JP5431028B2 - Semiconductor memory device - Google Patents

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Description

本発明は、クロック信号に同期してパイプライン方式でリード・ライト動作を行う半導体記憶装置に関し、例えばシンクロナスDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ)またはダブルデータレート・シンクロナスDRAM等に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor memory device that performs a read / write operation in a pipeline manner in synchronization with a clock signal, and is applied to, for example, a synchronous DRAM (dynamic random access memory) or a double data rate synchronous DRAM. Related to effective technology.

近年、プロセッサの急速な動作周波数の向上に伴い、DRAMに対する要求はアクセス時間の短縮だけでなく、データ転送速度の高速化要求も高まってきた。それに伴い、クロック信号(以下、クロックと略す)に同期して動作するシンクロナスDRAMが開発され、さらなる高速化のためクロックの立上がりと立下がりのそれぞれにおいてデータを入出力するDDR(ダブルデータレート)方式のシンクロナスDRAM等が提案され、DRAMの主流となりつつある。 In recent years, with the rapid improvement of the operating frequency of processors, the demand for DRAM has not only shortened the access time but also the demand for higher data transfer speed. Along with this, a synchronous DRAM that operates in synchronization with a clock signal (hereinafter abbreviated as a clock) has been developed, and DDR (Double Data Rate) that inputs and outputs data at the rising and falling edges of the clock for further higher speed. A synchronous DRAM of the type has been proposed and is becoming the mainstream of DRAM.

図29には、従来のダブルデータレート・シンクロナスDRAMの一般的な構成を、また図30にはその読み出し時のタイミングチャートを、さらに図31には書込み時のタイミングチャートを示す。このような構成を有するダブルデータレート・シンクロナスDRAMは、1999 アイ・エス・エス・シー・シーダイジェスト オブ テクニカルペーパーズの第412頁〜第413頁(1999 IEEE Internal Solid−State CircuitConference WP24.2 "A 2.5V 333Mb/s/pin 1Gb Double Data Rate SDRAM"、p.412−p.413)等に開示されている。   FIG. 29 shows a general configuration of a conventional double data rate synchronous DRAM, FIG. 30 shows a timing chart at the time of reading, and FIG. 31 shows a timing chart at the time of writing. The double data rate synchronous DRAM having such a structure is disclosed in pages 1999 to 413 (1999 IEEE Internal Solid-State Circuit Conferencing WP24.2 ", 1999 IS C. Digest of Technical Papers. A 2.5V 333 Mb / s / pin 1 Gb Double Data Rate SDRAM ", p.412-p.413).

図29に示される従来の半導体記憶装置は、メモリセルアレイ123と、外部から入力されるアドレスをラッチするアドレスバッファ101と、前記アドレスバッファ101により取り込まれたアドレスをラッチするアドレスレジスタ103と、行アドレスをデコードしてワード線を選択する行アドレスデコーダ109と、列アドレスをデコードしてビット線を選択する列アドレスデコーダ116と、前記アドレスバッファ101の出力を受けて行アドレスを前記行アドレスデコーダ109に伝える行アドレスラッチ104と、内部で列アドレスを変更する列アドレスカウンタ111と、前記アドレスバッファ101の出力を受けて列アドレスを前記列アドレスカウンタ111に伝える列アドレスラッチ110と、外部からの制御信号を受けて内部の制御信号を生成するコマンドデコーダ102と、前記メモリセルアレイ123から読み出されたデータを外部に出力する出力バッファ120と、前記出力バッファ120から出力されるデータのタイミングを制御する出力クロック生成回路119と、外部から入力されるデータを受ける入力バッファ121と、前記メモリセルアレイ123から読み出されたデータを前記出力バッファ120に伝える、または前記入力バッファ121からのデータを前記メモリセル123に書き込む読み出し/書き込み回路117などから構成されている。シンクロナスDRAMの特徴の1つは、コマンドコード(以下、単にコマンドと称する)によって、CASレイテンシ(カラムアドレスが取り込まれてからリードデータが出力されるまでのクロックサイクル数)を設定できる点がある。   A conventional semiconductor memory device shown in FIG. 29 includes a memory cell array 123, an address buffer 101 that latches an externally input address, an address register 103 that latches an address fetched by the address buffer 101, and a row address. The row address decoder 109 for selecting the word line by decoding the column address, the column address decoder 116 for selecting the bit line by decoding the column address, and the row address decoder 109 receiving the output of the address buffer 101 A row address latch 104 for transmitting information, a column address counter 111 for changing a column address internally, a column address latch 110 for receiving the output of the address buffer 101 and transmitting the column address to the column address counter 111, and an external control signal Receive A command decoder 102 that generates an internal control signal, an output buffer 120 that outputs data read from the memory cell array 123 to the outside, and an output clock generation circuit that controls the timing of data output from the output buffer 120 119, an input buffer 121 that receives externally input data, and a read that transmits data read from the memory cell array 123 to the output buffer 120 or writes data from the input buffer 121 to the memory cell 123 / Write circuit 117 and the like. One of the features of the synchronous DRAM is that CAS latency (the number of clock cycles from when a column address is fetched until read data is output) can be set by a command code (hereinafter simply referred to as a command). .

図29のDRAMにおけるデータの読み出し動作を図30を参照して説明する。図30は、動作開始を指示するACTVコマンドから読出しまたは書込みを指示するREADコマンドまたはWRITEコマンド(以下、両コマンドを区別しない場合はカラムコマンドと称する)までのクロックサイクル数(tRCD)が2サイクル、CASレイテンシCLが2サイクルの場合のタイミングチャートである。図30に示されているように、ACTVコマンドが投入されると同時に行アドレスがアドレスバッファ101から内部に取り込まれ、ACTVコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたACLKでアドレスレジスタ103にラッチされる。さらに、ACTVコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されるクロックRCLKによって行アドレスが行アドレスラッチ104にラッチされる。その後、行アドレス信号は行デコーダ109にてデコードされ、行アドレスの値に応じたワード線を選択する。ワード線が選択されると、選択されたワード線につながるメモリセルからビット線へとデータが出力される。十分にビット線にデータが出力されたところで、センスアンプが起動され、ビット線電位が増幅される。   A data read operation in the DRAM of FIG. 29 will be described with reference to FIG. FIG. 30 shows that the number of clock cycles (tRCD) from the ACTV command instructing operation start to the READ command or WRITE command instructing reading or writing (hereinafter referred to as a column command when both commands are not distinguished) is two cycles. It is a timing chart in case CAS latency CL is 2 cycles. As shown in FIG. 30, at the same time when the ACTV command is input, the row address is fetched from the address buffer 101 and latched in the address register 103 by ACLK output from the command decoder 102 in response to the ACTV command. The Further, the row address is latched in the row address latch 104 by the clock RCLK output from the command decoder 102 in response to the ACTV command. Thereafter, the row address signal is decoded by the row decoder 109 to select a word line corresponding to the value of the row address. When the word line is selected, data is output from the memory cell connected to the selected word line to the bit line. When data is sufficiently output to the bit line, the sense amplifier is activated and the bit line potential is amplified.

ACTVコマンドが投入されてから、2サイクル後にREADコマンドが投入される。それと同時に列アドレスがアドレスバッファ101から内部に取り込まれ、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたクロックACLKでアドレスレジスタ103にラッチされる。さらに、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたクロックYCLK1で列アドレスが列アドレスラッチ110にラッチされる。その後、列アドレス信号は列アドレスカウンタ111を通り、列デコーダ116にてデコードされて、列アドレスの値に応じたビット線を選択する。このとき、ビット線がセンスアンプにより十分に増幅されていることが、ビット線を選択できる条件になる。ビット線選択後、ビット線のデータは読み出し回路117を通り、出力バッファ120から外部に出力される。このとき、読み出しデータが出力バッファ120から外部に出力されるタイミングは、出力クロック生成回路119から生成されたQCLK1によって決められる。また、ダブルデータレート・シンクロナスDRAMでは、読み出し回路117から出力バッファ120へ出力ビット数(n)の2倍の2nビットのデータが読み出され、クロックの立上りと立下りのそれぞれのエッジに同期してnビットずつデータが出力される。なお、図30において、列デコーダ入力とカラムセレクト信号が2つずつ示されているのは、バーストモードなどで列アドレスカウンタ111により連続したアドレスが生成されそれに基づいてリード動作をする場合を示しているためである。   A READ command is input two cycles after the ACTV command is input. At the same time, the column address is taken in from the address buffer 101 and latched in the address register 103 by the clock ACLK output from the command decoder 102 in response to the READ command. Further, the column address is latched in the column address latch 110 by the clock YCLK 1 output from the command decoder 102 in response to the READ command. Thereafter, the column address signal passes through the column address counter 111 and is decoded by the column decoder 116 to select a bit line corresponding to the value of the column address. At this time, the bit line is sufficiently amplified by the sense amplifier is a condition for selecting the bit line. After the bit line is selected, the data on the bit line passes through the read circuit 117 and is output from the output buffer 120 to the outside. At this time, the timing at which the read data is output to the outside from the output buffer 120 is determined by QCLK1 generated from the output clock generation circuit 119. In the double data rate synchronous DRAM, 2n-bit data, which is twice the number of output bits (n), is read from the read circuit 117 to the output buffer 120, and is synchronized with the rising and falling edges of the clock. Thus, data is output every n bits. In FIG. 30, two column decoder inputs and two column select signals are shown when a continuous address is generated by the column address counter 111 in a burst mode or the like and a read operation is performed based thereon. Because it is.

図31には図29のDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクルの場合のデータ書込み時のタイミングチャートを示す。図31に示されているように、書込み時にはACTVコマンドが投入されるのと同時に行アドレスが内部に取り込まれ、行デコーダ109で行アドレスがデコードされてワード線が選択され、メモリセルのデータがビット線に出力される。十分にビット線が開いたところで、センスアンプが起動され、ビット線電位が増幅される。   FIG. 31 shows a timing chart at the time of data writing when tRCD is 2 cycles and CAS latency is 2 cycles in the DRAM of FIG. As shown in FIG. 31, at the time of writing, an ACTV command is input, and at the same time, a row address is taken in, a row address is decoded by a row decoder 109, a word line is selected, and data in a memory cell is stored. Output to the bit line. When the bit line is sufficiently opened, the sense amplifier is activated and the bit line potential is amplified.

また、ACTVコマンドが投入されてから、2サイクル後にWRITEコマンドが投入され、WRITEコマンドが投入されるのと同時に列アドレスが内部に取り込まれる。その後、読み出し時と同様に列アドレスがデコードされてビット線が選択される。書込みデータは、WRITEコマンドが投入されてから(CASレイテンシ−1)=1サイクルで外部より取り込まれる。このとき、ダブルデータレート・シンクロナスDRAMではクロックの立上りと立下りの両エッジでそれぞれnビットの書込みデータが入力バッファ121により内部に取り込まれ、2nビットとして書込み回路117を通してメモリセルアレイ123へと送られ、選択されたビット線を通して、メモリセルへと書込まれる。   In addition, a WRITE command is input after two cycles from the input of the ACTV command, and the column address is taken in at the same time as the WRITE command is input. Thereafter, the column address is decoded and the bit line is selected in the same manner as in reading. Write data is fetched from the outside in (CAS latency-1) = 1 cycle after the WRITE command is input. At this time, in the double data rate synchronous DRAM, n bits of write data are taken in by the input buffer 121 at both rising and falling edges of the clock, and are sent to the memory cell array 123 through the write circuit 117 as 2n bits. Then, data is written into the memory cell through the selected bit line.

1999 アイ・エス・エス・シー・シーダイジェスト オブ テクニカルペーパーズの第412頁〜第413頁(1999 IEEE Internal Solid−State CircuitConference WP24.2 "A 2.5V 333Mb/s/pin 1Gb Double Data Rate SDRAM"、p.412−p.413)1999 IS C. Sea Digest of Technical Papers, pages 412 to 413 (1999 IEEE Internal Solid-State Circuit Conference WP24.2 “A 2.5V 333 Mb / s / pin 1 Gb Double D DRAM D , P.412-p.413)

前記したダブルデータレート・シンクロナスDRAMは、クロックの立上りと立下りの両エッジでそれぞれリードデータの出力とライトデータの取込みを行なうため、データ転送速度が向上されるという利点を有するものの、コマンドに関しては図30や図31に示されているように、ACTVコマンド入力からカラムコマンドの入力まで1サイクル空いてしまうためコマンドの転送効率が低く、コマンドを出力するCPUはACTVコマンド出力後1サイクル待機してからカラムコマンドを出力することとなるため、システム全体の性能が充分に上がらないという不具合がある。 The double data rate synchronous DRAM described above has the advantage of improving the data transfer speed because it outputs the read data and takes in the write data at both the rising and falling edges of the clock. As shown in FIG. 30 and FIG. 31, one cycle is free from ACTV command input to column command input, so the command transfer efficiency is low, and the CPU that outputs the command waits for one cycle after the ACTV command is output. Since the column command is output after that, there is a problem that the performance of the entire system is not sufficiently improved.

そこで、ACTVコマンド投入後に投入されるカラムコマンドの投入タイミングを1サイクル前倒しにして投入する方式のシンクロナスDRAMについて検討した。カラムコマンドの投入タイミングを1サイクル前倒しすることで、CPUは1サイクル早く他の処理へ移行することができるようになるため、システム全体の性能が向上するという利点がある。しかも、この場合、前倒しのレイテンシを可変とすることで、各種システムへの対応が可能となる。   In view of this, a synchronous DRAM in which the column command input timing after input of the ACTV command is input one cycle ahead of time was studied. By moving the column command input timing forward by one cycle, the CPU can shift to another process earlier by one cycle, which has the advantage of improving the performance of the entire system. In addition, in this case, it is possible to cope with various systems by making the forward latency variable.

しかしながら、このような、カラムコマンドの前倒し投入を実現するには、図29に示されているような構成のダブルデータレート・シンクロナスDRAM等では不可能であることが分かった。具体的には、READコマンドが前倒しに投入されることにより、列アドレスも前倒しに投入されてしまい、センスアンプでビット線のデータが増幅される前に、ビット線が選択されることになる。この結果、正しいデータが読み出されない。また、WRITEコマンドが前倒しに投入されることにより、書き込み回路に正しい書き込みデータが入力される前に、ビット線が選択されることになり、正しいデータが書き込まれないためである。   However, it has been found that such a double command rate synchronous DRAM having a configuration as shown in FIG. 29 is impossible to realize the column command advance input. Specifically, when the READ command is input in advance, the column address is also input in advance, and the bit line is selected before the bit line data is amplified by the sense amplifier. As a result, correct data cannot be read. Further, when the WRITE command is put forward, the bit line is selected before correct write data is input to the write circuit, and correct data is not written.

本発明の目的は、読出しコマンドや書込みコマンドが前倒しに投入され、列アドレスが前倒しに投入された場合でも、正しいデータの読出しおよび書込みが可能なクロック同期型の半導体記憶装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a clock synchronous semiconductor memory device capable of reading and writing correct data even when a read command or a write command is input in advance and a column address is input in advance. .

この発明の他の目的は、サイクル時間を短縮してデータ転送速度を高速化することができるクロック同期型の半導体記憶装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a clock synchronous semiconductor memory device capable of shortening cycle time and increasing data transfer speed.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、下記のとおりである。   Outlines of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.

前記目的を達成するために、本発明に係る半導体記憶装置は、ダブルデータレート・シンクロナスDRAMのような半導体メモリにおいて、読出しまたは書込みコマンドの投入サイクルを指定する値(前倒しレイテンシ)を設定可能なレジスタを設けるとともに、列アドレスラッチ回路と列デコーダの間の列アドレス系の信号経路上に、前記レジスタに設定された前倒しレイテンシに応じて所定のサイクル時間だけ信号を遅延させるためのタイミング調整用レジスタを設けるようにした。   In order to achieve the above object, a semiconductor memory device according to the present invention can set a value (forward latency) for designating a read or write command input cycle in a semiconductor memory such as a double data rate synchronous DRAM. A timing adjusting register for providing a register and delaying a signal by a predetermined cycle time in accordance with the advance latency set in the register on a column address signal path between the column address latch circuit and the column decoder It was made to provide.

すなわち、メモリセルが接続されたワード線とビット線を有するメモリセルアレイと、外部から入力される行アドレスをラッチする行アドレスラッチ回路と、行アドレスをデコードして前記メモリセルアレイ内のワード線を選択する行デコーダと、外部から入力される列アドレスをラッチする列アドレスラッチ回路と、列アドレスをデコードして前記メモリセルアレイ内のビット線を選択する列デコーダと、前記メモリセルアレイから読み出されたデータを外部に出力する出力バッファと、外部から入力されるデータを取り込む入力バッファと、前記入力バッファおよび出力バッファにおけるデータの取込みタイミングおよびデータの出力タイミングを指定する値を設定可能な第1のレジスタとを備え、前記入力バッファおよび出力バッファは前記第1のレジスタに設定された値に応じて動作のタイミングが決定されるように構成されてなる半導体記憶装置において、データの読出し指令または書込み指令の投入タイミングを指定する値を設定可能な第2のレジスタを設けるとともに、前記列アドレスラッチ回路と前記列デコーダとの間の列アドレス系信号経路上には、前記第2のレジスタに設定された値に応じて所定の時間だけ信号を遅延させるためのタイミング調整回路を設けたものである。   That is, a memory cell array having a word line and a bit line to which a memory cell is connected, a row address latch circuit for latching a row address inputted from the outside, and selecting a word line in the memory cell array by decoding the row address A row decoder for latching, a column address latch circuit for latching a column address inputted from the outside, a column decoder for decoding a column address and selecting a bit line in the memory cell array, and data read from the memory cell array An output buffer for outputting data to the outside, an input buffer for capturing data input from the outside, and a first register capable of setting values for specifying the data fetch timing and the data output timing in the input buffer and the output buffer; The input buffer and the output buffer In a semiconductor memory device configured to determine an operation timing according to a value set in the first register, a value that can specify a data read command or write command input timing can be set. 2 registers, and on the column address signal path between the column address latch circuit and the column decoder, the signal is delayed by a predetermined time according to the value set in the second register. A timing adjustment circuit is provided.

上記手段によれば、前記第2のレジスタに設定された値(カラムコマンド前倒しレイテンシの値)に応じて前記タイミング調整回路が列アドレス系の信号の伝搬遅延時間を制御できるため、読出し指令または書込み指令(カラムコマンド)が前倒しに投入されることにより列アドレスが前倒しに取り込まれた場合でも、ビット線の電位が増幅されるタイミングに合わせて、列アドレスデコーダによるビット線選択が行なわれ、正しいデータを読み出すことができる。さらに、入力バッファにより書き込みデータが取り込まれた後に、ビット線が選択されることになり、選択されたワード線に接続されているメモリセルに正しいデータを書き込むことができる。   According to the above means, the timing adjustment circuit can control the propagation delay time of the column address signal in accordance with the value set in the second register (column command advance latency value). Even when a column address is fetched ahead of time when a command (column command) is thrown forward, the bit line is selected by the column address decoder in accordance with the timing at which the potential of the bit line is amplified, and correct data is obtained. Can be read out. Further, after the write data is taken in by the input buffer, the bit line is selected, and correct data can be written to the memory cell connected to the selected word line.

また、第1のレジスタに設定される値(CASレイテンシ)が変更されても、第2のレジスタに設定された値(カラムコマンド前倒しレイテンシの値)は独立に設定されており、これにより前記タイミング調整回路も独立に制御されるため、正しい動作が保証される。さらに、第1のレジスタの設定値(CASレイテンシ)が変更されず第2のレジスタの設定値(カラムコマンド前倒しレイテンシの値)が変更された場合でも、第1のレジスタの設定値(CASレイテンシ)とは独立に制御される前記タイミング調整回路により、列アドレス系の信号の伝搬遅延時間が調整され、ビット線の電位が増幅されるタイミングおよび書込みデータが入力されるタイミングに合わせて、ビット線を選択できるので、正しい動作が保証される。   Further, even if the value (CAS latency) set in the first register is changed, the value set in the second register (column command advance latency value) is set independently. Since the adjustment circuit is also controlled independently, correct operation is guaranteed. Further, even when the setting value (CAS latency) of the first register is not changed and the setting value of the second register (column command advance latency value) is changed, the setting value (CAS latency) of the first register is changed. The timing adjustment circuit that is controlled independently from each other adjusts the propagation delay time of the column address signal and adjusts the bit line in accordance with the timing at which the potential of the bit line is amplified and the timing at which write data is input. Because it can be selected, correct operation is guaranteed.

また、望ましくは、外部から供給される制御信号に基づいて内部回路の制御に用いられる内部制御信号を生成する回路と、前記第2のレジスタに設定された値に応じて所定のサイクル時間だけ前記内部制御信号を遅延させるための遅延制御回路とが設けられ、前記タイミング調整回路は前記遅延制御回路で調整された内部制御信号によって制御されて列アドレス系の信号のタイミング調整を行なうように構成する。これにより、前記タイミング調整回路を制御する信号を系統立てて効率良く生成することができる。   Preferably, a circuit for generating an internal control signal used for controlling an internal circuit based on a control signal supplied from the outside, and a predetermined cycle time according to a value set in the second register A delay control circuit for delaying the internal control signal, and the timing adjustment circuit is controlled by the internal control signal adjusted by the delay control circuit to adjust the timing of the column address signal. . As a result, a signal for controlling the timing adjustment circuit can be systematically generated efficiently.

さらに、望ましくは、前記内部制御信号に基づいて前記出力バッファの動作タイミングを与える信号を生成する回路を設け、該回路は前記遅延制御回路で生成された内部制御信号によって制御され、前記第2のレジスタに設定された値に応じて発生する信号を遅延可能に構成する。これにより、前記タイミング調整回路および出力バッファの動作タイミングを与える信号を生成する回路を共通の信号で制御することができ、制御回路の構成を簡略化することができる。   Furthermore, preferably, a circuit for generating a signal for giving an operation timing of the output buffer based on the internal control signal is provided, the circuit being controlled by the internal control signal generated by the delay control circuit, The signal generated according to the value set in the register is configured to be delayable. As a result, the circuit for generating the signal for giving the operation timing of the timing adjustment circuit and the output buffer can be controlled by the common signal, and the configuration of the control circuit can be simplified.

なお、前記タイミング調整回路を設ける位置は前記列アドレスラッチ回路と前記列デコーダとの間であればどこでもよいが、前記列アドレスラッチ回路にラッチされた列アドレスを自動的に更新する列アドレスカウンタを備える場合、前記タイミング調整回路は前記列アドレスカウンタと前記列デコーダとの間の列アドレス系信号経路上あるいは前記列アドレスラッチ回路と前記列アドレスカウンタとの間に設けるのが望ましい。これにより、クロックに同期して動作する半導体記憶装置では、アドレスラッチおよびアドレス更新動作と列アドレスのデコード動作とを別のサイクルに分散して実行させることで、サイクルタイムの短縮が可能となる。   The position of the timing adjustment circuit may be anywhere between the column address latch circuit and the column decoder, but a column address counter that automatically updates the column address latched by the column address latch circuit is provided. When provided, the timing adjustment circuit is preferably provided on a column address signal path between the column address counter and the column decoder or between the column address latch circuit and the column address counter. Thereby, in the semiconductor memory device operating in synchronization with the clock, the cycle time can be shortened by distributing and executing the address latch and address update operation and the column address decoding operation in different cycles.

また、前記メモリセルアレイの正規のメモリ列と置換可能な複数の予備メモリ列と、不良を有するメモリ列のアドレスを記憶可能な救済アドレス記憶回路と、入力された列アドレスと前記救済アドレス記憶回路に記憶されたアドレスとを比較するアドレス比較回路と、該アドレス比較回路の比較結果に基づく信号をデコードして前記予備メモリ列のいずれかを選択する冗長列デコーダとをさらに備える場合には、前記列アドレス比較回路は前記列アドレスカウンタから出力されるアドレスとを前記救済アドレス記憶回路に記憶されたアドレスとを比較するように構成され、前記アドレス比較回路と前記冗長列デコーダとの間の信号経路上に第2のタイミング調整回路を設けるようにしてもよい。第2のタイミング調整回路を設けることにより、列アドレス系の信号の伝達タイミングをより最適に制御することが可能となり、タイミングクロックに同期して動作する半導体記憶装置では、アドレスラッチおよびアドレス更新動作並びにアドレス比較動作と列アドレスのデコード動作とを別のサイクルに分散して実行させることで、サイクルタイムの短縮が可能となる。   In addition, a plurality of spare memory columns that can be replaced with normal memory columns of the memory cell array, a relief address storage circuit capable of storing addresses of defective memory columns, an input column address, and a relief address storage circuit In the case of further comprising: an address comparison circuit that compares the stored address; and a redundant column decoder that decodes a signal based on the comparison result of the address comparison circuit and selects one of the spare memory columns. The address comparison circuit is configured to compare the address output from the column address counter with the address stored in the relief address storage circuit, and on the signal path between the address comparison circuit and the redundant column decoder. A second timing adjustment circuit may be provided. By providing the second timing adjustment circuit, it is possible to more optimally control the transmission timing of the column address signal. In the semiconductor memory device operating in synchronization with the timing clock, the address latch and address update operations, By performing the address comparison operation and the column address decoding operation separately in different cycles, the cycle time can be shortened.

さらに、前記列デコーダの前段に前記列アドレスをプリデコードする列プリデコーダを備える場合には、前記タイミング調整回路は前記列アドレスカウンタと前記列プリデコーダとの間に、また前記第2のタイミング調整回路は前記列アドレス比較回路と前記列プリデコーダとの間にそれぞれ設けるようにする。タイミング調整回路は列デコーダに近いほどその数が多くなるが、このような構成により、タイミング調整回路の回路規模を増大させることなく、サイクルタイムの短縮が可能となる。   Further, in the case where a column predecoder for predecoding the column address is provided in the previous stage of the column decoder, the timing adjustment circuit is provided between the column address counter and the column predecoder, and the second timing adjustment. The circuit is provided between the column address comparison circuit and the column predecoder. The closer the number of timing adjustment circuits to the column decoder, the greater the number. However, with such a configuration, the cycle time can be shortened without increasing the circuit scale of the timing adjustment circuit.

ただし、前記列デコーダの前段に前記列アドレスをプリデコードする列プリデコーダを備える場合に、前記タイミング調整回路は前記列プリデコーダと前記列デコーダとの間に、また前記第2のタイミング調整回路は前記列アドレス比較回路と前記列デコーダとの間にそれぞれ設けることも可能である。タイミング調整回路は列デコーダに近いほど最適な動作配分が容易となるので、このような構成により、多少回路規模は大きくなるが、一層サイクルタイムの短縮が可能となる。   However, in the case where a column predecoder for predecoding the column address is provided in the previous stage of the column decoder, the timing adjustment circuit is provided between the column predecoder and the column decoder, and the second timing adjustment circuit is provided It is also possible to provide each between the column address comparison circuit and the column decoder. The closer the timing adjustment circuit is to the column decoder, the easier it is to distribute the optimal operation. With this configuration, the circuit scale is somewhat larger, but the cycle time can be further reduced.

さらに、前記メモリセルアレイの正規のメモリ列と置換可能な複数の予備メモリ列と、不良を有するメモリ列のアドレスを記憶可能な救済アドレス記憶回路と、入力された列アドレスと前記救済アドレス記憶回路に記憶されたアドレスとを比較するアドレス比較回路と、該アドレス比較回路の比較結果に基づく信号をデコードして前記予備メモリ列のいずれかを選択する冗長列デコーダとをさらに備える場合、前記列アドレスラッチ回路と前記アドレス比較回路との間に前記第3のタイミング調整回路を設けるようにしても良い。これにより、一層最適な動作配分が可能となり、より一層サイクルタイムの短縮が可能となる。   Further, a plurality of spare memory columns that can be replaced with normal memory columns of the memory cell array, a relief address storage circuit capable of storing addresses of defective memory columns, an input column address, and the relief address storage circuit The column address latch further comprising: an address comparison circuit that compares the stored address; and a redundant column decoder that decodes a signal based on the comparison result of the address comparison circuit and selects one of the spare memory columns. The third timing adjustment circuit may be provided between the circuit and the address comparison circuit. As a result, more optimal operation distribution can be performed, and the cycle time can be further shortened.

また、外部から供給されるコマンドに基づいて動作する半導体記憶装置である場合、前記第2のレジスタに設定される値は、動作開始コマンドが投入された後に投入される前記読出しまたは書込みコマンドが前倒しに投入されるべきサイクル数を指定する値とする。これにより、既存のダブルデータレート・シンクロナスDRAMのようなクロック同期型メモリにおいて、サイクルタイムの短縮が可能となる。   Further, in the case of a semiconductor memory device that operates based on an externally supplied command, the value set in the second register is set ahead of the read or write command that is input after the operation start command is input. It is a value that specifies the number of cycles to be input to. This makes it possible to shorten the cycle time in a clock synchronous memory such as an existing double data rate synchronous DRAM.

さらに、前記第2のレジスタに設定される値は、外部から供給される前記コマンドが前記第2のレジスタへの設定を指示している時に外部からのアドレスが入力される端子の状態に基づいて設定されるように構成する。これにより、何ら新たな外部端子を設けることなく前記第2のレジスタへの設定が可能となる。   Further, the value set in the second register is based on the state of the terminal to which an external address is input when the command supplied from outside instructs the setting in the second register. Configure to be set. This makes it possible to set the second register without providing any new external terminal.

また、望ましくは、前記タイミング調整回路は、信号遅延手段を有する遅延経路と、信号遅延手段を有さず入力された信号をそのまま出力するスルー経路と、前記第2のレジスタに設定された値に応じて入力信号を前記複数の経路のいずれを通過させるか切り換える切換え手段とにより構成する。これにより、比較的簡単な回路構成で制御が容易なタイミング調整回路を実現することができる。   Preferably, the timing adjustment circuit has a delay path having a signal delay means, a through path for directly outputting an input signal without the signal delay means, and a value set in the second register. In response to this, switching means for switching which of the plurality of paths the input signal is passed through is constituted. As a result, a timing adjustment circuit that can be easily controlled with a relatively simple circuit configuration can be realized.

さらに、望ましくは、前記タイミング調整回路の信号遅延手段を有する前記遅延経路には、前記内部制御信号によって動作するマスタスレーブ構成のラッチ手段を配置する。これにより、回路を制御するクロック信号のキューなどによりタイミング調整回路の入力端子から出力端子へ入力信号がすり抜けて所望の遅延が得られなくなってしまうのを確実に防止することができる。   More preferably, a master / slave latch means that operates in accordance with the internal control signal is arranged in the delay path having the signal delay means of the timing adjustment circuit. As a result, it is possible to reliably prevent the input signal from slipping from the input terminal to the output terminal of the timing adjustment circuit due to the cue of the clock signal for controlling the circuit and the like and the desired delay cannot be obtained.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明によれば、読出しコマンドや書込みコマンドが前倒しに投入され、列アドレスが前倒しに投入された場合でも、正しいデータの読出しおよび書込みが可能なクロック同期型の半導体記憶装置を実現することができる。また、サイクル時間を短縮してデータ転送速度を高速化することができるクロック同期型の半導体記憶装置を実現することができる。   That is, according to the present invention, it is possible to realize a clock synchronous semiconductor memory device capable of reading and writing correct data even when a read command and a write command are input in advance and a column address is input in advance. Can do. In addition, a clock synchronous semiconductor memory device that can shorten the cycle time and increase the data transfer rate can be realized.

本発明を適用した半導体記憶装置の一例としてのダブルデータレート・シンクロナスDRAMの一実施形態を示すブロック構成図である。1 is a block configuration diagram showing an embodiment of a double data rate synchronous DRAM as an example of a semiconductor memory device to which the present invention is applied. 図1に示されている遅延制御回路の構成例を示す回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram illustrating a configuration example of a delay control circuit illustrated in FIG. 1. 図2に示した遅延制御回路の入出力信号のタイミングを示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing timings of input / output signals of the delay control circuit shown in FIG. 2. 列アドレスラッチの具体例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the specific example of a column address latch. 列アドレスラッチ等を構成するクロックドインバータの回路構成図である。FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a clocked inverter constituting a column address latch and the like. 図1に示したタイミング調整回路の一具体例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a timing adjustment circuit shown in FIG. 1. 図1に示したタイミング調整回路の他の構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing another configuration example of the timing adjustment circuit shown in FIG. 1. 図1に示したタイミング調整回路の第3の構成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a third configuration example of the timing adjustment circuit shown in FIG. 1. タイミング可変回路の一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one structural example of a timing variable circuit. 図1に示した実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が0サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号タイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM of the embodiment shown in FIG. 1, main signals at the time of read operation when tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, and column command advance latency (AL) is 0 cycle. It is a timing chart. 図10と同一条件における実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMの書込み動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart of main signals inside the write operation of the double data rate synchronous DRAM of the embodiment under the same conditions as FIG. 10. 図1の実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が1サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM of the embodiment of FIG. 1, the timing of main signals in the read operation when tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, and column command advance latency (AL) is 1 cycle. It is a chart. 図12と同一条件における実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMの書込み動作時の内部の主要な信号タイミングチャートである。FIG. 13 is an internal main signal timing chart during the write operation of the double data rate synchronous DRAM of the embodiment under the same conditions as FIG. 12. 図1の実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が0サイクルの場合(A)と1サイクルの場合(B)の読み出し動作時の主要な回路の動作順序を示すタイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM of the embodiment of FIG. 1, tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, column command advance latency (AL) is 0 cycle (A) and 1 cycle (B). It is a timing chart which shows the operation | movement order of the main circuits at the time of read-out operation | movement. ACTVコマンドからビット線が増幅されるまでの時間が短い場合において、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が0サイクルの場合(A)と1サイクルの場合(B)の読み出し動作時の主要な回路の動作順序を示すタイミングチャートである。When the time from the ACTV command to the amplification of the bit line is short, the main circuit operation during the read operation when the column command advance latency (AL) is 0 cycle (A) and 1 cycle (B) It is a timing chart which shows an order. 第1の実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおけるコマンドの種類とコマンドコードとの関係を示すコマンド構成図である。FIG. 3 is a command configuration diagram illustrating a relationship between a command type and a command code in the double data rate synchronous DRAM of the first embodiment. 第1の実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、エクステンディッド・モードレジスタセット・コマンドで設定される値の例(A)とモードレジスタセット・コマンドで設定される値の例(B)を示す説明図である。In the double data rate synchronous DRAM of the first embodiment, an example (A) of values set by an extended mode register set command and an example (B) of values set by a mode register set command are shown. It is explanatory drawing. 本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第2の実施形態を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows 2nd Embodiment of the double data rate synchronous DRAM to which this invention is applied. 図18に示したダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が1サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM shown in FIG. 18, a timing chart of main signals at the time of read operation when tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, and column command advance latency (AL) is 1 cycle. It is. 本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第3の実施形態を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows 3rd Embodiment of the double data rate synchronous DRAM to which this invention is applied. 図20に示したダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が1サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM shown in FIG. 20, the timing chart of main signals at the time of read operation when tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, and column command advance latency (AL) is 1 cycle. It is. 本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第4の実施形態を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows 4th Embodiment of the double data rate synchronous DRAM to which this invention is applied. 図22に示したダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が1サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM shown in FIG. 22, a timing chart of main signals during a read operation when tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, and column command advance latency (AL) is 1 cycle. It is. 本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第5の実施形態を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows 5th Embodiment of the double data rate synchronous DRAM to which this invention is applied. 図24に示したダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が2サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM shown in FIG. 24, a timing chart of main signals at the time of read operation when tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, and column command advance latency (AL) is 2 cycles. It is. 図24の実施形態における遅延制御回路の具体的な構成例を示す回路図である。FIG. 25 is a circuit diagram showing a specific configuration example of a delay control circuit in the embodiment of FIG. 24. 本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第6の実施形態を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows 6th Embodiment of the double data rate synchronous DRAM to which this invention is applied. 図27に示したダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクル、カラムコマンド前倒しレイテンシ(AL)が1.5サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。In the double data rate synchronous DRAM shown in FIG. 27, the main signals in the read operation when tRCD is 2 cycles, CAS latency is 2 cycles, column command advance latency (AL) is 1.5 cycles. It is a timing chart. 従来のダブルデータレート・シンクロナスDRAMの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the conventional double data rate synchronous DRAM. 図29に示した従来のダブルデータレート・シンクロナスDRAMにいて、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクルの場合の読み出し動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。FIG. 30 is a timing chart of main signals in a read operation when tRCD is 2 cycles and CAS latency is 2 cycles in the conventional double data rate synchronous DRAM shown in FIG. 29. FIG. 図30と同一条件における従来のダブルデータレート・シンクロナスDRAMの書込み動作時の内部の主要な信号のタイミングチャートである。FIG. 31 is a timing chart of main signals inside a write operation of a conventional double data rate synchronous DRAM under the same conditions as FIG. 30. FIG.

以下、本発明に係る半導体記憶装置の好適な実施の形態について、添付図面を用いて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a semiconductor memory device according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第1の実施形態を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a double data rate synchronous DRAM to which the present invention is applied.

図1のDRAMは、複数のメモリセルがマトリックス状に配置された例えば4つのバンクからなり全体で256メガビットのような記憶容量を有するメモリセルアレイ123と、外部から入力されるアドレスデータ(以下、アドレスと略す)をマルチプレックス方式で内部に取り込むアドレスバッファ101と、前記アドレスバッファ101により取り込まれたアドレスをラッチするアドレスレジスタ103と、前記アドレスレジスタ103にラッチされたアドレスのうち行アドレスをラッチする行アドレスラッチ104と、フューズを用いて行アドレスの救済アドレスを記憶する行救済アドレス記憶回路106と、前記救済アドレスと行アドレスを比較する行アドレス比較回路105と、行アドレスをプリデコードする行アドレスプリデコーダ107と、行アドレスをデコードしてメモリアレイ123内の対応するワード線を選択する冗長行アドレスデコーダ108および行アドレスデコーダ109と、前記アドレスレジスタ103にラッチされたアドレスのうち列アドレスをラッチする列アドレスラッチ110と、ラッチされた列アドレスを内部で自動的に更新する列アドレスカウンタ111と、列アドレスの救済アドレスを記憶する列救済アドレス記憶回路113と、前記救済アドレスと列アドレスを比較する列アドレス比較回路112と、列アドレスをプリデコードする列アドレスプリデコーダ114と、列アドレスをデコードしてメモリアレイ123内の対応するカラム(ビット線)を選択する冗長列アドレスデコーダ115および列アドレスデコーダ116と、外部から入力されるチップセレクト信号/CSなどの制御信号を受けて内部の制御信号を生成するコマンドデコーダ102と、前記メモリセルアレイ123から読み出されたデータを外部に出力する出力バッファ120と、CASレイテンシの値に応じて前記出力バッファ120にデータを送るタイミングが制御される出力レジスタ118と、前記出力レジスタ118から出力されるデータのタイミングを制御する出力クロック生成回路119と、外部から入力されるデータを受ける入力バッファ121と、CASレイテンシの値に応じて前記入力バッファ121からのデータを前記メモリセルアレイ123に送るタイミングが制御される入力レジスタ122と、前記メモリセルアレイ123から読み出されたデータを前記出力レジスタ118に伝えるとともに前記入力レジスタ122からのデータを前記メモリセル123に書き込むための読出し/書込み回路117とを備えている。   The DRAM of FIG. 1 includes, for example, a memory cell array 123 having a storage capacity of 256 megabits, for example, consisting of four banks in which a plurality of memory cells are arranged in a matrix, and address data (hereinafter referred to as addresses) input from the outside. Abbreviated) in the multiplex system, an address register 103 that latches the address fetched by the address buffer 101, and a row that latches a row address among the addresses latched in the address register 103 An address latch 104, a row relief address storage circuit 106 that stores a relief address of a row address using a fuse, a row address comparison circuit 105 that compares the relief address with the row address, and a row address pre-decode that predecodes the row address. Deco Decoder 107, redundant row address decoder 108 and row address decoder 109 for decoding a row address and selecting a corresponding word line in memory array 123, and a column address among the addresses latched in address register 103. The column address latch 110, the column address counter 111 that automatically updates the latched column address internally, the column relief address storage circuit 113 that stores the relief address of the column address, and the relief address and the column address are compared. Column address comparison circuit 112, column address predecoder 114 for predecoding the column address, redundant column address decoder 115 and column address decoder for decoding the column address and selecting a corresponding column (bit line) in memory array 123 116 and the outside A command decoder 102 that receives an input control signal such as a chip select signal / CS and generates an internal control signal, an output buffer 120 that outputs data read from the memory cell array 123 to the outside, and a CAS latency The output register 118 for controlling the timing of sending data to the output buffer 120 according to the value, the output clock generation circuit 119 for controlling the timing of the data output from the output register 118, and the data input from the outside The input buffer 121 to be received, the input register 122 in which the timing for sending the data from the input buffer 121 to the memory cell array 123 is controlled according to the CAS latency value, and the data read from the memory cell array 123 to the output Tell register 118 And a read / write circuit 117 for writing data from the input register 122 to the memory cell 123.

前記コマンドデコーダ102に外部から入力される制御信号としては、チップを選択状態にする前記チップセレクト信号/CSの他、互いに逆相の一対のクロックCLK,/CLK、クロックが有効であることを示すクロックイネーブル信号CKE、行アドレスストローブ信号/RAS(以下、RAS信号と称する)、列アドレスストローブ信号/CAS(以下、CAS信号と称する)、データの書込み動作を指示するライトイネーブル信号/WE、データの入出力を指示するデータストローブ信号DQS、データの入出力を禁止するデータマスク信号DMなどがある。これらの信号のうち符号の前に"/"が付されているものは、ロウレベルが有効レベルであることを意味している。コマンドデコーダ102はこれらの制御信号のうちCKE,/CS,/RAS,/CAS,/WEとアドレス信号の一部をデコードして、入力コマンドを理解してCASレイテンシ等が設定されていることを示す信号CL,ALE、読出し/書込み回路117に対する読出しや書込みのタイミングを与える内部制御信号MAE,WBE、列アドレスラッチ回路110に対するラッチタイミングを与える制御信号WREなどを生成して出力するとともに、クロックCLK,/CLKに基づいて互いに位相や周期の異なる複数種類の内部クロックACLK,BCLK,QCLK,RCLK,DCLK,YCLK1〜4を生成して所望の内部回路に供給する。また、前記コマンドデコーダ102内には、入力コマンドのうちモードレジスタへの設定を指示するMRSコマンドに応じて設定されるCASレイテンシの値CLを保持するCL設定レジスタ131が設けられている。   As a control signal input from the outside to the command decoder 102, a pair of clocks CLK, / CLK and clocks having opposite phases are valid in addition to the chip select signal / CS for selecting the chip. Clock enable signal CKE, row address strobe signal / RAS (hereinafter referred to as RAS signal), column address strobe signal / CAS (hereinafter referred to as CAS signal), write enable signal / WE instructing data write operation, There are a data strobe signal DQS for instructing input / output, a data mask signal DM for prohibiting input / output of data, and the like. Among these signals, those having “/” in front of the sign mean that the low level is an effective level. The command decoder 102 decodes CKE, / CS, / RAS, / CAS, / WE and a part of the address signal among these control signals, understands the input command, and confirms that CAS latency and the like are set. Generating and outputting signals CL and ALE, internal control signals MAE and WBE for giving read / write timing to the read / write circuit 117, a control signal WRE for giving latch timing to the column address latch circuit 110, and the like, and a clock CLK , / CLK, a plurality of types of internal clocks ACLK, BCLK, QCLK, RCLK, DCLK, and YCLK1 to 4 having different phases and periods are generated and supplied to a desired internal circuit. The command decoder 102 is provided with a CL setting register 131 for holding a CAS latency value CL set in accordance with an MRS command for instructing setting of a mode register among input commands.

また、この実施形態においては、前記コマンドデコーダ102内に、モードレジスタへの設定を指示するMRSコマンドによって設定されるカラムコマンドの前倒しレイテンシすなわちACTVコマンドに対する通常のカラムコマンドの投入サイクルを何サイクル前に持ってくるか示す値ALを保持するAL設定レジスタ132が設けられている。   Also, in this embodiment, the command decoder 102 sets the column command advance latency of the column command set by the MRS command instructing the setting to the mode register, that is, the normal column command input cycle for the ACTV command before how many cycles. An AL setting register 132 is provided for holding a value AL indicating whether to bring it in.

さらに、コマンドデコーダ102から生成されるクロックQCLKに基づいて、出力レジスタ118のラッチタイミングを与える信号QCLK1を形成するため公知のDLL(Digital Locked Loop)回路等で構成された出力クロック生成回路119が設けられている。DLL回路は、信号の伝送遅延時間を変化可能な可変遅延回路と本来の読出し信号のパスと遅延時間が等しくなるように構成されたレプリカ回路と、前記可変遅延回路の入力信号の位相と可変遅延回路を通った信号をさらに前記レプリカ回路を通して遅延させた信号の位相とを比較して位相が一致するように前記可変遅延回路の遅延時間を調整できるように構成された回路である。   Further, an output clock generation circuit 119 configured with a known DLL (Digital Locked Loop) circuit or the like is provided to form a signal QCLK1 that gives latch timing of the output register 118 based on the clock QCLK generated from the command decoder 102. It has been. The DLL circuit includes a variable delay circuit capable of changing a signal transmission delay time, a replica circuit configured so that a delay time is equal to a path of an original read signal, and a phase and a variable delay of an input signal of the variable delay circuit. It is a circuit configured to adjust the delay time of the variable delay circuit so that the phase of the signal that has passed through the circuit is further compared with the phase of the signal that has been delayed through the replica circuit so that the phase matches.

この実施形態においては、前記出力クロック生成回路119の後段に、出力クロック生成回路119で生成された信号と遅延制御回路126で遅延された信号ORE1を入力とする2入力ANDゲート133が設けられており、信号ORE1がイネーブル(ハイレベル)の場合は、出力クロック生成回路119の出力がQCLK1として出力され、ORE1がディセーブル(ローレベル)の場合は、QCLK1はローレベルに固定されるようになっている。   In this embodiment, a two-input AND gate 133 that receives the signal generated by the output clock generation circuit 119 and the signal ORE1 delayed by the delay control circuit 126 is provided at the subsequent stage of the output clock generation circuit 119. When the signal ORE1 is enabled (high level), the output of the output clock generation circuit 119 is output as QCLK1, and when the ORE1 is disabled (low level), QCLK1 is fixed at the low level. ing.

さらに、この実施形態においては、前記列プリデコーダ114の前段に、設定された前倒しレイテンシALに応じた遅延を与えるための第1のタイミング調整回路124が、また前記列アドレス比較回路112と前記列プリデコーダ114の間に同様の機能を有する第2のタイミング調整回路125が配置されている。また、前記コマンドデコーダ102より出力されるクロックYCLK4および制御信号ALEに基づいて同じく前記コマンドデコーダ102より出力されるタイミング制御信号MAE,ORE,WBEを適宜遅延した信号MAE1,ORE1,WBE1を形成するための遅延制御回路126が設けられている。   Furthermore, in this embodiment, a first timing adjustment circuit 124 for giving a delay according to a set forward latency AL to the preceding stage of the column predecoder 114, the column address comparison circuit 112, and the column A second timing adjustment circuit 125 having a similar function is disposed between the predecoders 114. Further, in order to form signals MAE1, ORE1, and WBE1 that are appropriately delayed from timing control signals MAE, ORE, and WBE output from the command decoder 102 based on the clock YCLK4 and the control signal ALE output from the command decoder 102. The delay control circuit 126 is provided.

図2は前記遅延制御回路126の具体的な回路例を示す。   FIG. 2 shows a specific circuit example of the delay control circuit 126.

この遅延制御回路126は、コマンドデコーダ102から供給される信号MAE,ORE,WBEをそれぞれ入力とし内部クロックYCLK4と信号ALEを制御信号とする1ビットの遅延用レジスタ201、202、203によって構成されている。これらのレジスタ201〜203はそれぞれ入力信号MAE,ORE,WBEを信号ALEに応じて遅延させるためのものであり、このうちレジスタ201は、図3(A)の(b)に示すように、信号ALEがロウレベルすなわちALが"0"のときは信号スルー状態となって入力信号MAEを僅かに遅延させた信号MAE1として出力し、信号ALEがハイレベルすなわちALが"1"のときは入力信号MAEをクロックYCLK4でラッチしてクロック1周期分だけ遅延させた信号MAE1として出力させるように構成されている。   The delay control circuit 126 includes 1-bit delay registers 201, 202, and 203, each of which receives signals MAE, ORE, and WBE supplied from the command decoder 102 and uses the internal clock YCLK4 and the signal ALE as control signals. Yes. These registers 201 to 203 are for delaying the input signals MAE, ORE, and WBE, respectively, according to the signal ALE. Among these, the register 201 is a signal as shown in FIG. When ALE is at a low level, that is, when AL is "0", the signal is in a through state and is output as signal MAE1 obtained by slightly delaying input signal MAE. When ALE is at a high level, that is, when AL is "1", input signal MAE Is latched by the clock YCLK4 and output as a signal MAE1 delayed by one clock cycle.

また、レジスタ202は、図3(B)の(b)に示すように、ALが"0"のときは信号スルー状態となって入力信号OREを僅かに遅延させた信号ORE1として出力し、ALが"1"のときは入力信号OREをクロックYCLK4でラッチしてクロック1周期分だけ遅延させた信号ORE1として出力させるように構成されている。なお、信号WBEはレジスタ203により信号MAEと同様に遅延されるので、図示を省略する。   Further, as shown in (b) of FIG. 3B, when the AL is “0”, the register 202 enters the signal through state and outputs the signal ORE1 obtained by slightly delaying the input signal ORE. When “1” is “1”, the input signal ORE is latched by the clock YCLK4 and output as the signal ORE1 delayed by one clock cycle. Since the signal WBE is delayed by the register 203 in the same manner as the signal MAE, the illustration is omitted.

さらに、前述の出力クロック生成回路119の後段に設けられた入力ANDゲート133には、前記レジスタ202で遅延された信号OBE1が入力されているため、ALが"0"のときは出力クロック生成回路119で生成された信号を僅かに遅延させた信号QCLK1として出力し、ALが"1"のときはクロック1周期分だけ遅延させた信号QCLK1として出力するように動作する。ここで、出力クロック生成回路119の入力信号QCLKはクロックであるので、出力信号QCLK1は、ALに応じて図3(A)に示す信号MAE1と同じような波形となる。   Further, since the signal OBE1 delayed by the register 202 is input to the input AND gate 133 provided at the subsequent stage of the output clock generation circuit 119, when the AL is "0", the output clock generation circuit The signal generated at 119 is output as a signal QCLK1 slightly delayed, and when AL is “1”, it is output as a signal QCLK1 delayed by one clock cycle. Here, since the input signal QCLK of the output clock generation circuit 119 is a clock, the output signal QCLK1 has a waveform similar to that of the signal MAE1 shown in FIG.

図4は前記列アドレスラッチ回路110の具体的な回路構成例を示す。なお、図4の列アドレスラッチ回路110はアドレス1ビットに対応する構成であり、かかる回路が列アドレスのビット数分だけ設けられる。   FIG. 4 shows a specific circuit configuration example of the column address latch circuit 110. Note that the column address latch circuit 110 in FIG. 4 has a configuration corresponding to one address bit, and such circuits are provided for the number of bits of the column address.

図4のアドレスラッチ回路110は、クロックドインバータ602〜604からなりクロックBCLKによって動作するマスタラッチLT1とクロックドインバータ605〜607からなりクロックBCLKによって動作するスレーブラッチLT2とからなるマスタスレーブ構成のフリップフロップFF1と、クロックドインバータ609〜611からなり前段フリップフロップFF1の出力を入力としクロックYCLK1によって動作するラッチLT3と、クロックドインバータ612〜615からなり前記フリップフロップFF1の入力と同一の信号を入力としクロックYCLK1によって動作するラッチLT4とから構成されている。そして、出力部には、コマンドデコーダ102からの制御信号WREに応じて前記ラッチLT3またはLT4の出力信号を選択して出力させるクロックドインバータ616および617が設けられている。   The address latch circuit 110 of FIG. 4 is a master-slave flip-flop composed of a clock latched inverters 602-604 and a master latch LT1 operated by a clock BCLK and a slave latch LT2 composed of clocked inverters 605-607 and operated by a clock BCLK. The latch LT3, which is composed of the FF1 and clocked inverters 609 to 611 and which is operated by the clock YCLK1 with the output of the preceding flip-flop FF1, and the same signal as the input of the flip-flop FF1 is composed of the clocked inverters 612 to 615. The latch LT4 is operated by the clock YCLK1. The output unit is provided with clocked inverters 616 and 617 for selecting and outputting the output signal of the latch LT3 or LT4 according to the control signal WRE from the command decoder 102.

図4の回路には、入力信号INとして列アドレスの1ビットが供給され、フリップフロップFF1にラッチされる。しかして、出力は制御信号WREのレベルに応じて選択されるので、制御信号WREがハイレベルにされるデータ書込み時にはインバータ616が有効にされてフリップフロップFF1にラッチされたアドレスが出力され、制御信号WREがロウハイレベルにされるデータ読出し時にはインバータ617が有効にされてラッチLT4のみを経由したアドレスが出力される。これによって、列アドレスラッチ回路110は、データ書込み時には読出し時よりも1サイクルすなわちクロックBCLKの1周期分遅いタイミングで入力アドレスを出力端子OUTへ伝達させるように制御される。   In the circuit of FIG. 4, 1 bit of the column address is supplied as the input signal IN and is latched in the flip-flop FF1. Since the output is selected in accordance with the level of the control signal WRE, the inverter 616 is enabled and the address latched in the flip-flop FF1 is output at the time of data writing when the control signal WRE is set to the high level. At the time of data reading when the signal WRE is set to the low-high level, the inverter 617 is validated and an address via only the latch LT4 is output. As a result, the column address latch circuit 110 is controlled to transmit the input address to the output terminal OUT at a timing that is one cycle later than that at the time of reading at the time of data writing, that is, one cycle of the clock BCLK.

なお、図4において、各ラッチLT1〜LT4を構成するインバータのうち、604,607,611,615は通常の2素子のCMOSインバータであり、それら以外および出力選択用インバータ616,617はクロックドインバータである。また、インバータ601,608,612はクロックドインバータを制御するためクロックBCLK,YCLK1の逆相のクロックを形成するためのもの、618は制御信号WREの逆相の信号を形成するためのもので、それぞれ通常のインバータで構成されている。図5に本実施形態で用いられるクロックドインバータの具体例を示す。   In FIG. 4, among the inverters constituting each of the latches LT1 to LT4, 604, 607, 611, and 615 are ordinary two-element CMOS inverters, and the others and the output selection inverters 616 and 617 are clocked inverters. It is. Further, inverters 601, 608, and 612 are for forming a clock having a phase opposite to that of the clocks BCLK and YCLK1 in order to control the clocked inverter, and 618 is for forming a signal having a phase that is opposite to that of the control signal WRE. Each is composed of a normal inverter. FIG. 5 shows a specific example of the clocked inverter used in this embodiment.

図5に示すように、クロックドインバータは電源電圧Vccと接地電位GNDとの間に直列形態に接続されたPチャネルMOSFET301,302とNチャネルMOSFET303,304とから構成され、MOSFET302と303のゲート端子に入力信号が印加され、MOSFET301と304のゲート端子には互いに逆相のクロックCK,/CKが印加されることにより、クロックCKがハイレベルの期間は電流が遮断されてインバータとして動作しないようにされる。ここで、CKは図4の回路ではクロックBCLK,YCLK1に相当する。   As shown in FIG. 5, the clocked inverter includes P-channel MOSFETs 301 and 302 and N-channel MOSFETs 303 and 304 connected in series between the power supply voltage Vcc and the ground potential GND, and the gate terminals of the MOSFETs 302 and 303. An input signal is applied to the gate terminals of the MOSFETs 301 and 304, and clocks CK and / CK having opposite phases are applied to the gate terminals of the MOSFETs 301 and 304, so that the current is cut off during the high level of the clock CK so that it does not operate as an inverter. Is done. Here, CK corresponds to the clocks BCLK and YCLK1 in the circuit of FIG.

図6は図1におけるタイミング調整回路124,125の具体的な回路構成例を示す。なお、図6の回路はアドレス1ビットに対応する構成であり、タイミング調整回路124はかかる回路が列アドレスのビット数分だけ、またタイミング調整回路125はかかる回路が予備メモリ列の数分(32×4=128本)だけ設けられる。   FIG. 6 shows a specific circuit configuration example of the timing adjustment circuits 124 and 125 in FIG. 6 has a configuration corresponding to one bit of the address, the timing adjustment circuit 124 has the same number of bits as the number of column addresses, and the timing adjustment circuit 125 has the same number of circuits as the number of spare memory columns (32). X4 = 128).

図6のタイミング調整回路は、タイミング信号ALEによって入力信号INを相補的に伝達するクロックドインバータ702,703と、クロックドインバータ704およびインバータ705からなりコマンドデコーダ102からの制御信号ALEによって入力信号INをラッチするラッチLT11と、インバータ715,クロックドインバータ716からなりタイミング信号ALEによって入力信号INをLT11と相補的にラッチするラッチLT12と、クロックドインバータ703を通過した信号を遅延させる第1のタイミング調整用遅延回路717と、706〜711からなりクロックYCLK3またはYCLK4によって動作して前記タイミング調整用遅延回路717で遅延された信号をラッチするマスタスレーブ構成のフリップフロップからなるレジスタ719と、該レジスタ719でラッチされた信号を遅延させる第2のタイミング調整用遅延回路718とを備えている。そして、出力部には、前記制御信号ALEに応じて前記タイミング調整用遅延回路718またはクロックドインバータ702の出力信号を相補的に選択して出力させるクロックドインバータ712および713が設けられている。   The timing adjustment circuit shown in FIG. 6 includes clocked inverters 702 and 703 that transmit an input signal IN in a complementary manner by a timing signal ALE, a clocked inverter 704 and an inverter 705, and an input signal IN by a control signal ALE from a command decoder 102. A latch LT11, an inverter 715, a clocked inverter 716, a latch LT12 that latches the input signal IN in a complementary manner to the LT11 by a timing signal ALE, and a first timing for delaying a signal that has passed through the clocked inverter 703 An adjustment delay circuit 717 and a master-slave flip which consists of 706 to 711 and operates according to the clock YCLK3 or YCLK4 to latch the signal delayed by the timing adjustment delay circuit 717 A register 719 comprising a drop, and a second timing adjusting delay circuit 718 for delaying the latched signal in said register 719. The output unit is provided with clocked inverters 712 and 713 that complementarily select and output the output signal of the timing adjustment delay circuit 718 or the clocked inverter 702 according to the control signal ALE.

前記タイミング調整用遅延回路717,718は、例えば複数のインバータを直列に接続して各ゲート遅延時間の和に相当する遅延時間を有する回路として構成される。この遅延用インバータ列には、タイミング調整回路の配置場所やタイミング調整回路に入力される信号種、それぞれの場合に応じて適当な段数が割り当てられる。なお、図2に示されている遅延用レジスタ201、202、203も図6と同様な回路で構成することができる。   The timing adjusting delay circuits 717 and 718 are configured as a circuit having a delay time corresponding to the sum of the gate delay times by connecting a plurality of inverters in series, for example. The delay inverter array is assigned an appropriate number of stages according to the arrangement location of the timing adjustment circuit, the signal type input to the timing adjustment circuit, and the respective cases. Note that the delay registers 201, 202, and 203 shown in FIG. 2 can also be configured by a circuit similar to that shown in FIG.

図6のタイミング調整回路124,125は、AL=0の場合は、ALEがロー固定とされるため、制御信号ALEとそれをインバータ701より反転した信号ALEにより、クロックドインバータ703,712がディスエイブル、またクロックドインバータ702、713がイネーブルとなり、ラッチLT12によるノードN701のラッチ状態が解除され、インバータ702と713とを直結するスルーパスが選択され、入力信号INはほとんど遅延されることなく出力される。なお、このとき、クロックドインバータ704がイネーブルとなり、ノードN702がラッチLT11により固定状態にされる。   In the timing adjustment circuits 124 and 125 in FIG. 6, when AL = 0, ALE is fixed to low, so that the clocked inverters 703 and 712 are disabled by the control signal ALE and the signal ALE obtained by inverting the control signal ALE. Able and clocked inverters 702 and 713 are enabled, the latch state of the node N701 by the latch LT12 is released, a through path directly connecting the inverters 702 and 713 is selected, and the input signal IN is output with almost no delay. The At this time, the clocked inverter 704 is enabled and the node N702 is fixed by the latch LT11.

一方、AL=1の場合は、制御信号ALEはハイ固定とされるため、ALEとそれをインバータ701により反転した信号により、クロックドインバータ702、713がディスエーブルとなり、クロックドインバータ703,712がイネーブルとなり、ラッチLT11によるノードN702のラッチ状態が解除され、タイミング調整用遅延回路717を含む遅延側信号パスが選択される。このとき、クロックドインバータ716がイネーブルとなり、ノードN701がラッチLT12により固定状態にされる。また、AL=1の場合、コマンドデコーダ102からクロックYCLK3またはYCLK4が入力され、入力信号INはレジスタ719で一旦ラッチされることで、YCLK3またはYCLK4の1サイクル分遅延されて出力される。なお、タイミング調整用遅延回路717および718は、タイミング調整回路124または125の配置場所や入力される信号の種類等、それぞれの条件に応じて最適なタイミングの信号が得られるような遅延を与えるように構成される。   On the other hand, when AL = 1, the control signal ALE is fixed high, so that the clocked inverters 702 and 713 are disabled by ALE and a signal obtained by inverting it, and the clocked inverters 703 and 712 are As a result, the latch state of the node N702 by the latch LT11 is released, and the delay side signal path including the timing adjustment delay circuit 717 is selected. At this time, the clocked inverter 716 is enabled and the node N701 is fixed by the latch LT12. When AL = 1, the clock YCLK 3 or YCLK 4 is input from the command decoder 102, and the input signal IN is once latched by the register 719, and is output after being delayed by one cycle of YCLK 3 or YCLK 4. Note that the timing adjustment delay circuits 717 and 718 give a delay so that an optimal timing signal can be obtained in accordance with the respective conditions such as the location of the timing adjustment circuit 124 or 125 and the type of input signal. Configured.

図7はタイミング調整回路124,125の具体的な回路の第2の実施例を示す。この実施例のタイミング調整回路124,125の構成は、図6のタイミング調整回路124,125の構成と比較的類似している。異なるのは、図6におけるタイミング調整用遅延回路717および718の代わりに遅延時間を調整可能なタイミング可変回路817,818を用いるとともに、タイミング可変回路817をクロックドインバータ703の後段ではなく前段に、またタイミング可変回路818をクロックドインバータ712の前段ではなく後段に、それぞれ設けている点のみである。   FIG. 7 shows a second embodiment of a specific circuit of the timing adjustment circuits 124 and 125. The configuration of the timing adjustment circuits 124 and 125 of this embodiment is relatively similar to the configuration of the timing adjustment circuits 124 and 125 of FIG. The difference is that instead of the timing adjustment delay circuits 717 and 718 in FIG. 6, timing variable circuits 817 and 818 capable of adjusting the delay time are used, and the timing variable circuit 817 is arranged not in the subsequent stage of the clocked inverter 703 but in the previous stage. The only difference is that the timing variable circuit 818 is provided not in the preceding stage of the clocked inverter 712 but in the subsequent stage.

基本的な動作は図6の回路と同様であり、AL=0の場合は、インバータ702と713とを直結するスルーパスが選択され、入力信号INはほとんど遅延されることなく出力される。AL=1の場合、入力信号INはレジスタ719で一旦ラッチされることで、YCLK3またはYCLK4の1サイクル分遅延されて出力される。   The basic operation is the same as that of the circuit of FIG. 6. When AL = 0, a through path directly connecting the inverters 702 and 713 is selected, and the input signal IN is output with almost no delay. In the case of AL = 1, the input signal IN is once latched by the register 719, and is output after being delayed by one cycle of YCLK3 or YCLK4.

前記タイミング可変回路817および818は、例えば図9に示すような構成とされる。同図より分かるように、タイミング可変回路817および818は、図6の遅延用タイミング調整回路124,125におけるレジスタ719とタイミング調整用遅延回路717または718のいずれか一方を省略したような構成を備えている。これにより、タイミング可変回路817および818は、制御信号ALEの状態すなわちALの値に応じて、入力信号のタイミングを調整して出力する作用をなす。   The timing variable circuits 817 and 818 are configured as shown in FIG. 9, for example. As can be seen from the figure, the timing variable circuits 817 and 818 have a configuration in which one of the register 719 and the timing adjustment delay circuit 717 or 718 in the delay timing adjustment circuits 124 and 125 of FIG. 6 is omitted. ing. As a result, the timing variable circuits 817 and 818 adjust the timing of the input signal in accordance with the state of the control signal ALE, that is, the value of AL, and output it.

図8はタイミング調整回路124,125の具体的な回路の第3の実施例を示す。   FIG. 8 shows a third embodiment of a specific circuit of the timing adjustment circuits 124 and 125.

この実施例のタイミング調整回路124(125)は、制御信号ALEに応じてクロックYCLK3(YCLK4)またはそれをインバータ901で反転した信号のいずれかを選択するNORゲート902,903と、入力信号INを遅延させる第1のタイミング可変回路910と、タイミング可変回路910の出力をラッチするマスタスレーブ構成のフリップフロップからなるレジスタ912と、レジスタ912の出力を遅延させる第2のタイミング可変回路911とから構成されている。前記タイミング可変回路910と911の構成は、図7の実施例で使用するとした図9に示されている回路と同一の構成を有する回路とすることができる。タイミング可変回路910,911は、ALの値に応じて、遅延時間が調整される。   The timing adjustment circuit 124 (125) of this embodiment includes NOR gates 902 and 903 for selecting either the clock YCLK3 (YCLK4) or a signal obtained by inverting the clock YCLK3 (YCLK4) according to the control signal ALE, and the input signal IN. A first timing variable circuit 910 that delays, a register 912 that includes a master-slave flip-flop that latches the output of the timing variable circuit 910, and a second timing variable circuit 911 that delays the output of the register 912. ing. The configuration of the timing variable circuits 910 and 911 can be a circuit having the same configuration as the circuit shown in FIG. 9 used in the embodiment of FIG. In the timing variable circuits 910 and 911, the delay time is adjusted according to the value of AL.

この実施例のタイミング調整回路124(125)は、AL=0の場合は、ALEはロー固定のため、NOR902、NOR903の出力はハイ固定となり、クロックドインバータ905、クロックドインバータ907がディスエーブルとなり、クロックドインバータ904、クロックドインバータ909がイネーブルとなり、ノードN901、ノードN902のラッチが解除されてスルーパスが選択され、入力信号INはほとんど遅延されることなく出力される。一方、AL=1の場合は、ALEはハイ固定のため、NOR902、NOR903の出力はYCLK3およびインバータ901より生成されるALEの反転信号に応じて変化する。そして、コマンドデコーダ102よりクロックYCLK3(YCLK4)が入力されるため、レジスタ912で、入力信号INは1サイクル分遅延されて出力される。   In the timing adjustment circuit 124 (125) of this embodiment, when AL = 0, since ALE is fixed low, the outputs of NOR902 and NOR903 are fixed high, and the clocked inverter 905 and the clocked inverter 907 are disabled. The clocked inverter 904 and the clocked inverter 909 are enabled, the latches of the nodes N901 and N902 are released, the through path is selected, and the input signal IN is output with almost no delay. On the other hand, when AL = 1, since ALE is fixed high, the outputs of NOR 902 and NOR 903 change according to YCLK 3 and the inverted signal of ALE generated from inverter 901. Since the clock YCLK 3 (YCLK 4) is input from the command decoder 102, the input signal IN is delayed by one cycle and output from the register 912.

次に、図1のDRAMの動作について説明する。図10〜図13には、ACTVコマンドが入力されてからカラムコマンドが入力されるまでの時間tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクルを前提として、図10にカラムコマンド前倒しレイテンシALが0すなわちカラムコマンドをACTVコマンド入力から2サイクル後に入力する時の読み出し動作におけるタイミングチャートを、図11にALが0の時の書込み動作におけるタイミングチャートを、図12にALが1すなわちカラムコマンドをACTVコマンド入力から1サイクル後に入力する時の読み出し動作におけるタイミングチャートを、図13にALが1の時の書込み動作におけるタイミングチャートを示す。   Next, the operation of the DRAM of FIG. 1 will be described. 10 to 13, assuming that the time tRCD from the input of the ACTV command to the input of the column command is 2 cycles and the CAS latency is 2 cycles, FIG. 10 shows that the column command advance latency AL is 0, FIG. 11 shows a timing chart in a read operation when a command is input two cycles after the ACTV command input, FIG. 11 shows a timing chart in a write operation when AL is 0, and FIG. 12 shows that AL is 1, that is, a column command is input from the ACTV command input. FIG. 13 shows a timing chart in a read operation when input after one cycle, and FIG. 13 shows a timing chart in a write operation when AL is 1.

先ず、図10を参照しながら、ALが0の時の読み出し動作を説明する。ACTVコマンドが投入されると同時に行アドレスがアドレスバッファ101から内部に取り込まれ、ACTVコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたACLKでアドレスレジスタ103にラッチされる。さらに、ACTVコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されるクロックRCLKによって行アドレスが行アドレスラッチ104にラッチされる。その後、行アドレス信号は行アドレス比較回路105に入力され、行救済アドレス記憶回路106に保存されている救済アドレスと比較され、一致または不一致が判断される。一致した場合は、行プリデコーダ107は非活性となり、冗長行デコーダ108により冗長ワード線が選択される。不一致の場合は、行プリデコーダ107が活性化され、行アドレスラッチ104の出力が行プリデコーダ107でプリデコードされ、その出力が行デコーダ109でデコードされてワード線が選択される。その後、選択されたワード線に接続されているメモリセルからビット線へとデータが出力され、ビット線の電位が十分に開いたところで、センスアンプが起動されたビット線の電位差が増幅される。   First, a read operation when AL is 0 will be described with reference to FIG. At the same time when the ACTV command is input, the row address is taken in from the address buffer 101 and latched in the address register 103 by ACLK output from the command decoder 102 in response to the ACTV command. Further, the row address is latched in the row address latch 104 by the clock RCLK output from the command decoder 102 in response to the ACTV command. Thereafter, the row address signal is input to the row address comparison circuit 105 and compared with the relief address stored in the row relief address storage circuit 106, and a match or mismatch is determined. If they match, the row predecoder 107 is deactivated and a redundant word line is selected by the redundant row decoder 108. If they do not match, the row predecoder 107 is activated, the output of the row address latch 104 is predecoded by the row predecoder 107, the output is decoded by the row decoder 109, and the word line is selected. Thereafter, data is output from the memory cell connected to the selected word line to the bit line, and when the potential of the bit line is sufficiently opened, the potential difference of the bit line where the sense amplifier is activated is amplified.

図10では、AL=0の場合であるので、ACTVコマンドが投入されてから2サイクル後にREADコマンドが投入される。それと同時に列アドレスがアドレスバッファ101から内部に取り込まれ、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたクロックACLKでアドレスレジスタ103にラッチされる。さらに、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたクロックYCLK1で列アドレスが列アドレスラッチ110にラッチされる。ここで、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102より生成されるライトレジスタイネーブル信号WREはロー固定とされるので、列アドレスは1サイクル分遅延されることなく、列アドレスラッチ110から出力される。   In FIG. 10, since AL = 0, the READ command is input two cycles after the ACTV command is input. At the same time, the column address is taken in from the address buffer 101 and latched in the address register 103 by the clock ACLK output from the command decoder 102 in response to the READ command. Further, the column address is latched in the column address latch 110 by the clock YCLK 1 output from the command decoder 102 in response to the READ command. Here, the write register enable signal WRE generated by the command decoder 102 in response to the READ command is fixed to low, so that the column address is output from the column address latch 110 without being delayed by one cycle.

その後、列アドレスは列アドレスカウンタ111を通り、列アドレス比較回路112に入力されて、列救済アドレス記憶回路113に保存されている救済アドレスと比較され、一致または不一致が判断される。比較回路112からの出力は、第2タイミング調整回路125に入力されるが、AL=0でALEがロー固定とされるため、前記第2タイミング調整回路125をスルーする。また、第1タイミング調整回路124においても、ALEがロー固定であるため、列アドレスカウンタ111からの出力はスルーされ、列プリデコーダ114に入力される。比較回路112での比較の結果、一致した場合は、第2タイミング調整回路125の出力により、列プリデコーダ114は非活性となり、冗長列デコーダ115により冗長ビット線が選択される。不一致の場合は、第2タイミング調整回路125の出力により、列プリデコーダ114が活性化され、第1タイミング調整回路124の出力が、列プリデコーダ114でプリデコードされ、その出力が列デコーダ116でデコードされてビット線が選択される。   Thereafter, the column address passes through the column address counter 111, is input to the column address comparison circuit 112, and is compared with the relief address stored in the column relief address storage circuit 113, and a match or mismatch is determined. The output from the comparison circuit 112 is input to the second timing adjustment circuit 125, but passes through the second timing adjustment circuit 125 because AL = 0 is fixed to low when AL = 0. Also in the first timing adjustment circuit 124, since ALE is fixed to low, the output from the column address counter 111 is passed through and input to the column predecoder 114. If the comparison results in the comparison circuit 112 match, the column predecoder 114 is deactivated by the output of the second timing adjustment circuit 125, and the redundant bit line is selected by the redundant column decoder 115. In the case of mismatch, the column predecoder 114 is activated by the output of the second timing adjustment circuit 125, the output of the first timing adjustment circuit 124 is predecoded by the column predecoder 114, and the output is output by the column decoder 116. The bit line is selected by decoding.

このとき、ビット線が十分に増幅されていることがビット線選択の条件である。ビット線が選択されることにより、ビット線のデータが読み出し回路117に入力される。その後、読み出し回路117でリードデータはさらに増幅され、出力レジスタ118に送られる。出力レジスタ118では、コマンドデコーダ102からのCASレイテンシ情報信号CLと出力クロック生成回路119から出力されたクロックQCLK1に応じて、出力バッファ120にデータが送られ、外部に出力される。このとき、この実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMでは、出力バッファ120に2nビットのデータが送られ、クロックQCLK1の立上りエッジで半分のnビットのデータが、またQCLK1の立下りエッジで残りのnビットのデータが出力される。   At this time, the bit line selection condition is that the bit line is sufficiently amplified. When the bit line is selected, the data of the bit line is input to the reading circuit 117. Thereafter, the read data is further amplified by the read circuit 117 and sent to the output register 118. In the output register 118, data is sent to the output buffer 120 in accordance with the CAS latency information signal CL from the command decoder 102 and the clock QCLK1 output from the output clock generation circuit 119, and is output to the outside. At this time, in the double data rate synchronous DRAM of this embodiment, 2n-bit data is sent to the output buffer 120, and half n-bit data remains at the rising edge of the clock QCLK1, and also remains at the falling edge of QCLK1. N bits of data are output.

なお、前記読出し動作において、読み出し回路イネーブル信号MAEおよび出力クロック生成回路イネーブル信号OREは、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力され、図2に示される遅延制御回路126内の遅延用レジスタ201および遅延用レジスタ202を通り、それぞれMAE1、ORE1として読み出し回路117および出力クロック生成回路119に供給される。ここでは、AL=0であるので、ALEはロー固定とされるため、MAE、OREは遅延用レジスタ201および遅延用レジスタ202をスルーして、遅延されることなく遅延制御回路126からMAE1、ORE1として出力される。   In the read operation, the read circuit enable signal MAE and the output clock generation circuit enable signal ORE are output from the command decoder 102 in response to the READ command, and the delay register 201 in the delay control circuit 126 shown in FIG. The signals pass through the delay register 202 and are supplied to the reading circuit 117 and the output clock generation circuit 119 as MAE1 and ORE1, respectively. Here, since AL = 0, ALE is fixed low, so that MAE and ORE pass through the delay register 201 and the delay register 202 and are not delayed from the delay control circuit 126 to MAE1 and ORE1. Is output as

ALが0の時の書込み動作は、図11に示すように、ACTVコマンドが投入されるのと同時に行アドレスが内部に取り込まれ、読み出し時と同様に行アドレスがデコードされてワード線が選択され、メモリセルのデータがビット線に出力される。そして、ビット線の電位が十分に開いたところで、センスアンプが起動され、ビット線電位が増幅される。   As shown in FIG. 11, in the write operation when AL is 0, the row address is taken in at the same time as the ACTV command is input, and the row address is decoded and the word line is selected in the same manner as in the read operation. The data of the memory cell is output to the bit line. When the bit line potential is sufficiently opened, the sense amplifier is activated to amplify the bit line potential.

ここでは、AL=0であるので、ACTVコマンドが投入されてから、2サイクル後にWRITEコマンドが投入され、このコマンド投入と同時に列アドレスが内部に取り込まれる。また、WRITEコマンドを受けてコマンドデコーダ102より生成されるライトイネーブル信号WREがイネーブル状態(ハイレベル)になるため、コマンドデコーダ102より生成されるクロックYCLK1により列アドレスラッチ110で列アドレスがWRITEコマンド投入より1サイクル分遅延されて出力される。その後、読み出し時と同様に列アドレスがデコードされてビット線が選択される。このとき、AL=0のため、第1タイミング調整回路124、第2タイミング調整回路125への入力信号はスルーされる。書込みデータは、WRITEコマンドが投入されてから1サイクル(=AL+CASレイテンシ−1)で外部より取り込まれる。   Here, since AL = 0, the WRITE command is input after two cycles after the ACTV command is input, and the column address is taken in at the same time as this command is input. In addition, since the write enable signal WRE generated by the command decoder 102 in response to the WRITE command is enabled (high level), the column address is input by the column address latch 110 by the clock YCLK1 generated by the command decoder 102. Output after being delayed by one cycle. Thereafter, the column address is decoded and the bit line is selected in the same manner as in reading. At this time, since AL = 0, the input signals to the first timing adjustment circuit 124 and the second timing adjustment circuit 125 are passed through. Write data is fetched from the outside in one cycle (= AL + CAS latency-1) after the WRITE command is input.

この実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMでは、ライトデータは、入力バッファ121により内部に取り込まれ、WRITEコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されるクロックDCLKの立上りエッジで最初のnビットのデータが、またクロックDCLKの立下りエッジで次のnビットのデータが、それぞれ入力レジスタ122にラッチされて2nビットのデータとされる。そして、取り込まれたライトデータは、書込み回路117を通してメモリセルアレイ123へと送られ、さらに選択されたビット線を通して、メモリセルへと書き込まれる。   In the double data rate synchronous DRAM of this embodiment, write data is taken in by the input buffer 121, and the first n-bit data is received at the rising edge of the clock DCLK output from the command decoder 102 in response to the WRITE command. However, the next n-bit data is latched in the input register 122 at the falling edge of the clock DCLK, and becomes 2n-bit data. The fetched write data is sent to the memory cell array 123 through the write circuit 117, and further written into the memory cell through the selected bit line.

なお、前記書込み動作では、書込み回路イネーブル信号WBEは、WRITEコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力され、図2に示される遅延制御回路126内の遅延用レジスタ203を通り、WBE1として書込み回路117に入力される。このとき、AL=0でALEはロー固定とされるため、WBEは遅延用レジスタ203をスルーして、遅延制御回路126からWBE1として出力される。   In the write operation, the write circuit enable signal WBE is output from the command decoder 102 in response to the WRITE command, passes through the delay register 203 in the delay control circuit 126 shown in FIG. 2, and is sent to the write circuit 117 as WBE1. Entered. At this time, since AL = 0 and ALE is fixed low, WBE passes through the delay register 203 and is output from the delay control circuit 126 as WBE1.

次に、AL=1すなわちACTVコマンドが投入されてから、1サイクル後にREADコマンドが投入される時の読み出し動作を説明する。図12に示すように、ACTVコマンドが投入されるのと同時に行アドレスが内部に取り込まれ、AL=0時と同様に行アドレスがデコードされてワード線が選択され、メモリセルのデータがビット線に出力される。十分にビット線が開いたところで、センスアンプが起動され、ビット線の電位差が増幅される。   Next, the read operation when AL = 1, that is, when the ACTV command is input and the READ command is input after one cycle will be described. As shown in FIG. 12, the row address is taken in at the same time as the ACTV command is input, the row address is decoded and the word line is selected in the same way as when AL = 0, and the data of the memory cell is transferred to the bit line. Is output. When the bit line is sufficiently opened, the sense amplifier is activated, and the potential difference between the bit lines is amplified.

そして、ACTVコマンドが投入されてから1サイクル後にREADコマンドが投入されると、それと同時に列アドレスがアドレスバッファ101により内部に取り込まれ、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されるクロックACLKによりアドレスレジスタ103にラッチされる。さらに、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されるクロックYCLK1で列アドレスが列アドレスラッチ110にラッチされる。また、読出し時には、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102より生成されるライトレジスタイネーブル信号WREはロー固定なので、列アドレスは1サイクル分遅延されることなく、列アドレスラッチ110から出力される。   When the READ command is input one cycle after the ACTV command is input, the column address is taken in by the address buffer 101 at the same time, and the address is received by the clock ACLK output from the command decoder 102 in response to the READ command. It is latched in the register 103. Further, the column address is latched in the column address latch 110 at the clock YCLK 1 output from the command decoder 102 in response to the READ command. At the time of reading, since the write register enable signal WRE generated by the command decoder 102 upon receiving the READ command is fixed to low, the column address is output from the column address latch 110 without being delayed by one cycle.

その後、列アドレスは列アドレスカウンタ111を通り、列アドレス比較回路112に入力され、列救済アドレス記憶回路113に保存されている救済アドレスと比較され、一致または不一致が判断される。ここで、AL=1の場合、ALEはハイレベルに固定されるので、比較回路112からの出力は、第2タイミング調整回路125でラッチされ、列アドレスカウンタ111からの出力は第1タイミング調整回路124でラッチされる。   Thereafter, the column address passes through the column address counter 111, is input to the column address comparison circuit 112, and is compared with the repair address stored in the column repair address storage circuit 113, and a match or mismatch is determined. Here, when AL = 1, ALE is fixed at a high level, so the output from the comparison circuit 112 is latched by the second timing adjustment circuit 125, and the output from the column address counter 111 is the first timing adjustment circuit. Latched at 124.

そして、READコマンドが投入されてから1サイクル後のクロックを受けて、コマンドデコーダ102よりクロックYCLK3、YCLK4が生成され、それぞれが第1タイミング調整回路124、第2タイミング調整回路125に入力されるため、前記YCLK3、YLCK4のそれぞれの立上りエッジを受けて、第1タイミング調整回路124にラッチされていた列アドレスカウンタ111の出力、および第2タイミング調整回路125にラッチされていた比較回路112の出力がそれぞれ出力される。これにより、前記列アドレスカウンタ111の出力、および比較回路112の出力は、1サイクル分遅延されたことになる。   Then, the clock YCLK3 and YCLK4 are generated from the command decoder 102 upon receiving a clock one cycle after the READ command is input, and are input to the first timing adjustment circuit 124 and the second timing adjustment circuit 125, respectively. In response to the rising edges of YCLK3 and YLCK4, the output of the column address counter 111 latched in the first timing adjustment circuit 124 and the output of the comparison circuit 112 latched in the second timing adjustment circuit 125 are Each is output. As a result, the output of the column address counter 111 and the output of the comparison circuit 112 are delayed by one cycle.

その後、比較回路112での比較の結果、一致した場合は、第2タイミング調整回路125の出力により、列プリデコーダ114は非活性となり、冗長列デコーダ115により冗長ビット線が選択される。一方、不一致の場合は、タイミング調整回路125の出力により、列プリデコーダ114が活性化され、第1タイミング調整回路124の出力が、列プリデコーダ114でプリデコードされ、その出力が列デコーダ116でデコードされてビット線が選択される。このとき、列アドレスパスには既に1サイクル分の遅延が含まれているので、ビット線電位は十分に増幅されており、正しいデータを読み出せることになる。その後、ビット線が選択されることにより、ビット線のデータが読み出し回路117に入力され、前記読み出し回路117にてデータはさらに増幅され、出力レジスタ118に送られる。   Thereafter, if the comparison results in the comparison circuit 112 match, the column predecoder 114 is deactivated by the output of the second timing adjustment circuit 125, and the redundant bit line is selected by the redundant column decoder 115. On the other hand, in the case of mismatch, the column predecoder 114 is activated by the output of the timing adjustment circuit 125, the output of the first timing adjustment circuit 124 is predecoded by the column predecoder 114, and the output is output by the column decoder 116. The bit line is selected by decoding. At this time, since the column address path already includes a delay of one cycle, the bit line potential is sufficiently amplified, and correct data can be read out. Thereafter, by selecting a bit line, the data of the bit line is input to the read circuit 117, and the data is further amplified by the read circuit 117 and sent to the output register 118.

出力レジスタ118では、コマンドデコーダ102からのCASレイテンシ情報信号CLと出力クロック生成回路119から生成されたクロックQCLK1に応じて、出力バッファ120にデータが送られ、外部に出力される。このとき、図11で説明したのと同様に、ダブルデータレート・シンクロナスDRAMではクロックの立上りエッジと立下りエッジの両方のタイミングでデータが出力される。   In the output register 118, data is sent to the output buffer 120 in accordance with the CAS latency information signal CL from the command decoder 102 and the clock QCLK1 generated from the output clock generation circuit 119, and is output to the outside. At this time, as described with reference to FIG. 11, in the double data rate synchronous DRAM, data is output at the timing of both the rising edge and falling edge of the clock.

なお、読出し時には、読み出し回路イネーブル信号MAEおよび出力クロック生成回路イネーブル信号OREは、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力され、図2に示される遅延制御回路126内の遅延用レジスタ201および202を通り、それぞれMAE1、ORE1として読み出し回路117および出力クロック生成回路119に入力されるが、AL=1でALEはハイレベルに固定されるため、MAE、OREは遅延用レジスタ201および202内で1サイクル分遅延され、MAE1、ORE1として出力される。   At the time of reading, the read circuit enable signal MAE and the output clock generation circuit enable signal ORE are output from the command decoder 102 in response to the READ command, and the delay registers 201 and 202 in the delay control circuit 126 shown in FIG. As described above, MAE1 and ORE1 are input to the readout circuit 117 and the output clock generation circuit 119, respectively. However, since AL = 1 is fixed at a high level, MAE and ORE are one cycle in the delay registers 201 and 202. Delayed by one minute and output as MAE1 and ORE1.

ALが1の時の書込み動作は、図13に示されているように、先ずACTVコマンドが投入されて、それと同時に行アドレスが内部に取り込まれ、読み出し時と同様に行アドレスがデコードされてワード線が選択され、メモリセルのデータがビット線に出力される。ある程度ビット線の電位差が開いたところで、センスアンプが起動され、ビット線の電位差が増幅される。   As shown in FIG. 13, in the write operation when AL is 1, the ACTV command is first input, and at the same time, the row address is taken in, and the row address is decoded and read in the same way as in reading. The line is selected, and the memory cell data is output to the bit line. When the potential difference between the bit lines is opened to some extent, the sense amplifier is activated and the potential difference between the bit lines is amplified.

そして、ACTVコマンドが投入されてから、1サイクル後にWRITEコマンドが投入されると、コマンド投入と同時に列アドレスが内部に取り込まれる。次に、WRITEコマンドを受けてコマンドデコーダ102より生成されるライトレジスタイネーブル信号WREがイネーブルになり、コマンドデコーダ102より生成されるクロックBCLKにより列アドレスラッチ110で列アドレスが1サイクル分遅延されて出力される。その後、読み出し時と同様に列アドレスがデコードされてビット線が選択される。このとき、AL=1によりALEはハイレベルに固定されるため、第1タイミング調整回路124と第2タイミング調整回路125に入力された信号は、それぞれ第1タイミング調整回路124、第2タイミング調整回路125にて1サイクル分遅延されてから出力される。   When the WRITE command is input after one cycle from the input of the ACTV command, the column address is taken in simultaneously with the input of the command. Next, in response to the WRITE command, the write register enable signal WRE generated by the command decoder 102 is enabled, and the column address is delayed by one cycle in the column address latch 110 by the clock BCLK generated by the command decoder 102 and output. Is done. Thereafter, the column address is decoded and the bit line is selected in the same manner as in reading. At this time, since ALE is fixed at a high level by AL = 1, the signals input to the first timing adjustment circuit 124 and the second timing adjustment circuit 125 are the first timing adjustment circuit 124 and the second timing adjustment circuit, respectively. The output is delayed by 125 for one cycle.

よって、AL=0の時に比べて、WRITEコマンドが投入されてからビット線が選択されるまでの遅延時間は1サイクル分遅延される。その結果、書込みデータは、WRITEコマンドが投入されてから2サイクル(=AL+CASレイテンシ−1)で外部より取り込むことができる。このとき、ダブルデータレート・シンクロナスDRAMではクロックの立上りエッジと立下りエッジの両方でデータが取り込まれる。この書込みデータは、入力バッファ121により内部に取り込まれ、WRITEコマンドが投入されてから1サイクル後のクロックを受けてコマンドデコーダ102から出力されるクロックDCLKにより入力レジスタ122にラッチされる。   Therefore, the delay time from when the WRITE command is input to when the bit line is selected is delayed by one cycle compared to when AL = 0. As a result, the write data can be fetched from outside in two cycles (= AL + CAS latency−1) after the WRITE command is input. At this time, in the double data rate synchronous DRAM, data is taken in at both the rising edge and falling edge of the clock. This write data is taken in by the input buffer 121 and is latched in the input register 122 by the clock DCLK output from the command decoder 102 in response to a clock one cycle after the WRITE command is input.

しかして、前記のように、AL=1でWRITEコマンドがACTVコマンド投入の次のサイクルでWRITEコマンド投入されても、クロックDCLKが生成されるまでの遅延時間が、AL=0時に対して1サイクル分遅延されているので、問題無く前記書込みデータを取り込める。その後、前記書込みデータは、書込み回路117を通してメモリセルアレイ123へと送られ、さらに選択されたビット線に通して、メモリセルへと書き込まれる。また、書込み回路イネーブル信号WBEは、WRITEコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力され、図2に示される遅延制御回路126内の遅延用レジスタ203を通り、WBE1として書込み回路117に入力されるが、AL=1でALEはハイレベルに固定されるため、WBEは遅延用レジスタ203内で1サイクル分遅延され、WBE1として出力される。そのため、WRITEコマンド投入が1サイクル早くても問題無くメモリセルへのデータの書込みを行なえることとなる。   Thus, as described above, even when the WRITE command is input in the cycle after the ACTV command is input with AL = 1, the delay time until the clock DCLK is generated is one cycle with respect to AL = 0. Since it is delayed by a minute, the write data can be taken in without any problem. Thereafter, the write data is sent to the memory cell array 123 through the write circuit 117, and further written to the memory cell through the selected bit line. The write circuit enable signal WBE is output from the command decoder 102 in response to the WRITE command, passes through the delay register 203 in the delay control circuit 126 shown in FIG. 2, and is input to the write circuit 117 as WBE1. Since AL = 1 and ALE is fixed at the high level, WBE is delayed by one cycle in the delay register 203 and output as WBE1. Therefore, even if the WRITE command is input one cycle earlier, data can be written to the memory cell without any problem.

図14(A)に、カラムコマンド前倒しレイテンシALが0の時の読み出し動作におけるロー系およびカラム系の信号のタイミングを示す。図14において、ACTVコマンドが投入されてからビット線の電位が十分増幅されるまでの所要時間をt0、READコマンドが投入されてからYCLK1によりカラムアドレスが列アドレスラッチ110に取り込まれるまでの所要時間をt1、カラムアドレスがラッチされてから列プリデコーダ114に入力されるまでの所要時間をt2、カラムアドレスがラッチされてから比較回路112から比較結果が出力されるまでの所要時間をt2'、比較回路112の出力からデコーダ115,116でアドレスがデコードされてビット線が選択されるまでの所要時間をt3、ビット線の選択から読み出し回路117で増幅された信号が出力されるまでの所要時間をt4、読み出し回路117の出力から出力レジスタ118に入力されるまでの所要時間をt5、出力レジスタ118への入力から出力バッファ120によるデータ出力までの所要時間をt6とする。同図から分かるように、ACTVコマンドが投入されてからビット線の電位が十分増幅されるまで3サイクル要するとき、ACTVコマンドが投入されてから2サイクル後にREADコマンドが投入された場合、ビット線増幅完了時間(t0)とビット線選択時間(2tck+t1+t2'+t3)は同一である。   FIG. 14A shows the timings of the row and column signals in the read operation when the column command advance latency AL is 0. In FIG. 14, the time required from when the ACTV command is input until the potential of the bit line is sufficiently amplified is t0, and the time required from when the READ command is input until the column address is taken into the column address latch 110 by YCLK1. T1, the required time from the latch of the column address to the input to the column predecoder 114, t2, the required time from the latch of the column address to the output of the comparison result t2 ′, The required time from the output of the comparison circuit 112 until the address is decoded by the decoders 115 and 116 and the bit line is selected is t3, and the required time from the selection of the bit line to the output of the signal amplified by the readout circuit 117 T4, the position from the output of the readout circuit 117 to the input to the output register 118 The time required is t5, and the time required from the input to the output register 118 to the data output by the output buffer 120 is t6. As can be seen from the figure, when three cycles are required until the bit line potential is sufficiently amplified after the ACTV command is input, the bit line amplification is performed when the READ command is input two cycles after the ACTV command is input. The completion time (t0) and the bit line selection time (2tck + t1 + t2 ′ + t3) are the same.

一方、図14(B)にALが1の時の読み出し動作におけるタイミングを示す。この場合、ACTVコマンドが投入されてから1サイクル後にREADコマンドが投入され、それから1サイクル後にYCLK3、YCLK4の生成が開始されt21時間後にYCLK3、YCLK4が出力され、時間t22後にタイミング調整回路124、125より列アドレスデータおよび比較回路112の出力がラッチされ、さらに時間t3後にビット線が選択される。このとき、YCLK3、YCLK4の生成およびタイミング調整回路124、125のラッチが終了するまでの所要時間(t21+t22)を、前記AL=0のときのREADコマンドが投入されてからカラムアドレスのラッチおよび比較回路112から比較結果が出力されるまでの所要時間(t1+t2')と同じ、つまり(t21+t22)=(t1+t2')とすることで、ACTVコマンドが投入されてから、ビット線が選択されるまでの所要時間は、AL=0のときもAL=1のときもほとんど同一とすることができるため、選択されたメモリセルのデータを正しく読み出せる。   On the other hand, FIG. 14B shows the timing in the read operation when AL is 1. In this case, the READ command is input one cycle after the ACTV command is input, the generation of YCLK3 and YCLK4 is started after one cycle, YCLK3 and YCLK4 are output after t21 time, and the timing adjustment circuits 124 and 125 after time t22. Thus, the column address data and the output of the comparison circuit 112 are latched, and the bit line is selected after time t3. At this time, the required time (t21 + t22) until the generation of YCLK3 and YCLK4 and the latching of the timing adjustment circuits 124 and 125 is completed is the column address latch and comparison circuit after the READ command when AL = 0 is input. 112 is the same as the required time (t1 + t2 ′) from when the comparison result is output, that is, (t21 + t22) = (t1 + t2 ′), so that the required time from when the ACTV command is input until the bit line is selected. Since the time can be almost the same when AL = 0 and AL = 1, the data of the selected memory cell can be read correctly.

図15(A)に、ビット線増幅完了までの時間が相対的に短い場合において、AL=0時の読み出し動作におけるロー系およびカラム系のタイミングを示す。図15(A)のタイミングでは、ACTVコマンドが投入されてからビット線が十分増幅されるまでの所要時間t0'は、ACTVコマンドが投入されてからビット線が選択されるまでの所要時間(2tck+t1+t2'+t3)よりも短い。このような場合、READコマンド投入後データが出力されるまでの所要時間(t1+t2+t3+t4+t5+t6)が2サイクル(2tck)以内に終了するようにサイクルタイムが決定される。つまり、サイクルタイム(tck)は、カラム系パスにより律速されることとなる。最適なタイミングは、ビット線増幅完了時点(t0'の後端)とカラムデコード終了時点(t3の後端)とが一致する場合であるが、図15(A)においては、ビット線増幅完了が先に終了するため破線t0で示す時間が無駄になることが分かる。なお、ビット線増幅完了までの時間が相対的に短くなる現象は、プロセスばらつきによって製品間で生じるものである。   FIG. 15A shows the timing of the row system and the column system in the read operation when AL = 0 when the time until the completion of the bit line amplification is relatively short. At the timing of FIG. 15A, the required time t0 ′ from when the ACTV command is input until the bit line is sufficiently amplified is the required time from when the ACTV command is input until the bit line is selected (2tck + t1 + t2). Shorter than '+ t3). In such a case, the cycle time is determined so that the required time (t1 + t2 + t3 + t4 + t5 + t6) until data is output after the READ command is input ends within two cycles (2tck). That is, the cycle time (tck) is limited by the column system pass. The optimum timing is when the bit line amplification completion point (the rear end of t0 ′) coincides with the column decode end point (the rear end of t3). In FIG. 15A, the completion of the bit line amplification is completed. It can be seen that the time indicated by the broken line t0 is wasted because it ends first. The phenomenon that the time until the completion of the bit line amplification is relatively short is caused between products due to process variations.

前記のようにビット線増幅完了までの時間が相対的に短くなっている製品においては、前記実施形態のように列プリデコーダ114の前段に列アドレスを遅延可能なレジスタを挿入して、READコマンドを1サイクル前倒しで投入するAL=1を実現することで、図15(B)に示すように、カラムアドレスのラッチ(t1期間)および比較回路112の比較(t2')を第2サイクルにて行ない、YCLK3、4の生成からカラムアドレスのデコードまでを第3サイクルにて行なうことができるようになる。図15(B)において、t21'はクロックからYCLK3、4が生成されるまでの所要時間、t22'はタイミング調整回路124,125により遅延されたアドレスの出力が確定するまでの所要時間であり、(t21'+t22')は(t1+t2')よりも短いことが必要条件であるが、これは回路的に容易に実現できる。   In the product in which the time until the completion of the bit line amplification is relatively short as described above, a register that can delay the column address is inserted in the preceding stage of the column predecoder 114 as in the above embodiment, and the READ command As shown in FIG. 15 (B), the column address latch (t1 period) and the comparison of the comparison circuit 112 (t2 ′) are performed in the second cycle. From generation of YCLK 3 and 4 to decoding of the column address can be performed in the third cycle. In FIG. 15B, t21 ′ is the time required until YCLK3 and 4 are generated from the clock, t22 ′ is the time required until the output of the address delayed by the timing adjustment circuits 124 and 125 is determined, Although it is a necessary condition that (t21 ′ + t22 ′) is shorter than (t1 + t2 ′), this can be easily realized as a circuit.

この結果、AL=1の時はビット線が増幅される時間に合わせてビット線を選択できるため、ビット線増幅完了までの時間の差を全所要サイクルの「4」で割った(t0−t0')/4だけ、サイクル時間を短縮することができる。図14(B)のようなタイミング制御に従うと、YCLK3、4の生成からデータの出力までの所要時間(t21'+t22'+t3+t4+t5+t6)が2サイクルで終われば良いので、ビット線増幅完了までの所要時間がもっと短くなれば、原理的には、(t1+t2')または(t21'+t22'+t3+t4+t5+t6)/2のどちらか遅いほうの時間でサイクルタイムTckが決まり、AL=0の時に比べ、{(t1+t2'+t3+t4+t5+t6)/2−(t1+t2)}または{(t1+t2'+t3+t4+t5+t6)/2−(t21'+t22'+t3+t4+t5+t6)/2}だけサイクルタイムを短縮することができる。   As a result, when AL = 1, since the bit line can be selected in accordance with the time when the bit line is amplified, the time difference until the completion of the bit line amplification is divided by “4” of all the required cycles (t0−t0). ') / 4 can shorten the cycle time. According to the timing control as shown in FIG. 14B, the time required from the generation of YCLK 3 and 4 to the output of data (t21 ′ + t22 ′ + t3 + t4 + t5 + t6) may be completed in two cycles. Is shorter, in principle, the cycle time Tck is determined by the later time of (t1 + t2 ′) or (t21 ′ + t22 ′ + t3 + t4 + t5 + t6) / 2, and compared to when AL = 0, {(t1 + t2 ′ + T3 + t4 + t5 + t6) / 2− (t1 + t2)} or {(t1 + t2 ′ + t3 + t4 + t5 + t6) / 2− (t21 ′ + t22 ′ + t3 + t4 + t5 + t6) / 2}.

次に、図1で構成されるダブルデータレート・シンクロナスDRAMにおける前記カラムコマンド前倒しレイテンシALの設定の仕方、およびALが設定されたときの動作について説明する。   Next, how to set the column command advance latency AL in the double data rate synchronous DRAM shown in FIG. 1 and the operation when AL is set will be described.

図1の実施形態では、モードレジスタセット(MRS)コマンドにより、CASレイテンシCLがCL設定レジスタ131に設定され、エクステンディッドモードレジスタセット(EMRS)コマンドにより、カラムコマンド前倒しレイテンシALがコマンドデコーダ内のAL設定レジスタ132に設定される。   In the embodiment of FIG. 1, the CAS latency CL is set in the CL setting register 131 by the mode register set (MRS) command, and the column command advance latency AL is set in the AL in the command decoder by the extended mode register set (EMRS) command. Set in the register 132.

図16にMRSコマンドおよびEMRSコマンドの具体例を示す。この実施形態においては、CPUなどの外部装置から供給される制御信号CKEがハイレベル、/CS,/RAS,/CAS,/WEがロウレベル、バンクアドレスBA1,BA0(もしくはアドレスA14,A13)およびアドレスの所定ビットAP(例えばA10)がローレベルのとき、MRSコマンドが発行され、アドレスA8〜A0の値に応じて各種の値が設定される。また、CKE・BA0(A14)がハイレベル、/CS,/RAS,/WE,BA1(A13),AP(A10)がローレベルのとき、EMRSコマンドが発行され、アドレスの値に応じて各種の値が設定される。   FIG. 16 shows specific examples of the MRS command and the EMRS command. In this embodiment, a control signal CKE supplied from an external device such as a CPU is at a high level, / CS, / RAS, / CAS, / WE are at a low level, bank addresses BA1, BA0 (or addresses A14, A13) and an address. When the predetermined bit AP (for example, A10) is at a low level, an MRS command is issued, and various values are set according to the values of the addresses A8 to A0. Also, when CKE · BA0 (A14) is at high level, / CS, / RAS, / WE, BA1 (A13), and AP (A10) are at low level, an EMRS command is issued, and various values are set according to the address value. Value is set.

また、CKE,/RAS,/WEがハイレベル、/CS,/CAS,AP(A10)がロウレベルのときは読出しを指令するREADコマンドが、CKE,/RASがハイレベル、/CS,/CAS,/WE,AP(A10)がロウレベルのときは書込みを指令するWRITEコマンドが、CKE,/CAS,/WEがハイレベル、/CS,/RASがロウレベルのときは動作開始すなわちローアドレスの取込みとバンク(メモリアレイ)の活性化を指令するACTVコマンドが、それぞれ発行される。   When CKE, / RAS, / WE are at high level and / CS, / CAS, AP (A10) are at low level, a READ command for instructing reading is issued, CKE, / RAS are at high level, / CS, / CAS, When / WE, AP (A10) is at a low level, a WRITE command for instructing writing is started. When CKE, / CAS, / WE is at a high level and when / CS, / RAS is at a low level, operation starts, that is, fetching a low address and ACTV commands for instructing activation of (memory array) are issued respectively.

図17(A)にはMRSコマンドによるCASレイテンシの設定におけるアドレスと設定値との関係の一例が示されている。同図に示すように、この実施形態のDRAMにおいては、アドレスA0〜A2でバースト長(BL)が設定され、A3でバーストタイプ(インターリーブまたはシーケンシャル)が設定され、A4〜A6でCASレイテンシが設定され、A8で出力クロック生成回路119のリセットが設定される。CASレイテンシに関しては、例えば(A4、A5、A6)=(0、1、0)のときはレイテンシが「2」、(A4、A5、A6)=(1、1、0)のときはレイテンシが「3」に設定される。   FIG. 17A shows an example of the relationship between the address and the set value in setting the CAS latency by the MRS command. As shown in the figure, in the DRAM of this embodiment, the burst length (BL) is set at addresses A0 to A2, the burst type (interleaved or sequential) is set at A3, and the CAS latency is set at A4 to A6. Then, the reset of the output clock generation circuit 119 is set at A8. With regard to CAS latency, for example, when (A4, A5, A6) = (0, 1, 0), the latency is “2”, and when (A4, A5, A6) = (1, 1, 0), the latency is Set to “3”.

図17(B)にはEMRSコマンドによるカラムコマンド前倒しレイテンシの設定におけるアドレスと設定値との関係の一例が示されている。同図に示すように、この実施形態のDRAMにおいては、A0で出力クロック生成回路119の活性/非活性が設定され、A1〜A3でカラムコマンド前倒しレイテンシALが設定される。カラムコマンド前倒しレイテンシALに関しては、例えば(A1、A2、A3)=(0、0、0)のときにレイテンシが「0」、(A1、A2、A3)=(1、0、0)のときにレイテンシが「1」、そして(A1、A2、A3)=(0、1、0)のときにレイテンシが「2」に設定される。   FIG. 17B shows an example of the relationship between the address and the set value in the column command advance latency setting by the EMRS command. As shown in the figure, in the DRAM of this embodiment, the activation / inactivation of the output clock generation circuit 119 is set at A0, and the column command advance latency AL is set at A1 to A3. As for the column command advance latency AL, for example, when (A1, A2, A3) = (0, 0, 0), the latency is “0”, and (A1, A2, A3) = (1, 0, 0). The latency is set to “2” when the latency is “1” and (A1, A2, A3) = (0, 1, 0).

図18は、本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第2の実施形態を示す。この第2の実施形態は、第1の実施形態(図1)において列プリデコーダ114の前段に設けられているタイミング調整回路124,125を、列アドレスラッチ110と列アドレスカウンタ111との間に224として設けたものである。他の構成は第1の実施形態と同様であるので、同一の回路ブロックには同一の符号を付して重複した説明は省略する。   FIG. 18 shows a second embodiment of a double data rate synchronous DRAM to which the present invention is applied. In the second embodiment, the timing adjustment circuits 124 and 125 provided in the preceding stage of the column predecoder 114 in the first embodiment (FIG. 1) are arranged between the column address latch 110 and the column address counter 111. 224 is provided. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same circuit blocks are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図19には、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクルを前提として、ALレイテンシが1の時の読み出し動作におけるタイミングチャートを示す。図19は第1の実施形態におけるタイミングチャートを示す図12に対応する。   FIG. 19 shows a timing chart in a read operation when AL latency is 1 on the assumption that tRCD is 2 cycles and CAS latency is 2 cycles. FIG. 19 corresponds to FIG. 12 showing a timing chart in the first embodiment.

図12と比較すると明らかなように、この第2実施形態のDRAMでは、タイミング調整回路224が列アドレスカウンタ111の前段にあるため、列アドレスカウンタ111の出力は第1の実施形態の場合よりも遅いが、列デコーダ116または冗長列デコーダ115への入力タイミングは第1の実施形態とほぼ同じになる。その結果、第1の実施形態と同じような作用効果が得られる。   As apparent from comparison with FIG. 12, in the DRAM of the second embodiment, the timing adjustment circuit 224 is in the preceding stage of the column address counter 111, so that the output of the column address counter 111 is higher than that in the case of the first embodiment. Although slow, the input timing to the column decoder 116 or the redundant column decoder 115 is substantially the same as that of the first embodiment. As a result, the same effect as the first embodiment can be obtained.

第2の実施形態のDRAMにおけるAL=0の時の読み出し動作および書込み動作については、第1の実施形態における読み出し動作(図10)および書込み動作(図11)より容易に推測できる。また、AL=1の時の書込み動作についても、前記読み出し動作(図19)および第1の実施形態における書込み動作(図13)より容易に推測できるため、ここでは説明を省略する。   The read operation and the write operation when AL = 0 in the DRAM of the second embodiment can be easily estimated from the read operation (FIG. 10) and the write operation (FIG. 11) in the first embodiment. Also, the write operation when AL = 1 can be easily estimated from the read operation (FIG. 19) and the write operation in the first embodiment (FIG. 13), and thus the description thereof is omitted here.

この第2の実施形態は、第1の実施形態に比べてタイミング調整回路の総ビット数が半分以下で済むという利点がある。すなわち、この第2の実施形態におけるタイミング調整回路224のビット数は第1の実施形態における第1タイミング調整回路124と同じ例えば9×4=36ビットのようなビット数であり、予備メモリ列の本数(例えば32×4=128本)と同じビット数を有する第2タイミング調整回路125は不用である。ただし、タイミング調整回路224の位置が第1実施形態に比べて前段側にあるため、若干サイクルタイム短縮の効果が小さくなる。   The second embodiment has an advantage that the total number of bits of the timing adjustment circuit is less than half compared to the first embodiment. That is, the number of bits of the timing adjustment circuit 224 in the second embodiment is the same as that of the first timing adjustment circuit 124 in the first embodiment, for example, 9 × 4 = 36 bits. The second timing adjustment circuit 125 having the same number of bits as the number (for example, 32 × 4 = 128) is unnecessary. However, since the position of the timing adjustment circuit 224 is on the previous stage as compared with the first embodiment, the effect of shortening the cycle time is slightly reduced.

すなわち、第1の実施形態のタイミングを示す図14(B)において、第2サイクルにあるREADコマンドが投入されてからYCLK1によりカラムアドレスが列アドレスラッチ110に取り込まれるまでの所要時間t1は、第2の実施形態においても第2サイクルで実行できるが、第1の実施形態においては第2サイクルにあるカラムアドレスが列プリデコーダ114に入力されるまでの所要時間t2は、この第2実施形態では、第3サイクルに入ることとなるため、第1実施形態に比べてサイクルタイム短縮の効果が小さくなる。   That is, in FIG. 14B showing the timing of the first embodiment, the required time t1 from when the READ command in the second cycle is input until the column address is taken into the column address latch 110 by YCLK1 is In the second embodiment, it can be executed in the second cycle. In the first embodiment, the time t2 required until the column address in the second cycle is input to the column predecoder 114 is the same as that in the second embodiment. Since the third cycle is entered, the effect of shortening the cycle time is smaller than in the first embodiment.

図20は、本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第3の実施形態を示す。この第3の実施形態は、第1の実施形態(図1)において列プリデコーダ114の前段に設けられているタイミング調整回路124,125を、列アドレスカウンタ111と列プリデコーダ114との間に324として設けたものである。他の構成は第1の実施形態と同様であるので、同一の回路ブロックには同一の符号を付して重複した説明は省略する。   FIG. 20 shows a third embodiment of a double data rate synchronous DRAM to which the present invention is applied. In the third embodiment, the timing adjustment circuits 124 and 125 provided in the preceding stage of the column predecoder 114 in the first embodiment (FIG. 1) are arranged between the column address counter 111 and the column predecoder 114. 324 is provided. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same circuit blocks are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図21には、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクルを前提として、ALレイテンシが1の時の読み出し動作におけるタイミングチャートを示す。図21は第1の実施形態におけるタイミングチャートを示す図12に対応する。   FIG. 21 shows a timing chart in the read operation when the AL latency is 1 on the assumption that tRCD is 2 cycles and the CAS latency is 2 cycles. FIG. 21 corresponds to FIG. 12 showing a timing chart in the first embodiment.

図12と比較すると明らかなように、この第3実施形態のDRAMでは、タイミング調整回路324が列アドレス比較回路112の前段にあるため、列アドレス比較回路112の出力は第1の実施形態の場合よりも遅いが、列デコーダ116または冗長列デコーダ115への入力タイミングは第1の実施形態とほぼ同じになる。その結果、第1の実施形態と同じような作用効果が得られる。   As is clear from comparison with FIG. 12, in the DRAM of the third embodiment, the timing adjustment circuit 324 is in the preceding stage of the column address comparison circuit 112, so that the output of the column address comparison circuit 112 is the case of the first embodiment. Although slower than that, the input timing to the column decoder 116 or the redundant column decoder 115 is substantially the same as that of the first embodiment. As a result, the same effect as the first embodiment can be obtained.

第3の実施形態のDRAMにおけるAL=0の時の読み出し動作および書込み動作については、第1の実施形態における読み出し動作(図10)および書込み動作(図11)より容易に推測できる。また、AL=1の時の書込み動作についても、前記読み出し動作(図21)および第1の実施形態における書込み動作(図13)より容易に推測できるため、ここでは説明を省略する。   The read operation and the write operation when AL = 0 in the DRAM of the third embodiment can be easily estimated from the read operation (FIG. 10) and the write operation (FIG. 11) in the first embodiment. Also, the write operation when AL = 1 can be easily estimated from the read operation (FIG. 21) and the write operation in the first embodiment (FIG. 13).

本実施形態では、図1に示された第1の実施形態に比べると、AL=1の時に効率的な時間配分はできない。さらに、ACTVコマンドからビット線が増幅されるまでの時間が短縮されて、AL=0時にカラム系パスが律速する場合でも、サイクルタイムの短縮の効果は小さい。但し、タイミング調整回路の数を比較回路出力の数の分だけ減らすことができ、チップサイズ低減に寄与できる。また、第2の実施形態に比べると、AL=1の時に効率的な時間配分ができ、ACTVコマンドからビット線が増幅されるまでの時間が短縮されて、AL=0時にカラム系パスが律速する場合にサイクルタイムを短縮できる。タイミング調整回路324のビット数については第2実施形態の場合と同じである。   In the present embodiment, compared with the first embodiment shown in FIG. 1, efficient time distribution cannot be performed when AL = 1. Further, even when the time from the ACTV command to the amplification of the bit line is shortened and the column path is rate-determined when AL = 0, the effect of shortening the cycle time is small. However, the number of timing adjustment circuits can be reduced by the number of comparison circuit outputs, which can contribute to chip size reduction. Compared to the second embodiment, more efficient time distribution can be achieved when AL = 1, and the time from the ACTV command until the bit line is amplified is shortened. The column path is rate-controlled when AL = 0. Cycle time can be shortened. The number of bits of the timing adjustment circuit 324 is the same as in the second embodiment.

図22は、本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第4の実施形態を示す。この第4の実施形態は、第1の実施形態(図1)において列プリデコーダ114の前段に設けられているタイミング調整回路124,125を、列プリデコーダ114の後段に424,425として設けたものである。他の構成は第1の実施形態と同様であるので、同一の回路ブロックには同一の符号を付して重複した説明は省略する。   FIG. 22 shows a fourth embodiment of a double data rate synchronous DRAM to which the present invention is applied. In the fourth embodiment, the timing adjustment circuits 124 and 125 provided in the preceding stage of the column predecoder 114 in the first embodiment (FIG. 1) are provided as 424 and 425 in the subsequent stage of the column predecoder 114, respectively. Is. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same circuit blocks are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図23には、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクルを前提として、ALレイテンシが1の時の読み出し動作におけるタイミングチャートを示す。図23は第1の実施形態におけるタイミングチャートを示す図12に対応する。   FIG. 23 shows a timing chart in a read operation when AL latency is 1 on the assumption that tRCD is 2 cycles and CAS latency is 2 cycles. FIG. 23 corresponds to FIG. 12 showing a timing chart in the first embodiment.

図12と比較すると明らかなように、この第4実施形態のDRAMでは、タイミング調整回路424,425が列プリデコーダ114の後段にあるが、図23に示されている信号のタイミングに関しては第1の実施形態の図12のタイミングチャートと全く同じである。その結果、第1の実施形態と同じような作用効果が得られる。   As is clear from comparison with FIG. 12, in the DRAM of the fourth embodiment, the timing adjustment circuits 424 and 425 are in the subsequent stage of the column predecoder 114, but the timing of the signal shown in FIG. This is exactly the same as the timing chart of FIG. As a result, the same effect as the first embodiment can be obtained.

第4の実施形態のDRAMにおけるAL=0の時の読み出し動作および書込み動作については、第1の実施形態における読み出し動作(図10)および書込み動作(図11)より容易に推測できる。また、AL=1の時の書込み動作についても、前記読み出し動作(図23)および第1の実施形態における書込み動作(図13)より容易に推測できるため、ここでは説明を省略する。   The read operation and the write operation when AL = 0 in the DRAM of the fourth embodiment can be easily estimated from the read operation (FIG. 10) and the write operation (FIG. 11) in the first embodiment. Also, the write operation when AL = 1 can be easily estimated from the read operation (FIG. 23) and the write operation in the first embodiment (FIG. 13), and thus the description thereof is omitted here.

本実施形態では、図1に示された第1の実施形態と同様に、AL=1の時に効率的な時間配分ができる。さらに、ACTVコマンドからビット線が増幅されるまでの時間が短縮されて、AL=0の時にカラム系パスが律速する場合、AL=1以上ではパイプライン化の効果によりサイクルタイムを短縮できる。但し、プリデコードされた列アドレス分と比較回路出力数分のタイミング調整回路を持っているため、 タイミング調整回路424,425のビット数は第1の実施形態よりも多くなる。   In the present embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 1, efficient time distribution can be performed when AL = 1. Further, when the time from the ACTV command to the amplification of the bit line is shortened and the column path is rate-determined when AL = 0, the cycle time can be shortened by the effect of pipelining when AL = 1 or more. However, the timing adjustment circuits 424 and 425 have more bits than in the first embodiment because the timing adjustment circuits have the same number of pre-decoded column addresses and the number of comparison circuit outputs.

図24は、本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第5の実施形態を示す。この第5の実施形態は、第1の実施形態(図1)において列プリデコーダ114の前段に設けられているタイミング調整回路124,125に加え、第3実施形態と同様に列アドレスカウンタ111と列アドレス比較回路112との間にもタイミング調整回路524を設けたものである。他の構成は第1の実施形態と同様であるので、同一の回路ブロックには同一の符号を付して重複した説明は省略する。   FIG. 24 shows a fifth embodiment of a double data rate synchronous DRAM to which the present invention is applied. In the fifth embodiment, in addition to the timing adjustment circuits 124 and 125 provided in the preceding stage of the column predecoder 114 in the first embodiment (FIG. 1), the column address counter 111 and A timing adjustment circuit 524 is also provided between the column address comparison circuit 112 and the column address comparison circuit 112. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same circuit blocks are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図25には、tRCDが3サイクル、CASレイテンシが2サイクルを前提として、ALレイテンシが2の時の読み出し動作におけるタイミングチャートを示す。   FIG. 25 shows a timing chart in a read operation when AL latency is 2 on the assumption that tRCD is 3 cycles and CAS latency is 2 cycles.

図25に示されているように、AL=2の時の読み出し動作では、ACTVコマンドが投入されるのと同時に行アドレスが内部に取り込まれ、行アドレスがデコードされてワード線が選択され、メモリセルのデータがビット線に出力される。十分にビット線が開いたところで、センスアンプが起動され、ビット線電位が増幅される。   As shown in FIG. 25, in the read operation when AL = 2, the row address is taken in at the same time as the ACTV command is input, the row address is decoded, the word line is selected, and the memory The cell data is output to the bit line. When the bit line is sufficiently opened, the sense amplifier is activated and the bit line potential is amplified.

tRCDが3サイクルでAL=2の場合、ACTVコマンドが投入されてから、1サイクル後にREADコマンドが投入される。それと同時に列アドレスがアドレスバッファ101から内部に取り込まれ、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたACLKでアドレスレジスタ103にラッチされる。さらに、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたYCLK1で列アドレスが列アドレスラッチ110にラッチされる。READコマンドを受けてコマンドデコーダ102より生成されるライトレジスタイネーブル信号WREはロー固定なので、列アドレスは1サイクル分遅延されることなく、列アドレスラッチ110から出力される。   When tRCD is 3 cycles and AL = 2, the READ command is input 1 cycle after the ACTV command is input. At the same time, the column address is taken in from the address buffer 101 and latched in the address register 103 by ACLK output from the command decoder 102 in response to the READ command. Further, the column address is latched in the column address latch 110 at YCLK1 output from the command decoder 102 in response to the READ command. Since the write register enable signal WRE generated by the command decoder 102 in response to the READ command is fixed to low, the column address is output from the column address latch 110 without being delayed by one cycle.

その後、列アドレスは、列アドレスカウンタ111を通り、タイミング調整回路524に入力され、ラッチされる。READコマンドが投入されてから1サイクル後のクロックを受けて、コマンドデコーダ102よりYCLK5が生成され、タイミング調整回路524に入力される。前記YCLK5の立上りエッジを受けて、タイミング調整回路524にラッチされていた列アドレスが出力される。これにより、前記列アドレスは1サイクル分遅延されたことになる。その後、列アドレス比較回路112に入力され、列救済アドレス記憶回路113に保存されている救済アドレスと比較され、一致または不一致が判断される。AL=2の場合、ALE1はハイ固定なので、比較回路112からの出力は、タイミング調整回路125でラッチされ、タイミング調整回路524からの出力(前記列アドレスカウンタ111の出力)はタイミング調整回路124でラッチされる。   Thereafter, the column address passes through the column address counter 111 and is input to the timing adjustment circuit 524 and latched. Upon receiving a clock one cycle after the READ command is input, YCLK5 is generated from the command decoder 102 and input to the timing adjustment circuit 524. In response to the rising edge of YCLK5, the column address latched in the timing adjustment circuit 524 is output. As a result, the column address is delayed by one cycle. Thereafter, it is input to the column address comparison circuit 112 and compared with the relief address stored in the column relief address storage circuit 113, and a match or mismatch is determined. When AL = 2, since ALE1 is fixed high, the output from the comparison circuit 112 is latched by the timing adjustment circuit 125, and the output from the timing adjustment circuit 524 (the output of the column address counter 111) is output from the timing adjustment circuit 124. Latched.

そして、READコマンドが投入されてから2サイクル後のクロックを受けて、コマンドデコーダ102よりYCLK3、YCLK4が生成され、それぞれがタイミング調整回路124、125に入力される。前記YCLK3、YLCK4のそれぞれの立上りエッジを受けて、タイミング調整回路124にラッチされていた列アドレスカウンタ111の出力、およびタイミング調整回路125にラッチされていた比較回路112の出力が出力される。これにより、前記列アドレスカウンタ111の出力、および比較回路112の出力は、1サイクル分遅延されたことになる。   Then, upon receiving a clock two cycles after the READ command is input, YCLK3 and YCLK4 are generated from the command decoder 102 and input to the timing adjustment circuits 124 and 125, respectively. In response to the rising edges of YCLK3 and YLCK4, the output of the column address counter 111 latched in the timing adjustment circuit 124 and the output of the comparison circuit 112 latched in the timing adjustment circuit 125 are output. As a result, the output of the column address counter 111 and the output of the comparison circuit 112 are delayed by one cycle.

その後、比較回路112での比較の結果、一致した場合は、タイミング調整回路125の出力により、列プリデコーダ114は非活性となり、冗長列デコーダ115により冗長ビット線が選択される。不一致の場合は、タイミング調整回路124の出力により、列プリデコーダ114が活性化され、タイミング調整回路124の出力が、列プリデコーダ114でプリデコードされ、その出力が列デコーダ116でデコードされてビット線が選択される。このとき、列アドレスパスには既に2サイクル分の遅延が含まれているので、ビット線は十分に増幅されており、正しいデータを読み出せることになる。その後、ビット線が選択されることにより、ビット線のデータが読み出し回路117に入力され、前記読み出し回路117にて再度データは増幅され、出力レジスタ118に送られる。   Thereafter, if the comparison results in the comparison circuit 112 match, the column predecoder 114 is deactivated by the output of the timing adjustment circuit 125, and the redundant bit line is selected by the redundant column decoder 115. If they do not match, the column predecoder 114 is activated by the output of the timing adjustment circuit 124, the output of the timing adjustment circuit 124 is predecoded by the column predecoder 114, and the output is decoded by the column decoder 116 to be a bit. A line is selected. At this time, since the column address path already includes a delay of two cycles, the bit line is sufficiently amplified and correct data can be read out. After that, when the bit line is selected, the data of the bit line is input to the reading circuit 117, and the data is amplified again by the reading circuit 117 and sent to the output register 118.

出力レジスタ118では、コマンドデコーダ102からのCASレイテンシ情報信号CLと出力クロック生成回路119から生成されたQCLK1に応じて、出力バッファ120にデータが送られ、外部に出力される。このとき、ダブルデータレート・シンクロナスDRAMではクロックの立上りエッジと立下りエッジの両エッジよりデータが出力される。読み出し回路イネーブル信号MAEおよび出力クロック生成回路イネーブル信号OREは、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力され、図26に示される遅延制御回路126内の第1遅延用レジスタ3201および第2遅延用レジスタ3202と、第3遅延用レジスタ3211および第4遅延用レジスタ3212とを通り、それぞれMAE1、ORE1として読み出し回路117および出力クロック生成回路119に入力される。AL=2の場合(ALE1、ALE2はハイ固定のため)、MAE、OREはそれぞれ第1遅延用レジスタ3201および第2遅延用レジスタ3202と、第3遅延用レジスタ3211および第4遅延用レジスタ3212内で2サイクル分遅延され、MAE1、ORE1として出力される。   In the output register 118, data is sent to the output buffer 120 in accordance with the CAS latency information signal CL from the command decoder 102 and QCLK1 generated from the output clock generation circuit 119, and is output to the outside. At this time, in the double data rate synchronous DRAM, data is output from both the rising edge and falling edge of the clock. The read circuit enable signal MAE and the output clock generation circuit enable signal ORE are output from the command decoder 102 in response to the READ command, and the first delay register 3201 and the second delay register in the delay control circuit 126 shown in FIG. 3202 and the third delay register 3211 and the fourth delay register 3212 are input to the read circuit 117 and the output clock generation circuit 119 as MAE1 and ORE1, respectively. When AL = 2 (because ALE1 and ALE2 are fixed high), MAE and ORE are in the first delay register 3201 and the second delay register 3202, and in the third delay register 3211 and the fourth delay register 3212, respectively. Are delayed by two cycles and output as MAE1 and ORE1.

本実施形態では、図1に示された第1の実施形態と同様に、AL=2の時に効率的な時間配分が実現できる。さらに、ACTVコマンドからビット線が増幅されるまでの時間が短縮されて、AL=0時にカラム系パスが律速する場合、AL=1以上ではパイプライン化の効果によりサイクルタイムを短縮できる。ただし、回路規模は第1実施形態に比べて若干大きくなる。   In this embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 1, efficient time distribution can be realized when AL = 2. Further, when the time from the ACTV command to the amplification of the bit line is shortened and the column path is rate-determined when AL = 0, the cycle time can be shortened by the effect of pipelining when AL = 1 or more. However, the circuit scale is slightly larger than that of the first embodiment.

図27は、本発明を適用したダブルデータレート・シンクロナスDRAMの第6の実施形態を示す。この実施形態は、第5の実施形態(図24)において、列アドレスカウンタ111の直後に設けられているタイミング調整回路524を、列アドレスラッチ110と列アドレスカウンタ111との間に設けたものである。また、この第6の実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMでは、読み出し・書込みデータだけではなく、コマンド入力もダブルデータレートとしている。   FIG. 27 shows a sixth embodiment of a double data rate synchronous DRAM to which the present invention is applied. In this embodiment, the timing adjustment circuit 524 provided immediately after the column address counter 111 is provided between the column address latch 110 and the column address counter 111 in the fifth embodiment (FIG. 24). is there. Further, in the double data rate synchronous DRAM of the sixth embodiment, not only read / write data but also command input has a double data rate.

図28には、tRCDが2サイクル、CASレイテンシが2サイクルを前提として、ALレイテンシが1.5の時の読み出し動作におけるタイミングチャートを示す。   FIG. 28 shows a timing chart in the read operation when the AL latency is 1.5 on the assumption that tRCD is 2 cycles and the CAS latency is 2 cycles.

図28に示されているように、AL=1.5の時の読み出し動作では、ACTVコマンドが投入されるのと同時に行アドレスが内部に取り込まれ、行アドレスがデコードされてワード線が選択され、メモリセルのデータがビット線に出力される。十分にビット線が開いたところで、センスアンプが起動され、ビット線電位が増幅される。   As shown in FIG. 28, in the read operation when AL = 1.5, the row address is taken in at the same time when the ACTV command is input, the row address is decoded, and the word line is selected. The data of the memory cell is output to the bit line. When the bit line is sufficiently opened, the sense amplifier is activated and the bit line potential is amplified.

AL=1.5の場合、ACTVコマンドが投入されてから、0.5サイクル後にREADコマンドが投入される。それと同時に列アドレスがアドレスバッファ101から内部に取り込まれ、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたACLKでアドレスレジスタ103にラッチされる。さらに、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102から出力されたYCLK1で列アドレスが列アドレスラッチ110にラッチされる。このとき、READコマンドを受けてコマンドデコーダ102より生成されるライトレジスタイネーブル信号WREはロー固定なので、列アドレスは1サイクル分遅延されることなく、列アドレスラッチ110から出力され、タイミング調整回路524にラッチされる。   When AL = 1.5, the READ command is input 0.5 cycle after the ACTV command is input. At the same time, the column address is taken in from the address buffer 101 and latched in the address register 103 by ACLK output from the command decoder 102 in response to the READ command. Further, the column address is latched in the column address latch 110 at YCLK1 output from the command decoder 102 in response to the READ command. At this time, since the write register enable signal WRE generated by the command decoder 102 in response to the READ command is fixed to low, the column address is output from the column address latch 110 without being delayed by one cycle, and is sent to the timing adjustment circuit 524. Latched.

そして、READコマンドが投入されてから1サイクル後のクロックを受けて、コマンドデコーダ102よりYCLK5が生成され、タイミング調整回路524に入力される。前記YCLK5の立上りエッジを受けて、タイミング調整回路524にラッチされていた列アドレスが出力される。これにより、前記列アドレスは0.5サイクル分遅延されたことになる。その後、列アドレスは、列アドレス比較回路112に入力され、列救済アドレス記憶回路113に保存されている救済アドレスと比較され、一致または不一致が判断される。AL=1.5より、ALE1はハイ固定なので、比較回路112からの出力は、タイミング調整回路125でラッチされ、また、列アドレスカウンタ111からの出力はタイミング調整回路124でラッチされる。   Then, upon receiving a clock one cycle after the READ command is input, YCLK 5 is generated from the command decoder 102 and input to the timing adjustment circuit 524. In response to the rising edge of YCLK5, the column address latched in the timing adjustment circuit 524 is output. As a result, the column address is delayed by 0.5 cycles. Thereafter, the column address is input to the column address comparison circuit 112 and compared with the repair address stored in the column repair address storage circuit 113, and a match or mismatch is determined. Since AL = 1.5, ALE1 is fixed high, so that the output from the comparison circuit 112 is latched by the timing adjustment circuit 125, and the output from the column address counter 111 is latched by the timing adjustment circuit 124.

READコマンドが投入されてから2サイクル後のクロックを受けて、コマンドデコーダ102よりYCLK3、YCLK4が生成され、それぞれがタイミング調整回路124、125に入力される。前記YCLK3、YLCK4のそれぞれの立上りエッジを受けて、タイミング調整回路124にラッチされていた列アドレスカウンタ11の出力、およびタイミング調整回路125にラッチされていた比較回路112の出力が出力される。これにより、前記列アドレスカウンタ111の出力、および比較回路112の出力は、1サイクル分遅延されたことになる。   In response to a clock two cycles after the READ command is input, YCLK3 and YCLK4 are generated from the command decoder 102 and input to the timing adjustment circuits 124 and 125, respectively. In response to the rising edges of YCLK3 and YLCK4, the output of the column address counter 11 latched in the timing adjustment circuit 124 and the output of the comparison circuit 112 latched in the timing adjustment circuit 125 are output. As a result, the output of the column address counter 111 and the output of the comparison circuit 112 are delayed by one cycle.

その後、比較回路112での比較の結果、一致した場合は、タイミング調整回路125の出力により、列プリデコーダ114は非活性となり、冗長列デコーダ115により冗長ビット線が選択される。不一致の場合は、タイミング調整回路124の出力により、列プリデコーダ114が活性化され、タイミング調整回路124の出力が、列プリデコーダ114でプリデコードされ、その出力が列デコーダ116でデコードされてビット線が選択される。このとき、列アドレス系の信号パスには既に1.5サイクル分の遅延が含まれているので、ビット線は十分に増幅されており、正しいデータを読み出せることになる。その後、ビット線が選択されることにより、ビット線のデータが読み出し回路117に入力され、前記読み出し回路117にてデータはさらに増幅され、出力レジスタ118に送られ、出力バッファ120によりチップ外部へ出力される。   Thereafter, if the comparison results in the comparison circuit 112 match, the column predecoder 114 is deactivated by the output of the timing adjustment circuit 125, and the redundant bit line is selected by the redundant column decoder 115. If they do not match, the column predecoder 114 is activated by the output of the timing adjustment circuit 124, the output of the timing adjustment circuit 124 is predecoded by the column predecoder 114, and the output is decoded by the column decoder 116 to be a bit. A line is selected. At this time, since a delay of 1.5 cycles is already included in the signal path of the column address system, the bit line is sufficiently amplified and correct data can be read out. After that, when the bit line is selected, the data of the bit line is input to the read circuit 117, the data is further amplified by the read circuit 117, sent to the output register 118, and output to the outside of the chip by the output buffer 120. Is done.

本実施形態においては、第5の実施形態の効果に加えて読み出し・書込みデータだけではなく、コマンド入力もダブルデータレートになった場合にも対応できるという利点がある。   In the present embodiment, in addition to the effect of the fifth embodiment, there is an advantage that not only the read / write data but also the command input can cope with the double data rate.

以上説明したように、前記実施形態のダブルデータレート・シンクロナスDRAMは、カラムコマンドの投入タイミングが前倒しされても、センスアンプで読み出しデータが増幅される前に、ビット線が選択されることはないため、正しいデータを読み出すことができる。さらに、書き込み回路に正しい書き込みデータが入力された後に、ビット線が選択されることになり、正しいデータを書き込むことができる。   As described above, in the double data rate synchronous DRAM of the above embodiment, even if the column command input timing is advanced, the bit line is selected before the read data is amplified by the sense amplifier. Therefore, correct data can be read out. Furthermore, after the correct write data is input to the write circuit, the bit line is selected, and the correct data can be written.

また、カラムコマンド前倒しレイテンシが変更されても、センスアンプで読み出しデータが増幅される前に、ビット線が選択されることはないため、正しいデータを読み出すことができる。さらに、書き込み回路に正しい書き込みデータが入力される前に、ビット線が選択されることはないため、正しいデータを書き込むことができる。   Even if the column command advance latency is changed, correct data can be read because the bit line is not selected before the read data is amplified by the sense amplifier. Furthermore, since the bit line is not selected before the correct write data is input to the write circuit, the correct data can be written.

さらに、アクティブコマンド投入からビット線が増幅されるまでの時間が短縮され、カラムコマンド前倒しレイテンシAL=0でカラム系パスがサイクルタイムを律速する場合に、AL=1ではパイプライン化の効果によりサイクルタイムを短縮してデータ転送速度を高速化できる。   Furthermore, when the time from the activation of the active command to the amplification of the bit line is shortened, and the column command is advanced in latency by AL = 0 and the column system path determines the cycle time, the cycle becomes effective at AL = 1 due to the effect of pipelining. Data transfer speed can be increased by shortening the time.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、第1の実施形態(図1)、第2の実施形態(図18)、第4の実施形態(図22)、第5の実施形態(図24)および第6の実施形態(図27)においては、それぞれ列アドレスカウンタ111を省略するようにしても良い。また、上記実施形態においては、いずれもアクティブコマンドからカラムコマンドの投入までのサイクルtRCDが2サイクルでカラムコマンド前倒しレイテンシが「0」または「1」や「1.5」に設定される場合について説明したが、例えばtRCDが3サイクル以上の場合にはカラムコマンド前倒しレイテンシを「2」以上に設定することも可能である。このような場合としては、例えばアドレスを3回以上に分けて時分割でチップ内部に取り込むように構成されるメモリなどが考えられる。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Nor. For example, the first embodiment (FIG. 1), the second embodiment (FIG. 18), the fourth embodiment (FIG. 22), the fifth embodiment (FIG. 24), and the sixth embodiment (FIG. 27). ), The column address counter 111 may be omitted. In each of the above embodiments, the cycle tRCD from the active command to the input of the column command is 2 cycles, and the column command advance latency is set to “0”, “1”, or “1.5”. However, for example, when tRCD is 3 cycles or more, the column command advance latency can be set to “2” or more. As such a case, for example, a memory configured to divide an address into three or more times and take it into the chip in a time division manner may be considered.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野であるダブルデータレート・シンクロナスDRAMに適用下場合について説明したが、本発明はそれに限定されるものでなく、半導体メモリ特にクロック同期型半導体メモリ一般に利用することができる。   In the above description, the case where the invention made by the present inventor is applied to the double data rate synchronous DRAM, which is the field of use behind the invention, has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the semiconductor is not limited thereto. It can be used for a memory, particularly a clock synchronous semiconductor memory in general.

101…アドレスバッファ、
102…コマンドデコーダ、
103…アドレスレジスタ、
104…行アドレスラッチ、
105…行アドレス比較回路、
106…行救済アドレス記憶回路、
107…行プリデコーダ、
108…冗長行デコーダ、
109…行デコーダ、
110…列アドレスレジスタ、
111…列アドレスカウンタ、
112…列アドレス比較回路、
113…列救済アドレス記憶回路、
114…列プリデコーダ、
115…冗長列デコーダ、
116…列デコーダ、
117…読み出し/書き込み回路、
118…出力レジスタ、
119…出力クロック生成回路、
120…出力バッファ、
121…入力バッファ、
122…入力レジスタ、
123…メモリセルアレイ、
124…第1タイミング調整回路、
125…第2タイミング調整回路、
126…遅延制御回路、
224,324,424,524…第3タイミング調整回路、
425…第4タイミング調整回路。
101: Address buffer,
102: Command decoder,
103: Address register,
104 ... row address latch,
105 ... row address comparison circuit,
106: row relief address storage circuit;
107 ... row predecoder,
108: Redundant row decoder,
109 ... row decoder,
110 ... column address register,
111 ... column address counter,
112 ... Column address comparison circuit,
113 ... Column relief address storage circuit,
114 ... column predecoder,
115 ... Redundant column decoder,
116 ... column decoder,
117 ... Read / write circuit,
118: Output register,
119: Output clock generation circuit,
120 ... output buffer,
121 ... Input buffer,
122... Input register,
123: Memory cell array,
124... First timing adjustment circuit,
125 ... second timing adjustment circuit,
126 ... delay control circuit,
224, 324, 424, 524 ... third timing adjustment circuit,
425: Fourth timing adjustment circuit.

Claims (11)

メモリセルが接続されたワード線とビット線を有するメモリセルアレイと、
外部から入力される行アドレスをラッチする行アドレスラッチ回路と、
行アドレスをデコードして前記メモリセルアレイ内のワード線を選択する行デコーダと、
外部から入力される列アドレスをラッチする列アドレスラッチ回路と、
列アドレスをデコードして前記メモリセルアレイ内のビット線を選択する列デコーダと、
前記メモリセルアレイから読み出されたデータを外部に出力する出力バッファと、
外部から入力されるデータを取り込む入力バッファと、
前記入力バッファおよび出力バッファにおけるデータの取込みタイミングおよびデータの出力タイミングを指定する値を設定可能な第1のレジスタとを備え、
前記入力バッファおよび出力バッファは前記第1のレジスタに設定された値に応じて動作のタイミングが決定されるように構成されてなる半導体記憶装置において、
動作開始指令が投入された後に投入されるデータの読出し指令または書込み指令が前倒しに投入されるべきサイクル時間を指定する値を、前記第1のレジスタとは独立に設定可能な第2のレジスタを設けるとともに、
前記列アドレスラッチ回路と前記列デコーダとの間の列アドレス系信号経路上には、前記第2のレジスタに設定された値により指定される前記サイクル時間だけ前記列アドレスを遅延させるためのタイミング調整回路を設け、
外部から供給される制御信号に基づいて内部回路の制御に用いられる内部制御信号を生成するコマンドデコーダと、前記第2のレジスタに設定された値により指定される前記サイクル時間だけ前記内部制御信号を遅延させるための遅延制御回路と、前記列デコーダの出力に基づき選択されたビット線を介して、前記メモリセルアレイから読み出されたデータを出力レジスタに伝えるとともに、入力レジスタからのデータを前記メモリセルアレイに書き込むための読み出し/書込み回路とが設けられ、
前記読み出し/書込み回路は、前記遅延制御回路によって遅延された前記内部制御信号によって制御され、これにより前記第2のレジスタに設定された値に応じたタイミングで前記メモリセルアレイに対する読み出し又は書込みが可能に構成されていることを特徴とする半導体記憶装置。
A memory cell array having word lines and bit lines to which the memory cells are connected;
A row address latch circuit for latching a row address inputted from the outside;
A row decoder for decoding a row address and selecting a word line in the memory cell array;
A column address latch circuit that latches an externally input column address;
A column decoder for decoding a column address and selecting a bit line in the memory cell array;
An output buffer for outputting data read from the memory cell array to the outside;
An input buffer that captures externally input data;
A first register capable of setting values for designating data take-in timing and data output timing in the input buffer and the output buffer;
In the semiconductor memory device, wherein the input buffer and the output buffer are configured such that operation timing is determined according to a value set in the first register.
A second register that can set a value for specifying a cycle time to which a read command or a write command for data to be input after the operation start command is input independently of the first register. And providing
On the column address system signal path between the column decoder and the column address latch circuit, the timing for delaying the column address only the cycle time more specified in the second value set in the register Provide an adjustment circuit,
A command decoder for generating an internal control signal used to control the internal circuit based on a control signal supplied from the outside, the cycle time by the internal control signal more specified in the second value set in the register The data read from the memory cell array is transmitted to the output register through the delay control circuit for delaying the data and the bit line selected based on the output of the column decoder, and the data from the input register is transmitted to the memory A read / write circuit for writing to the cell array;
The read / write circuit is controlled by the internal control signal delayed by the delay control circuit, thereby enabling reading or writing to the memory cell array at a timing according to a value set in the second register. A semiconductor memory device characterized by being configured.
前記タイミング調整回路は、前記内部制御信号によって制御されて列アドレス系の信号のタイミング調整を行なうように構成されていることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。   2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the timing adjustment circuit is configured to adjust the timing of a column address signal under the control of the internal control signal. 前記列アドレスラッチ回路にラッチされた列アドレスを自動的に更新する列アドレスカウンタを備え、
前記タイミング調整回路は前記列アドレスカウンタと前記列デコーダとの間の列アドレス系信号経路上に設けられていることを特徴とする請求項1〜2に記載の半導体記憶装置。
A column address counter that automatically updates a column address latched in the column address latch circuit;
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the timing adjustment circuit is provided on a column address system signal path between the column address counter and the column decoder.
前記列アドレスラッチ回路にラッチされた列アドレスを自動的に更新する列アドレスカウンタを備え、
前記タイミング調整回路は前記列アドレスラッチ回路と前記列アドレスカウンタとの間に設けられていることを特徴とする請求項1〜2に記載の半導体記憶装置。
A column address counter that automatically updates a column address latched in the column address latch circuit;
3. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the timing adjustment circuit is provided between the column address latch circuit and the column address counter.
前記メモリセルアレイの正規のメモリ列と置換可能な複数の予備メモリ列と、不良を有するメモリ列のアドレスを記憶可能な救済アドレス記憶回路と、入力された列アドレスと前記救済アドレス記憶回路に記憶されたアドレスとを比較するアドレス比較回路と、該アドレス比較回路の比較結果に基づく信号をデコードして前記予備メモリ列のいずれかを選択する冗長列デコーダとをさらに備え、
前記列アドレス比較回路は前記列アドレスカウンタから出力されるアドレスと前記救済アドレス記憶回路に記憶されたアドレスとを比較するように構成され、
前記アドレス比較回路と前記冗長列デコーダとの間の信号経路上に第2のタイミング調整回路が設けられていることを特徴とする請求項1ないし4に記載の半導体記憶装置。
A plurality of spare memory columns that can be replaced with normal memory columns of the memory cell array, a relief address storage circuit capable of storing addresses of defective memory columns, an input column address, and the relief address storage circuit An address comparison circuit that compares the address with the address, and a redundant column decoder that decodes a signal based on the comparison result of the address comparison circuit and selects one of the spare memory columns,
The column address comparison circuit is configured to compare an address output from the column address counter with an address stored in the relief address storage circuit;
5. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein a second timing adjustment circuit is provided on a signal path between the address comparison circuit and the redundant column decoder.
前記列デコーダの前段に前記列アドレスをプリデコードする列プリデコーダを備えた半導体記憶装置であって、
前記タイミング調整回路は前記列アドレスカウンタと前記列プリデコーダとの間に、また前記第2のタイミング調整回路は前記列アドレス比較回路と前記列プリデコーダとの間にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項5記載の半導体記憶装置。
A semiconductor memory device including a column predecoder that predecodes the column address before the column decoder,
The timing adjustment circuit is provided between the column address counter and the column predecoder, and the second timing adjustment circuit is provided between the column address comparison circuit and the column predecoder. The semiconductor memory device according to claim 5.
前記列デコーダの前段に前記列アドレスをプリデコードする列プリデコーダを備えた半導体記憶装置であって、
前記タイミング調整回路は前記列プリデコーダと前記列デコーダとの間に、また前記第2のタイミング調整回路は前記列アドレス比較回路と前記列デコーダとの間にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項5記載の半導体記憶装置。
A semiconductor memory device including a column predecoder that predecodes the column address before the column decoder,
The timing adjustment circuit is provided between the column predecoder and the column decoder, and the second timing adjustment circuit is provided between the column address comparison circuit and the column decoder. The semiconductor memory device according to claim 5.
前記列アドレスラッチ回路と前記アドレス比較回路との間に前記第3のタイミング調整回路が設けられていることを特徴とする請求項5〜7に記載の半導体記憶装置。   8. The semiconductor memory device according to claim 5, wherein the third timing adjustment circuit is provided between the column address latch circuit and the address comparison circuit. 前記第2のレジスタに設定される値は、外部から供給される前記コマンドが前記第2のレジスタへの設定を指示している時に外部からのアドレスが入力される端子の状態に基づいて設定されることを特徴とする請求項1〜8に記載の半導体記憶装置。 The value set in the second register is set based on the state of a terminal to which an external address is input when the command supplied from outside instructs setting to the second register. The semiconductor memory device according to claim 1 , wherein: 前記タイミング調整回路は、信号遅延手段を有する遅延経路と、信号遅延手段を有さず入力された信号をそのまま出力するスルー経路と、前記第2のレジスタに設定された値に応じて入力信号を前記複数の経路のいずれを通過させるか切り換える切換え手段とにより構成されていることを特徴とする請求項1〜9に記載の半導体記憶装置。 The timing adjustment circuit includes: a delay path having a signal delay means; a through path that directly outputs an input signal without the signal delay means; and an input signal according to a value set in the second register. The semiconductor memory device according to claim 1 , comprising switching means for switching which of the plurality of paths is passed. 前記タイミング調整回路の信号遅延手段を有する前記遅延経路には、前記内部制御信号によって動作するマスタスレーブ構成のラッチ手段が配置されてなることを特徴とする請求項10に記載の半導体記憶装置。 11. The semiconductor memory device according to claim 10 , wherein a latch means having a master-slave configuration that operates according to the internal control signal is arranged in the delay path having the signal delay means of the timing adjustment circuit.
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