JP5792184B2 - 書込ドライバとしてセンス増幅器を用いることによるメモリアレイ面積の低減 - Google Patents
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Description
先に説明したように、SRAMアレイのような特定のメモリタイプのI/O回路は、読出/書込用列マルチプレクサ、ビットラインプリチャージャ、センス増幅器、及び書込ドライバを有する。要するに、このI/O回路は、かなりの量の空間を占有し、アレイが小さくされ得る程度を事実上制限する。この問題は、アレイが複数のサブアレイを有し、各サブアレイが専用のI/O回路又は少なくともI/O回路の一部を有する場合に、深刻になる。
図1は、本発明の実施形態に従って面積が低減されたメモリアレイのブロック図の例である。
図2Aは、読出動作のためのセンス増幅器(Sense Amp)と、書込動作のための書込ドライバ(Wdriver)と、読出及び書込動作のための別個の列マルチプレクサ(夫々、Read Column Mux及びWrite Column Mux)とを有して構成されるI/O回路を有するメモリアレイの例を示す回路図である。この特定の例では、サブアレイの1つのスライスが図示されているが、サブアレイの他のスライス又は部分(すなわち、アレイ全体)は、当然のことながら、同様に結合され得る。
図3Aは、読出動作の間は検知し、書込動作の間は書き込むセンス増幅器(Sense Amp)と、読み出し及び書き込みの両動作のための列マルチプレクサ(Colum Mux)とを有して構成されるI/O回路を有するメモリアレイの例を示す回路図である。この特定の例では、サブアレイの1つのスライスが図示されているが、サブアレイの他のスライス又は部分(すなわち、アレイ全体)は、当然のことながら、同様に結合され得る。サブアレイは、一般的に行われているように、差動回路により構成される点に留意されたい。他の実施形態は、シングルエンド回路により実施されてよい。
図4は、本発明の実施形態に従って構成される1又はそれ以上のメモリアレイを有するシステムを表す。システムは、例えば、コンピュータシステム(例えば、ラップトップ若しくはデスクトップ型コンピュータ、サーバ、又はスマートフォン)又はネットワークインターフェースカード又はメモリを用いるその他システムであってよい。当然のことながら、メモリ技術は、システムレベルでほぼ無限数の用途を事実上有し、図示される具体的なシステムは、一例として与えられているにすぎない。
Claims (10)
- メモリデバイスであって:
各メモリセルが1ビットの情報を記憶する複数のメモリセルを有するメモリアレイと、
読出モードと書込モードの両方において使用される列マルチプレクサと、
前記読出モードの最中に前記複数のメモリセルの1又はそれ以上を読み出すためのセンス増幅器であり、前記書込モードの最中には前記複数のメモリセルの1又はそれ以上へ書き込むための書込ドライバとして動作するセンス増幅器と、を有し、
前記センス増幅器は、さらに、書込動作の最中に前記センス増幅器のビットライン入力へデータを結合する1又はそれ以上のスイッチング素子を有して構成され、
前記スイッチング素子は、前記書込モードの最中はクローズであり、かつ、前記読出モードの最中はオープンである書込スイッチとして動作し、前記書込モードの最中には、書き込まれるべきデータが前記書込スイッチを通じて流れ、
前記書込スイッチは、前記複数のメモリセルの1又はそれ以上へ書き込まれるデータを受け取るデータ入力部を有して構成され、
前記データは差動信号へ変換されて、差動ビットライン上に駆動され、選択されたSRAMセルに書込まれ、
前記メモリデバイスは、専用の書込ドライバと別個の読出及び書込用列マルチプレクサを必要としないで動作し、
前記センス増幅器と低歩留まり解析(LYA)回路が、複数の列によって共有され、
前記列マルチプレクサは、前記メモリアレイの複数の列が、それらの複数の列におけるメモリセルの読み出し及びそれらの複数の列におけるメモリセルへの書き込みのために、前記センス増幅器を共有することを可能にし、
前記センス増幅器は、前記センス増幅器自身が書込モードに入ることを可能にする書込イネーブル制御信号を受信するように構成されており、
前記センス増幅器、前記書込スイッチ、および、前記LYA回路のそれぞれは、前記列マルチプレクサの同じ入力ノードに直接的に接続されている、
ことを特徴とするメモリデバイス。 - 前記メモリアレイの列に関連するビットラインをプリチャージするビットライン・プリチャージ回路、及び
前記ビットライン・プリチャージ回路が前記ビットラインをプリチャージすることを可能にするプリチャージ制御信号を生成する回路
のうち少なくとも1つを有する請求項1に記載のメモリデバイス。 - 前記メモリアレイの読出又は書込アクセスに関連するアドレスを受け取り、前記メモリアレイの対応する行を選択するワードライン信号を生成し、前記メモリアレイの対応する列を選択する列選択信号を生成するデコーダ
をさらに有する請求項1に記載のメモリデバイス。 - 前記メモリデバイスは、
スタティックランダムアクセスメモリである、
請求項1に記載のメモリデバイス。 - メモリデバイスであって:
各メモリセルが1ビットの情報を記憶する複数のメモリセルを有するメモリアレイと、
読出モードにおいては前記複数のメモリセルの1又はそれ以上を読み出すように動作し、かつ、書込モードにおいては前記複数のメモリセルの1又はそれ以上へ書き込むように動作するセンス増幅器と、
前記メモリアレイの複数の列が、該複数の列における前記複数のメモリセルの1又はそれ以上の読み出し及び該複数の列における前記複数のメモリセルの1又はそれ以上への書き込みのために前記センス増幅器を共有すること、を可能にする列マルチプレクサであって、前記センス増幅器のビットラインノードが、前記読込モードの最中は、前記列マルチプレクサから前記センス増幅器へ読込データを伝送し、前記書込モードの最中は、スイッチング素子と前記センス増幅器から前記列マルチプレクサへ書込データを伝送する、列マルチプレクサと、
前記書込モードの最中は、前記複数のメモリセルの1又はそれ以上へ書き込まれるデータを受け取るためのデータ入力であり、前記書込モードの最中に、前記センス増幅器のビットラインノードへ書き込まれるデータを結合するための前記スイッチング素子に結合されているデータ入力と、
を有し、
前記メモリデバイスは、専用の書込ドライバと別個の読出及び書込用列マルチプレクサを必要としないで動作し、
前記センス増幅器は、前記書込モードの間は書込ドライバとして動作し、
前記センス増幅器と低歩留まり解析(LYA)回路が、前記メモリアレイの複数の列によって共有され、
前記スイッチング素子は、前記センス増幅器が前記書込モードの書込データを受け取ることを可能にする書込イネーブル制御信号を受信するように構成されており、
前記センス増幅器、前記スイッチング素子、および、前記LYA回路のそれぞれは、前記ビットラインノードに直接的に結合されており、
前記データを差動信号へ変換する回路、をさらに有し、
前記データは差動信号へ変換されて、差動ビットライン上に駆動され、選択されたSRAMセルに書込まれる、
ことを特徴とするメモリデバイス。 - 前記メモリアレイの列に関連するビットラインをプリチャージするビットライン・プリチャージ回路、及び
前記ビットライン・プリチャージ回路が前記ビットラインをプリチャージすることを可能にするプリチャージ制御信号を生成する回路
のうち少なくとも1つを有する請求項5に記載のメモリデバイス。 - 前記メモリアレイの読出又は書込アクセスに関連するアドレスを受け取り、前記メモリアレイの対応する行を選択するワードライン信号を生成し、前記メモリアレイの対応する列を選択する列選択信号を生成するデコーダ
をさらに有する請求項5に記載のメモリデバイス。 - メモリセルのアレイを有するメモリデバイスにアクセスする方法であって、
読出モードで動作するセンス増幅器により前記アレイの1又はそれ以上のメモリセルからデータを読み出すステップと、
書込モードで動作する前記センス増幅器により前記アレイの1又はそれ以上のメモリセルへデータを書き込むステップであり、前記センス増幅器は、前記書込モードの間は書込ドライバとして動作し、かつ、前記メモリデバイスは、専用の書込ドライバと別個の読出及び書込用列マルチプレクサを必要としないで動作し、
1の列マルチプレクサを読出モードと書込モードの両方の最中に使用するステップと、
前記センス増幅器と低歩留まり解析(LYA)回路を複数の列によって共有するステップと、
前記メモリアレイの複数の列が、それらの複数の列におけるメモリセルの読み出しのために、前記センス増幅器を共有することを可能にするステップと、
前記メモリアレイの複数の列が、それらの複数の列におけるメモリセルの書き込みのために、前記センス増幅器を共有することを可能にするステップと、
スイッチング素子において、前記センス増幅器が前記書込モードの最中に書込データを受け取ることを可能にする書込イネーブル制御信号を受信するステップと、を有し、
前記書込データは、前記スイッチング素子および前記センス増幅器の両方によって、前記マルチプレクサの同一の入力/出力ノード上に置かれており、
前記データを差動信号へ変換するステップと、をさらに有し、
前記データは差動信号へ変換されて、差動ビットライン上に駆動され、選択されたSRAMセルに書込まれる、
ことを特徴とする方法。 - 前記アレイの列に関連するビットラインをプリチャージするステップ、及び
ビットライン・プリチャージ回路が前記ビットラインをプリチャージすることを可能にするプリチャージ制御信号を生成するステップ
のうち少なくとも1つを有する請求項8に記載の方法。 - 前記アレイの読出又は書込アクセスに関連するアドレスを受け取るステップと、
前記アレイの対応する行を選択するワードライン信号を生成するステップと、
前記アレイの対応する列を選択する列選択信号を生成するステップと
をさらに有する請求項8に記載の方法。
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