JP5353681B2 - メモリインターフェース回路 - Google Patents
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また、半導体記憶装置には、メモリセルアレイ中のレギュラービット領域に加えて、パリティビット用の専用領域を備えることによって、ECC機能を持たせたメモリがある。この場合、ワード線上のレギュラー領域の1ビットエラーは、同ワード線上のパリティビット領域に記憶したパリティビットを使って救済されるようになっている。
図1において、インターフェース回路としてのメモリインターフェース1は、コアロジック2(CPU)と半導体メモリ3との間に設けられている。メモリインターフェース1は、コマンドバッファ1a、アドレスバッファ1b、割付回路1cを有している。
従って、本実施形態では、ライトデータWDは、図3に示すように、8ビットのレギュラービットD1〜D8と、4ビットのパリティビットD9〜D12とからなる12ビットのビットデータで構成される。
図2は、半導体メモリ3のメモリセルアレイ5を説明するための模式図を示す。本実施形態では、メモリセルアレイ5は、12ビットの書込ビットD1〜D12からなるライトデータWDに対応して、12本のビット線BL1〜BL12と、n本(本実施形態では8本)のワード線WL1〜WL8が格子状に配線され、その交差する部分にメモリセルCがそれぞれ形成されている。
書込回路部10は、ライトデータバッファ11、第1パリティビット生成回路12、ライト用レギュラービットバッファ13、ライト用パリティビットバッファ14、ライト用データ領域判定回路15を有している。
ライト用データ領域判定回路15は、各ビット線BL1〜BL12と接続されている。ライト用データ領域判定回路15は、入力したライトデータWDを構成する12ビットの各書込ビットD1〜D12を、ヒューズ回路7からのビット線選択情報SLに基づいて、その配列順序を並び換えて、対応するビット線BL1〜BL12にそれぞれ出力するようになっている。
例えば、図2に示すように、メモリセルアレイ5において、1行目のパリティビット専用領域Z2の第11ビット線BL11上のメモリセルC1、3行目のレギュラービット専用領域Z1の第4ビット線BL4上のメモリセルC2、6行目のパリティビット専用領域Z2の第10ビット線BL10上のメモリセルC3、及び、7行目のパリティビット専用領域Z2の第9ビット線BL9上のメモリセルC4が不良メモリセルであるとする。
(ライト用データ領域判定回路15)
図6に示すように、ライト用データ領域判定回路15は、第1〜第4ライト用ビットシフト回路31〜34を有している。
(第1ライト用ビットシフト回路31)
第1ライト用ビットシフト回路31は、並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では9個のフリップフロップ回路(FF回路)31a〜31iからなる9ビットシフトレジスタで構成されている。第1ライト用ビットシフト回路31は、各FF回路31a〜31iに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、後段のFF回路(9番目のFF回路31iは先頭のFF回路31a)にシフトする。
(第2ライト用ビットシフト回路32)
第2ライト用ビットシフト回路32は、同じく並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では10個のFF回路32a〜32jからなる10ビットシフトレジスタで構成されている。第2ライト用ビットシフト回路32は、各FF回路32a〜32jに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、後段のFF回路(10番目のFF回路32jは先頭のFF回路32a)にシフトする。
(第3ライト用ビットシフト回路33)
第3ライト用ビットシフト回路33は、同じく並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では11個のフリップフロップ回路(FF回路33a〜33k)からなる11ビットシフトレジスタで構成されている。第3ライト用ビットシフト回路33は、各FF回路33a〜33kに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、後段のFF回路(11番目のFF回路33kは先頭のFF回路33a)にシフトする。
(第4ライト用ビットシフト回路34)
第4ライト用ビットシフト回路34は、同じく並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では12個のFF回路34a〜34lからなる12ビットシフトレジスタで構成されている。第4ライト用ビットシフト回路34は、各FF回路34a〜34lに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、後段のFF回路(12番目のFF回路34lは先頭のFF回路34a)にシフトする。また、FF回路34a〜34lの各出力端子は、それぞれ対応するビット線BL1〜BL12に接続されている。
(リード用データ領域判定回路21)
図7に示すように、リード用データ領域判定回路21は、第1〜第4リード用ビットシフト回路41〜43を有している。
(第1リード用ビットシフト回路41)
第1リード用ビットシフト回路41は、並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では12個のフリップフロップ回路(FF回路)41a〜41lからなる12ビットシフトレジスタで構成されている。第1リード用ビットシフト回路41は、各FF回路41a〜41lに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、前段のFF回路(先頭のFF回路41aは12番目のFF回路41l)にシフトする。
(第2リード用ビットシフト回路42)
第2リード用ビットシフト回路42は、同じく並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では11個のFF回路42a〜42kからなる11ビットシフトレジスタで構成されている。第2リード用ビットシフト回路42は、各FF回路42a〜42kに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、前段のFF回路(1番目のFF回路42aは11番目のFF回路42k)にシフトする。
(第3リード用ビットシフト回路43)
第3リード用ビットシフト回路43は、同じく並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では10個のFF回路43a〜43jからなる10ビットシフトレジスタで構成されている。第3リード用ビットシフト回路43は、各FF回路43a〜43jに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、前段のFF回路(1番目のFF回路43aは10番目のFF回路43j)にシフトする。
(第4リード用ビットシフト回路44)
第4リード用ビットシフト回路44は、同じく並列入力並列出力形の環状シフトレジスタであって、本実施形態では9個のFF回路44a〜44iからなる9ビットシフトレジスタで構成されている。第4リード用ビットシフト回路44は、各FF回路44a〜44iに入力されたビットデータを、クロック信号CLKに応答して、前段のFF回路(1番目のFF回路44aは9番目のFF回路44i)にシフトする。
そして、第4リード用ビットシフト回路44は、1番目のFF回路44aにシフトされたビットデータ(パリティビットD12)をリード用パリティビットバッファ23に出力する。また、第4リード用ビットシフト回路44は、2番目のFF回路44bから9番目のFF回路44iの各ビットデータを、リード用レギュラービットバッファ22に出力するようになっている。
(1)本実施形態によれば、書込回路部10(ライト用データ領域判定回路15)にて、不良メモリセルが形成されていない正常なメモリセルCが形成されているビット線に、ライトデータWD中の4ビットのパリティビットD9〜D12を出力するようにした。
(2)本実施形態によれば、読出回路部20(リード用データ領域判定回路21)にて、各ビット線から読み出されたリードデータRDのビットデータの配置を、半導体メモリ3に書き込む前のライトデータWDの各ビットデータの配置に並び直した。
(3)本実施形態によれば、読出回路部20において、リード用データ領域判定回路21が抽出したレギュラービットD1〜D8を使って第2パリティビット生成回路24にて新たなパリティビット(生成パリティビット)D9〜D12を生成した。そして、リード用データ領域判定回路21が抽出したパリティビット(抽出パリティビット)D9〜D12と、生成パリティビットD9〜D12とを比較するようにした。
・上記実施の形態では、ユーザデータDuを8ビットのレギュラービットD1〜D8にて構成するとともに、パリティデータDpを4ビットのパリティビットD9〜D12で構成したが、ユーザデータDu及びパリティデータDpのビット数は特に限定されるものではなく、適宜変更して実施してもよい。
1c 割付回路
2 コアロジック
3 半導体メモリ(半導体記憶装置)
5 メモリセルアレイ
7 ヒューズ回路
10 書込回路部
11 ライトデータバッファ
12 第1パリティビット生成回路(第1のパリティ生成回路)
13 ライト用レギュラービットバッファ
14 ライト用パリティビットバッファ
15 ライト用データ領域判定回路
20 読出回路部
21 リード用データ領域判定回路
22 リード用レギュラービットバッファ
23 リード用パリティビットバッファ
24 第2パリティビット生成回路(第2のパリティ生成回路部)
25 パリティビット比較回路(比較判定回路部)
26データ修正回路(データ修正回路部)
27 リードデータバッファ
31〜34 第1〜第4ライト用ビットシフト回路
41〜43 第1〜第4リード用ビットシフト回路
BL1〜BL12 第1〜第12ビット線
C メモリセル
C1〜C4 不良メモリセル
D1〜D8 レギュラービットデータ
D9〜D12 パリティビットデータ
Du ユーザデータ
Dp パリティデータ
RD リードデータ
SL ビット線選択情報(ビット線情報)
WD ライトデータ
Claims (6)
- 外部から入力されるレギュラービットデータに基づいて、前記レギュラービットデータに対する第1のパリティビットデータを生成する第1のパリティ生成回路と、
半導体記憶装置の各ビット線に不良メモリセルが接続されているか否かを示すビット線情報に基づいて、前記レギュラービットデータと前記第1のパリティビットデータとを含むライトデータの各ビットデータの順番を並び換え、並び換えた前記ライトデータに含まれる前記第1のパリティビットデータを、前記各ビット線のうちの前記不良メモリセルが接続されていないビット線に出力する書込回路部を有し、
前記書込回路部は、前記ビット線情報に基づいて、前記ライトデータの各ビットデータの順番をシフトして並び換える第1の並び換え回路を有することを特徴とするメモリインターフェース回路。 - 前記第1の並び換え回路は、前記第1のパリティビットデータがnビット(nは自然数)の場合にn個のシフトレジスタを有し、
前記n個のシフトレジスタの内の第1のシフトレジスタは、前記第1のパリティビットデータの内の第1のビットと前記レギュラービットデータとを、前記ビット線情報に基づいてシフトして並び換えて第1のビットデータを出力し、
前記n個のシフトレジスタの内の第mのシフトレジスタ(mは2〜nの自然数)は、前記第1のパリティビットデータの内の第mビットと、第(m−1)のビットデータとを、前記ビット線情報に基づいてシフトして並び換えて第mのビットデータを出力することを特徴とする請求項1に記載のメモリインターフェース回路。 - 前記第1のシフトレジスタは、
前記第1のビットと前記レギュラービットデータとを、前記ビット線情報に基づいて決定されたビットの数だけシフトして並び換えて前記第1のビットデータを出力し、
前記第mのシフトレジスタは、
前記第mビットと、前記第(m−1)のビットデータとを、前記ビット線情報に基づいて決定されたビットの数だけシフトして並び換えて前記第mのビットデータを出力することを特徴とする請求項2に記載のメモリインターフェース回路。 - 前記第1の並び換え回路は、前記第1のパリティビットデータが4ビットの場合に第1乃至第4のシフトレジスタを有し、
前記第1のシフトレジスタは、前記第1のパリティビットデータの内の第1のビットと前記レギュラービットデータとを、前記ビット線情報に基づいてシフトして並び換えて第1のビットデータを出力し、
前記第2のシフトレジスタは、前記第1のパリティビットデータの内の第2のビットと前記第1のビットデータとを、前記ビット線情報に基づいてシフトして並び換えて第2のビットデータを出力し、
前記第3のシフトレジスタは、前記第1のパリティビットデータの内の第3のビットと前記第2のビットデータとを、前記ビット線情報に基づいてシフトして並び換えて第3のビットデータを出力し、
前記第4のシフトレジスタは、前記第1のパリティビットデータの内の第4のビットと前記第3のビットデータとを、前記ビット線情報に基づいてシフトして並び換えて第4のビットデータを出力する
ことを特徴とする請求項1に記載のメモリインターフェース回路。 - 前記各ビット線から出力される各ビットデータがリードデータとして入力され、前記ビット線情報に基づいて、前記リードデータの各ビットデータの順番を並び換えて、前記レギュラービットデータと前記第1のパリティビットデータを出力する読出回路部を有し、
前記読出回路部は、前記ビット線情報に基づいて、前記リードデータの各ビットデータの順番をシフトして並び換える第2の並び換え回路を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のメモリインターフェース回路。 - 前記読出回路部は、
並び換えた前記リードデータから抽出したレギュラービットデータに基づいて、第2のパリティビットデータを生成する第2のパリティ生成回路部と、
並び換えた前記リードデータから抽出した第1のパリティビットデータと、前記第2のパリティ生成回路部が生成した第2のパリティビットデータを比較して、一致するか否かを判定する比較判定回路部と、
前記比較判定回路部が一致しないと判定したとき、前記抽出した第2のパリティビットデータに基づいて、前記抽出したレギュラービットデータをエラー訂正するデータ修正回路部と
を備えたことを特徴とする請求項5に記載のメモリインターフェース回路。
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