JP7016332B2 - 半導体メモリ装置 - Google Patents
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Description
110 データメモリアレイ
120 パリティメモリアレイ
130 データ読み書き訂正部
140 パリティ読み書き部
150 シンドローム生成デコード部
210、610 リードアンプ
220 データコレクタ
230、620 ライトアンプ
310 第1スイッチ
320 プリチャージ回路
330 増幅回路
410 第2スイッチ
420 第1ラッチ回路
430 訂正回路
440 第1出力回路
510 第3スイッチ
520 第4スイッチ
530 第2ラッチ回路
540 第2出力回路
710 シンドローム生成器
720 XORゲート
730 シンドロームデコーダ
CSL1、CSL2 選択信号
DE リードアンプイネーブル信号
DOUT0~DOUT63、DOUTi 出力データ
EiT 正ラッチビット信号
EiN 逆ラッチビット信号
GND グランド電圧
INV1~INV14 第1~第14インバータ
INVA インバータ
LAR リードデータラッチ信号
LAW ライトデータラッチ信号
MD、MD’ アプリケーションデータ
MD0~MD63、MDi アプリケーションデータ
MD0’~MD63’、MDi’ 第2アプリケーションリードデータ
MDiT 正アプリケーションデータ
MDiT’ 正第2アプリケーションリードデータ
MDiN 逆アプリケーションデータ
MDiN’ 逆第2アプリケーションリードデータ
NAND1~NAND3 第1~第3NANDゲート
NOR1~NOR4 第1~第4NORゲート
NSDj、NSD0~NSD6 シンドロームライドデータ
OE 出力イネーブル信号
PB プリチャージ信号
PMDj、PMD0~PMD6 パリティデータ
PRDj、PRD0~PRD6 パリティリードデータ
QN1~QN12 第1~第12N型電界効果トランジスタ
QP1~QP17 第1~第17P型電界効果トランジスタ
RDi、RD0~RD63 第1アプリケーションリードデータ
SCDi 訂正データ
SDi、SD0~SD63 検証比較データ
SDE 検証比較イネーブル信号
SY0~SY6、SYj ビットエラー信号
T1~T5 時間点
VDD 動作電圧
WE ライトアンプイネーブル信号
Claims (14)
- アプリケーションデータを記憶するデータメモリアレイと、
前記アプリケーションデータに対応するパリティデータを記憶するパリティメモリアレイと、
前記データメモリアレイに結合され、前記データメモリアレイに対して前記アプリケーションデータの読み出しを行い、対応する第1アプリケーションリードデータを出力するデータ読み書き訂正部と、
前記パリティメモリアレイに結合され、前記パリティメモリアレイに対してパリティデータの読み出しを行い、対応するパリティリードデータを出力するパリティ読み書き部と、
前記データ読み書き訂正部及び前記パリティ読み書き部に結合され、前記アプリケーションデータの読み出しサイクルにおいて、前記第1アプリケーションリードデータに基づいてシンドロームライトデータを生成し、前記シンドロームライトデータを前記パリティリードデータと比較、復号化して検証比較データを生成するシンドローム生成デコード部と、
を含み、同じ前記読み出しサイクルにおいて、前記データ読み書き訂正部は、前記検証比較データに基づいてアプリケーションデータを訂正し、訂正後の前記アプリケーションデータを前記データメモリアレイに書き戻し、対応する出力データを出力し、
前記データ読み書き訂正部は、
前記データメモリアレイから前記アプリケーションデータを読み出して増幅し、対応する前記第1アプリケーションリードデータ及び第2アプリケーションリードデータを生成する複数のリードアンプと、
それぞれ対応する前記リードアンプに結合され、前記第2アプリケーションリードデータをラッチし、前記検証比較データに基づいて前記第2アプリケーションリードデータ内のエラービットを訂正して前記出力データを生成し、対応する訂正データを出力する複数のデータコレクタと、
それぞれ前記シンドローム生成デコード部及び対応する前記データコレクタに結合され、前記訂正データ及び前記検証比較データに基づいて訂正後の前記アプリケーションデータを前記データメモリアレイに書き込む複数のライトアンプと、
を含む半導体メモリ装置。 - 各前記リードアンプは、
第1端が対応する前記アプリケーションデータに結合され、制御端がリードアンプイネーブル信号に結合され、前記リードアンプイネーブル信号に基づいてオン又はオフされる第1スイッチと、
前記第1スイッチの第1端に結合され、プリチャージ信号を受信し、前記プリチャージ信号に基づいて前記第1スイッチの第1端にプリチャージ動作を行うプリチャージ回路と、
入力端が前記第1スイッチの第2端子に結合され、制御端が前記リードアンプイネーブル信号に結合され、前記リードアンプイネーブル信号に基づいて出力端に対応する前記第1アプリケーションリードデータ及び前記第2アプリケーションリードデータを出力する増幅回路と、
を含む請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 各前記アプリケーションデータは、正アプリケーションデータ及び逆アプリケーションデータを含み、前記第1スイッチは、
ドレインが前記正アプリケーションデータに結合される第1N型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第1N型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ドレインが前記第1N型電界効果トランジスタのソースに結合される第1P型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記逆アプリケーションデータに結合される第2N型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第2N型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ドレインが前記第2N型電界効果トランジスタのソースに結合される第2P型電界効果トランジスタと、
入力端が前記リードアンプイネーブル信号に結合され、出力端が前記第1N型電界効果トランジスタのゲート及び前記第2N型電界効果トランジスタのゲートに結合される第1インバータと、
入力端が前記第1インバータの出力端に結合され、出力端が前記第1P型電界効果トランジスタのゲート及び前記第2P型電界効果トランジスタのゲートに結合される第2インバータと、
を含む請求項2に記載の半導体メモリ装置。 - 前記プリチャージ回路は、
入力端が前記プリチャージ信号に結合される第3インバータと、
ソースが動作電圧に結合され、ゲートが前記第3インバータの出力端に結合され、ドレインが前記第1N型電界効果トランジスタのドレインに結合される第3P型電界効果トランジスタと、
ソースが前記動作電圧に結合され、ゲートが前記第3インバータの出力端に結合され、ドレインが前記第2N型電界効果トランジスタのドレインに結合される第4P型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第3P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ゲートが前記第4P型電界効果トランジスタのゲートに結合され、ドレインが前記第4P型電界効果トランジスタのドレインに結合される第5P型電界効果トランジスタと、
を含む請求項3に記載の半導体メモリ装置。 - 各前記第2アプリケーションリードデータは、正第2アプリケーションリードデータ及び逆第2アプリケーションリードデータを含み、前記増幅回路は、
ソースが動作電圧に結合され、ドレインが前記第1N型電界効果トランジスタのソースに結合される第6P型電界効果トランジスタと、
ソースが前記動作電圧に結合され、ドレインが前記第2N型電界効果トランジスタのソースに結合される第7P型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記第6P型電界効果トランジスタのドレイン及び前記第7P型電界効果トランジスタのゲートに結合され、前記正第2アプリケーションリードデータを出力し、ゲートが前記第7P型電界効果トランジスタのドレインに結合される第3N型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記第7P型電界効果トランジスタのドレイン及び前記第6P型電界効果トランジスタのゲートに結合され、前記逆第2アプリケーションリードデータを出力し、ゲートが前記第6P型電界効果トランジスタのドレインに結合される第4N型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記第3N型電界効果トランジスタのソース及び前記第4N型電界効果トランジスタのソースに結合され、ゲートが前記リードアンプイネーブル信号に結合され、ソースがグランド電圧に結合される第5N型電界効果トランジスタと、
入力端が前記第4N型電界効果トランジスタのドレインに結合され、出力端が前記第1アプリケーションリードデータを出力する第4インバータと、
を含む請求項3に記載の半導体メモリ装置。 - 各前記データコレクタは、
第1端が前記第2アプリケーションリードデータに結合され、制御端がリードデータラッチ信号に結合され、前記リードデータラッチ信号に基づいてオン又はオフされる第2スイッチと、
前記第2スイッチの第2端に結合され、前記第2アプリケーションリードデータをラッチする第1ラッチ回路と、
前記第1ラッチ回路に結合され、対応する前記検証比較データを受信し、前記検証比較データに基づいて前記第1ラッチ回路によってラッチされた前記第2アプリケーションリードデータを訂正して対応する前記訂正データを出力する訂正回路と、
前記訂正回路に結合され、出力イネーブル信号を受信し、前記出力イネーブル信号に基づいて対応する前記出力データを出力する第1出力回路と、
を含む請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 各前記第2アプリケーションリードデータは、正第2アプリケーションリードデータ及び逆第2アプリケーションリードデータを含み、前記第2スイッチは、
ドレインが前記正第2アプリケーションリードデータに結合され、ゲートが前記リードデータラッチ信号に結合される第6N型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第6N型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ドレインが前記第6N型電界効果トランジスタのソースに結合される第8P型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記逆第2アプリケーションリードデータに結合され、ゲートが前記リードデータラッチ信号に結合される第7N型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第7N型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ドレインが前記第7N型電界効果トランジスタのソースに結合される第9P型電界効果トランジスタと、
入力端が前記リードデータラッチ信号に結合され、出力端が前記第8P型電界効果トランジスタのゲート及び前記第9P型電界効果トランジスタのゲートに結合される第5インバータと、
を含む請求項6に記載の半導体メモリ装置。 - 前記訂正回路は、
入力端が前記検証比較データに結合される第6インバータと、
ソースが動作電圧に結合され、ゲートが前記第6インバータの出力端に結合される第10P型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第10P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ゲートが前記正第2アプリケーションリードデータに結合され、ドレインが前記第1ラッチ回路に結合される第11P型電界効果トランジスタと、
ソースが前記動作電圧に結合され、ゲートが前記第6インバータの出力端に結合される第12P型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第12P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ゲートが前記逆第2アプリケーションリードデータに結合され、ドレインが前記第1ラッチ回路に結合される第13P型電界効果トランジスタと、
入力端が前記第1ラッチ回路に結合され、出力端が前記訂正データを出力する第7インバータと、
を含む請求項7に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第1出力回路は、
入力端が前記出力イネーブル信号に結合される第8インバータと、
第1入力端が前記第11P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、第2入力端が前記出力イネーブル信号に結合される第1NANDゲートと、
第1入力端が前記第11P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、第2入力端が前記第8インバータの出力端に結合される第1NORゲートと、
ソースが動作電圧に結合され、ゲートが前記第1NANDゲートの出力端に結合される第14P型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記第14P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、訂正後の前記出力データを出力し、ゲートが前記第1NORゲートの出力端に結合され、ソースがグランド電圧に結合される第8N型電界効果トランジスタと、
入力端が前記第14P型電界効果トランジスタのドレインに結合される第9インバータと、
入力端が前記第9インバータの出力端に結合され、出力端が前記第9インバータの入力端に結合される第10インバータと、
を含む、請求項8に記載の半導体メモリ装置。 - 各前記ライトアンプは、
入力端が対応する前記出力データに結合される第11インバータと、
第1端が前記第11インバータの出力端に結合され、制御端がライトデータラッチ信号に結合され、前記ライトデータラッチ信号に基づいてオン又はオフされる第3スイッチと、
第1端が対応する前記訂正データに結合され、制御端が対応する前記検証比較データに結合され、前記検証比較データに基づいてオン又はオフされる第4スイッチと、
前記第3スイッチの第2端及び前記第4スイッチの第2端に結合される第2ラッチ回路と、
前記第4スイッチの第2端及び前記第2ラッチ回路に結合され、ライトアンプイネーブル信号及び対応する前記検証比較データを受信し、前記ライトアンプイネーブル信号、対応する検証比較データ及び前記訂正データに基づいて訂正後の前記アプリケーションデータを出力する第2出力回路と、を含む請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 前記第3スイッチは、
ドレインが前記第11インバータの出力端に結合され、ゲートが前記ライトデータラッチ信号に結合される第9N型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第9N型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ドレインが前記第9N型電界効果トランジスタのソースに結合される第14P型電界効果トランジスタと、
入力端が前記ライトデータラッチ信号に結合され、出力端が前記第14P型電界効果トランジスタのゲートに結合される第12インバータと、
を含み、
前記第4スイッチは、
ドレインが前記訂正データに結合され、ゲートが前記検証比較データに結合される第10N型電界効果トランジスタと、
ソースが前記第10N型電界効果トランジスタのドレインに結合され、ドレインが前記第10N型電界効果トランジスタのソースに結合される第15P型電界効果トランジスタと、
入力端が前記検証比較データに結合され、出力端が前記第15P型電界効果トランジスタのゲートに結合される第13インバータと、
を含む請求項10に記載の半導体メモリ装置。 - 各前記アプリケーションデータは、正アプリケーションデータ及び逆アプリケーションデータを含み、前記第2出力回路は、
第1入力端が前記ライトアンプイネーブル信号に結合され、第2入力端が前記検証比較データに結合される第2NORゲートと、
入力端が前記第2NORゲートの出力端に結合される第14インバータと、
第1入力端が前記第2ラッチ回路に結合され、第2入力端が前記第14インバータの出力端に結合される第2NANDゲートと、
第1入力端が前記第2ラッチ回路に結合され、第2入力端が前記第2NORゲートの出力端に結合される第3NORゲートと、
ソースが動作電圧に結合され、ゲートが前記第2NANDゲートの出力端に結合される第16P型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記第16P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、対応する前記正アプリケーションデータを出力し、ゲートが前記第3NORゲートの出力端に結合され、ソースがグランド電圧に結合される第11N型電界効果トランジスタと、
第1入力端が前記第2ラッチ回路に結合され、第2入力端が前記第14インバータの出力端に結合される第3NANDゲートと、
第1入力端が前記第2ラッチ回路に結合され、第2入力端が前記第2NORゲートの出力端に結合される第4NORゲートと、
ソースが前記動作電圧に結合され、ゲートが前記第3NANDゲートの出力端に結合される第17P型電界効果トランジスタと、
ドレインが前記第17P型電界効果トランジスタのドレインに結合され、対応する前記逆アプリケーションデータを出力し、ゲートが前記第4NORゲートの出力端に結合され、ソースがグランド電圧に結合される第12N型電界効果トランジスタと、
を含む請求項11に記載の半導体メモリ装置。 - 前記パリティ読み書き部は、
前記パリティメモリアレイから前記パリティデータを読み出して増幅し、対応する前記パリティリードデータを生成する複数のリードアンプと、
それぞれが対応する前記リードアンプに結合され、前記シンドロームライトデータに基づいて前記パリティデータを前記パリティメモリアレイに書き込む複数のライトアンプと、
を含む請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 前記シンドローム生成デコード部は、
前記第1アプリケーションリードデータを用いて算術演算を行い、前記シンドロームライトデータを生成するシンドローム生成器と、
それぞれ対応する前記シンドロームライトデータ及び対応する前記パリティリードデータを排他的論理和演算してビットエラーデータを生成する複数のXORゲートと、
前記XORゲートに結合され、検証比較イネーブル信号に基づいて前記ビットエラーデータを復号化し、エラービットの位置を取得することで前記検証比較データを生成するシンドロームデコーダと、
を含む請求項1に記載の半導体メモリ装置。
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