JP6413882B2 - Convoy progression type storage device and computer system - Google Patents
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Description
本発明は、隊列進行型記憶装置及び計算機システムに関する。 The present invention relates to a formation progression storage device and a computer system.
半導体記憶装置として、記憶セルが列と行にマトリクス状に配列された記憶セルにおいて、列方向に配列された記憶セルに対し、クロックに同期して並列に供給されるデータを、上記クロックに同期させ、行方向に並列に隊列進行させて読み出し動作を行う隊列進行型記憶装置がある(例えば、特許文献1)。
この特許文献1には、隊列進行型記憶装置が上記クロックに同期して、列方向に配列した記憶セルの出力端子から並列に供給されるデータ群を算術論理演算回路に入力させ、算術論理演算回路が入力されるデータを用いて、クロックに同期して逐次論理演算を行う計算機システムが記載されている。
As a semiconductor memory device, in a memory cell in which memory cells are arranged in a matrix in columns and rows, data supplied in parallel in synchronization with the clock to the memory cells arranged in the column direction is synchronized with the clock. In addition, there is a formation progression type storage device that performs the readout operation by making the formation advance in parallel in the row direction (for example, Patent Document 1).
In this
上記構成により、隊列進行型記憶装置の記憶セルに格納されたデータが、クロック信号に同期して並列に行方向に隊列進行され、データ群として出力端子から算術論理演算回路に能動的に逐次出力される。そして、演算論理装置が、逐次供給されるデータ群によって演算論理動作を実行可能としている。
この結果、隊列進行型記憶装置を用いることにより、上記計算機システムは、算術論理演算回路の演算処理を行うクロックに同期させて、算術論理演算回路にデータ群を供給することができ、通常のメモリに対するメモリアクセスに要する時間に比較して短縮することができる。上記のような計算機システムは、メモリアクセスの短縮分に対応して論理演算回路の演算処理を高速化することができる。
With the above configuration, the data stored in the memory cells of the column progression type storage device are arranged in the row direction in parallel in synchronization with the clock signal, and are actively output sequentially from the output terminal to the arithmetic logic circuit as a data group. Is done. Then, the arithmetic logic unit can execute the arithmetic logic operation by the data group sequentially supplied.
As a result, by using the formation progression type storage device, the computer system can supply the data group to the arithmetic logic operation circuit in synchronization with the clock for performing the arithmetic processing of the arithmetic logic operation circuit. This can be shortened compared to the time required for memory access. The computer system as described above can speed up the arithmetic processing of the logical operation circuit corresponding to the shortened memory access.
また、データ群が命令を含む場合には、命令を格納する隊列信号型記憶装置において、論理演算回路であるプロセッサに供給する命令の流れが一方向に規定される。一方、データ群に含まれるデータの場合には、データを格納する隊列信号型記憶装置において、プロセッサにデータを供給する方向と、プロセッサが処理の結果を出力する方向との双方向にデータの流れが規定される。
上記構成により、プロセッサの駆動クロックに同期させて命令及びデータが並列して供給されるため、上記計算機システムはプロセッサにおける演算及び演算結果のデータの転送を高速化することができる。
Further, when the data group includes instructions, the flow of instructions supplied to the processor which is a logical operation circuit is defined in one direction in the formation signal type storage device that stores the instructions. On the other hand, in the case of data included in a data group, in the formation signal type storage device that stores data, the data flow in both directions of supplying data to the processor and outputting the processing result from the processor. Is defined.
With the above configuration, since the instruction and the data are supplied in parallel in synchronization with the driving clock of the processor, the computer system can speed up the calculation and the transfer of the data of the calculation result in the processor.
しかしながら、特許文献1の隊列進行型記憶装置において、行方向に配列した記憶セルをクロックに同期して行方向にデータを隊列進行させる際、行方向に配列した記憶セルに対してクロックが同時に印加されると、記憶セル間でデータの突き抜けの問題が発生する。例えば、前列の記憶セルから後列の記憶セルにデータが書き込まれている際、前々列の記憶セルのデータが前列の記憶セルに書き込まれ、前列の記憶セルのデータが後列の記憶セルに対する書き込みの途中で変化してしまう。この結果、後列の記憶セルのデータが書き換えられてしまい、隊列進行するデータが変化してしまう恐れがある。
However, in the row progression storage device of
上述した問題を解決するため、上記の計算機システムは、後列の記憶セルに前列の記憶セルのデータを書き込んだ後に、前列の記憶セルに対して前々列の記憶セルのデータを書き込む必要がある。
したがって、上記の計算機システムは、後段の記憶セルの制御端子に供給されるクロックに対し、後段の記憶セルの制御端子に供給されるクロックを遅延させるため、後列の記憶セルの制御端子と前列の記憶セルの制御端子との間で、クロックを供給するクロック信号線に対して遅延素子を介挿する必要がある。
しかし、クロック信号線に遅延素子を介挿する場合、遅延時間を満足させる遅延素子を形成する面積が必要となり、記憶装置形成領域の面積が増大してしまう恐れがあった。
In order to solve the above-described problem, the above computer system needs to write the data in the memory cell in the previous column to the memory cell in the previous column after writing the data in the memory cell in the previous column in the memory cell in the subsequent column. .
Therefore, the computer system described above delays the clock supplied to the control terminal of the subsequent-stage storage cell with respect to the clock supplied to the control terminal of the subsequent-stage storage cell. It is necessary to insert a delay element with respect to a clock signal line for supplying a clock between the control terminal of the memory cell.
However, when a delay element is inserted in the clock signal line, an area for forming a delay element that satisfies the delay time is required, which may increase the area of the storage device formation region.
本発明の一実施形態における隊列進行型記憶装置は、データの入力端子、前記データの出力端子及び前記データの読み込みを制御するパルス信号が入力される制御端子を含む端子部をそれぞれ備える複数の記憶セルが、行及び列のうち前記列の方向に配置される複数個の列記憶ブロックと、前記複数個の列記憶ブロックのうち前記行の方向に配列された前記列記憶ブロックにおいて、前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記出力端子と、後列の前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記入力端子とを、前記記憶セルの行毎に接続するデータ線と、前記後列の前記列記憶ブロックの前記複数の記憶セルのうち、前記列方向の一端の第1記憶セルの前記制御端子から、前記列方向の他端の第2記憶セルの前記制御端子までを順次接続し、かつ前記第2記憶セルの前記制御端子と、前列の前記列記憶ブロックに含まれる前記記憶セルのうち、前記第1記憶セルが配列される前記行と同一の前記行に配列される第3記憶セルの前記制御端子とを接続するパルス信号線とを備えることを特徴とする。 The row progression storage device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of storage units each including a terminal portion including a data input terminal, the data output terminal, and a control terminal to which a pulse signal for controlling reading of the data is input. A plurality of column storage blocks in which cells are arranged in the column direction among rows and columns; and the column storage block in which the cells are arranged in the row direction among the plurality of column storage blocks. A data line connecting the output terminal of the memory cell of the block and the input terminal of the memory cell of the column storage block in the back column for each row of the memory cell; and the column storage block of the back column Sequentially connecting the control terminal of the first memory cell at one end in the column direction to the control terminal of the second memory cell at the other end in the column direction among the plurality of memory cells; Of the control terminals of the second memory cells and the memory cells included in the column memory block of the previous column, the third memory cells arranged in the same row as the row in which the first memory cells are arranged And a pulse signal line connecting the control terminal.
また、本発明の一実施形態における計算機システムは、パルス信号を生成するパルス発生回路と、前記パルス信号に対応して演算動作を行う演算論理回路と、データの入力端子、前記データの出力端子及び前記データの読み込みを制御する前記パルス信号が入力される制御端子を含む端子部をそれぞれ備える複数の記憶セルが、行及び列のうち前記列の方向に配置される複数個の列記憶ブロックと、前記複数個の列記憶ブロックのうち前記行の方向に配列された前記列記憶ブロックにおいて、前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記出力端子と、後列の前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記入力端子とを、前記記憶セルの行毎に接続するデータ線と、前記後列の前記列記憶ブロックの前記複数の記憶セルのうち、前記列方向の一端の第1記憶セルの前記制御端子から、前記列方向の他端の第2記憶セルの前記制御端子までを順次接続し、かつ前記第2記憶セルの前記制御端子と、前列の前記列記憶ブロックに含まれる前記記憶セルのうち、前記第1記憶セルが配列される前記行と同一の前記行に配列される第3記憶セルの前記制御端子とを接続するパルス信号線とを備えた隊列進行型記憶装置と、を備え、最終列の前記列記憶ブロックにおける前記記憶セルの前記出力端子が前記演算論理回路に接続され、最初の列の前記列記憶ブロックにおける前記記憶セルの前記入力端子の各々に、一組のデータ群が入力され、前記パルス信号に同期させて、前記データを行方向の前記記憶セル間を隊列進行させ、該隊列進行された前記データ群を前記演算論理回路に対して並列に出力し、前記演算論理回路が、前記隊列進行型記憶装置から前記パルス信号に同期して入力される前記データを用いた演算論理動作を実行することを特徴とする。 A computer system according to an embodiment of the present invention includes a pulse generation circuit that generates a pulse signal, an arithmetic logic circuit that performs an arithmetic operation corresponding to the pulse signal, a data input terminal, the data output terminal, A plurality of storage cells each including a terminal portion including a control terminal to which the pulse signal for controlling reading of the data is input, a plurality of column storage blocks arranged in the column direction among rows and columns; In the column storage block arranged in the row direction among the plurality of column storage blocks, the output terminal of the storage cell of the column storage block and the input of the storage cell of the column storage block in the subsequent column A data line that connects a terminal to each row of the memory cells; and a plurality of memory cells of the column memory block in the rear column, of the one end in the column direction. The control terminal of the memory cell is sequentially connected to the control terminal of the second memory cell at the other end in the column direction, and is included in the control terminal of the second memory cell and the column memory block of the previous column. A row progression type storage device comprising: a pulse signal line connecting the control terminal of a third memory cell arranged in the same row as the row where the first memory cell is arranged among the memory cells. And the output terminal of the memory cell in the column storage block of the last column is connected to the arithmetic logic circuit, and one input terminal of the memory cell in the column storage block of the first column is A set of data groups is input, and in synchronization with the pulse signal, the data advances in a row between the memory cells in the row direction, and the data groups that have been advanced in a row are output in parallel to the arithmetic logic circuit. Shi It said arithmetic logic circuit, and executes the arithmetic logic operation using the data input in synchronism with the pulse signal from the convoy progressive storage device.
<第1の実施形態>
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による隊列進行型記憶装置1の構成例を示すブロック図である。隊列進行型記憶装置1は、データの入力端子D、データの出力端子Q、データの読み込みを制御するパルス信号Pが入力される制御端子C、パルス信号の反転信号である反転パルス信号PBが入力される制御端子CBを備える記憶セルMnm(n≧2、m≧2)がマトリクス状に配置されて構成されている。例えば、図1に示すように、複数の記憶セルMがn列、m行に2次元(2方向)に配列して構成されている。
隊列進行型記憶装置1において、マトリクス状に配列された記憶セルMn,kの各々は、列単位に区分されており、列記憶ブロックBM1から列記憶ブロックBMnのn個のブロックに区分されている(1≦j≦n、1≦k≦m)。この列記憶ブロックBMjの各々は、列方向に配列された記憶セルMj,1から記憶セルMj,mを含んで構成されており、行方向にm個の記憶セルMn,kを配列することで隊列進行型記憶装置1を形成している。図1において、列方向はy方向であり、行方向はx方向であり、データはx方向(例えば、所定の一方向)に隊列進行する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a convoy progression
In the row progression
また、隊列進行型記憶装置1には、データを他の装置から入力する入力端子TI1から入力端子TImと、m列のデータを並列に隊列進行させて他の装置に対して出力する出力端子TO1から出力端子TOmとが備えられている。
隊列進行型記憶装置1には、各記憶セルMの制御端子Cに対して、入力端子Dに入力されているデータの書き込みを制御するパルス信号Pが供給されるパルス信号入力端子TPが設けられている。各記憶セルMの制御端子Cには、パルス信号入力端子TPから入力されるパルス信号Pを供給するパルス信号線PLが接続されている。また、各記憶セルMの制御端子CBには、パルス信号入力端子TPから入力されるパルス信号Pの反転信号である反転パルス信号PBを供給する反転パルス信号線PBLが接続されている。
Further, the row
The platoon
記憶セルMj,kから記憶セルMn,kの各々は、それぞれ入力端子Dが、行方向に配列された隣接する前列の列記憶ブロックBMにおける他の記憶セルの出力端子Qとデータ信号線LDで接続され、出力端子Qが隣接する後列の列記憶ブロックBMにおける他の記憶セルの入力端子Dとデータ信号線LDで接続されている。
また、最前列である列記憶ブロックBM1の記憶セルM1,kの各々の入力端子Dが入力端子TIkに接続されており、最終列の列記憶ブロックBMnの記憶セルMn,kの出力端子Qが出力端子TOkに接続されている。
Each of the memory cells M j, k to M n, k has an output terminal Q and a data signal line of the other memory cells in the column memory block BM of the adjacent previous column in which the input terminals D are arranged in the row direction. The output terminal Q is connected by the LD, and the output terminal Q is connected by the data signal line LD to the input terminal D of another storage cell in the adjacent column storage block BM.
Also connected to the input terminal D is an input terminal TI k of each of the memory cells M 1, k of sequence storage block BM 1 is a front row, last column of the row memory block BM n memory cells M n, k output terminal Q is connected to an output terminal tO k.
また、隊列進行型記憶装置1には、パルス信号に同期して、m個のデータの各々が入力端子TI1から入力端子TImに対してそれぞれ並列に入力される。また、行方向に配列された記憶セルMj,kの各々において、それぞれの入力端子Cに対して入力端子TIkからパルス信号Pに同期して入力されデータが、順次、データ信号線LDを介して行方向に、すなわち記憶セルMj,kから記憶セルMj+1,kのそれぞれに対して順次転送される。したがって、隊列進行型記憶装置1において、入力端子TI1から入力端子TImに対して並列に入力されるm個のデータは、列記憶ブロックBM1から列記憶ブロックBMnまでの列記憶ブロックBMjにおける記憶セルMj,kの各々を行方向に、パルス信号Pに同期して逐次隊列進行して、入力端子TImの各々から出力端子TOmに向かって転送される。
In addition, each of the m pieces of data is input from the input terminal TI 1 to the input terminal TI m in parallel to the row
パルス信号線PLには、列記憶ブロックBMn−1から列記憶ブロックBM1のそれぞれの間に対して、波形成型のためのバッファBFn−1からバッファBF1の各々が、介挿されている。
また、反転パルス信号線PBLは、列記憶ブロックBMjごとに設けられている。また、インバータINVnからインバータINV1の各々は、列記憶ブロックBMnから列記憶部ブロックBM1のそれぞれに対して設けられている。インバータINVnは、パルス入力端子TPから供給されるパルス信号Pを反転パルス信号PBとして、列記憶ブロックBMnにおける記憶セルMn,kの制御端子CBに接続された反転パルス信号線PBLに対して出力する。インバータINVn−1からインバータINV1の各々は、後列の列記憶ブロックBMnから列記憶ブロックBM2のそれぞれ出力されるパルス信号Pを反転させ、パルス信号PBとしてそれぞれが接続された列記憶部ブロックBMjの反転パルス信号線PBLに対して出力する。
In the pulse signal line PL, each of the buffer BF n−1 to the buffer BF 1 for waveform shaping is inserted between the column storage block BM n−1 and the column storage block BM 1. Yes.
Further, the inversion pulse signal line PBL is provided for each column storage block BM j . Further, each of the inverters INV n to INV 1 is provided for each of the column storage block BM n to the column storage block BM1. The inverter INV n uses the pulse signal P supplied from the pulse input terminal TP as an inverted pulse signal PB, to the inverted pulse signal line PBL connected to the control terminal CB of the memory cell M n, k in the column memory block BM n . Output. Each of the inverters INV n-1 to INV 1 inverts the pulse signals P output from the column storage block BM n to the column storage block BM 2 in the subsequent column, and is connected to each other as a pulse signal PB. Output to the inverted pulse signal line PBL of the block BM j .
上述したように、本実施形態において、パルス入力端子TPに供給されたパルス信号線Pは、最終列の列記憶ブロックBMnにおける記憶素子Mn,kの各々の制御端子Cから、最前列の列記憶ブロックBM1における記憶セルM1,k各々の記憶素子Mの制御端子Cまで、順次、隣接した列記憶ブロックBMj間において全ての記憶セルMj,kの各々の接続端子Cが、配線上に直列に配列するように接続されている。
本実施形態においては、列記憶ブロックBMjの配列においてデータが伝搬される行方向に対して、逆方向の後列の列記憶ブロックBMj+1から、隣接する前列の列記憶ブロックAjに反転パルス信号PBが伝搬するように、後列の列記憶ブロックBMj+1から隣接した前列の列記憶ブロックBMjの順番にパルス信号線PLが順次接続されている。
As described above, in the present embodiment, the pulse signal line P supplied to the pulse input terminal TP is supplied from the control terminal C of each storage element M n, k in the column storage block BM n of the last column to the frontmost column. The connection terminals C of all the storage cells M j, k are sequentially connected between the adjacent column storage blocks BM j up to the control terminal C of the storage element M of each of the storage cells M 1, k in the column storage block BM 1 . They are connected so as to be arranged in series on the wiring.
In the present embodiment, the row direction in which the data is transmitted in the sequence of sequence storage block BM j, from the opposite direction of the rear row sequence storage block BM j + 1, the inverted pulse signal string storage block A j of the adjacent front row as PB propagates, the pulse signal lines PL are sequentially connected in the order of the sequence storage block BM j front row adjacent the rear row sequence storage block BM j + 1.
例えば、列記憶ブロックBMnにおいて、パルス信号線PLは、列記憶ブロックBMnの一端にある記憶セルMn,mから他端の記憶セルMn,1まで、記憶セルMn,m→記憶セルMn,m−1→記憶セルMn,m−2→…→記憶素子Mn,k→…→記憶セルMn,2→記憶セルMn,1の順番に、各々の記憶セルMn,kの制御端子Cに接続されている。このため、パルス信号Pは、記憶セルMn,mの制御端子C→記憶セルMn,m−1の制御端子C→記憶セルMn,m−2の制御端子C→…→記憶素子Mn,kの制御端子C→…→記憶セルMn,2の制御端子C→記憶セルMn,1の制御端子Cの順番に、各々の記憶セルMn,kの順番に伝搬する。 For example, the sequence storage block BM n, the pulse signal line PL, the memory cell M n at one end of the string storage block BM n, m through the memory cell M n, 1 of the other end, the memory cell M n, m → storage Cell M n, m−1 → memory cell M n, m−2 →... → memory element M n, k →... → memory cell M n, 2 → memory cell M n, 1 It is connected to n, k control terminals C. For this reason, the pulse signal P is supplied from the control terminal C of the memory cell M n, m → the control terminal C of the memory cell M n, m−1 → the control terminal C of the memory cell M n, m−2 →→ the memory element M. Propagation proceeds in the order of the memory cells M n, k in the order of the control terminals C of n, k →... → the control terminal C of the memory cell M n, 2 → the control terminal C of the memory cell M n, 1 .
また、バッファBFn−1には、入力端子が記憶セルMn,1の制御端子Cから折り返されるパルス信号線PLと接続される。そして、バッファBFn−1は、入力端子に供給されるパルス信号を整形して、前列の列記憶ブロックBMn−1に出力する。列記憶ブロックBMn−1において、パルス信号線PLは、列記憶ブロックBMnと同様に、列記憶ブロックBM7n−1の一端にある記憶セルMn−1,mから他端の記憶セルMn−1,1まで、記憶セルMn−1,m→記憶セルMn−1,m−1→記憶セルMn−1,m−2→…→記憶セルMn−1,k→…→記憶セルMn−1,2→記憶セルMn−1,1の順番に、各々の記憶セルMj,kの制御端子Cに接続されている。このため、列記憶ブロックBMn−1において、パルス信号Pは、記憶セルMn−1,mの制御端子C→記憶セルMn−1,m−1の制御端子C→記憶セルMn−1,m−2の制御端子C→…→記憶セルMn−1,kの制御端子C→…→記憶セルMn−1,2の制御端子C→記憶セルMn−1,1の制御端子Cの順番に伝搬する。 The buffer BF n−1 has an input terminal connected to the pulse signal line PL that is turned back from the control terminal C of the memory cell M n, 1 . Then, the buffer BF n−1 shapes the pulse signal supplied to the input terminal, and outputs the pulse signal to the column storage block BM n−1 in the previous column. In sequence storage block BM n-1, the pulse signal line PL, similarly to the sequence storage block BM n, sequence storage block BM 7n-1 of the one end in the memory cell M n-1, the other end of the memory cell from the m M Up to n−1,1 , memory cell M n−1, m → memory cell M n−1, m−1 → memory cell M n−1, m−2 →... → memory cell M n−1, k →. The memory cell M n−1,2 is connected to the control terminal C of each memory cell M j, k in order of the memory cell M n−1,1 → the memory cell M n−1,1 . Therefore, the sequence storage block BM n-1, the pulse signal P, the memory cell M n-1, the control terminal of the m C → storage cells M n-1, the control terminal of the m-1 C → memory cell M n- 1, control terminal C of m-2 ,... → control terminal C of memory cell M n-1, k → ... → control terminal C of memory cell M n-1,2 → control of memory cell M n-1,1 Propagate in the order of terminal C.
以下、同様に、列記憶ブロックBMn−2から列記憶ブロックBM1まで、各列記憶ブロックBMjにおける一端に配置された記憶セルMj,mから他端に配置された記憶セルMj,1までの記憶セルMj,kの各々の制御端子Cを順次パルス信号線PLに接続する。
したがって、本実施形態においては、バッファBFjの出力端子から見て、回路シミュレーションにおける分布定数(分布定数)のモデルと見なせるように、列記憶ブロックBMjにおける各記憶セルMj,kの各々の制御端子Cをパルス信号線PLに対して接続しており、集中定数(集中定数回路)のモデルと見なせるような接続をしていない。すなわち、本実施形態においては、バッファBFjの出力端子から見て、列記憶ブロックBMjにおける各記憶セルMj,kの各々の制御端子Cがパルス信号線PL上に分布した回路シミュレーションにおける分布定数としての遅延成分のモデルと見なせるように、記憶セルMj,kの制御端子Cをパルス信号線PLに対して接続する。
Hereinafter, likewise, the column memory block BM n-2 from to sequence storage block BM 1, each sequence storage block BM memory cells disposed at one end in the j M j, memory cells are arranged from m at the other M j, The control terminals C of the memory cells M j, k up to 1 are sequentially connected to the pulse signal line PL.
Therefore, in the present embodiment, each storage cell M j, k in the column storage block BM j can be regarded as a model of a distribution constant (distribution constant) in the circuit simulation when viewed from the output terminal of the buffer BF j . The control terminal C is connected to the pulse signal line PL and is not connected so as to be regarded as a model of a lumped constant (lumped constant circuit). That is, in the present embodiment, as viewed from the output terminal of the buffer BF j , the distribution in the circuit simulation in which the control terminals C of the memory cells M j, k in the column memory block BM j are distributed on the pulse signal line PL. The control terminal C of the memory cell M j, k is connected to the pulse signal line PL so that it can be regarded as a model of the delay component as a constant.
上述したように、後列の列記憶ブロックから隣接する前列の列記憶部ブロックの順に、かつ各列記憶ブロックBMjにおいて一端の記憶セルMj,mから他端の記憶セルMj,1の制御端子Cを順次接続するように、制御信号PLは配線されている。
また、各列記憶ブロックBMjにおいて、一端の記憶セルMj,mは同一行に配置されており、同様に、他端の記憶セルMj,1も同一行に配列されている。また、パルス信号線PLにおける隣接する記憶セルMj,kの制御端子C間の抵抗成分と記憶セルMj,kの制御端子Cの容量成分が、上述したように回路シミュレーションにおける分布定数の遅延成分のモデルと見なせるようにパルス信号線PLに対して制御端子Cが接続されている。
As described above , the control from the memory cell M j, m at one end to the memory cell M j, 1 at the other end in each column storage block BM j in the order from the column storage block in the previous column to the adjacent column storage block. The control signal PL is wired so as to sequentially connect the terminals C.
In each column storage block BM j , the memory cells M j, m at one end are arranged in the same row, and similarly, the memory cells M j, 1 at the other end are arranged in the same row. Further, the resistance component between the control terminals C of adjacent memory cells M j, k in the pulse signal line PL and the capacitance component of the control terminal C of the memory cells M j, k are, as described above, the delay of the distributed constant in the circuit simulation. A control terminal C is connected to the pulse signal line PL so as to be regarded as a component model.
このため、パルス信号Pは、列記憶ブロックBMjにおける各記憶セルMj,kの制御端子C毎に順次遅延していく。そして、各列記憶ブロックBMjにおいて、上記分布定数のモデルと見なせる遅延成分により、バッファBFjから出力されたパルス信号Pには、一端の記憶セルMj,mの制御端子Cから、他端の記憶セルMj,1の制御端子Cを介して次段のバッファBFj−1に入力されるまでに遅延が発生する。この遅延時間Tdは、m個のデータをm行にて隊列進行させる際、列記憶ブロックBMjの最終行の記憶セルMj,mの制御端子Cと、最前行の記憶セルMj,1の制御端子Cとの間におけるパルス信号の伝搬の遅延時間であり、パルス信号のピッチ間隔より短く設定される。すなわち、データの隊列進行の際に発生するデータの付き抜けを防止するための、隣接する列記憶ブロック間におけるパルス信号の遅延の生成を、パルス信号線PLの抵抗成分と制御端子Cの容量成分とで形成される上記分布定数のモデルに対応した遅延成分によって行われる。 Therefore, the pulse signal P is sequentially delayed for each control terminal C of each storage cell M j, k in the column storage block BM j . Then, in each column storage block BM j , the pulse signal P output from the buffer BF j is transmitted from the control terminal C of the memory cell M j, m at one end to the other end due to the delay component that can be regarded as the model of the distributed constant. Is delayed until it is input to the next-stage buffer BF j−1 via the control terminal C of the storage cell M j, 1 . This delay time Td corresponds to the control terminal C of the memory cell M j, m in the last row of the column memory block BM j and the memory cell M j, 1 in the foremost row when m data are advanced in m rows. This is a delay time of propagation of the pulse signal to and from the control terminal C, and is set shorter than the pitch interval of the pulse signal. That is, the delay component of the pulse signal between the adjacent column storage blocks to prevent the data from being lost when the data row progresses is generated by the resistance component of the pulse signal line PL and the capacitance component of the control terminal C. And the delay component corresponding to the model of the distributed constant formed by
上記遅延成分がパルス信号線PLに対して接続される制御端子Cの容量成分と制御端子C及びパルス信号線PL間の接続における抵抗成分とにより構成されており、各行に配列された隣接する記憶セルMj,k間において、前列の記憶セルMj,kの制御端子Cに入力されるパルス信号Pは、隣接する後列の記憶セルMj+1,kの制御端子Cに対して、パルス信号線PLにおける上記遅延成分により遅延時間Tdの時間遅延して入力される。
また、反転パルス信号PBは、後列の列記憶ブロックBMj+1からバッファBFjを介して出力されたパルス信号Pが、インバータINVjにより反転されるため、パルス信号Pと同様に、各列記憶ブロックBMjにおいて、前列の記憶セルMj,kの制御端子CBに入力されるパルス信号Pは、隣接する後列の記憶セルMj+,kの制御端子CBに対して、遅延時間Tdの時間遅延して入力される。
The delay component is composed of a capacitance component of the control terminal C connected to the pulse signal line PL and a resistance component in the connection between the control terminal C and the pulse signal line PL, and adjacent memory arranged in each row. Between the cells M j, k , the pulse signal P input to the control terminal C of the memory cell M j, k in the previous column is transmitted to the control terminal C of the memory cell M j + 1, k in the adjacent rear column. Input is delayed by the delay time Td by the delay component in the PL.
Further, since the pulse signal P output from the column storage block BM j + 1 in the subsequent column via the buffer BF j is inverted by the inverter INV j , the inverted pulse signal PB is inverted in each column storage block in the same manner as the pulse signal P. in BM j, the pulse signal P inputted front row of the memory cell M j, the control terminal CB of k adjacent the back row of the memory cell M j +, the control terminals CB of k, and time delay of the delay time Td Is input.
これにより、行方向に配列した記憶セルに対して同時にクロックが印加されることが無く、隣接する前列の記憶セルと後列の記憶セルとの間で、行方向に進行するデータの突き抜けの問題が発生しない。
すなわち、上述した構成によれば、後段の列記憶ブロックBMjの記憶セルMj,kの各々がデータを読み込んでから、遅延時間Td後に隣接する後段の列記憶ブロックBMj−1における記憶セルMj−1,kの各々がデータを読み込む。この結果、遅延時間Tdは、後段の列記憶ブロックBMjにおける各記憶セルMj,kでデータの読み込みが行われ、これらの記憶セルMj,kのデータが安定するまでの時間より若干長く設定されている。この結果、前列の列記憶ブロックBMjの記憶セルMj,kから、後列の列記憶ブロックBMj+1の記憶セルMj+1,kにデータが書き込まれている際、前々列の列記憶ブロックBMj−1の記憶セルMj−1,kのデータが前列の列記憶ブロックBMjの記憶セルMj,kに書き込まれ、この前列の列記憶ブロックBMjの記憶セルMj,kのデータが、後列の列記憶ブロックBMj+1の記憶セルMj+1,kに対する書き込みの途中で変化することを防止できる。
As a result, a clock is not applied to the memory cells arranged in the row direction at the same time, and there is a problem of data penetration progressing in the row direction between the memory cells in the adjacent front column and the memory cells in the rear column. Does not occur.
That is, according to the above-described configuration, each of the storage cells M j, k of the subsequent column storage block BM j reads data and then the storage cell in the adjacent subsequent column storage block BM j−1 after the delay time Td. Each of M j−1, k reads data. As a result, the delay time Td is slightly longer than the time until data is read in each storage cell M j, k in the subsequent column storage block BM j and the data in these storage cells M j, k is stabilized. Is set. As a result, the memory cell M j of the front row of the column memory block BM j, from k, when the memory cell M j + 1 of the rear row sequence storage block BM j + 1, k the data is written, the second previous row sequence storage block BM j-1 of the memory cell M j-1, k data front row sequence storage block BM j of the memory cell M j, is written to k, the memory cell M j of the front row of the column memory block BM j, k of the data Can be prevented from changing during the writing to the memory cell M j + 1, k of the column memory block BM j + 1 in the subsequent column.
上述してきたように、本実施形態においては、データの隊列進行の際に発生する、隣接する記憶セルMj,k間におけるデータの付き抜けを防止するための、隣接する列記憶ブロック間におけるパルス信号の遅延の生成を、制御端子C及びパルス信号線PL間の接続における抵抗成分及び制御端子Cの容量成分とで形成される上記分布定数のモデルに対応した遅延成分を有するパルス信号線PLを用いているため、従来のように遅延回路を設ける必要がなく、隊列進行型記憶装置1の構成要素を低減することが可能となり、隊列進行型記憶装置1のレイアウト面積を低減することができる。また、従来のように遅延回路を設ける必要がなく該遅延回路による電力の消費がなくなるため、隊列進行型記憶装置1は、従来と比べて消費電力を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, a pulse between adjacent column storage blocks for preventing data omission between adjacent storage cells M j, k that occurs when a data row progresses. A signal delay is generated by a pulse signal line PL having a delay component corresponding to the distributed constant model formed by the resistance component in the connection between the control terminal C and the pulse signal line PL and the capacitance component of the control terminal C. Since it is used, there is no need to provide a delay circuit as in the prior art, and it is possible to reduce the components of the formation
また、本実施形態においては、列記憶ブロックBMnにおいて、パルス信号線PLは、列記憶ブロックBMnの一端にある記憶セルMn,mから他端の記憶セルMn,1まで、記憶セルMn,m→記憶セルMn,m−1→記憶セルMn,m−2→…→記憶素子Mn,k→…→記憶セルMn,2→記憶セルMn,1の順番に、各々の記憶セルMn,kの制御端子Cに接続している。しかしながら、この構成に限らず、パルス信号線PLは、列記憶ブロックBMnの一端にある記憶セルMn,1から他端のにある記憶セルMn,mまで、記憶セルMn,1→記憶セルMn,2→…→記憶素子Mn,k→…→記憶セルMn,m−2→記憶セルMn,m−1→記憶セルMn,mの順番に、各々の記憶セルMn,kの制御端子Cに接続する構成としても良い。 In the present embodiment, in the column storage block BM n , the pulse signal line PL is connected to the storage cell M n, m at one end of the column storage block BM n to the storage cell M n, 1 at the other end. M n, m → memory cell M n, m−1 → memory cell M n, m−2 →... → memory element M n, k →... → memory cell M n, 2 → memory cell M n, 1 Are connected to the control terminal C of each memory cell M n, k . However, not limited to this configuration, the pulse signal line PL extends from the memory cell M n, 1 at one end of the column memory block BM n to the memory cell M n, m at the other end to the memory cell M n, 1 → Memory cell M n, 2 →... → Memory element M n, k →... → Memory cell M n, m−2 → Memory cell M n, m−1 → Memory cell M n, m in this order. It is good also as a structure connected to the control terminal C of Mn, k .
これに対応して、バッファBFn−1には、入力端子lが記憶セルMn,mの制御端子Cから折り返されるパルス信号線PLと接続される。そして、バッファBFn−1は、入力端子に供給されるパルス信号を整形して、前列の列記憶ブロックBMn−1に出力する。列記憶ブロックBMn−1において、パルス信号線PLは、列記憶ブロックBMnと同様に、記憶セルMn−1,1→記憶セルMn−1,2→…→記憶セルMn−1,k→…→記憶セルMn−1,m−2→記憶セルMn−1,m−1→記憶セルMn−1,mの順番に、各々の記憶セルMj,kの制御端子Cに接続されている。このため、列記憶ブロックBMn−1において、パルス信号Pは、記憶セルMn−1,1の制御端子C→記憶セルMn−1,2の制御端子C→…→記憶セルMn−1,kの制御端子C→…→記憶セルMn−1,m−2の制御端子C→記憶セルMn−1,m−1の制御端子C→記憶セルMn−1,mの制御端子Cの順番に伝搬する。 Correspondingly, the input terminal l is connected to the buffer signal BF n−1 to the pulse signal line PL that is turned back from the control terminal C of the memory cell M n, m . Then, the buffer BF n−1 shapes the pulse signal supplied to the input terminal, and outputs the pulse signal to the column storage block BM n−1 in the previous column. In the column storage block BM n−1 , the pulse signal line PL is, like the column storage block BM n , the storage cell M n−1,1 → the storage cell M n−1, 2 ... →→ the storage cell M n−1. , K →... → memory cell M n−1, m−2 → memory cell M n−1, m−1 → memory cell M n−1, m in the order of control terminals of each memory cell M j, k Connected to C. For this reason, in the column memory block BM n−1 , the pulse signal P is transmitted from the control terminal C of the memory cell M n−1,1 → the control terminal C of the memory cell M n−1 , →→ the memory cell M n−. 1, control terminal C → ... → control terminal C of memory cell M n−1, m−2 → control terminal C of memory cell M n−1, m−1 → control of memory cell M n−1, m Propagate in the order of terminal C.
以下、同様に、列記憶ブロックBMn−2から列記憶ブロックBM1まで、各列記憶ブロックBMjにおける一端に配置された記憶セルMj,1から他端に配置された記憶セルMj,mまでの記憶セルMj,kの各々の制御端子Cを順次パルス信号線PLに接続する。
したがって、本実施形態においては、すでに述べた第1の実施形態と同様に、バッファBFjの出力端子から見て、回路シミュレーションにおける分布定数(分布定数)のモデルと見なせるように、列記憶ブロックBMjにおける各記憶セルMj,kの各々の制御端子Cをパルス信号線PLに対して接続しており、集中定数(集中定数回路)のモデルと見なせるような接続をしていない。例えば、本実施形態においては、バッファBFjの出力端子から見て、列記憶ブロックBMjにおける各記憶セルMj,kの各々の制御端子Cがパルス信号線PL上に分布した回路シミュレーションにおける分布定数のモデルとしての遅延成分と見なせるように、パルス信号線PLを記憶セルMj,kの制御端子Cに対して接続する。例えば、この場合、バッファBFjは上記の遅延成分の影響により波形が崩れたパルス信号を成形する機能を有する。そのために、バッファBFjは、該遅延成分の量およびパルス信号の周波数を鑑みて、最適な記憶セルMの数ごとに対して各々挿入される。
Hereinafter, likewise, the column memory block BM n-2 from to sequence storage block BM 1, each sequence storage block BM memory cells disposed at one end in the j M j, 1 are disposed at the other end from the storage cell M j, The control terminals C of the memory cells M j, k up to m are sequentially connected to the pulse signal line PL.
Therefore, in the present embodiment, as in the first embodiment described above, the column storage block BM can be regarded as a model of a distribution constant (distribution constant) in circuit simulation as viewed from the output terminal of the buffer BF j. each memory cell M j in j, have been connected to the pulse signal line PL to the control terminal C of each of k, not like connections regarded as a model of lumped (lumped constant circuit). For example, in the present embodiment, as viewed from the output terminal of the buffer BF j , the distribution in the circuit simulation in which the control terminals C of the storage cells M j, k in the column storage block BM j are distributed on the pulse signal line PL. The pulse signal line PL is connected to the control terminal C of the memory cell M j, k so that it can be regarded as a delay component as a constant model. For example, in this case, the buffer BF j has a function of shaping a pulse signal whose waveform is broken due to the influence of the delay component. Therefore, the buffer BF j is inserted for each optimum number of memory cells M in view of the amount of the delay component and the frequency of the pulse signal.
図2は、図1における記憶セルMをDラッチ(D(Delay)-LATCH)で形成した構成の一例を示す図である。
図2において、記憶セルMは、スイッチトランジスタTrpと、スイッチトランジスタTrnと、インバータCINVと、クロックドインバータCKINVとを備えている。
スイッチトランジスタTrpは、ゲートが制御端子Cに接続されたpチャネル型MOS(metal oxide semiconductor)トランジスタである。スイッチトランジスタTrnは、ゲートが出力端子CBに接続されたnチャネル型MOSトランジスタである。スイッチトランジスタTrp及びスイッチトランジスタTrnは、並列に入力端子DとインバータCINVの入力端子との間に介挿されている。スイッチトランジスTrpは、ゲート電極が制御端子C(図1)に接続されている。スイッチトランジスタTrnは、ゲート電極が制御端子CBに接続されている。クロックタインバータCINVは、入力端子が出力端子Qに接続されており、出力端子が出力端子QBとクロックドインバータCKINVの入力端子との各々に接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a configuration in which the memory cell M in FIG. 1 is formed by a D latch (D (Delay) -LATCH).
In FIG. 2, the memory cell M includes a switch transistor Trp, a switch transistor Trn, an inverter CINV, and a clocked inverter CKINV.
Switching transistor Tr p is a p-channel type MOS (metal oxide semiconductor) transistor whose gate is connected to the control terminal C. The switch transistor Tr n is an n-channel MOS transistor whose gate is connected to the output terminal CB. Switching transistor Tr p and the switch transistor Tr n is interposed between the input terminal of the input terminal D and an inverter CINV in parallel. The switch transistor Trp has a gate electrode connected to the control terminal C (FIG. 1). The switch transistor Trn has a gate electrode connected to the control terminal CB. The clock inverter CINV has an input terminal connected to the output terminal Q, and an output terminal connected to each of the output terminal QB and the input terminal of the clocked inverter CKINV.
クロックドインバータCKINVは、出力端子がインバータCINVの入力端子に接続され、クロック端子CPが制御端子Cに接続され、クロックバー端子CMが制御端子CMに接続されている。このクロックドインバータCKINVは、クロック端子CPに「H」レベルの信号が入力され、クロックバー端子CMに「L」レベルの信号が入力された状態においてインバータとして動作する。一方、クロックドインバータCKINVは、クロック端子CPに「L」レベルの信号が入力され、クロックバー端子CMに「H」レベルの信号が入力された状態において出力端子がハイインピーダンス状態となる。 The clocked inverter CKINV has an output terminal connected to the input terminal of the inverter CINV, a clock terminal CP connected to the control terminal C, and a clock bar terminal CM connected to the control terminal CM. The clocked inverter CKINV operates as an inverter in a state where an “H” level signal is input to the clock terminal CP and an “L” level signal is input to the clock bar terminal CM. On the other hand, the clocked inverter CKINV has an output terminal in a high impedance state when an “L” level signal is input to the clock terminal CP and an “H” level signal is input to the clock bar terminal CM.
上記Dラッチは、制御端子Cに印加されるパルス信号Pが「L」レベルであり、制御端子CBに印加される反転パルス信号PBが「H」レベルの場合に、入力端子Dに供給されるデータをインバータINVの入力端子に対して読み込む。このとき、スイッチトランジスタTrp及びスイッチトランジスタTrnの各々は、オン状態となり、入力端子Dに供給されているデータを、インバータCINVの入力端子に対して出力する。これにより、インバータCINVは、入力端子Dから入力したデータを反転して、反転させたデータをクロックドインバータCKINVの入力端子に対して出力する。クロックドインバータCKINVは、「L」レベルのパルス信号Pがクロック端子CPに印加され、「H」レベルの反転パルス信号PBがクロックバー端子CMに印加されているため、出力端子がハイインピーダンスとなる。この結果、クロックドインバータCKINVは、入力端子Dから入力されているデータのレベルを維持する。 The D latch is supplied to the input terminal D when the pulse signal P applied to the control terminal C is at “L” level and the inverted pulse signal PB applied to the control terminal CB is at “H” level. Data is read into the input terminal of the inverter INV. At this time, each of the switch transistor Trp and the switch transistor Trn is turned on, and the data supplied to the input terminal D is output to the input terminal of the inverter CINV. Thereby, the inverter CINV inverts the data input from the input terminal D and outputs the inverted data to the input terminal of the clocked inverter CKINV. The clocked inverter CKINV has an output terminal having high impedance because the pulse signal P of “L” level is applied to the clock terminal CP and the inverted pulse signal PB of “H” level is applied to the clock bar terminal CM. . As a result, the clocked inverter CKINV maintains the level of data input from the input terminal D.
一方、Dラッチは、制御端子Cに印加されるパルス信号Pが「H」レベルであり、制御端子CBに印加される反転パルス信号PBが「L」レベルの場合に、データの読み込み状態であるパルス信号Pが「L」レベルであり、反転パルス信号PBが「H」レベルの状態で入力端子Dから読み込んだデータを保持する。このとき、スイッチトランジスタTrp及びスイッチトランジスタTrnの各々は、オフ状態となり、入力端子DとインバータCINVの入力端子との間をハイインピーダンス状態とする。また、クロックドインバータCKINVは、「H」レベルのパルス信号Pがクロック端子CPに印加され、「L」レベルの反転パルス信号PBがクロックバー端子CMに印加されているため、インバータCINVの出力端子から入力されるデータを反転して、インバータCINVの入力端子に出力する。これにより、インバータCINVの入力端子に対して、新たなデータがスイッチトランジスタTrp及びスイッチトランジスタTrnを介して供給されることが無く、インバータCINVがクロックドインバータCKINVの入力端子に対して、インバータCINVが読み込んだデータを反転したデータをさらに反転して入力するため、Dラッチは、読み込んだデータを保持する。 On the other hand, the D latch is in a data reading state when the pulse signal P applied to the control terminal C is at “H” level and the inverted pulse signal PB applied to the control terminal CB is at “L” level. Data read from the input terminal D is held in a state where the pulse signal P is at the “L” level and the inverted pulse signal PB is at the “H” level. At this time, each of the switch transistors Tr p and the switch transistor Tr n is turned off, and between the input terminal of the input terminal D and an inverter CINV a high impedance state. Further, the clocked inverter CKINV has an “H” level pulse signal P applied to the clock terminal CP and an “L” level inverted pulse signal PB applied to the clock bar terminal CM. Is inverted and output to the input terminal of the inverter CINV. Thus, to the input terminal of the inverter CINV, there is no new data is supplied via the switch transistor Tr p and the switch transistor Tr n, to the input terminal of the inverter CINV clocked inverter CKINV, inverter Since the data obtained by inverting the data read by CINV is further inverted and input, the D latch holds the read data.
図3は、図2におけるスイッチトランジスタTrnの構造例を示す図である。図3(a)は、スイッチトランジスタTrnの平面図(レイアウト図)を示している。半導体基板上のp型ウェル100に、スイッチトランジスタTrnが形成されている。スイッチトランジスタTrnは、ゲート電極103と、ソース拡散層101と、ドレイン拡散層102とを備えている。ソース拡散層101は、ビア(ビアホール(Via hole))107を介して、配線108によりインバータCINCの入力端子に接続される。ドレイン拡散層102は、ビア109を介して、配線110により入力端子Dに接続される。ゲート電極103の長尺方向の一端は、ビア104を介して、配線106_1(パルス信号線PL)により一方の隣接する他のDラッチのスイッチトランジスタTrnのゲート電極103の長尺方向の他端に接続される。一方、ゲート電極103の長尺方向の他端は、ビア104を介して、配線106_2(パルス信号線PL)により隣接する他方のDラッチのスイッチトランジスタTrnのゲート電極103の長尺方向の一端に接続される。
FIG. 3 is a diagram showing a structural example of the switch transistor Tr n in FIG. FIGS. 3 (a) shows a plan view of a switching transistor Tr n (the layout). The p-type well 100 on a semiconductor substrate, the switching transistor Tr n is formed. The switch transistor Tr n includes a
図3(b)は、図3(a)におけるスイッチトランジスタTrnの線分A−Aによる断面を示している。ゲート電極103は、半導体基板上に形成されたpウェル100上に形成されている。ゲート電極103上に層間絶縁膜112が形成されている。この層間絶縁膜112に対して、ゲート電極103の長尺方向の一端に対してコンタクトを取るためのビア104を形成し、他端に対してコンタクトを取るためのビア105を形成する。そして、すでに述べたように、ゲート電極103のコンタクト領域103_1の一端は、ビア104を介して、配線106_1に接続される。一方、ゲート電極103のコンタクト領域103_1の他端は、ビア105を介して、配線106_2に接続される。
FIG. 3B shows a cross section taken along line AA of the switch transistor Tr n in FIG. The
図3(c)は、図3(a)におけるスイッチトランジスタTrnの等価回路を示している。図3(c)において、抵抗104_Rは、配線106_1とコンタクト領域103_1との間に設けられたビア104の抵抗成分である。同様に、抵抗105_Rは、配線106_2とコンタクト領域103_1との間に設けられたビア105の抵抗成分である。コンデンサ103_Cは、ゲート電極103と、pウェル100と、図示されていないがゲート電極103及びpウェル100間に設けられたゲート酸化膜とにより形成される、スイッチトランジスタTrnにおける寄生コンデンサとしての容量成分である。これら、抵抗104_R及び抵抗105_Rの各々の抵抗値と、コンデンサ103_Cの容量値とのそれぞれにより、パルス信号線PLにおける回路シミュレーションで分布定数のモデルとして見なせる遅延成分が実現される。
FIG. 3C shows an equivalent circuit of the switch transistor Tr n in FIG. In FIG. 3C, a resistor 104_R is a resistance component of the via 104 provided between the wiring 106_1 and the contact region 103_1. Similarly, the resistor 105_R is a resistance component of the via 105 provided between the wiring 106_2 and the contact region 103_1. Capacitor 103_C includes a
上述した構成により、各列記憶ブロックBMjにおいて、パルス信号線PLが回路シミュレーションで分布定数のモデルとして見なせる遅延成分に対応する容量成分及び抵抗成分の各々は、DラッチにおけるスイッチトランジスタTrnのゲート電極103における容量成分と、ゲート電極103に対するビア104及びビア105とにおける抵抗成分である。すなわち、記憶セルMj,kの制御端子Cの容量は、スイッチトランジスタTrnのゲート電極103のゲート容量に対応している。記憶セルMj,kの制御端子Cの抵抗は、上述したゲート電極103のビア104とビア105との各々における抵抗成分である。ビア104及びビア105の各々の抵抗成分の抵抗値は、ビアホール内に形成する導電体の種類、あるいはビアホールの内径などにより制御することができる。これにより、回路シミュレーションで分布定数のモデルと見なすパルス信号線PLの遅延成分における抵抗成分の抵抗値を調整することにより、すでに説明した各列記憶ブロックBMjにおける、回路シミュレーションで分布定数の遅延成分と見なせるパルス信号線PLの遅延時間Tdを任意に制御することができる。
With the configuration described above, in each column storage block BM j , each of the capacitance component and the resistance component corresponding to the delay component that the pulse signal line PL can be regarded as a distributed constant model in circuit simulation is the gate of the switch transistor Tr n in the D latch. The capacitance component in the
また、本実施形態においては、記憶セルMj,kをDラッチで構成した例を示したが、これに限るものでは無く、記憶セルMj,kへの書き込み時にデータが出力される特性を有し、MOSトランジスタで形成されるデバイスであれば、いずれにも用いることができる。 In the present embodiment, the example in which the memory cell M j, k is configured by the D latch has been described. However, the present invention is not limited to this, and the characteristic that data is output when writing to the memory cell M j, k is shown. It can be used for any device that has a MOS transistor.
<第2の実施形態>
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
図4は、本発明の第2の実施形態による隊列進行型記憶装置1Aの構成例を示すブロック図である。隊列進行型記憶装置1Aは、データの入力端子D、データの出力端子Q、データの読み込みを制御するパルス信号Pが入力される制御端子CBを備える記憶セルMAj,k(n≧j≧1、m≧k≧1)がマトリクス状に配置されて構成されている。すなわち、記憶セルMAがn列、m行に配列して構成されている。図4において、図1と同様の構成には同一の符号を付してある。以下、第1の実施形態と異なる構成及び動作について説明する。
<Second Embodiment>
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a convoy progression-
隊列進行型記憶装置1Aのマトリクス状に配列された記憶セルMAj,kは、列記憶ブロックBMA1から列記憶ブロックBMAnのn個のブロックに区分されている。この列記憶ブロックBMAnは、列方向に配列された記憶セルMAn1から記憶セルMAnmを含んで構成されており、行方向にn個配列することで隊列進行型記憶装置1Aを形成している。図4において、列方向はy方向であり、行方向はx方向であり、データはx方向に隊列進行する。
隊列進行型記憶装置1には、m個のデータの各々が反転パルス信号PBに同期して、入力端子TI1から入力端子TImに対してそれぞれ並列に入力される。また、行方向に配列された記憶セルMnmにおいて、入力端子TImから入力されるデータは、パルス信号Pに同期してデータ信号線LDを介して行方向、すなわち記憶セルMA1mから記憶セルMAnmのそれぞれに対して順次転送される。したがって、隊列進行型記憶装置1Aにおいて、入力端子TI1から入力端子TImに対して並列に入力されるm個のデータは、列記憶ブロックBMA1から列記憶ブロックBMAnまでの列記憶ブロックの各々を行方向に、すなわち入力端子TImの各々から出力端子TOmに向かってパルス信号Pに同期して逐次隊列進行して転送される。
The memory cells MA j, k arranged in a matrix of the row progression
Each of the m pieces of data is input from the input terminal TI 1 to the input terminal TI m in parallel to the row
インバータINVTPは、パルス入力端子TPと列記憶ブロックBMAnとの間に設けられている。この、インバータINVTPは、各列記憶ブロックBMAjの各々の記憶セルMAj,kに対して、反転パルス信号PBを印加するため、パルス入力端子TPを介して供給されるパルス信号Pの論理を反転し、反転パルス信号PBとして出力する。
また、バッファBFA1からバッファBFAn−1の各々は、反転パルス信号線PBLにおいて、それぞれ第1の実施形態のバッファBF1からバッファBFn−1それぞれと同様に、各列記憶ブロックBMAjの各々における記憶セルMAj,kの制御端子CBに対して供給される各反転パルス信号PBの波形整形用に設けられている。
Inverter INVTP is provided between the pulse input terminal TP column storage block BMA n. Since the inverter INVTP applies the inverted pulse signal PB to each storage cell MA j, k of each column storage block BMA j , the logic of the pulse signal P supplied via the pulse input terminal TP is set. Inverted and output as an inverted pulse signal PB.
Further, each of the buffer BFA 1 to the buffer BFA n−1 is connected to each column storage block BMA j in the inverted pulse signal line PBL in the same manner as the buffers BF 1 to BF n−1 of the first embodiment, respectively. It is provided for waveform shaping of each inversion pulse signal PB supplied to the control terminal CB of each memory cell MA j, k .
上述したように、本実施形態において、パルス入力端子TPに供給されたパルス信号線Pは、インバータINVTPにより論理が反転され、反転パルス信号線PBLに対して反転パルス信号PBとして出力される。
そして、反転パルス信号線PBLは、最終列の列記憶ブロックBMAnにおける記憶素子MAn,kの各々の制御端子CBから、最前列の列記憶ブロックBMA1における記憶セルMA1,kの各々の記憶素子MAj,kの制御端子CBまで、順次、隣接した列記憶ブロックBMj間において全ての記憶セルMj,kの各々の接続端子CBが、配線上に直列に配列するように接続されている。
本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、列記憶ブロックBMAjの配列においてデータが伝搬される行方向に対して、逆方向の後列の列記憶ブロックBMAj+1から、隣接する前列の列記憶ブロックAjに反転パルス信号PBが伝搬するように、後列の列記憶ブロックBMAj+1から隣接した前列の列記憶ブロックBMAjの順番に反転パルス信号線PBBが順次接続されている。
As described above, in the present embodiment, the logic of the pulse signal line P supplied to the pulse input terminal TP is inverted by the inverter INVTP, and is output as the inverted pulse signal PB to the inverted pulse signal line PBL.
Then, the inversion pulse signal line PBL is connected to each of the storage cells MA 1 and k in the column storage block BMA 1 in the foremost column from each control terminal CB of the storage element MA n and k in the column storage block BMA n in the last column. The connection terminals CB of all the memory cells M j, k are sequentially connected between adjacent column storage blocks BM j to the control terminals CB of the memory elements MA j, k so as to be arranged in series on the wiring. ing.
In this embodiment, as in the first embodiment, the row direction in which the data is transmitted in the sequence of sequence storage block BMA j, from the opposite direction of the rear row sequence storage block BMA j + 1, the adjacent front row The inverted pulse signal lines PBB are sequentially connected in order from the column storage block BMA j + 1 in the subsequent column to the column storage block BMA j in the adjacent column adjacent to the column storage block A j so that the inverted pulse signal PB propagates to the column storage block A j .
例えば、列記憶ブロックBMAnにおいて、反転パルス信号線PBLは、列記憶ブロックBMAnの一端にある記憶セルMAn,mから他端の記憶セルMAn,1まで、記憶セルMAn,m→記憶セルMAn,m−1→記憶セルMAn,m−2→…→記憶素子MAn,k→…→記憶セルMAn,2→記憶セルMAn,1の順番に、各々の記憶セルMn,kの制御端子Cに接続されている。このため、反転パルス信号PBは、記憶セルMAn,mの制御端子C→記憶セルMAn,m−1の制御端子C→記憶セルMAn,m−2の制御端子C→…→記憶素子MAn,kの制御端子C→…→記憶セルMAn,2の制御端子C→記憶セルMAn,1の制御端子Cの順番に、各々の記憶セルMAn,kの順番に伝搬する。 For example, the sequence storage block BMA n, the inverted pulse signal line PBL is the memory cell MA n at one end of the string storage block BMA n, m through the memory cell MA n, 1 of the other end, the memory cell MA n, m → Memory cell MA n, m−1 → memory cell MA n, m−2 →... → memory element MA n, k →... → memory cell MA n, 2 → memory cell MA n, 1 in this order. It is connected to the control terminal C of M n, k . Therefore, the inverted pulse signal PB is the memory cell MA n, a control terminal of the m C → storage cell MA n, a control terminal of the m-1 C → memory cell MA n, m-2 of the control terminal C → ... → storage device Propagation is performed in the order of the memory cells MA n, k in the order of the control terminal C of the MA n, k →... → the control terminal C of the memory cell MA n, 2 → the control terminal C of the memory cell MA n, 1 .
また、バッファBFn−1には、入力端子が記憶セルMn,1の制御端子Cから折り返される反転パルス信号線PBLと接続される。そして、バッファBFn−1は、入力端子に供給される反転パルス信号PBLを整形して、前列の列記憶ブロックBMAn−1に出力する。列記憶ブロックBMAn−1において、反転パルス信号線PBLは、列記憶ブロックBMAnと同様に、列記憶ブロックBMA7n−1の一端にある記憶セルMAn−1,mから他端の記憶セルMAn−1,1まで、記憶セルMAn−1,m→記憶セルMAn−1,m−1→記憶セルMAn−1,m−2→…→記憶セルMAn−1,k→…→記憶セルMAn−1,2→記憶セルMAn−1,1の順番に、各々の記憶セルMAj,kの制御端子Cに接続されている。このため、列記憶ブロックBMAn−1において、反転パルス信号PBは、記憶セルMAn−1,mの制御端子C→記憶セルMAn−1,m−1の制御端子C→記憶セルMAn−1,m−2の制御端子C→…→記憶セルMAn−1,kの制御端子C→…→記憶セルMAn−1,2の制御端子C→記憶セルMAn−1,1の制御端子Cの順番に伝搬する。 The buffer BF n−1 has an input terminal connected to the inverted pulse signal line PBL that is turned back from the control terminal C of the memory cell M n, 1 . Then, the buffer BF n−1 shapes the inverted pulse signal PBL supplied to the input terminal, and outputs it to the column storage block BMA n−1 in the previous column. In sequence storage block BMA n-1, the inverted pulse signal line PBL is string storage block BMA as with n, sequence storage block BMA in 7n-1 of the end memory cells MA n-1, from m the other end of the memory cell Up to MA n−1,1 , memory cell MA n−1, m → memory cell MA n−1, m−1 → memory cell MA n−1, m−2 →... → memory cell MA n−1, k → ... → memory cell MA n−1, 2 → memory cell MA n−1,1 are connected to the control terminal C of each memory cell MA j, k in this order. Therefore, the sequence storage block BMA n-1, the inverted pulse signal PB is storage cells MA n-1, the control terminal of the control terminal C → storage cell MA n-1, m-1 of the m C → storage cell MA n −1, m−2 control terminal C →... → memory cell MA n−1, k control terminal C →... → memory cell MA n−1,2 control terminal C → memory cell MA n−1,1 . Propagate in the order of the control terminal C.
以下、同様に、列記憶ブロックBMAn−2から列記憶ブロックBMA1まで、各列記憶ブロックBMAjにおける一端に配置された記憶セルMAj,mから他端に配置された記憶セルMAj,1までの記憶セルMAj,kの各々の制御端子Cを、順次、反転パルス信号線PBLに接続する。したがって、本実施形態においては、バッファBFjの出力端子から見て、回路シミュレーションにおける分布定数(分布定数)のモデルと見なせるように、列記憶ブロックBMjにおける各記憶セルMAj,kの各々の制御端子Cをパルス信号線PLに対して接続しており、集中定数(集中定数回路)のモデルと見なせるような接続をしていない。すなわち、本実施形態においては、バッファBFjの出力端子から見て、列記憶ブロックBMAjにおける各記憶セルMAj,kの各々の制御端子Cが反転パルス信号線PBL上に分布した、回路シミュレーションにおける分布定数の遅延成分のモデルと見なせるように、反転パルス信号線PBLに対して記憶セルMAj,kの制御端子Cを接続する。 Hereinafter, similarly, from the column storage block BMA n−2 to the column storage block BMA 1 , the storage cell MA j disposed at one end of each column storage block BMA j, the storage cell MA j disposed at the other end of the column storage block BMA j, The control terminals C of the memory cells MA j, k up to 1 are sequentially connected to the inverted pulse signal line PBL. Therefore, in the present embodiment, each storage cell MA j, k in the column storage block BM j can be regarded as a model of a distribution constant (distribution constant) in circuit simulation as viewed from the output terminal of the buffer BF j . The control terminal C is connected to the pulse signal line PL and is not connected so as to be regarded as a model of a lumped constant (lumped constant circuit). That is, in this embodiment, as viewed from the output terminal of the buffer BF j , circuit simulation in which the control terminals C of the storage cells MA j, k in the column storage block BMA j are distributed on the inverted pulse signal line PBL. The control terminal C of the memory cell MA j, k is connected to the inverted pulse signal line PBL so that it can be regarded as a model of the delay component of the distributed constant in FIG.
上述したように、後列の列記憶ブロックから隣接する前列の列記憶部ブロックの順に、かつ各列記憶ブロックBMAjにおいて一端の記憶セルMAj,mから他端の記憶セルMAj,1の制御端子Cを順次接続するように、制御信号PLは配線されている。
また、各列記憶ブロックBMAjにおいて、一端の記憶セルMAj,mは同一行に配置されており、同様に、他端の記憶セルMAj,1も同一行に配列されている。また、反転パルス信号線PBLにおける隣接する記憶セルMAj,kの制御端子C間の抵抗成分と記憶セルMAj,kの制御端子Cの容量成分が、上述したように、回路シミュレーションにおける分布定数の遅延成分のモデルと見なせるように、反転パルス信号線PBLに対して制御端子Cが接続されている。
As described above, in the order of the front row sequence storage unit block adjacent the back row sequence storage block, and control of each sequence storage block BMA end of the memory cell MA in j j, from m the other end of the memory cell MA j, 1 The control signal PL is wired so as to sequentially connect the terminals C.
In each column storage block BMA j , one end of the storage cells MA j, m is arranged in the same row, and similarly, the other end of the storage cells MA j, 1 is arranged in the same row. The storage cell MA j adjacent the inverted pulse signal line PBL, the resistance component and the memory cell MA j between the control terminal C of k, the capacitance component of the control terminal C of k, as described above, distributed in the circuit simulation constants The control terminal C is connected to the inverted pulse signal line PBL so that it can be regarded as a model of the delay component.
このため、反転パルス信号PBは、列記憶ブロックBMAjにおける各記憶セルMAj,kの制御端子C毎に順次遅延していく。そして、各列記憶ブロックBMAjにおいて、上記分布定数のモデルと見なせる遅延成分により、バッファBFjから出力された反転パルス信号PBには、一端の記憶セルMAj,mの制御端子Cから、他端の記憶セルMAj,1の制御端子Cを介して次段のバッファBFj−1に入力されるまでに遅延が発生する。この遅延時間Tdは、m個のデータをm行にて隊列進行させる際、列記憶ブロックBMAjの最終行の記憶セルMAj,mの制御端子Cと、最前行の記憶セルMAj,1の制御端子Cとの間におけるパルス信号の伝搬の遅延時間であり、パルス信号のピッチ間隔より短く設定される。すなわち、データの隊列進行の際に発生するデータの付き抜けを防止するための、隣接する列記憶ブロック間におけるパルス信号の遅延の生成を、反転パルス信号線PBLの抵抗成分と制御端子Cの容量成分とで形成される上記分布定数のモデルに対応した遅延成分によって行われる。 Therefore, the inversion pulse signal PB is sequentially delayed for each control terminal C of each storage cell MA j, k in the column storage block BMA j . In each column storage block BMA j , the inverted pulse signal PB output from the buffer BF j is transmitted from the control terminal C of the storage cell MA j, m at one end to the other by the delay component that can be regarded as the model of the distributed constant. There is a delay until the data is input to the next-stage buffer BF j−1 via the control terminal C of the end memory cell MA j, 1 . This delay time Td corresponds to the control terminal C of the memory cell MA j, m in the last row of the column memory block BMA j and the memory cell MA j, 1 in the foremost row when m data is advanced in m rows. This is a delay time of propagation of the pulse signal to and from the control terminal C, and is set shorter than the pitch interval of the pulse signal. That is, the generation of the delay of the pulse signal between the adjacent column storage blocks to prevent the data from being lost when the data row progresses, the resistance component of the inverted pulse signal line PBL and the capacitance of the control terminal C And a delay component corresponding to the model of the distributed constant formed by the components.
上述してきたように、本実施形態においては、データの隊列進行の際に発生する、隣接する記憶セルMAj,k間におけるデータの付き抜けを防止するための、隣接する列記憶ブロック間におけるパルス信号の遅延の生成を、反転パルス信号線PBLの抵抗成分と制御端子Cの容量成分とで形成される分布定数のモデルに対応した遅延成分を用いているため、従来のように遅延回路を設ける必要がなく、隊列進行型記憶装置1Aの構成要素を低減することが可能となり、隊列進行型記憶装置1Aのレイアウト面積を低減することができる。
As described above, in the present embodiment, pulses between adjacent column storage blocks for preventing data omission between adjacent storage cells MA j, k that occur during data row progression. Since the delay component corresponding to the model of the distributed constant formed by the resistance component of the inverted pulse signal line PBL and the capacitance component of the control terminal C is used for the generation of the signal delay, a delay circuit is provided as in the prior art. There is no need, and it becomes possible to reduce the components of the formation
また、第2の実施形態における記憶セルMAj,kが第1の実施形態における記憶セルMj,kと異なる点は、記憶セルMAj,kの構成が記憶セルMj,kに対して簡略化されている点にある。以下、図を用いて記憶セルMAj,kの構成を説明する。
図5は、第2の実施形態による隊列進行型記憶装置1Aにおける記憶セルMAをDラッチで形成した構成の一例を示す図である。
図5において、記憶セルMAj,kは、スイッチトランジスタTrn0と、インバータCINV1と、インバータCINV2とを備えている。第1の実施形態におけるスイッチトランジスタTrpを省き、クロックドインバータINVをインバータCINV2に変更した構成となっている。
The storage cell MA j in the second embodiment, k is the memory cell M j in the first embodiment, k is different from the storage cell MA j, configuration of k memory cells M j, for k It is in the point that it is simplified. Hereinafter, the configuration of the memory cells MA j, k will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a diagram showing an example of a configuration in which the memory cell MA is formed by a D latch in the formation progression
In FIG. 5, the memory cell MA j, k includes a switch transistor Tr n0 , an inverter CINV 1, and an inverter CINV 2 . Eliminating the switching transistor Tr p in the first embodiment has a configuration obtained by changing the clocked inverter INV to the inverter CINV 2.
また、インバータCINV1は、トランジスタTrp1及びトランジスタTrn1の各々が直列に接続されて論理反転回路として構成されている。同様に、インバータCINV2は、トランジスタTrp2及びトランジスタTrn2の各々が直列に接続されて論理反転回路として構成されている。インバータCINV1は、トランジスタTrp1のゲート電極及びトランジスタTrn1のゲート電極との接続点が入力端子であり、トランジスタTrp1のドレイン及びトランジスタTrn1のドレインの接続点が出力端子である。同様に、インバータCINV2は、トランジスタTrp2のゲート電極及びトランジスタTrn2のゲート電極の接続点が入力端子であり、トランジスタTrp2のドレイン及びトランジスタTrn2のドレインの接続点が出力端子である。 The inverter CINV 1 is configured as a logic inverting circuit by connecting each of the transistor Tr p1 and the transistor Tr n1 in series. Similarly, the inverter CINV 2 is configured as a logic inversion circuit by connecting each of the transistor Tr p2 and the transistor Tr n2 in series. In the inverter CINV 1 , a connection point between the gate electrode of the transistor Tr p1 and the gate electrode of the transistor Tr n1 is an input terminal, and a connection point between the drain of the transistor Tr p1 and the drain of the transistor Tr n1 is an output terminal. Similarly, the inverter CINV 2 is a connection point input terminal of the gate electrode of the gate electrode and the transistor Tr n2 of the transistor Tr p2, the connection point of the drain of the drain and the transistor Tr n2 of the transistor Tr p2 is an output terminal.
スイッチトランジスタTrp0は、ゲート電極が制御端子CBに接続されたnチャネル型MOSトランジスタである。スイッチトランジスタTrn0は、入力端子Dと、インバータCINV1の入力端子との間に介挿されている。インバータCINV1は、入力端子が出力端子Qに接続されており、出力端子が出力端子QBと、インバータCINV2の入力端子との各々に接続されている。インバータCINV2は、出力端子がインバータCINV1の入力端子に接続されている。 The switch transistor Trp0 is an n-channel MOS transistor whose gate electrode is connected to the control terminal CB. The switch transistor Tr n0 is interposed between the input terminal D and the input terminal of the inverter CINV 1 . The inverter CINV 1 has an input terminal connected to the output terminal Q, and an output terminal connected to each of the output terminal QB and the input terminal of the inverter CINV 2 . The inverter CINV 2 has an output terminal connected to the input terminal of the inverter CINV 1 .
上記記憶セルMAj,kとしてのDラッチは、「H」レベルの反転パルス信号PBが制御端子CBに印加された際に、スイッチトランジスタTrn0を介して、入力端子Dに供給されるデータをインバータINV1の入力端子に対して読み込む。このとき、スイッチトランジスタTrn1は、オン状態となり、入力端子Dに供給されているデータを、インバータCINV1の入力端子に対して出力する。これにより、インバータCINV1は、入力端子Dから入力したデータを反転して、反転させたデータをインバータCINV2の入力端子と、出力端子QBに対して出力する。インバータCINV2は、インバータCINV2が反転したデータを再度反転してインバータCINV1に対して出力する。このため、「H」レベルの反転パルス信号PBが制御端子CBに印加された際、インバータCINV1及びインバータCINV2の各々が、入力されるデータの論理を反転するため、入力端子Dから入力されたデータのレベルがDラッチに書き込まれる。 The D latch as the memory cell MA j, k receives data supplied to the input terminal D via the switch transistor Tr n0 when the inverted pulse signal PB of “H” level is applied to the control terminal CB. read to the input terminal of the inverter INV 1. At this time, the switch transistor Tr n1 is turned on and outputs data supplied to the input terminal D to the input terminal of the inverter CINV 1 . Thereby, the inverter CINV 1 inverts the data input from the input terminal D, and outputs the inverted data to the input terminal of the inverter CINV 2 and the output terminal QB. The inverter CINV 2 inverts the data inverted by the inverter CINV 2 again and outputs it to the inverter CINV 1 . For this reason, when the inverted pulse signal PB of “H” level is applied to the control terminal CB, each of the inverter CINV 1 and the inverter CINV 2 is input from the input terminal D to invert the logic of the input data. The level of the data is written to the D latch.
一方、Dラッチは、「L」レベルの反転パルス信号PBが制御端子CBに印加された際、「H」レベルの反転パルス信号PBが制御端子CBに印加された際に入力端子Dから読み込んだデータを保持する。このとき、スイッチトランジスタTrn0は、オフ状態となり、入力端子DとインバータCINV1の入力端子との間をハイインピーダンス状態とする。同様に、入力端子DとインバータCINV1の入力端子との間は、ハイインピーダンス状態となる。これにより、インバータCINV1の入力端子に対して、新たなデータがスイッチトランジスタTrn0を介して供給されることが無く、インバータCINV1がインバータCINV2の入力端子に対して、インバータCINV1が読み込んだデータを反転したデータをさらに反転して入力するため、Dラッチは、読み込んだデータを保持する。 On the other hand, the D latch reads from the input terminal D when the “L” level inversion pulse signal PB is applied to the control terminal CB and when the “H” level inversion pulse signal PB is applied to the control terminal CB. Retain data. At this time, the switch transistor Tr n0 is turned off, and a high impedance state is established between the input terminal D and the input terminal of the inverter CINV 1 . Similarly, a high impedance state is established between the input terminal D and the input terminal of the inverter CINV 1 . Thus, to the input terminal of the inverter CINV 1, there is no new data is supplied via the switch transistor Tr n0, the inverter CINV 1 is an input terminal of the inverter CINV 2, inverters CINV 1 is read Since the data obtained by inverting the data is further inverted and input, the D latch holds the read data.
図5に示すDラッチの構成の場合、第1の実施形態のDラッチに比較して、より記憶セルのレイアウト面積を縮小し、記憶セルの集積度を向上させることができる。
しかしながら、第1の実施形態におけるスイッチトランジスタTrpを省いたことにより、スイッチトランジスタTrn0の寄生抵抗(閾値に対応した電圧降下)のため、「H」レベルのデータを、十分な電圧レベルで前列の記憶セルMAj−1,kから記憶セルMAj,kに対して伝達することができない。この結果、隣接する列記憶ブロックBMAj間におけるデータの伝達速度が低下し、データの論理が伝達途中で変化する可能性がある。
上述した理由により、本実施形態においては、スイッチトランジスタTrn0のゲート電極に対して印加する反転パルス信号PBの「H」レベルの電圧を、記憶セルMAj,kの他の回路(インバータCINV1及びCINV2など)の電源電圧より高くして供給する。すなわち、この電源電圧に対してスイッチトランジスタTrn0の閾値電圧を加算した電圧、あるいはこの加算した電圧を超える電圧を、反転パルス信号PBの「H」レベルの電圧としている。
In the case of the configuration of the D latch shown in FIG. 5, the layout area of the memory cell can be further reduced and the degree of integration of the memory cell can be improved as compared with the D latch of the first embodiment.
However, by omitting the switch transistor Tr p in the first embodiment, because of the parasitic resistance (voltage drop corresponding to the threshold value) of the switch transistor Tr n0 , the “H” level data is transferred to the front row at a sufficient voltage level. Cannot be transmitted from the storage cell MA j-1, k to the storage cell MA j, k . As a result, the data transmission speed between adjacent column storage blocks BMA j decreases, and the data logic may change during the transmission.
For the reason described above, in this embodiment, the “H” level voltage of the inversion pulse signal PB applied to the gate electrode of the switch transistor Tr n0 is used as another circuit (inverter CINV 1) of the memory cell MA j, k. And CINV 2 or the like). That is, a voltage obtained by adding the threshold voltage of the switch transistor Tr n0 to the power supply voltage or a voltage exceeding the added voltage is set as the “H” level voltage of the inverted pulse signal PB.
このため、インバータINVTPとバッファBFA1からバッファBFA8の各々とは、記憶セルMAの他の回路に供給される電源電圧を昇圧した電圧が電源電圧として供給されている。
上述したように、スイッチトランジスタTrn0に印加するおける反転パルス信号PBの「H」レベルの電圧を設定することで、閾値電圧の影響によるスイッチトランジスタTrn0の寄生抵抗をキャンセルし、スイッチトランジスタTrn0のオン抵抗がpチャネルトランジスタと同等となるため、「H」レベルのデータを十分な電圧レベルにより、前列の記憶セルMAj−1,kから記憶セルMAj,kに対して伝達することができる。
また、記憶セルMAj,kの他の回路の電源電圧に対してスイッチトランジスタTrn0の閾値電圧を加算する際、スイッチトランジスタTrp0の製造ばらつきによる閾値電圧の振れ幅を考慮し、最も大きな閾値電圧を加算することにより、スイッチトランジスタTrn0のデータの伝搬特性を均一化し、記憶セルMj,kの各々の書き込み特性を合わせることができ、パルス信号Pの周期を最適化して、データの伝搬速度を向上させることができる。
For this reason, the inverter INVTP and each of the buffers BFA1 to BFA8 are supplied with a voltage obtained by boosting the power supply voltage supplied to the other circuits of the memory cell MA as the power supply voltage.
As described above, by setting the "H" level voltage of the inverted pulse signal PB which definitive applied to the switch transistor Tr n0, to cancel the parasitic resistance of the switch transistor Tr n0 due to the influence of the threshold voltage, the switch transistor Tr n0 Since the ON resistance of the transistor is equal to that of the p-channel transistor, “H” level data can be transmitted from the memory cell MA j−1, k in the previous column to the memory cell MA j, k with a sufficient voltage level. it can.
Further, when the threshold voltage of the switch transistor Tr n0 is added to the power supply voltage of another circuit of the memory cell MA j, k , the maximum threshold voltage is considered in consideration of the fluctuation width of the threshold voltage due to manufacturing variation of the switch transistor Trp0. , The data propagation characteristics of the switch transistor Tr n0 can be made uniform, the write characteristics of the memory cells Mj, k can be matched, the period of the pulse signal P can be optimized, and the data propagation speed can be increased. Can be improved.
上述した構成により、第1の実施形態に対して使用されるトランジスタ数を減少させたため、記憶セルのレイアウト面積が低減され、記憶セルの集積度を第1の実施形態に比較してより向上させることができる。 With the above-described configuration, the number of transistors used for the first embodiment is reduced, so that the layout area of the memory cell is reduced, and the degree of integration of the memory cell is further improved as compared with the first embodiment. be able to.
図6は、記憶セルMAにおけるスイッチトランジスタTrn0と、インバータCINV1及びインバータCINV2を構成する各トランジスタとのレイアウトパターンを示す図である。この図6において、記憶セルMAは、各々単位セル500のパターンレイアウトにより構成されている。記憶セルMAj,kの単位セル500は、nチャネル型トランジスタを形成するpウェルのパターンを示す領域501と、nチャネル型トランジスタを形成するpウェルのパターンを示す領域502と、pチャネル型トランジスタを形成するnウェルのパターンを示す領域503とを含んで構成されている。
ここで、領域501のpウェルには、スイッチトランジスタTrn0が形成される。また、領域502のpウェルには、トランジスタTrn1とトランジスタTrn2との各々が形成される。領域503のnウェルには、トランジスタTrp1とトランジスタTrp2との各々が形成される。
FIG. 6 is a diagram showing a layout pattern of the switch transistor Tr n0 in the memory cell MA and each transistor constituting the inverter CINV 1 and the inverter CINV 2 . In FIG. 6, each memory cell MA is configured by a pattern layout of
Here, the switch transistor Tr n0 is formed in the p-well of the
領域504は、領域501のpウェルと、領域502のpウェル及び領域503のnウェルとを分離するために必要なスペースである。ここで、領域501及び領域502の各々は、pウェルであり、それぞれnチャネル型トランジスタが形成されるが、形成するトランジスタの電源電圧が異なっている。このため、領域501と領域502とは、異なるpウェルに形成され、かつウェル間にウェル分離するためのスペース504が必要となる。また、領域505は、領域502のウェルと、領域503のウェルとを分離するウェル分離のためのスペースである。
The
本実施形態においては、隣接する記憶セルMAj,kのレイアウトパターンとの境界線において、記憶セルMAj,k1個のレイアウトパターンである単位セル500が、x方向及びy方向のいずれにもミラー反転(各境界線を回転軸として180°回転)して配置されている。すなわち、隊列進行型記憶装置1Aの記憶セルMAj,kのレイアウトパターンは、1個の記憶セルMj,kの単位セル500を上下左右に反転させて配置して形成する。
これにより、x方向及びy方向の双方において、隣接する2個の記憶セル間における各トランジスタがウェルを共有することができる。
すなわち、x方向に対して、ミラー反転させずに単純に単位セル500をシフトして配置した場合、隣接する単位セル500間において、領域501のpウェルと、領域502のpウェル及び領域503のnウェルとを分離するため、領域504と同様のスペースを設ける必要がある。
In the present embodiment, the
Thereby, in both the x direction and the y direction, each transistor between two adjacent memory cells can share a well.
That is, when the
したがって、本実施形態によれば、x方向及びy方向に単位セル500を、隣接する記憶セルのレイアウトパターンの境界線に対してミラー反転して配置して隊列進行型記憶装置1Aを形成するため、上述した領域504と同様のスペースを隣接する記憶セルのレイアウト領域間に設ける必要がなく、このウェル分離のスペース分を低減することができる。
したがって、本実施形態によれば、記憶セルMAj,kの配列のレイアウトパターンにおいて、ウェル分離のためのスペースを低減することができるため、隊列進行型記憶装置1Aにおける記憶セルMAj,kの集積度を向上させることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the
Therefore, according to this embodiment, the memory cell MA j, in the layout pattern of the array of k, it is possible to reduce the space for the well isolation, a memory cell MA j in the row progressive memory device 1A, the k The degree of integration can be improved.
<第3の実施形態>
以下、本発明の第3の実施形態について、図面を参照して説明する。
図7は、本発明の第3の実施形態による隊列進行型記憶装置1Bの構成例を示すブロック図である。図7において、隊列進行型記憶装置1Bは、m行に配列された記憶セルMがm1行とm2行とに分割されるよう、図1の隊列進行型記憶装置1の列記憶ブロックBMをサブ列記憶ブロックBM1とサブ列記憶ブロックBM2とに分割している。例えば、サブ列ブロックBM11は、記憶セルM1,1から記憶セルM1、m1のm1行の記憶セルMから構成されている。また、サブ列ブロックBM21は、記憶セルM1,m1+1から記憶セルM1、mのm2行の記憶セルMから構成されている(m1+m2=m)。図7において、列方向はy方向であり、行方向はx方向であり、データはx方向に隊列進行する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a convoy progression
これにより、隊列進行型記憶装置1Bは、サブ列記憶ブロックBM1が行方向に配列した隊列進行型記憶部1B1と、サブ列記憶ブロックBM2が行方向に配列した隊列進行型記憶部1B2とから構成される。パルス信号線PLは、パルス入力端子TPに接続されており、隊列進行型記憶部1B1に対してパルス信号を供給するパルス信号線PL1と、隊列進行型記憶部1B2に対してパルス信号を供給するパルス信号線PL2とに分離されている。
As a result, the convoy
隊列進行型記憶部1B1において、最終列のサブ列記憶ブロックBM1nから最前列のサブ列記憶ブロックBM11の各記憶セルMj,kの制御端子Cに配線されるパルス信号線PL1には、隣接するサブ記憶ブロックBM1j間の各々に対して、バッファBF1n−1からバッファBF11それぞれが介挿されている。また、隊列進行型記憶部1B1には、パルス入力端子TPから最前列のサブ列記憶ブロックBM11の各記憶セルMj,kの制御端子CBに配線されるパルス信号線PBL1の各々には、各サブ列記憶ブロックBM1jの記憶セルMの制御端子CBに対して反転パルス信号PBを供給するため、インバータINV1nからインバータINV11それぞれが介挿されている。 In the column progression storage unit 1B1, the pulse signal line PL1 wired from the last column sub-column storage block BM1 n to the control terminal C of each storage cell M j, k of the first column sub-column storage block BM1 1 includes: Buffers BF1 n-1 to BF1 1 are respectively inserted between adjacent sub storage blocks BM1 j . Further, the convoy progressive memory unit 1B1, a pulse input terminal TP each memory cell of the first row of the sub-sequence storage block BM1 1 from M j, each pulse signal line PBL1 which is wired to the control terminal CB of k, Inverter INV1 n to inverter INV1 1 are respectively inserted to supply the inverted pulse signal PB to the control terminal CB of the memory cell M of each sub column storage block BM1 j .
同様に、最終列のサブ列記憶ブロックBM2nから最前列のサブ列記憶ブロックBM21の各記憶セルMj,kの制御端子Cに配線されるパルス信号線PL2には、隣接するサブ記憶ブロックBM2j間の各々に対して、バッファBF2n−1からバッファBF21それぞれが介挿されている。また、隊列進行型記憶部1B2には、パルス入力端子TPから最前列のサブ列記憶ブロックBM21の各記憶セルMj,kの制御端子CBに配線されるパルス信号線PBL2の各々には、各サブ列記憶ブロックBM2jの記憶セルMの制御端子CBに対して反転パルス信号PBを供給するため、インバータINV2nからインバータINV21それぞれが介挿されている。 Similarly, the sub memory block adjacent to the pulse signal line PL2 wired from the last column sub column memory block BM2 n to the control terminal C of each memory cell M j, k of the first column sub column memory block BM2 1 Buffers BF2 n-1 to BF2 1 are respectively inserted between BM2 j . Further, in the row progression type storage unit 1B2, each of the pulse signal lines PBL2 wired from the pulse input terminal TP to the control terminal CB of each storage cell Mj , k of the sub-column storage block BM2 1 in the foremost column includes: Inverter INV2 n to inverter INV2 1 are respectively inserted to supply the inverted pulse signal PB to the control terminal CB of the memory cell M of each sub column storage block BM2 j .
隊列進行型記憶部1B1において、パルス信号線PL1は、サブ列記憶ブロックBM1n−1の最終行に配置された記憶セルMn−1,m1の制御端子Cに、バッファBF1n−1を介して接続される。
そして、隊列進行型記憶装置1と同様に、パルス信号線PL1は、最終列のサブ列記憶ブロックBM1nの最終行に配置された記憶セルMn,m1の制御端子Cから、最終列のサブ列記憶ブロックBM1nの最前行に配置された記憶セルMn,1の制御端子Cまで配線された後、バッファBF1jを介して順次隣接する前列のサブ列記憶ブロックBM1jにおける最終行の記憶セルMj,m1の制御端子Cに接続される。
In the column progression storage unit 1B1, the pulse signal line PL1 is connected to the control terminal C of the memory cell M n−1, m1 arranged in the last row of the sub column storage block BM1 n−1 via the buffer BF1 n−1 . Connected.
Similarly to the column progression
このように、パルス信号線PL1は、後列のサブ列記憶ブロックBM1j−1の最前行の記憶セルj−1,1の制御端子Cから、隣接する前列のサブ列記憶ブロックBM1jの最終行の記憶セルMj,m1の制御端子Cに折り返されて順次接続され、最前列のサブ列記憶ブロックBM11の最前行の記憶セルM1,1の制御端子Cまで接続される。
また、同様に、パルス信号線PL2は、後列のサブ列記憶ブロックBM2j−1の最前行の記憶セルj−1,m1+1の制御端子Cから、隣接する前列のサブ列記憶ブロックBM2jの最終行の記憶セルMj,mの制御端子Cに折り返されて順次接続され、最前列のサブ列記憶ブロックBM21の最前行の記憶セルM1,m1+1の制御端子Cまで接続される。
In this way, the pulse signal line PL1 is connected to the last row of the adjacent front column sub-column storage block BM1 j from the control terminal C of the first row storage cell j-1 , 1 of the rear - row sub-column storage block BM1 j-1. Are connected to the control terminal C of the memory cell M j, m1 of the first row and sequentially connected to the control terminal C of the memory cell M 1,1 of the first row of the sub column storage block BM1 1 of the front row.
Similarly, the pulse signal line PL2 is connected from the control terminal C of the storage cell j-1, m1 + 1 in the foremost row of the sub column storage block BM2 j-1 in the subsequent column to the last of the sub column storage block BM2 j in the adjacent previous column. row of the memory cell M j, are sequentially connected by folding back to the control terminal C of m, is connected to the control terminal C of the memory cell M 1, m1 + 1 of the foremost row of the sub-sequence storage block BM2 1 of the front row.
本実施形態においては、隊列進行型記憶装置1及び隊列進行型記憶装置1Aにおいて、パルス信号Pによりデータをm行にて、入力端子TImの各々から出力端子TOmに向かって隊列進行させる際、列記憶ブロックBMjの最終行の記憶セルMj,mの制御端子Cと、最前行の記憶セルMj,1の制御端子Cとの間におけるパルス信号Pの伝搬の遅延時間Tdがパルス信号Pのピッチ間隔より長くなった場合、隊列進行型記憶装置1Bの構成により、パルス信号Pのピッチ間隔に対応するように、列記憶ブロックBMjを列方向に複数のサブ列記憶ブロックBM1及びサブ列記憶ブロックBM2の各々に分割し、各サブ列記憶ブロックBM1及びサブ列記憶ブロックBM2における記憶セルMj,kの行数により、パルス信号Pの必要なピッチ間隔に対応させて遅延時間Tdを調整する。
これにより、本実施形態によれば、各サブ列記憶ブロックの記憶セルMj,kにおいて、前列の記憶セルMj−1,kに対して前々列の記憶セルMj−2,kのデータが読み込まれる前に、記憶セルMj,kに対して前列の記憶セルMj−1,kのデータが読み込める時間に対応して設定されたパルス信号Pの周期に対応させて、遅延時間Tdを調整できるため、m行のデータをパルス信号Pの同一の周期内で読み出すことができる。
In the present embodiment, in the convoy
Thus, according to the present embodiment, in the memory cell M j, k of each sub-column memory block, the memory cell M j-2, k in the previous column is compared with the memory cell M j-1, k in the previous column. Before the data is read, the delay time is made to correspond to the period of the pulse signal P set corresponding to the time when the data of the memory cell M j−1, k in the previous column can be read from the memory cell M j, k . Since Td can be adjusted, m rows of data can be read within the same period of the pulse signal P.
<隊列進行型記憶装置の応用>
図8は、本発明の実施形態による隊列進行型記憶装置1を用いた計算機システム100の構成例を示す図である。
図8において、計算機システム100は、隊列進行型記憶装置1と、計算機2とを含んで構成されている。計算機2は、パルス発生回路21及び算術論理演算回路22とを含んでいる。パルス発生回路21は、パルス信号Pを生成して算術論理演算回路22及び隊列進行型記憶装置1の各々に出力する。これにより、隊列進行型記憶装置1は、外部から入力端子TIkに対して並列に入力されるm個のデータを、m行でパルス信号Pに同期して隊列進行させ、出力端子TOkからデータをパルス信号Pに同期させて、算術論理演算回路22に対して逐次供給する。
<Application of the formation progression type storage device>
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a
In FIG. 8, the
また、算術論理演算回路22は、パルス信号Pに同期して隊列進行型記憶装置1からデータを順次読み込み、例えば内部の順序回路において、パルス信号Pに同期したデータの演算処理が行われる。このため、アドレッシングにより所定のアドレスをアクセスしてデータを順次読み込み、演算に必要なデータが全て読み込まれるまで算術論理演算回路が待機する必要のある従来の計算機に比較して、本実施形態の算術論理演算回路22は、隊列進行型記憶装置1からのデータの読み込みと、内部の算術論理演算回路22によるデータの演算処理とを同一のパルス信号Pに同期させて行うことができ、従来の計算機より高速にデータの演算処理を行うことができる。
In addition, the arithmetic
すなわち、一般的な計算機においては、上述したDRAM(dynamic random access memory)やSRAM(static random access memory)などのランダムアクセスを行う記憶装置へのアクセスというボトルネックが存在するため、計算機内の演算処理のクロックであるパルス信号Pが高速化されても、速度が記憶装置へのアクセスタイムにより制限されてしまう。
しかしながら、本実施形態における計算機は、隊列進行型記憶装置1を用いることで、記憶装置へのランダムアクセスにおけるボトルネックが無くなり、計算機内部の演算処理のパルス信号の周波数を高速化することで、従来の計算機と異なり、計算機内部のパルス信号Pの高速化を、記憶装置からのデータの読み込みにも反映させることができ、データの読み込み処理を含む演算処理全体を高速化することができる。
That is, in a general computer, since there is a bottleneck of access to a storage device that performs random access such as the above-described DRAM (dynamic random access memory) and SRAM (static random access memory), the arithmetic processing in the computer Even if the pulse signal P, which is the clock of the above, is increased in speed, the speed is limited by the access time to the storage device.
However, the computer in the present embodiment eliminates the bottleneck in random access to the storage device by using the formation
上述したデータの読み込みを行うため、隊列進行型記憶装置1は、遅延時間Tdがパルス信号Pの周期以下となるように設定されている。また、パルス信号Pの周期は、すでに述べたように、隊列進行型記憶装置1において、各記憶セルMj,kが前列の記憶セルMj−1,kに対して前々列の記憶セルMj−2,kのデータが読み込まれる前に、前列の記憶セルMj−1,kのデータを、記憶セルMj,kが読み込める時間に対応して設定されている。
In order to read the data described above, the row
また、隊列進行型記憶装置1は、最終列の列記憶ブロックBMnの出力するデータが、再度最前列の列記憶ブロックBM1に読み込まれるリング形状に切り替え可能な構成とされ、計算機2がパルス信号Pに同期して演算処理を行っている場合、隊列進行させて計算機2に並列にデータを供給し、一方、計算機2の処理上においてデータを用いた演算が行われない場合、読み込まれているデータを周回させるように構成しても良い。
また、隊列進行型記憶装置1は、ストリーミングデータ等のストリームデータや画像データなどの場合において、いずれがデータの開始位置であるかを示すインデックスとしてのフラグビットを付加するために用いる記憶セルを含んでいる。
Further, the row
In addition, in the case of stream data such as streaming data or image data, the row
また、計算機2が撮像素子を有する撮像装置の画像処理やウェアラブルデバイス(ウェアラブルコンピュータ)の演算処理等で用いられるプロセッサ(CPU(central processing unit))やDSP(digital signal processor)などの場合、隊列進行型記憶装置1が逐次供給するデータにおいて、供給されるデータのいずれの範囲が演算処理を実行する命令及びデータの単位であるかを、フラグビットのデータの積算結果で示す構成としても良い。このフラグビットのデータは、隊列進行型記憶装置1にデータとともに書き込まれる。ここで、ウェアラブルデバイスは、身につけて持ち歩くことが出来るコンピュータであり、スマートフォン、高機能化した携帯電話機や携帯ゲーム機、IC(integrated circuit))カードなどといった内部にデータの演算機能を有するものも含む。
If the
また、本実施形態においては、隊列進行型記憶装置1を計算機2の外付けの記憶装置として説明したが、計算機2と同一のチップ内において、内部記憶装置として形成されていても良い。また、本実施形態における隊列進行型記憶装置1は、デジタルカメラやウェアラブルデバイス等のような携帯型情報端末(例、撮像装置や表示装置)に設けられ、その装置内の計算機と接続される構成であっても良い。この場合、携帯型情報端末(例、撮像装置や表示装置)は、本実施形態における隊列進行型記憶装置1を備える構成である。また、更に、携帯型情報端末(例、撮像装置や表示装置)は、隊列進行型記憶装置1と、計算機2と、該計算機2により処理された画像データを出力する画像出力部と、該画像データを表示する表示部と、を備える構成でも良い。
また、上記説明において、隊列進行型記憶装置として隊列進行型記憶装置1を用いて説明したが、隊列進行型記憶装置1の代わりに、隊列進行型記憶装置1A及び隊列進行型記憶装置1Bのいずれかを用いる構成でもよい。
Further, in this embodiment, the row
In the above description, the row
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
1,1A,1B…隊列進行型記憶装置 1B1,1B2…隊列進行型記憶部 2…計算機 21…パルス発生回路 22…算術論理演算回路 100…計算機システム 500…単位セル 501,502,503,504,505…領域 BF1,BF2,BFj,BFn−1,BF11,BF12,BF1j,BF1n−1,BF21,BF22,BF2j,BF2n−1…バッファ BM1,BM2,BM3,BMn−1,BMn,BMA1,BMA2,BMA3,BMAn−1,BMAn…列記憶ブロック BM11,BM12,BM13,BM1n−1,BM1n,BM21,BM22,BM23,BM2n−1,BM2n…サブ列記憶ブロック INV1,INV2,INVj,INVn−1,INVn,INV11,INV12,INV1j,INV1n−1,INV1n,INV21,INV22,INV2j,INV2n−1,INV2n,INVTP…インバータ M1,1,M1,2,M1,k,M1,m,Mj,1,Mj,k,Mj,m,Mn−1,1,Mn−1,m,Mn,1,Mn,k,Mn,m−1,Mn,m,MA1,1,MA1,2,MA1,k,MA1,m,MAj,1,MAj,k,MAj,m,MAn−1,1,MAn−1,m,MAn,1,MAn,k,MAn,m−1,MAn,m…メモリセル
PL,PL1,PL2…パルス信号線 PBL,PBL1,PBL2…反転パルス信号線 TI1,TI2,TIk,TIm−1,TIm…入力端子 TO1,TO2,TOk,TOm−1,TOm…出力端子 TP…パルス入力端子
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記複数個の列記憶ブロックのうち前記行の方向に配列された前記列記憶ブロックにおいて、前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記出力端子と、後列の前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記入力端子とを、前記記憶セルの行毎に接続するデータ線と、
前記後列の前記列記憶ブロックの前記複数の記憶セルのうち、前記列方向の一端の第1記憶セルの前記制御端子から、前記列方向の他端の第2記憶セルの前記制御端子までを順次接続し、かつ前記第2記憶セルの前記制御端子と、前列の前記列記憶ブロックに含まれる前記記憶セルのうち、前記第1記憶セルが配列される前記行と同一の前記行に配列される第3記憶セルの前記制御端子とを接続するパルス信号線と
を備える
ことを特徴とする隊列進行型記憶装置。 A plurality of memory cells each including a terminal portion including a data input terminal, a data output terminal, and a control terminal to which a pulse signal for controlling reading of the data is input are arranged in the direction of the column among rows and columns A plurality of column storage blocks to be
In the column storage block arranged in the row direction among the plurality of column storage blocks, the output terminal of the storage cell of the column storage block and the input of the storage cell of the column storage block in the subsequent column A data line connecting a terminal to each row of the memory cells;
Among the plurality of memory cells of the column memory block in the rear column, the control terminal of the first memory cell at one end in the column direction to the control terminal of the second memory cell at the other end in the column direction sequentially. Connected and arranged in the same row as the row in which the first memory cells are arranged among the control terminals of the second memory cells and the memory cells included in the column memory block of the previous column A train progression storage device comprising: a pulse signal line that connects the control terminal of the third storage cell.
ことを特徴とする請求項1に記載の隊列進行型記憶装置。 The data stored in the storage cell of the column storage block is stored in the column storage block of the previous column from the storage cell of the column storage block of the previous column. The formation progression storage device according to claim 1, wherein the formation progresses in synchronization with the pulse signal with respect to the storage cells in the same row as the cells.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の隊列進行型記憶装置。 The delay time of the pulse signal between the storage cell at one end of the column storage block and the storage cell at the other end is shorter than the pitch interval of the pulse signal. Convoy progression type storage device.
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の隊列進行型記憶装置。 When controlling the frequency of the pulse signal, the sub-column storage block has the number of the memory cells in which the delay time of the pulse signal between the memory cell at the one end and the memory cell at the other end is shorter than the cycle of the pulse signal. The row progression storage device according to any one of claims 1 to 3, wherein the column storage block is divided into two and the pulse signal line is wired for each of the sub column storage blocks.
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の隊列進行型記憶装置。 The row progression storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the storage cell is a D latch formed of a MOS transistor.
ことを特徴とする請求項5に記載の隊列進行型記憶装置。 The write transistor of the D latch is formed of an n-type MOS transistor, and an H level voltage of the pulse signal input to the gate is set higher than a power supply voltage in the D latch. Item 6. The row progression storage device according to item 5.
ことを特徴とする請求項6に記載の隊列進行型記憶装置。 In the layout arrangement of each transistor constituting the column storage block, n-type MOS transistors used for writing in the column storage block by sequentially arranging the pattern of unit cells of the adjacent column storage block by mirror inversion, p 7. The row progression storage device according to claim 6, wherein each of the n-type MOS transistor and the other n-type transistor is arranged so as to share each well and each transistor of the column storage block adjacent to each other.
ことを特徴とする請求項6または請求項7に記載の隊列進行型記憶装置。 The row progression storage device according to claim 6 or 7, wherein the pulse signal line has a structure in which a gate of the writing transistor is interposed, and the gate is used as a resistance component and a capacitance component. .
前記パルス信号に対応して演算動作を行う演算論理回路と、
データの入力端子、前記データの出力端子及び前記データの読み込みを制御する前記パルス信号が入力される制御端子を含む端子部をそれぞれ備える複数の記憶セルが、行及び列のうち前記列の方向に配置される複数個の列記憶ブロックと、前記複数個の列記憶ブロックのうち前記行の方向に配列された前記列記憶ブロックにおいて、前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記出力端子と、後列の前記列記憶ブロックの前記記憶セルの前記入力端子とを、前記記憶セルの行毎に接続するデータ線と、前記後列の前記列記憶ブロックの前記複数の記憶セルのうち、前記列方向の一端の第1記憶セルの前記制御端子から、前記列方向の他端の第2記憶セルの前記制御端子までを順次接続し、かつ前記第2記憶セルの前記制御端子と、前列の前記列記憶ブロックに含まれる前記記憶セルのうち、前記第1記憶セルが配列される前記行と同一の前記行に配列される第3記憶セルの前記制御端子とを接続するパルス信号線とを備えた隊列進行型記憶装置と、
を備え、
最終列の前記列記憶ブロックにおける前記記憶セルの前記出力端子が前記演算論理回路に接続され、最初の列の前記列記憶ブロックにおける前記記憶セルの前記入力端子の各々に、一組のデータ群が入力され、
前記パルス信号に同期させて、前記データを行方向の前記記憶セル間を隊列進行させ、該隊列進行された前記データ群を前記演算論理回路に対して並列に出力し、
前記演算論理回路が、前記隊列進行型記憶装置から前記パルス信号に同期して入力される前記データを用いた演算論理動作を実行する
ことを特徴とする計算機システム。 A pulse generation circuit for generating a pulse signal;
An arithmetic logic circuit that performs an arithmetic operation in response to the pulse signal;
A plurality of storage cells each including a terminal portion including a data input terminal, a data output terminal, and a control terminal to which the pulse signal for controlling reading of the data is input are arranged in the direction of the column among rows and columns. A plurality of column storage blocks arranged, and the column storage block arranged in the row direction among the plurality of column storage blocks, the output terminals of the storage cells of the column storage block, and Of the plurality of storage cells of the column storage block in the rear column, one end in the column direction of the data lines connecting the input terminals of the storage cells of the column storage block for each row of the storage cells The control terminal of the first memory cell is sequentially connected to the control terminal of the second memory cell at the other end in the column direction, and the control terminal of the second memory cell and the column of the previous column A pulse signal line connecting the control terminal of a third memory cell arranged in the same row as the row in which the first memory cells are arranged among the memory cells included in the memory block; Convoy progression type storage device,
With
The output terminal of the storage cell in the column storage block of the last column is connected to the arithmetic logic circuit, and a set of data groups is provided to each of the input terminals of the storage cell in the column storage block of the first column. Entered,
In synchronization with the pulse signal, the data is advanced between the memory cells in the row direction, and the data group that has been advanced is output to the arithmetic logic circuit in parallel.
The computer system, wherein the arithmetic logic circuit executes an arithmetic logic operation using the data input in synchronization with the pulse signal from the row progression storage device.
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