The time may be shorter than the time (access time) required for reading data after the address boundary, and in this case, a wait cycle for waiting for completion of data reading occurs. Hereinafter, this wait cycle is referred to as a word boundary wait cycle.
In the flash memory, a data output waiting time occurs in a burst read due to a word boundary wait cycle that occurs at the first address boundary at the start of reading. At the subsequent address boundaries, while the read data is being output, the next data to be output is read out and prepared for output, so the data is continuously output without causing a word boundary wait cycle. Output.
例えば、特許文献1に記載の半導体メモリでは、バースト読み出し命令が入力されてから最初の読み出しデータが出力されるまでの5サイクルのファーストレイテンシが発生し、その後、最初のアドレス境界に続くデータの読み出し完了を待つためにワード境界ウエイトサイクルが発生し、読み出したデータの出力がワード境界ウエイトサイクルの間、すなわち、最初のアドレス境界をまたいだデータの読み出しが完了するまで途切れている。
For example, in the semiconductor memory described in
上述のように、半導体メモリは、バースト読み出しの最中にワード境界ウエイトサイクルが生じると、半導体メモリからデータを読み出している外部装置が無効なデータを読み込まないように、出力しているデータが無効なデータであることを知らせる必要がある。そのため、半導体メモリは、出力しているデータが有効なデータであるか否かを示すためのレディ信号RDYなどを出力し、当該データの読み出す外部装置に有効なデータを出力していることを通知するハンドシェイクを用いたデータ伝送を行っている。
半導体メモリからデータを読み出す外部装置のインターフェイス回路は、ハンドシェイクを行うために複雑になると共に回路規模が増加して、高速化を妨げる問題がある。
As described above, when a word boundary wait cycle occurs during burst reading, semiconductor memory outputs invalid data so that an external device reading data from the semiconductor memory does not read invalid data. It is necessary to inform that it is correct data. Therefore, the semiconductor memory outputs a ready signal RDY or the like for indicating whether or not the output data is valid data, and notifies the external device that reads the data that valid data is being output. Data transmission using handshaking is performed.
An interface circuit of an external device that reads data from a semiconductor memory becomes complicated because of handshaking, and the circuit scale increases, which hinders speedup.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、バースト読み出し動作において、最初のアドレス境界により有効なデータを途切れることなくクロックに同期し連続して出力する半導体メモリを提供する。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory in which valid data is continuously output in synchronism with a clock without being interrupted by a first address boundary in a burst read operation. .
上記問題を解決するために、本発明は、備えられたメモリセルアレイの連続するメモリ領域に記憶されているデータを入力されるクロック信号に同期して順次出力するバースト読み出しの機能を有する半導体メモリであって、前記バースト読み出し命令が入力されると、該バースト読み出し命令に含まれる開始アドレスから最初のアドレス境界までの前記メモリ領域から読み出した第1のデータを出力する際に要するクロックサイクル数と、予め設定されているファーストレイテンシとに応じてウエイトサイクルを設定すると共に、設定した該ウエイトサイクルを前記クロック信号に同期してカウントするサイクルカウント部と、前記バースト読み出し命令が入力されると、前記第1のデータの前記メモリ領域からの読み出しと、前記最初のアドレス境界直後に記憶されている第2のデータの前記メモリ領域からの読み出しとを連続して行い、前記サイクルカウント部のカウントが終了すると、前記第1のデータと前記第2のデータとを前記クロック信号に同期して連続したクロックサイクルで外部への出力を開始させるサイクル制御部と、を具備し、前記アドレス境界は、前記メモリセルアレイの構成により、1回の前記データの読み出しに含めることができないアドレスの境界であることを特徴とする半導体メモリである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor memory having a burst read function for sequentially outputting data stored in continuous memory areas of a provided memory cell array in synchronization with an input clock signal. When the burst read command is input, the number of clock cycles required to output the first data read from the memory area from the start address to the first address boundary included in the burst read command; When a wait cycle is set according to a preset first latency, the cycle count unit that counts the set wait cycle in synchronization with the clock signal, and when the burst read command is input, 1 data read from the memory area and the first The second data stored immediately after the dress boundary is continuously read from the memory area, and when the count of the cycle count unit is completed, the first data and the second data are A cycle control unit that starts output to the outside in successive clock cycles in synchronization with a clock signal, and the address boundary is included in one reading of the data depending on the configuration of the memory cell array. This is a semiconductor memory characterized in that it is an address boundary that cannot.
また、本発明は、上記記載の発明において、前記サイクルカウント部は、前記ファーストレイテンシを前記クロック信号に同期してカウントするファーストレイテンシカウンタと、前記ファーストレイテンシのサイクル数と、前記第1のデータの出力に要するサイクル数とに基づいて、前記バースト読み出しに対応する前記データを外部へ出力するタイミングを前記クロック信号に同期してカウントする境界レイテンシカウンタと、を備え、前記ファーストレイテンシカウンタと前記境界レイテンシカウンタとを順に動作させて、前記バースト読み出し命令が入力されてから、該命令に対応したデータの出力を開始するまでのウエイトサイクルをカウントし、前記境界レイテンシカウンタがカウントする値は、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数以上の場合、「0」であり、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを読み出すサイクル数より小さい場合、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数と前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数との差である、ことを特徴とする。 In the present invention described above, the cycle count unit may include a first latency counter that counts the first latency in synchronization with the clock signal, the number of cycles of the first latency, and the first data A boundary latency counter that counts the timing at which the data corresponding to the burst read is output to the outside in synchronization with the clock signal based on the number of cycles required for output, the first latency counter and the boundary latency The counter is operated in order, the wait cycle from when the burst read command is input until the output of data corresponding to the command is started is counted, and the value counted by the boundary latency counter is the first When outputting data When the number of cycles required is equal to or greater than the number of cycles corresponding to the time for reading the second data from the memory area, the number of cycles required to output the first data is “0”. If the number of cycles is less than the number of cycles for reading the data, the difference between the number of cycles required to output the first data and the number of cycles corresponding to the time for reading the second data from the memory area And
また、本発明は、上記記載の発明において、前記ファーストレイテンシは、前記クロック信号の周期と前記メモリセルアレイのデータ読み出し時間に応じて設定されることを特徴とする。 In the invention described above, the first latency is set according to a period of the clock signal and a data read time of the memory cell array.
また、本発明は、上記記載の発明において、前記境界レイテンシカウンタは、前記バースト読み出し命令に含まれるアドレスの下位ビットに応じて前記境界レイテンシが設定されることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the boundary latency counter is set with the boundary latency according to a lower bit of an address included in the burst read instruction.
この発明により、半導体メモリは、サイクルカウント部が、入力されるバースト読み出し命令により指定される開始アドレスに応じたウエイトサイクルを算出して設定し、サイクル制御部が当該ウエイトサイクルに応じて読み出しデータの出力を制御する。開始アドレスに応じて設定されたウエイトサイクルは、バースト読み出しにおいて、最初に読み出すデータと、2回目に読み出すデータとの読み出しに必要なサイクル数であり、出力する第1のデータ及び第2のデータが用意できてから第1のデータを出力する。すなわち、サイクルカウント部は、アドレス境界直後の2回目に読み出すデータの読み出しに要するサイクル数と、最初に読み出す第1のデータを出力できるまでに要するウエイトサイクルとに応じたウエイトサイクルを設定し、当該ウエイトサイクルのカウントを行う。サイクル制御部は、サイクルカウント部がウエイトサイクルのカウントを行っている間に、第1のデータ及び第2のデータの読み出しを開始し、出力するべきデータを用意することで、最初のアドレス境界の前後に記憶されているデータを出力する際に、データを途切れさせることなくクロックに同期し連続して出力することが可能となる。 According to this invention, in the semiconductor memory, the cycle count unit calculates and sets a wait cycle corresponding to the start address specified by the input burst read command, and the cycle control unit sets the read data according to the wait cycle. Control the output. The wait cycle set in accordance with the start address is the number of cycles required for reading the first read data and the second read data in burst read, and the first data and second data to be output are After the preparation, the first data is output. That is, the cycle count unit sets a wait cycle corresponding to the number of cycles required for reading data read for the second time immediately after the address boundary and the wait cycle required until the first data to be read first can be output. Count the wait cycle. The cycle control unit starts reading the first data and the second data while the cycle count unit is counting the wait cycle, and prepares the data to be output, thereby preparing the first address boundary. When outputting the data stored before and after, it becomes possible to output the data continuously in synchronization with the clock without interrupting the data.
以下、本発明の一実施形態による半導体メモリ及び当該半導体メモリの動作を図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ブロックを16ワードとし、読み出し単位を8ワードとして説明する。また、半導体メモリ100の特徴は、バースト読み出しが入力されてからデータを出力するまでの間に、ファーストレイテンシとワード境界ウエイトサイクルとをまとめてウエイトサイクルとしてカウントし、当該ウエイトサイクルをカウントしている間に最初のアドレス境界前後のデータ読み出しを行うことで出力するデータを用意し、データの出力を開始後には、毎クロックサイクルにおいてデータを連続して出力させることにある。
Hereinafter, a semiconductor memory and an operation of the semiconductor memory according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a block is assumed to be 16 words and a reading unit is assumed to be 8 words. The
図1は、本実施形態による半導体メモリ100を示す概略ブロック図である。
半導体メモリ100は、入力バッファ1、アドレスラッチ2、バースト制御部3、アドレス制御部4、ローデコーダ5及びメモリセルアレイ6を含み構成されるメモリバンク7−0、7−1、…、7−n、カラムデコーダ8、センスアンプ・センスデータラッチ9、イネーブル制御部10、2ワードデータラッチ12−0〜12〜3を含み構成される8ワードデータラッチ11、ページセレクタ13、出力ラッチ14、データセレクタ15、データ出力制御部16、及び、レディ出力制御部17を具備する。
なお、半導体メモリ100のアドレス境界は16ワードごとにある。また、1ワードは、16ビット幅のデータである。また、半導体メモリ100において、バースト読み出し命令は、バースト読み出しの開始アドレスを示す外部アドレスと、当該外部アドレスが有効であることを示すアドレスバリッド信号ADVBとからなる。また、メモリバンク7−0、7−1、…、7−nは、同じ構成を有しており、以下、メモリバンク7−0、7−1、…、7−nのいずれか、あるいは、全てを代表して示す場合にはメモリバンク7という。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing the
The
The address boundary of the
イネーブル制御部10は、外部から入力されるチップイネーブル信号CEB、アウトプットイネーブル信号OEBを波形整形等の処理を行い出力する。ここで、イネーブル制御部10は、「L」レベルのチップイネーブル信号CEBと、「L」レベルのアウトプットイネーブル信号OEBとが共に入力されると、入力バッファ1に活性化状態となる「H」レベルのチップ選択信号CSと、バースト制御部3に活性化状態となる「H」レベルの出力選択信号OSを出力する。
The enable
入力バッファ1は、外部から入力されるアドレスバリッド信号ADVB、外部クロック信号、外部アドレス信号(例えば、A0〜A22)を波形整形等の処理を行う。また、入力バッファ1は、入力された信号から、アドレス有効信号ADVS、内部クロック信号CLK、アドレスラッチ信号ALAT、アドレスADを出力する。
ここで、入力バッファ1は、イネーブル制御部10から活性化状態を示す「H」レベルのチップ選択信号CSが入力されることにより、外部クロック信号とアドレスバリッド信号ADVBとからアドレス有効信号ADVSを生成し、入力された外部クロック信号を内部クロック信号CLKとして出力し、入力された外部アドレス信号をアドレスADとして出力し、入力されるアドレス有効信号ADVSに基づいてアドレスラッチ2にアドレスADをラッチするタイミングを示すアドレスラッチ信号ALATを出力する。
The
Here, the
アドレスラッチ2は、入力バッファ1から入力されるアドレスADを、入力バッファ1により出力されるアドレスラッチ信号ALATにより示されるタイミングでラッチする。
バースト制御部3は、アドレスラッチ2から入力されるラッチアドレスLADをバースト読み出しの先頭アドレス(スタートアドレス、開始アドレス)とし、先頭アドレス(A0〜A22)の上位ビットをバーストアドレスBADとしてアドレス制御部4に出力する。ここで、先頭アドレスの上位ビットとは、8ワード単位の読み出しを対象とする場合、下位3ビットを省いた上位ビットであり、16ワード単位の読み出しを対象とする場合、下位4ビットを省いた上位ビットである。また、バースト制御部3は、バースト読み出しを行う場合、バーストアドレスBADを、後述するタイミングにて内部クロックに同期して「1」インクリメントして新たなバーストアドレスBADとして出力する。
また、バースト制御部3は、内部クロック信号CLKに同期して、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3、ページコントロール信号PC、ウエイト信号WAITを生成して出力し、さらに、電源供給開始などにおける初期設定を行う際に設定されたアクセスモード(外部クロック信号に同期してデータを連続して出力するバーストアクセスモード、又は、外部クロック信号に同期せずに1ワードのデータを出力するランダムアクセスモード)に応じて、同期・非同期セレクト信号SELを生成して出力する。また、バースト制御部3は、開始アドレスの下位4ビットの値が「2〜7」のとき、16ワード境界信号を「H」レベルにし、開始アドレスと異なるブロックにアクセスして、アドレス境界を越えたときに「L」レベルにする。
The
The
The
アドレス制御部4は、バースト制御部3から入力されるバーストアドレスBADとラッチアドレスLADとのいずれかを選択してデコードし、ローアドレスRADを各メモリバンク7に備えられるローデコーダ5に出力すると共にカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。ここで、アドレス制御部4は、アクセスモードがバーストアクセスモードのとき、バーストアドレスBADを選択し、アクセスモードがランダムアクセスモードのとき、ラッチアドレスLADを選択する。
また、アドレス制御部4は、選択したバーストアドレスBAD又はラッチアドレスLADの変化を検出すると、メモリバンク7からデータを読み出すのに要する時間(アクセス時間)が経過した後に、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力して、センスアンプ・センスデータラッチ9にカラムデコーダ8から出力されたデータをラッチさせる。ここで、アクセス時間は、ローデコーダ5、メモリセルアレイ6、カラムデコーダ8、及び、センスアンプ・センスデータラッチ9が処理に要する時間に相当する。
The
Further, when the
メモリバンク7は、ローデコーダ5とメモリセルアレイ6とを含み構成される。メモリセルアレイ6は、複数のメモリセル(メモリ素子)がマトリックス状に配置されて形成されている。メモリセルは、M×N(M、Nは整数であり、例えば、Mは2であり、Nは8である)本の読み出し線ごとのブロックに分割されており、このブロックをまたいで一度にアクセスすることができない。ローデコーダ5は、アドレス制御部4から入力されたローアドレスRADをデコードし、メモリセルアレイ6において、ローアドレスRADの示すメモリ領域のメモリセル(例えば、8ワード単位、1ワード=16ビット)を選択する。
The
カラムデコーダ8は、アドレス制御部4から入力されたカラムアドレスCADをデコードして、メモリバンク7−0、…、7−nのうちいずれか1つのメモリバンク7から出力されるデータを選択し、選択したデータをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。
センスアンプ・センスデータラッチ9は、アドレス制御部4から入力されるラッチコントロール信号LCに応じて、カラムデコーダ8から出力されるデータをラッチする。ここで、センスアンプ・センスデータラッチ9は、開始アドレスに応じて次のように、データをラッチする。
センスアンプ・センスデータラッチ9は、開始アドレスの下位4ビットが「0〜1」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「0〜7」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「2〜3」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「2〜9」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「4〜5」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「4〜11」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「6〜7」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「6〜13」に対応するデータをラッチし、開始アドレスの下位4ビットが「8〜15」のとき、読み出されるブロックの中からアドレスの下位4ビットが「8〜15」に対応したデータをラッチする。
The
The sense amplifier / sense data latch 9 latches data output from the
When the lower 4 bits of the start address are “0 to 1”, the sense amplifier / sense data latch 9 latches the data corresponding to the lower 4 bits of the address “0 to 7” from the read block, and starts. When the lower 4 bits of the address are “2-3”, the data corresponding to the lower 4 bits of the address “2-9” is latched from the block to be read, and the lower 4 bits of the start address is “4-5”. ”Latches the data corresponding to the lower 4 bits of the address“ 4 to 11 ”from among the blocks to be read, and from the read block when the lower 4 bits of the start address is“ 6 to 7 ”. When the lower 4 bits of the address latch data corresponding to “6 to 13” and the lower 4 bits of the start address is “8 to 15”, the address is added from the block to be read. Scan the lower 4 bits of the latches the data corresponding to the "8-15".
8ワードデータラッチ11は、2ワードデータラッチ12−0〜12−3を含み構成される。2ワードデータラッチ12−0〜12−3は、バースト制御部3が出力するワードデータラッチ信号DL0〜DL3に応じて、それぞれ2ワード幅(32ビット幅)のデータをラッチする。ここで、2ワードデータラッチ12−0には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[31:0](SAD0)が入力される。また、2ワードデータラッチ12−1には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[63:32](SAD1)が入力される。また、2ワードデータラッチ12−2には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[95:64](SAD2)が入力される。また、2ワードデータラッチ12−3には、センスアンプ・センスデータラッチ9が出力するセンスアンプデータSAD[127:0]のうちのセンスアンプデータSAD[127:96](SAD3)が入力される。
The 8-word data latch 11 includes 2-word data latches 12-0 to 12-3. The 2-word data latches 12-0 to 12-3 latch data having a 2-word width (32-bit width), respectively, according to the word data latch signals DL0 to DL3 output from the
なお、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「0〜1」の場合、バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「0〜1」に対応したデータ、例えば、「D0、D1」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「2〜3」に対応したデータ、例えば、「D2、D3」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「4〜5」に対応したデータ、例えば、「D4、D5」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「2〜3」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「2〜3」に対応したデータ、例えば、「D2、D3」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「4〜5」に対応したデータ、例えば、「D4、D5」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “0 to 1”, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “0 to 1” in the 2-word data latch 12-0 in the burst read operation. For example, “D0, D1” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “2-3”, for example, “D2, D3” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "4-5", for example, "D4, D5", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address corresponding to “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “2 to 3” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “2-3”, for example, “D2, D3” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "4-5", for example, "D4, D5", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.
また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「4〜5」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「10〜11」に対応したデータ、例えば、「D10、D11」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「4〜5」に対応したデータ、例えば、「D4、D5」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「6〜7」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「10〜11」に対応したデータ、例えば、「D10、D11」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「12〜13」に対応したデータ、例えば、「D12、D13」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「6〜7」に対応したデータ、例えば、「D6、D7」がラッチされる。
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “4 to 5” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “10-11”, for example, “D10, D11” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "4-5", for example, "D4, D5", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.
When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “6 to 7” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “10-11”, for example, “D10, D11” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "12 to 13", for example, "D12, D13", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “6-7”, for example, “D6, D7” is latched.
また、読み出すデータに対応するアドレスの下位4ビットが「8〜15」の場合バースト読み出し動作において、2ワードデータラッチ12−0には、アドレス下位4ビットの値が「8〜9」に対応したデータ、例えば、「D8、D9」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−1には、アドレス下位4ビットの値が「10〜11」に対応したデータ、例えば、「D10、D11」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−2には、アドレス下位4ビットの値が「12〜13」に対応したデータ、例えば、「D12、D13」がラッチされ、2ワードデータラッチ12−3には、アドレス下位4ビットの値が「14〜15」に対応したデータ、例えば、「D14、D15」がラッチされる。 When the lower 4 bits of the address corresponding to the data to be read are “8 to 15” In the burst read operation, the value of the lower 4 bits of the address corresponds to “8 to 9” in the 2-word data latch 12-0. Data, for example, “D8, D9” is latched, and data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address “10-11”, for example, “D10, D11” is latched in the 2-word data latch 12-1. The 2-word data latch 12-2 latches data corresponding to the value of the lower 4 bits of the address "12 to 13", for example, "D12, D13", and the 2-word data latch 12-3 Data corresponding to the value of the lower 4 bits “14 to 15”, for example, “D14, D15” is latched.
ページセレクタ13は、バースト制御部3が出力するページコントロール信号PCにより、8ワードデータラッチ11から入力される8ワード幅のデータから1ワードを選択して、ページデータPD[15:0]として出力する。
出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKに同期して、例えば、内部クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期して、ページセレクタ13の出力するページデータPD[15:0]を記憶する。
データセレクタ15は、バースト制御部3が出力する同期・非同期セレクト信号SELにより、出力ラッチ14とページセレクタ13とが出力する1ワード幅のデータのいずれかを選択する。また、データセレクタ15は、アクセスモードがバーストアクセスモードのとき、出力ラッチ14が出力するデータを選択して出力し、アクセスモードがランダムアクセスモードのとき、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]を選択して出力する。
The
The
The
データ出力制御部16は、バースト制御部3から入力されるアウトプットコントロール信号OPCにより、データセレクタ15が出力するデータをアウトプットデータOUT[15:0]として出力するか否かを選択する。ここで、データ出力制御部16は、アウトプットコントロール信号が「H」レベルの場合、データセレクタ15から出力されるデータをアウトプットデータOUT[15:0]として出力端子に出力し、アウトプットコントロール信号OPCが「L」レベルの場合、出力をハイインピーダンスとする。
The data
レディ出力制御部17は、バースト制御部3から入力されるアウトプットコントロール信号OPCとウエイト信号WAITとの論理積を算出して、次のクロックサイクルにレディ信号RDYとして出力端子から外部に出力する。ここで、レディ信号RDYが「H」レベルのとき、有効なアウトプットデータOUT[15:0]が出力されていることを示し、レディ信号RDYが「L」レベルのとき、無効なアウトプットデータOUT[15:0]が出力されていることを示す。
The ready
次に、図2は、バースト制御部3の構成を示した概略ブロック図である。バースト制御部3は、有効データレジスタ書込部38、ファーストレイテンシレジスタ31、有効データレジスタ32、レイテンシカウンタ書込部37、データカウンタ書込部39、境界カウンタ書込部40、サイクルカウント部51、及び、サイクル制御部52を備えている。ここで、サイクルカウント部51は、アドレスカウンタ33、ファーストレイテンシカウンタ34、データカウンタ35、及び、16ワード境界カウンタ36(境界レイテンシカウンタ)を含み構成される。サイクル制御部52は、アドレス変化検知部41、ページラッチ信号生成部42、ページコントロール信号生成部43、及び、ウエイト信号生成部44を含み構成され、バースト読み出し命令が入力されてから当該命令によるデータの出力が開始されるまでのサイクル数をカウントする。
Next, FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the
バースト制御部3において、ファーストレイテンシレジスタ31は、外部から入力されるファーストレイテンシのウエイトサイクル数から「1」を減算した値を記憶するレジスタである。このファーストレイテンシレジスタ31への書き込みは、バースト読み出しなどが実際に行われるよりも前のタイミングで、不図示の制御回路により行われる。なお、以下において、ファーストレイテンシのウエイトサイクル数から「1」減算した値を、ウエイト計数初期値という。
なお、ファーストレイテンシによるウエイトサイクル数は、非同期のメモリバンク7からデータを読み出すための時間、すなわち、データを読み出すときにメモリアクセス完了するまでの待ち時間が設定される。また、バースト読み出しにおいては、バースト読み出し命令が入力された最初のクロック有効エッジから、データ出力開始又はデータ出力が確定するクロックの有効エッジまでのクロックサイクル数として設定されている。
In the
The number of wait cycles due to the first latency is set to a time for reading data from the
有効データレジスタ32は、メモリバンク7から読み出したデータのうち出力すべきデータである有効データの数から「1」を減算した値を記憶する。なお、以下、有効データ数から「1」減算した値をデータ計数初期値という。
アドレスカウンタ33は、入力される内部クロック信号CLKに同期してアドレスラッチ2から入力されるラッチアドレスLADの下位3ビットを除いた上位ビットが記憶されると共に、バーストアドレスBADとして出力される。また、アドレスカウンタ33は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」の場合と、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」又は「8」の場合とに、入力される内部クロック信号CLKに同期してバーストアドレスBADを「1」インクリメントする。すなわち、アドレスカウンタ33は、バースト読み出し動作に係る最初のデータの読み出しが完了した場合と、読み出した8ワードデータラッチ11が保持している有効データがなくなると、カウント値のインクリメントを行う。
The valid data register 32 stores a value obtained by subtracting “1” from the number of valid data to be output among the data read from the
The
ファーストレイテンシカウンタ34は、ファーストレイテンシのクロックサイクルをカウントする。バースト読み出しの開始における最初のメモリアクセスのアクセス時間に対応したクロックサイクル数をカウントするためにも利用する。ファーストレイテンシカウンタ34は、ファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値が初期値として書き込まれる。また、ファーストレイテンシカウンタ34は、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、カウント値が「0」になるまで「1」デクリメントする。
The
データカウンタ35は、8ワードデータラッチ11が保持しているデータが含まれるブロック(16ワード単位)のうちの出力すべきデータ数をカウントし、入力される内部クロック信号CLKに同期して動作する。また、データカウンタ35には、有効データレジスタ32に記憶されているデータ計数初期値が初期値として書き込まれる。また、データカウンタ35は、入力される内部クロック信号CLKに同期して、カウント値を「1」デクリメントする。なお、本実施形態においては、1度に16ワードのデータを読み出して、8ワードデータラッチ11とセンスアンプ・センスデータラッチ9とに読み出したデータを保持するので、0〜15の値を記憶できるように4ビット幅のカウンタとなっており、「0」をデクリメントすると「15」が設定される。すなわち、データカウンタ35のカウント値は、「15」→「14」→…→「1」→「0」→「15」→…→「1」→「0」→「15」→…、と「15」から「0」の値を繰り返す。
The data counter 35 counts the number of data to be output in a block (in units of 16 words) including the data held by the 8-word data latch 11, and operates in synchronization with the input internal clock signal CLK. . In addition, the data counter initial value stored in the valid data register 32 is written in the data counter 35 as an initial value. The data counter 35 decrements the count value by “1” in synchronization with the input internal clock signal CLK. In the present embodiment, 16-word data is read at a time and the read data is held in the 8-word data latch 11 and the sense amplifier /
16ワード境界カウンタ36は、境界カウンタ書込部40に初期値を書き込まれると共に、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値が「0」になるまで「1」デクリメントする。
レイテンシカウンタ書込部37は、アドレスラッチ信号ALAT信号の立ち下りに同期して、ファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値を読み込み、読み込んだウエイト計数初期値をファーストレイテンシカウンタ34にカウント値の初期値として書き込む。
The 16-
The latency
有効データレジスタ書込部38は、バースト読み出し開始時に、あるいは、後述するデータカウンタ書込部39が有効データレジスタ32からデータ計数初期値を読み込んだときに、データ計数初期値の算出を開始し、算出が完了した時点で算出したデータ計数初期値を有効データレジスタ32に書き込む。有効データレジスタ書込部38は、有効データの数から「1」減算した値(データ計数初期値)を算出し、算出結果を有効データレジスタ32に書き込む。
The valid
データカウンタ書込部39は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、有効データレジスタ32に記憶されているデータ計数初期値を読み込み、読み込んだデータ計数初期値をデータカウンタ35に対してカウント値として書き込む。
境界カウンタ書込部40は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、16ワード境界カウンタ36の初期値を書き込む。ここで、境界カウンタ書込部40が16ワード境界カウンタ36に書き込む初期値は、開始アドレスの下位4ビットの示す値が0〜7の場合、2回目に読み出すデータのうちの有効データ数をファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値から減算した値であり、開始アドレスの下位4ビットの示す値が8〜15の場合、1回目に読み出すデータのうちの有効データの数をファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値から減算した値である。なお、減算した結果が負の値になる場合、境界カウンタ書込部40は、「0」を初期値として16ワード境界カウンタ36に書き込む。
The data
The boundary
ワード境界ウエイトサイクルが発生するか否かは、開始アドレスの下位4ビットの示す値が0〜7の場合、2回目に読み出すデータに含まれる有効データ数に依存し、開始アドレスの下位4ビットの示す値が8〜15の場合、1回目に読み出すデータに含まれる有効データ数に依存するので、境界カウンタ書込部40は、当該有効データ数に応じたウエイトサイクル数を算出して、16ワード境界カウンタ36の初期値とする。
Whether or not a word boundary wait cycle occurs depends on the number of valid data included in the data read the second time when the value indicated by the lower 4 bits of the start address is 0 to 7, and the lower 4 bits of the start address When the indicated value is 8 to 15, since it depends on the number of valid data included in the first read data, the boundary
アドレス変化検知部41は、バーストアドレスBADの変化を検出して、ワンショットのパルス信号であるアドレス遷移信号ATDを生成して出力する。
ページラッチ信号生成部42は、出力するワードデータラッチ信号DL0〜DL3により、メモリセルアレイ7から読み出されてセンスアンプ・センスデータラッチ9にラッチされているワードデータを8ワードデータラッチ11にラッチさせる制御を行う。なお、2ワードデータラッチ12−0は、ワードデータラッチ信号DL0が「L」レベルのとき、ラッチしているデータを出力し、ワードデータラッチ信号DL0が「H」レベルのとき、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されるSAD[31:0]を出力する。
The address change detection unit 41 detects a change in the burst address BAD, generates and outputs an address transition signal ATD that is a one-shot pulse signal.
The page latch
また、ページラッチ信号生成部42は、以下に示す条件1又は条件2が満たされる場合、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して「H」レベルから「L」レベルに遷移させる。条件1は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」である。条件2は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」又は「8」である。
また、ページラッチ信号生成部42は、以下に示す条件3又は条件4が満たされる場合、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して「L」レベルから「H」レベルに遷移させる。条件3は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値及び16ワード境界カウンタ36のカウント値が共に「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「1」又は「9」である。条件4は、「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力されることである。
Further, the page latch
In addition, when the
ただし、ページラッチ信号生成部42は、16ワード境界信号が「H」レベル、かつ、アドレスの下位4ビットが「2〜7」の場合、ワードデータラッチ信号DL0の「L」レベルから「H」レベルへの遷移を行わず、16ワード境界信号が「H」レベル、かつ、アドレスの下位4ビットが「4〜7」の場合、ワードデータラッチ信号DL1の「L」レベルから「H」レベルへの遷移を行わず、16ワード境界信号が「H」レベル、かつ、アドレスの下位4ビットが「6〜7」の場合、ワードデータラッチ信号DL2の「L」レベルから「H」レベルへの遷移を行わない。
However, when the 16 word boundary signal is “H” level and the lower 4 bits of the address are “2 to 7”, the page latch
ページコントロール信号生成部43は、ページコントロール信号PCを13に出力して、ページセレクタ13が8ワードデータラッチ11から出力される8ワードのデータのうちいずれかの1ワードを選択する制御をする。ページコントロール信号生成部43は、3ビット幅のページ選択カウンタを有しており、ページ選択カウンタの初期値として開始アドレスの下位3ビットを読み込む。ページコントロール信号生成部43は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値との和が「1」以下になると、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してページ選択カウンタを「1」インクリメントする。ページコントロール信号生成部43は、ページ選択カウンタのカウント値に応じて、ページセレクタ13に選択させる1ワードを決定する。ページコントロール信号生成部43は、カウント値が「0」、「1」、「2」、…、「7」それぞれに応じて、WLD[15:0]、WLD[31:16]、WLD[47:32]、…、WLD[127:112]が選択されるページコントロール信号PC「P0」、「P1」、「P2」、…、「P7」を出力して、ページセレクタ13の制御を行う。例えば、ページコントロール信号生成部43は、ページ選択カウンタのカウント値が「6」の場合、8ワードデータWLD[127:0]の下位から7番目に該当するWLD[111:96]の1ワードを選択するページコントロール信号PC「P6」を出力する。
The page control
ウエイト信号生成部44は、アドレスラッチ信号ALATの立ち下りに同期して、ウエイト信号WAITを「H」レベルにする。また、ウエイト信号生成部44は、16ワード境界カウンタ36のカウント値が「1」のとき、入力される内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してウエイト信号WAITを「L」レベルにする。
また、ウエイト信号生成部44は、「H」レベルの出力制御信号OCが入力され、且つ、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」になると、出力端子からアウトプットデータOUT[15:0]を出力することを示す「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCを出力する。
The wait
Further, the wait
(半導体メモリ100の動作1)
以下、上述した半導体メモリ100のバースト読み出しの動作について、図3及び図4を用いて説明する。なお、図3及び図4では、アクセスモードがバーストアクセスモードであり、ファーストレイテンシが6サイクルを例として説明する。
図3は、開始アドレスの下位4ビットが「14」の場合におけるバースト読み出し動作の概略を示したタイミングチャートである。
時刻t100からの1クロックサイクルにおいて、入力バッファ1には、下位4ビットが「4」を示す外部アドレス信号が入力される。また、入力バッファ1は、入力されたアドレスバリッド信号ADVBが「H」レベルから「L」レベルに遷移することにより、アドレスラッチ信号ALATを立ち上げ、立ち上げた後に続く内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してアドレスラッチ信号ALATを立ち下げる。
(
Hereinafter, the burst reading operation of the
FIG. 3 is a timing chart showing an outline of the burst read operation when the lower 4 bits of the start address are “14”.
In one clock cycle from time t100, the
時刻t101からの1クロックサイクルにおいて、外部から外部アドレス「14」が入力されると共に、外部アドレスが有効な値であることを示す「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力される。入力バッファ1は、「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力されると、アドレスラッチ信号ALATを「H」レベルにしてアドレスラッチ2をスルー状態にする。
In one clock cycle from time t101, an external address “14” is input from the outside, and an “L” level address valid signal ADVB indicating that the external address is a valid value is input. When the “L” level address valid signal ADVB is input, the
アドレスカウンタ33は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、アドレスラッチ2が出力するラッチアドレスLADの下位3ビットを除いた(A22〜A3)を初期値として記憶すると共に、記憶したアドレスをバーストアドレスBADとしてアドレス制御部4に出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、カラムアドレスCAD「C8」をカラムデコーダ8に出力する。
The
The
また、時刻t101において、レイテンシカウンタ書込部37は、ファーストレイテンシレジスタ31に記憶されているウエイト計数初期値「5」を読み出して、ファーストレイテンシカウンタ34に書き込んで記憶させる。また、ウエイト信号生成部44は、アドレスラッチ信号ALATの立ち下りに同期して、ウエイト信号WAITを「H」レベルにする。
ページラッチ信号生成部42は、「L」レベルのアドレスバリッド信号ADVBが入力されると、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「H」レベルにする。また、ページコントロール信号生成部43は、開始アドレスの下位3ビット「110」をページ選択カウンタの初期値として記憶し、対応する「P6」のページコントロール信号PCを出力する。
また、時刻t101からの1クロックサイクルにおいて、外部から入力されるアドレスバリッド信号ADVBは、「H」レベルになる。すなわち、入力されている外部アドレスは、無効な値になる。
At time t101, the latency
When the “L” level address valid signal ADVB is input, the page latch
Further, in one clock cycle from time t101, the address valid signal ADVB input from the outside becomes “H” level. That is, the input external address becomes an invalid value.
また、時刻t101において、境界カウンタ書込部40は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して16ワード境界カウンタ36に「3」((ファーストレイテンシサイクル数)−1)−(2回目に読み出すデータのうちの有効データ数))を書き込み記憶させる。
データカウンタ書込部39は、アドレスバリッド信号ADVBが「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してデータカウンタ35に「1」(有効データ数−1)を書き込み記憶させる。
時刻t102において、ファーストレイテンシカウンタ34は、内部クロック信号CLKに同期して、カウント値のデクリメントを行い、カウント値を「5」から「4」にする。以降、時刻t106まで、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、デクリメントする(「4」→「3」→「2」→「1」→「0」)。
At time t101, when the address valid signal ADVB is “L” level, the boundary
When the address valid signal ADVB is at “L” level, the data
At time t102, the
時刻t104からの1クロックサイクルにおいて、アドレス制御部4は、ローアドレスRADとカラムアドレスCAD「C8」とを出力してからアクセス時間経過しているので、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。センスアンプ・センスデータラッチ9は、「H」レベルのラッチコントロール信号LCが入力されてスルー状態になり、カラムデコーダ8により選択された8ワードのデータ「D8−D15」を8ワードデータラッチ11に出力する。このデータ「D8−D15」は、カラムアドレスCAD「C8」により、カラムデコーダ8がメモリバンク7から読み出されたデータから選択した8ワードのデータである。
In one clock cycle from time t104, the
8ワードデータラッチ11は、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3が「H」の場合に、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されたセンスアンプデータSAD[127:0]「D8−D15」を8ワードデータWLD[127:0]としてページセレクタ13に出力する。さらに、ページセレクタ13は、バースト制御部3から出力された下位から6ワード目を選択する「P6」のページコントロール信号PCにより、8ワードデータWLD[127:0]「D8−D15」からデータ「D14」を選択して出力する。データセレクタ15は、バースト制御部3から出力された同期・非同期セレクト信号SELにより、出力ラッチ14が出力する内部クロック信号CLKに同期して変化するデータを選択して、セレクトデータSD[15:0]としてデータ「D14」をデータ出力制御部16に出力する。このとき、データ出力制御部16は、バースト制御部3から「L」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されているので、出力はハイインピーダンス状態で無効なデータが出力されている。
The 8-word data latch 11 receives the sense amplifier data SAD [127: 0] “D8-D15” input from the sense amplifier / sense data latch 9 when the word data latch signals DL0 to DL3 are “H”. The data WLD [127: 0] is output to the
時刻t105において、アドレス制御部4は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチコントロール信号LCを「L」レベルにする。出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D14」をラッチする。
At time t105, the
時刻t106において、アドレスカウンタ33は、最初のメモリアクセスにより読み出された8ワードのデータが8ワードデータラッチ11に保持されている状態、すなわち、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して記憶しているアドレスを「1」インクリメントし、次に読み出すデータ(8ワード単位)が記憶されているアドレスを示すバーストアドレスBADとして出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、「C16」を示すカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。
At time t106, the
The
また、時刻t106において、ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「1」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して2ワードデータラッチ信号DL3〜DL0を「L」レベルにする。
At time t106, when the count value of the
時刻t107において、16ワード境界カウンタ36は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値を「1」デクリメントしてカウント値を「2」に更新する。
At time t107, when the count value of the
時刻t108において、16ワード境界カウンタ36は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値を「1」デクリメントしてカウント値を「1」に更新する。
At time t108, when the count value of the
時刻t109において、ウエイト信号生成部44は、16ワード境界カウンタ36のカウント値が「1」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してウエイト信号WAITを「L」レベルにする。
ページコントロール信号生成部43は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウンタ値と16ワード境界カウンタ36のカウンタ値との和が「1」以下の場合に、「1」インクリメントして、カウンタ値を「6」から「7」に更新し、ページ選択カウンタに応じてページコントロール信号PCを「P6」から「P7」に変化させる。ページコントロール信号生成部43は、以後、内部クロック信号CLKが立ち上がるごとにカウント値を「1」デクリメントして、ページ選択カウンタのカウンタ値に対応するページコントロール信号PCを「P7」、「P0」、…、と変化させてページセレクタ13に出力する。
At time t109, when the count value of the 16-
When the sum of the counter value of the
ウエイト信号生成部44は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウンタ値とが共に「0」の場合に、「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCをデータ出力制御部16とレディ出力制御部17とに出力する。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43から「P7」のページコントロール信号PCが入力され、8ワードデータラッチ11から入力されているデータ「D15−D8」の下位から8番目のデータ「D15」をページデータPD[15:0]として出力する。
データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D14」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
When both the count value of the
The
The data
また、時刻t109からの1クロックサイクルにおいて、アドレス制御部4は、ローアドレスRADとカラムアドレスCAD「C16」とを出力してからアクセス時間経過しているので、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。センスアンプ・センスデータラッチ9は、「H」レベルのラッチコントロール信号LCが入力されてスルー状態になり、カラムデコーダ8により選択された8ワードのデータ「D16−D23」を8ワードデータラッチ11に出力する。このデータ「D16−D23」は、カラムアドレスCAD「C16」により、カラムデコーダ8がメモリバンク7から読み出されたデータから選択した8ワードのデータである。
16ワード境界カウンタ36は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してカウント値を「1」デクリメントしてカウント値を「0」に更新する。
Further, in one clock cycle from time t109, the
When the count value of the
時刻t110において、出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D15」をラッチする。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D15」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
データカウンタ35は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と、16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」の場合に、カウント値を「1」デクリメントして、カウント値を「0」に更新する。なお、データカウンタ35は、以後、内部クロック信号CLKが立ち上がるごとにカウント値を「1」デクリメントする。
アドレス制御部4は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチコントロール信号LCを「L」レベルにして、センスアンプ・センスデータラッチ9に読み出したデータ「D16−D23」をラッチさせる。
At time t110, the
The data counter 35 decrements the count value by “1” and updates the count value to “0” when both the count value of the
The
ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「1」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「H」レベルにして、8ワードデータラッチ11をスルー状態にする。8ワードデータラッチ11は、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されたデータ「D16−D23」をページセレクタ13に出力する。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43から入力されるページコントロール信号「P0」により、8ワードデータとして入力されているデータ「D16−D23」から下位から1番目のデータ「D16」を選択し、ページデータPD[15:0]としてデータ「D16」を出力する。
When both the count value of the
The
時刻t111において、出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D16」をラッチする。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D16」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
アドレスカウンタ33は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」の場合に、内部クロック信号CLKに同期してバーストアドレスBADを「1」インクリメントして更新し、更新したバーストアドレスBADをアドレス制御部4に出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、「C24」を示すカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。
At time t111, the
The
The
ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「0」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「L」レベルにして、8ワードデータラッチ11にデータ「D16−D23」をラッチさせる。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが「P1」に変化したのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」からデータ「D17」を選択して出力する。
The page latch
The
時刻t112から時刻t114までにおいて、出力ラッチ14は、ページセレクタ13が順に出力するページデータPD[15:0]を内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチして順に出力する(「D17」→「D18」→「D19」)。
データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータを順にアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する(「D17」→「D18」→「D19」)。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが変化するのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」からデータ「D18」、「D19」、「D20」と順に選択して、出力する。
From time t112 to time t114, the
The data
The
時刻t114からの1クロックサイクルにおいて、アドレス制御部4は、ローアドレスRADとカラムアドレスCAD「C16」とを出力してからアクセス時間経過しているので、「H」レベルのラッチコントロール信号LCをセンスアンプ・センスデータラッチ9に出力する。センスアンプ・センスデータラッチ9は、「H」レベルのラッチコントロール信号LCが入力されてスルー状態になり、カラムデコーダ8により選択された8ワードのデータ「D16−D23」を8ワードデータラッチ11に出力する。このデータ「D24−D31」は、カラムアドレスCAD「C24」により、カラムデコーダ8がメモリバンク7から読み出されたデータから選択した8ワードのデータである。
In one clock cycle from time t114, the
時刻t115において、アドレス制御部4は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチコントロール信号LCを「L」レベルにする。
また、時刻t115から時刻t117までにおいて、ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが変化するのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」からデータ「D21」、「D22」、「D23」と順に選択して、出力する。
出力ラッチ14は、ページセレクタ13が順に出力するページデータPD[15:0]を内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチして順に出力する(「D20」→「D21」→「D22」)。
データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータを順にアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する(「D20」→「D21」→「D22」)。
At time t115, the
Further, from time t115 to time t117, the
The
The data
時刻t118において、出力ラッチ14は、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D23」を内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期してラッチして出力する。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D23」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「9」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「H」レベルにして、8ワードデータラッチ11をスルー状態にする。8ワードデータラッチ11は、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されるセンスアンプデータSAD[127:0]「D24−D31」をページセレクタ13に8ワードデータWLD[127:0]として出力する。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43が出力するページコントロール信号PC「P0」に応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」のうち下位から1番目のデータ「D24」をページデータPD[15:0]として出力する。
At time t118, the
The page latch
The
時刻t119において、出力ラッチ14は、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して、ページセレクタ13が出力するページデータPD[15:0]「D24」をラッチする。データ出力制御部16は、ウエイト信号生成部44から「H」レベルのアウトプットコントロール信号OPCが入力されている場合に、データセレクタ15を経由して出力ラッチ14に保持されているデータ「D24」をアウトプットデータOUT[15:0]として外部に出力する。
At time t119, the
アドレスカウンタ33は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「8」の場合に、内部クロック信号CLKに同期してバーストアドレスBADを「1」インクリメントして更新し、更新したバーストアドレスBADをアドレス制御部4に出力する。
アドレス制御部4は、アドレスカウンタ33が出力したバーストアドレスBADの変化を検出し、バーストアドレスBADをデコードして、ローアドレスRADをメモリバンク7それぞれが有するローデコーダ5に出力すると共に、「C32」を示すカラムアドレスCADをカラムデコーダ8に出力する。
The
The
ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「8」の場合に、ワードデータラッチ信号DL0〜DL3を「L」レベルにして、8ワードデータラッチ11にデータ「D24−D31」をラッチさせる。
ページセレクタ13は、ページコントロール信号生成部43の出力するページコントロール信号PCが「P1」に変化したのに応じて、8ワードデータWLD[127:0]「D16−D23」のうち下位から2番目のデータ「D25」を選択して出力する。
The page latch
The
(半導体メモリ100の動作2)
次に、図4は、開始アドレスの下位4ビットが「6」の場合におけるバースト読み出し動作の概略を示したタイミングチャートである。
図3に示した半導体メモリ100の動作と異なる動作は、境界カウンタ書込部40による16ワード境界カウンタ値の算出と、16ワード境界信号の変化と、ワードデータラッチ信号DL0〜DL2の変化とである。この違いは、開始アドレスの下位4ビットの値が「2〜7」に該当するためである。
また、図4において、開始アドレスが図3の場合と異なるので、データカウンタ35の初期値と、カラムアドレスCADと、開始アドレス「A6」に対応した読み出されるデータ「D8−13、D6−7」が異なるが、信号が変化するタイミングは、上述の16ワード境界信号、ワードデータラッチ信号DL0〜DL2により制御される8ワードデータラッチ11を除いて同様である。
以下、信号の変化のタイミングが図3と異なる点についてのみ説明する。
(
Next, FIG. 4 is a timing chart showing an outline of the burst read operation when the lower 4 bits of the start address are “6”.
The operations different from those of the
In FIG. 4, since the start address is different from that in FIG. 3, the initial value of the data counter 35, the column address CAD, and the read data “D8-13, D6-7” corresponding to the start address “A6”. However, the timing at which the signal changes is the same except for the 16-word boundary signal and the 8-word data latch 11 controlled by the word data latch signals DL0 to DL2.
In the following, only the difference in signal change timing from FIG. 3 will be described.
時刻t200において、バースト制御部3は、アドレスラッチ2から入力されたラッチアドレスLADの下位4ビットの値が「2〜7」に含まれる場合に、16ワード境界信号を「H」レベルにする。境界カウンタ書込部40は、アドレスバリッド信号ADVB「L」レベルの場合に、内部クロック信号CLKの立ち上がりに同期して16ワード境界カウンタ36に「3」(((ファーストレイテンシサイクル数)−1)−(1回目に読み出すデータのうち有効データ数))を記憶させる。
時刻t210において、ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「9」であり、16ワード境界信号が「L」レベルの場合に、ワードデータラッチ信号DL3を「H」レベルにして、2ワードデータラッチ12−3のみをスルー状態にする。8ワードデータラッチ11は、2ワードデータラッチ12−0〜12−2に保持されているデータ「D8−D13」と、センスアンプ・センスデータラッチ9から入力されたデータ「D14−D15」とをページセレクタ13に出力する。
時刻t211において、ページラッチ信号生成部42は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、かつ、データカウンタ35のカウント値が「8」の場合に、ワードデータラッチ信号DL3を「L」レベルにして、8ワードデータラッチ11にデータ「D8−D15」をラッチさせる。
時刻t218において、バースト制御部3は、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値が「0」であり、且つ、データカウンタ35のカウント値が「1」の場合に、16ワード境界信号を「L」にする。
At time t200, when the value of the lower 4 bits of the latch address LAD input from the
At time t210, the page latch
At time t211, the page latch
At time t218, the
上述のように、半導体メモリ100は、境界カウンタ書込部40が開始アドレスからワード境界ウエイトサイクルに要するクロックサイクル数を決定し、ファーストレイテンシカウンタ34と16ワード境界カウンタ36とを順に動作させてカウントさせ、サイクル制御部52が、ファーストレイテンシカウンタ34のカウント値と16ワード境界カウンタ36のカウント値とが共に「0」になってから、データを外部に出力する制御をする。すなわち、半導体メモリ100は、データの読み出しに際して、開始アドレスから発生するファーストレイテンシとワード境界ウエイトサイクルとに要するサイクル数を算出し、データの出力を算出したサイクル数遅らせて出力するデータを読み出しに費やすことで、データ出力開始の後にワード境界ウエイトサイクルの発生を防いでいる。
これにより、半導体メモリ100は、バースト読み出しの動作において、データの読み出し完了を待つことによるワード境界ウエイトサイクルが発生することなく、データを出力することができる。
有効なデータを連続して出力し、無効なデータが出力されるクロックサイクルが生じなくなることで、半導体メモリ100からデータを受信する外部装置は、半導体メモリとの間でのデータの授受において、出力されているデータが有効か否かを判断する必要がなくなるので、データの授受に関するハンドシェイク回路を簡素化でき、データの転送速度の高速化に対応することが可能となる。
As described above, the
Thereby, the
By eliminating the clock cycle in which valid data is continuously output and invalid data is output, an external device that receives data from the
上述のように半導体メモリ100は動作する、すなわち、バースト読み出し命令が入力されると、当該バースト読み出し命令に含まれる開始アドレスから最初のアドレス境界までの読み出したデータを出力する際に要するサイクルと、予め設定されているファーストレイテンシのサイクルとに応じて、ファーストレイテンシカウンタ34と16ワード境界カウンタ36とのカウント値が設定される。このとき、レイテンシカウンタ書込部37が、ファーストレイテンシカウンタ34にカウント値を書き込み、境界カウンタ書込部40が16ワード境界カウンタ36にカウント値を書き込むことで、バースト読み出し命令に対応するデータの外部への出力を開始するまでのウエイトサイクルを設定する。
As described above, the
また、サイクル制御部52は、アドレス制御部4を介して、バースト読み出し命令が入力されると、開始アドレスから最初のアドレス境界までの読み出したデータをメモリバンク7から連続して読み出して、最初のアドレス境界までの読み出したデータを8ワードデータラッチ11にラッチさせると共に、アドレス境界直後に記憶されているデータの読み出しを行ってセンスアンプ・センスデータラッチ9にラッチさせる。また、サイクル制御部52は、ファーストレイテンシカウンタ34と16ワード境界カウンタ36とのカウント値が共に「0」になると、バースト読み出し命令に対応したデータの出力を開始し、8ワードデータラッチ11にラッチされているデータを順に出力させ、8ワードデータラッチ11に出力すべき有効なデータがなくなると、センスアンプ・センスデータラッチ9にラッチされているデータを8ワードデータラッチ11にラッチさせると共に、後続のデータをメモリバンク7から読み出してセンスアンプ・センスデータラッチ9にラッチさせる。以降、サイクル制御部52は、メモリバンク7から読み出したデータを、センスアンプ・センスデータラッチ9と8ワードデータラッチ11との順にラッチさせて、内部クロック信号CLKに同期して連続したクロックサイクルでデータを順に外部へ出力させる。
In addition, when a burst read command is input via the
なお、境界カウンタ書込部40は、最初のアドレス境界までの読み出したデータを内部クロック信号CLKに同期して連続したクロックサイクルで外部へ出力する間に、最初のアドレス境界直後のデータを読み出せる場合、すなわち、最初のアドレス境界までの読み出したデータを外部へ出力するのに要するサイクル数(第1のサイクル数)が、最初のアドレス境界直後に記憶されているデータをメモリバンク7から読み出して8ワードデータラッチ11にラッチさせるまでに要するサイクル数(第2のサイクル数)以上の場合、カウント値として「0」を16ワード境界カウンタ36に書き込む。
一方、境界カウンタ書込部40は、最初のアドレス境界までの読み出したデータを内部クロック信号CLKに同期して連続したクロックサイクルで外部へ出力する間に、最初のアドレス境界直後のデータを読み出せない場合、すなわち、第1のサイクル数が第2のサイクル数より小さい場合、第1のサイクル数と第2のサイクル数との差をカウント値として16ワード境界カウンタ36に書き込む。
また、レイテンシカウンタ書込部37は、バースト読み出し命令が入力されてから、当該命令に対応する最初のデータがメモリ素子から読み出されるのに要する時間(アクセス時間)に対するクロックサイクル数をファーストレイテンシカウンタ34にカウント値として書き込む。
The boundary
On the other hand, the boundary
In addition, the latency
図5は、開始アドレスの下位4ビットの値それぞれに対して、有効データ数と、データの出力開始までの総ウエイトサイクル数とを示す図である。また、総ウエイトサイクル数は、ファーストレイテンシが「2」から「8」までのそれぞれの場合(図においては、wait2、…、wait8と記載)について示している。
「1st」は、最初の16ワード境界前の1回目に読み出されるブロックにおいて有効なデータのワード数であり、「2nd」は、最初の16ワード境界前の2回目に読み出されるブロックにおいて有効なデータのワード数である。
また、「境界前」は、最初の16ワード境界前のブロックにおける有効なデータのワード数、すなわち「1st」と「2nd」との和である。
図5に示されるとおり、ファーストレイテンシが6サイクル、開始アドレスの下位4ビットが「14」の場合(図3)、総ウエイトサイクル数は、8サイクルである。また、ファーストレイテンシが6サイクル、開始アドレスの下位4ビットが「6」の場合(図4)、総ウエイトサイクル数は、8サイクルである。
FIG. 5 is a diagram showing the number of valid data and the total number of wait cycles until the start of data output, for each value of the lower 4 bits of the start address. The total number of wait cycles is shown for each case where the first latency is “2” to “8” (indicated as wait2,..., Wait8 in the figure).
“1st” is the number of words of valid data in the first block read before the first 16-word boundary, and “2nd” is valid data in the second block read before the first 16-word boundary. Is the number of words.
“Before boundary” is the number of valid data words in the block before the first 16 word boundary, that is, the sum of “1st” and “2nd”.
As shown in FIG. 5, when the first latency is 6 cycles and the lower 4 bits of the start address are “14” (FIG. 3), the total number of wait cycles is 8 cycles. When the first latency is 6 cycles and the lower 4 bits of the start address are “6” (FIG. 4), the total number of wait cycles is 8 cycles.
100…半導体メモリ
1…入力バッファ、2…アドレスラッチ、3…バースト制御部
4…アドレス制御部、5…ローデコーダ、6…メモリセルアレイ
7、7−0、7−1、7−n…メモリバンク
8…カラムデコーダ、9…センスアンプ・センスデータラッチ
10…イネーブル制御部、11…8ワードデータラッチ
12−0…2ワードデータラッチ
12−1…2ワードデータラッチ
12−2…2ワードデータラッチ
12−3…2ワードデータラッチ
13…ページセレクタ、14…出力ラッチ、15…データセレクタ
16…データ出力制御部、17…レディ出力制御部
31…ファーストレイテンシレジスタ、32…有効データレジスタ
33…アドレスカウンタ、34…ファーストレイテンシカウンタ
35…データカウンタ、36…16ワード境界カウンタ
37…レイテンシカウンタ書込部、38…有効データレジスタ書込部
39…データカウンタ書込部、40…境界カウンタ書込部
41…アドレス変化検知部、42…ページラッチ信号生成部
43…ページコントロール信号生成部、44…ウエイト信号生成部
51…サイクルカウント部、52…サイクル制御部
BAD…バーストアドレス、LAD…ラッチアドレス
AD…アドレス、RAD…ローアドレス、CAD…カラムアドレス
CLK…内部クロック信号
ADVB…アドレスバリッド信号、ALAT…アドレスラッチ信号
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記バースト読み出し命令が入力されると、該バースト読み出し命令に対応する開始アドレスから最初のアドレス境界までの前記メモリ領域から読み出した第1のデータを出力する際に要するクロックサイクル数と、予め設定されているファーストレイテンシとに応じてウエイトサイクルを設定すると共に、設定した該ウエイトサイクルを前記クロック信号に同期してカウントするサイクルカウント部と、
前記バースト読み出し命令が入力されると、前記第1のデータの前記メモリ領域からの読み出しと、前記最初のアドレス境界直後に記憶されている第2のデータの前記メモリ領域からの読み出しとを連続して行い、前記サイクルカウント部のカウントが終了すると、前記第1のデータと前記第2のデータとを前記クロック信号に同期して連続したクロックサイクルで外部へのデータ出力を開始させるサイクル制御部と、
を備え、
前記アドレス境界は、
前記メモリセルアレイの構成により、1回の前記データの読み出しに含めることができないアドレスの境界である
ことを特徴とする半導体メモリ。 A semiconductor memory having a burst read function for sequentially outputting data stored in a continuous memory area of a provided memory cell array in synchronization with an input clock signal,
When the burst read command is input, the number of clock cycles required to output the first data read from the memory area from the start address corresponding to the burst read command to the first address boundary is set in advance. A cycle cycle unit configured to set a wait cycle according to the first latency and to count the set wait cycle in synchronization with the clock signal;
When the burst read command is input, the reading of the first data from the memory area and the reading of the second data stored immediately after the first address boundary are continuously performed. A cycle control unit configured to start outputting data to the outside in successive clock cycles in synchronization with the clock signal when the cycle count unit finishes counting; ,
With
The address boundary is
A semiconductor memory, which is an address boundary that cannot be included in one reading of the data due to the configuration of the memory cell array.
前記ファーストレイテンシを前記クロック信号に同期してカウントするファーストレイテンシカウンタと、
前記ファーストレイテンシのサイクル数と、前記第1のデータの出力に要するサイクル数とに基づいて、前記バースト読み出しに対応する前記データを外部へ出力するタイミングを前記クロック信号に同期してカウントする境界レイテンシカウンタと、
を備え、
前記ファーストレイテンシカウンタと前記境界レイテンシカウンタとを順に動作させて、前記バースト読み出し命令が入力されてから、該命令に対応したデータの出力を開始するまでのウエイトサイクルをカウントし、
前記境界レイテンシカウンタがカウントする値は、
前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数以上の場合、「0」であり、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数が、前記第2のデータを読み出すサイクル数より小さい場合、前記第1のデータを出力する際に要するサイクル数と前記第2のデータを前記メモリ領域から読み出す時間に対応するサイクル数との差である、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ。 The cycle count unit
A first latency counter that counts the first latency in synchronization with the clock signal;
Based on the number of cycles of the first latency and the number of cycles required to output the first data, boundary latency for counting the timing of outputting the data corresponding to the burst read to the outside in synchronization with the clock signal A counter,
With
The first latency counter and the boundary latency counter are operated in order to count the wait cycle from when the burst read command is input until the output of data corresponding to the command is started,
The value counted by the boundary latency counter is:
When the number of cycles required to output the first data is equal to or greater than the number of cycles corresponding to the time for reading the second data from the memory area, the number is 0, and the first data is output. When the number of cycles required for reading the second data is smaller than the number of cycles for reading the second data, the number of cycles required for outputting the first data and the cycle corresponding to the time for reading the second data from the memory area The difference with the number,
The semiconductor memory according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体メモリ。 The semiconductor memory according to claim 2, wherein the first latency is set according to a cycle of the clock signal and a data read time of the memory cell array.
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の半導体メモリ。 4. The semiconductor memory according to claim 2, wherein the boundary latency counter is set with the boundary latency according to a lower bit of an address included in the burst read instruction. 5.
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