JP7187721B2 - Memory device and method of operation - Google Patents

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Description

本発明は、メモリデバイスに関し、特に、アクセス速度を改善することができるメモリ
デバイス及びその動作方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to memory devices, and more particularly, to memory devices and methods of operation thereof that can improve access speed.

ダイナミックランダムアクセスメモリ(Dynamic Random Access
Memory,DRAM)の動作速度は、それ自体のアクセスメカニズムによって制限
されるため、DRAMのアクセス速度を如何に向上するかは、特に、エラー訂正コード(
Error-correcting code,ECC)回路を備えたDRAMにとって
、常に重要な研究課題である。ECC回路は、データの信頼性を向上させることができる
が、DRAMの列アドレス間の遅延時間(Column-to-Column Dela
y,tCCD)の増加を招く。従って、高い信頼性を有し、速度も速いメモリデバイスを
如何に提供するかは、現在のメモリ技術発展の重要な課題となっている。
Dynamic Random Access Memory
Memory, DRAM) is limited by its own access mechanism.
This is always an important research topic for DRAMs with error-correcting code (ECC) circuits. The ECC circuit can improve data reliability, but the delay time between column addresses of DRAM (Column-to-Column Delay)
y, tCCD). Therefore, how to provide a memory device with high reliability and high speed is an important issue in current memory technology development.

本発明は、パイプライン(pipeline)構造を有し、メモリデバイスの動作周期
を短縮することができるメモリデバイス及びその動作方法を提供する。
The present invention provides a memory device having a pipeline structure and capable of shortening the operation cycle of the memory device and an operating method thereof.

本発明の実施形態は、入出力データラッチ回路及びビット線センスアンプ回路を含むメモリデバイスを提供する。入出力データラッチ回路は、主入出力線ペアとローカル入出力線ペアとの間に結合される。ローカル入出力線ペアは、ビット線センスアンプ回路を介して複数のビット線ペアに結合される。メモリデバイスは読み出し動作、または書き込み動作のいずれか一方を行う場合に、メモリデバイスは、2段階式動作を実行し、これらのビット線ペアの選択されたビット線ペアのデータを入力又は出力し、選択されたビット線ペアは、2段階式動作のうちの1つのステージ動作においてのみローカル入出力線ペアに接続され、2段動作のもう1つのステージ動作では、入出力データラッチ回路にラッチした選択されたビット線ペアのデータが主入出力線に送信される。メモリデバイスが書き込み読み出し同期動作を実行する時、書き込み時読み出し周期は、2つの列選択周期を含み、且つ入出力データラッチ回路は、読み出しデータラッチ回路と書き込みデータラッチ回路を含む。書き込み時読み出し周期中の最初の列選択周期において、読み出しデータラッチ回路は、第1センスアンプデータラッチから第1ビット線ペアのデータを受信し、且つ書き込みデータラッチ回路は、主入出力線ペアから書き込みデータを受信し、書き込み時読み出し周期の2番目の列選択周期において、書き込みデータラッチ回路は、書き込みデータを第2センスアンプデータラッチに提供し、且つ読み出しデータラッチ回路は、前記第1ビット線ペアのデータを主入出力線ペアに送信する。第1ビット線ペアと第2ビット線ペアは、複数のビット線ペアのうちの2つであり、第1センスアンプデータラッチと第2センスアンプデータラッチは、それぞれ第1ビット線ペアと第2ビット線ペアのデータを保存する。 Embodiments of the present invention provide memory devices that include input/output data latch circuits and bitline sense amplifier circuits. An input/output data latch circuit is coupled between the main input/output line pair and the local input/output line pair. A local input/output line pair is coupled to a plurality of bit line pairs via bit line sense amplifier circuits. when the memory device performs either a read operation or a write operation, the memory device performs a two-step operation to input or output data on selected bit line pairs of those bit line pairs; The selected bit line pair is connected to the local input/output line pair only in one stage of the two-stage operation and the selection latched in the input/output data latch circuit in the other stage of the two-stage operation. The data on the bit line pair that has been set is transmitted to the main input/output lines. When the memory device performs a write-read synchronous operation, a write-time read cycle includes two column selection cycles, and the input/output data latch circuit includes a read data latch circuit and a write data latch circuit. In the first column select cycle during the read cycle during write, the read data latch circuit receives data on the first bit line pair from the first sense amplifier data latch, and the write data latch circuit receives data from the main input/output line pair. receiving write data, and in a second column select cycle of a read-at-write cycle, a write data latch circuit provides write data to a second sense amplifier data latch, and a read data latch circuit provides the write data to the first bit line; Send the data of the pair to the main I/O line pair. The first bit line pair and the second bit line pair are two of the plurality of bit line pairs, and the first sense amplifier data latch and the second sense amplifier data latch are respectively the first bit line pair and the second bit line pair. Save bit line pair data.

本発明の実施形態は、次のステップを含むメモリデバイス動作方法を提供する。第1ステージ動作では、センスアンプデータラッチに保存されている選択されたビット線ペアのデータを入出力データラッチ回路にラッチする。第2ステージ動作では、入出力データラッチ回路にラッチした選択されたビット線ペアのデータを主入出力線ペアに送信し、読み出し動作を実行する。書き込み読み出し同期動作の書き込み時読み出し周期は、2つの列選択周期を含む。メモリデバイス動作方法は、書き込み時読み出し周期の最初の列選択周期において、入出力データラッチ回路の読み出しデータラッチ回路は、第1センスアンプデータラッチから第1ビット線ペアのデータを受信し、且つ入出力データラッチ回路の書き込みデータラッチ回路は、主入出力線ペアから書き込みデータを受信するステップと、書き込み時読み出し周期の2番目の列選択周期において、書き込みデータラッチ回路は、書き込みデータを第2センスアンプデータラッチに提供し、且つ読み出しデータラッチ回路は、第1ビット線ペアのデータを主入出力線ペアに送信するステップと、を更に含む。第1ビット線ペアと第2ビット線ペアは、複数のビット線ペアのうちの2つであり、第1センスアンプデータラッチと第2センスアンプデータラッチは、それぞれ第1ビット線ペアと第2ビット線ペアのデータを保存する。
An embodiment of the present invention provides a memory device operating method including the following steps. In the first stage operation, the selected bit line pair data stored in the sense amplifier data latch is latched into the input/output data latch circuit. In the second stage operation, the data of the selected bit line pair latched in the input/output data latch circuit is transmitted to the main input/output line pair, and a read operation is performed. A read-on-write cycle of a write-read synchronous operation includes two column select cycles. In the memory device operation method, in the first column selection cycle of the read cycle during writing, the read data latch circuit of the input/output data latch circuit receives the data of the first bit line pair from the first sense amplifier data latch and inputs the data. The write data latch circuit of the output data latch circuit receives write data from the main input/output line pair; providing to the amplifier data latch and the read data latch circuit transmitting data on the first bit line pair to the main input/output line pair. The first bit line pair and the second bit line pair are two of the plurality of bit line pairs, and the first sense amplifier data latch and the second sense amplifier data latch are respectively the first bit line pair and the second bit line pair. Save bit line pair data.

上記に基づいて、本発明は、メモリデバイス及びその動作方法を提案する。主入出力線
ペアとローカル入出力線ペアとの間には、入出力データラッチ回路が設けられ、書き込み
又は読み出しをしたいデータをラッチする。目標データを主入出力線ペアとローカル入出
力線ペアの間に一時的に保存することで、アクセス動作を第1ステージ動作と第2ステー
ジ動作に分割することができ、アクセス動作にパイプライン構造をもたせることを達成す
る。
Based on the above, the present invention proposes a memory device and its operating method. An input/output data latch circuit is provided between the main input/output line pair and the local input/output line pair to latch data to be written or read. By temporarily storing the target data between the main input/output line pair and the local input/output line pair, the access operation can be divided into a first stage operation and a second stage operation, and the access operation has a pipeline structure. to achieve

本発明の実施形態によるメモリデバイスの回路説明図である。1 is a circuit diagram of a memory device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施形態による読み出し動作のタイミング図である。4 is a timing diagram of a read operation according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態による書き込み動作のタイミング図である。4 is a timing diagram of a write operation according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態による書き込み読み出し同期動作タイミング図である。4 is a timing diagram of write and read synchronous operations according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の他の実施形態によるメモリデバイスの回路説明図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a memory device according to another embodiment of the present invention; 本発明の実施形態によるマスク書き込み(masked-write)動作のタイミング図である。4 is a timing diagram of a masked-write operation according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の他の実施形態による書き込みマスク動作のタイミング図である。FIG. 5 is a timing diagram of a write mask operation according to another embodiment of the invention; 本発明の実施形態によるメモリデバイスの動作方法のフロー図である。1 is a flow diagram of a method of operating a memory device according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の他の実施形態によるメモリデバイスの動作方法のフロー図である。4 is a flow diagram of a method of operating a memory device according to another embodiment of the present invention; FIG.

本発明の上記特徴及び利点を分かり易くするために、実施形態を挙げ、図面を合わせて
以下のとおり詳細を説明する。
In order to make the above features and advantages of the present invention comprehensible, the following detailed description is given by way of example and in conjunction with the drawings.

本発明を理解し易くするために、以下に実施形態を挙げ、本発明がそれに基づいて実施
できる範例とする。また、可能な限りにおいて、図面及び実施形態で同一の符号を使用し
た要素/部材/ステップは、同一又は類似するコンポーネントを表している。
In order to facilitate the understanding of the invention, the following embodiments are provided as examples on which the invention can be practiced. Also, wherever possible, elements/members/steps using the same reference numerals in the drawings and embodiments represent the same or similar components.

以下の実施形態では、DRAMを実施範例とし、本発明のメモリデバイス及びその動作
方法を説明する。但し、本発明は、メモリデバイスのタイプを制限するものではない。
In the following embodiments, a DRAM is used as an example to describe the memory device and method of operation of the present invention. However, the present invention does not limit the type of memory device.

図1は、本発明の実施形態によるメモリデバイスの回路説明図である。図1を参照し、
メモリデバイス100は、少なくとも入出力データラッチ回路110、ビット線センスア
ンプ回路BLSA及びメモリセルアレイMAを含む。メモリセルアレイMAは、アレイを
呈して配列された複数のメモリセルで構成される。これらのメモリセルは、複数のワード
線と複数のビット線ペアを接続する。説明を簡単にするために、図1のメモリセルアレイ
MAは、例としてワード線WL上の2つのメモリセルMC1とMC2のみを示している。
メモリセルMC1は、ビット線ペアBL1に結合される。ビット線ペアBL1は、ビット
線BLT1と相補ビット線BLB1を含む。メモリセルMC2は、ビット線ペアBL2に
結合される。ビット線ペアBL2は、ビット線BLT2と相補ビット線BLB2を含む。
FIG. 1 is a circuit diagram of a memory device according to an embodiment of the invention. Referring to Figure 1,
The memory device 100 includes at least an input/output data latch circuit 110, a bit line sense amplifier circuit BLSA and a memory cell array MA. The memory cell array MA is composed of a plurality of memory cells arranged in an array. These memory cells connect multiple word lines and multiple bit line pairs. For simplicity of explanation, the memory cell array MA of FIG. 1 shows only two memory cells MC1 and MC2 on the word line WL as an example.
Memory cell MC1 is coupled to bit line pair BL1. Bit line pair BL1 includes bit line BLT1 and complementary bit line BLB1. Memory cell MC2 is coupled to bit line pair BL2. Bit line pair BL2 includes bit line BLT2 and complementary bit line BLB2.

入出力データラッチ回路110は、主入出力線ペアMIOとローカル入出力線ペアLI
Oとの間に結合される。主入出力線ペアMIOは、主入出力線MIOTと相補主入出力線
MIOBを含む。ローカル入出力線ペアLIOは、ローカル入出力線LIOTと相補ロー
カル入出力線LIOBを含む。入出力データラッチ回路110は、メモリセルアレイMA
に書き込むデータ又はローカル入出力線ペアLIOから出力するメモリセルアレイMAの
データをラッチすることに使用される。
The input/output data latch circuit 110 includes a main input/output line pair MIO and a local input/output line pair LI.
O. Main input/output line pair MIO includes main input/output line MIOT and complementary main input/output line MIOB. Local input/output line pair LIO includes local input/output line LIOT and complementary local input/output line LIOB. The input/output data latch circuit 110 is connected to the memory cell array MA.
It is used to latch data to be written to the memory cell array MA or data to be output from the local input/output line pair LIO.

ローカル入出力線ペアLIOは、ビット線センスアンプ回路BLSAを介して、複数の
ビット線ペア、例えば、ビット線ペアBL1、BL2に結合される。列選択信号CSLn
は、スイッチTCを制御して、ローカル入出力線ペアLIOとビット線ペアBLnを導通
させ、ここで、nは整数である。ビット線センスアンプ回路BLSAは、ビット線ペアの
電位信号をセンシングし、増幅することに使用される。ビット線センスアンプ回路BLS
Aは、複数のセンスアンプデータラッチSADLを更に含む。これらのセンスアンプデー
タラッチSADLは、これらのビット線ペアの間に接続され、これらのビット線ペアのデ
ータを保存するために使用される。
Local input/output line pair LIO is coupled to a plurality of bit line pairs, eg, bit line pairs BL1 and BL2, via bit line sense amplifier circuits BLSA. Column select signal CSLn
controls switch TC to conduct local input/output line pair LIO and bit line pair BLn, where n is an integer. The bit line sense amplifier circuit BLSA is used for sensing and amplifying the potential signal of the bit line pair. Bit line sense amplifier circuit BLS
A further includes a plurality of sense amplifier data latches SADL. These sense amplifier data latches SADL are connected between these bit line pairs and used to store the data of these bit line pairs.

主センシング駆動回路120は、主入出力線ペアMIOに結合され、駆動イネーブル信
号DR_EN及びセンスイネーブル信号SA_ENによって制御される。駆動イネーブル信
号DR_ENが主センシング駆動回路120を有効にする時、メモリデバイス100は、
メモリセルアレイMAに書き込み動作を実行する。主入出力線ペアMIOは、主センシン
グ駆動回路120から書き込みデータを受信し、ローカル入出力線ペアLIOは、入出力
データラッチ回路110を介して主入出力線ペアMIOから書き込みデータを受信し、対
応するビット線ペアのセンスアンプデータラッチSADLに書き込みデータを送信する。
センサイネーブル信号SA_ENが主センシング駆動回路120を有効にする時、メモリ
デバイス100は、メモリセルアレイMAに読み出し動作を実行する。センスアンプデー
タラッチSADLに保存された読み出しデータは、ローカル入出力線ペアLIOを介して
入出力データラッチ回路110に送信され、入出力データラッチ回路110にラッチされ
る。次に、入出力データラッチ回路110から主入出力線ペアのMIOに読み出しデータ
が送信される。最後に、主センシング駆動回路120は、主入出力線ペアMIOの読み出
しデータをセンシングする。
The main sensing driver circuit 120 is coupled to the main input/output line pair MIO and controlled by a drive enable signal DR_EN and a sense enable signal SA_EN. When the drive enable signal DR_EN enables the main sensing drive circuit 120, the memory device 100
A write operation is performed on the memory cell array MA. The main input/output line pair MIO receives write data from the main sensing driving circuit 120, the local input/output line pair LIO receives write data from the main input/output line pair MIO through the input/output data latch circuit 110, Write data is transmitted to the sense amplifier data latch SADL of the corresponding bit line pair.
When the sensor enable signal SA_EN enables the main sensing driver circuit 120, the memory device 100 performs a read operation on the memory cell array MA. The read data stored in the sense amplifier data latch SADL is transmitted to the input/output data latch circuit 110 via the local input/output line pair LIO and latched by the input/output data latch circuit 110 . Next, read data is transmitted from the input/output data latch circuit 110 to MIO of the main input/output line pair. Finally, the main sensing drive circuit 120 senses read data on the main input/output line pair MIO.

言い換えれば、本実施形態では、メモリデバイスは読み出し動作、または書き込み動作
のいずれか一方を行う場合に、メモリデバイス100は、2段階式動作を実行して、これ
らのビット線ペアの選択されたビット線ペアのデータを入力又は出力する。例えば、アク
セスされるメモリセルがメモリセルMC1であるため、ビット線ペアがビット線ペアBL
1として選択される。選択されたビット線ペアBL1は、2段階式動作の1つのステージ
動作においてのみローカル入出力線ペアLIOに接続される。2段階式動作のもう1つの
ステージ動作では、入出力データラッチ回路110にラッチした選択されたビット線ペア
BL1のデータが主入出力線ペアMIOに送信される。
In other words, in this embodiment, when the memory device performs either a read operation or a write operation, memory device 100 performs a two-step operation to read selected bits of these bit line pairs. Inputs or outputs line pair data. For example, since the memory cell to be accessed is the memory cell MC1, the bit line pair is the bit line pair BL
selected as 1. The selected bit line pair BL1 is connected to local input/output line pair LIO only in one stage of the two-stage operation. In another stage of the two-step operation, data on selected bit line pair BL1 latched in input/output data latch circuit 110 is transmitted to main input/output line pair MIO.

より具体的には、前述の2段階式動作は、第1ステージ動作及び第2ステージ動作を含
む。メモリデバイス100がメモリセルMC1に読み出し動作を実行する時、第1ステー
ジ動作では、選択されたビット線ペアBL1のデータが対応するセンスアンプデータラッ
チSADLから入出力データラッチ回路110にラッチされ、第2ステージ動作では、入
出力データラッチ回路110でラッチされたデータが主入出力線ペアMIOに転送される
。メモリデバイス100がメモリセルMC1で書き込み動作を実行する時、第1ステージ
動作では、書き込みデータが主入出力線MIOから入出力データラッチ回路110にラッ
チされ、第2ステージ動作では、入出力データラッチ回路110にラッチした書き込みデ
ータが選択されたビット線BL1に対応するセンスアンプデータラッチSADLに送信さ
れる。
More specifically, the two-stage operation described above includes a first stage operation and a second stage operation. When the memory device 100 performs a read operation on the memory cell MC1, in the first stage operation, data on the selected bit line pair BL1 is latched from the corresponding sense amplifier data latch SADL to the input/output data latch circuit 110, and then latched into the input/output data latch circuit 110. In the 2-stage operation, the data latched by the input/output data latch circuit 110 is transferred to the main input/output line pair MIO. When the memory device 100 performs a write operation on the memory cell MC1, the write data is latched from the main input/output line MIO to the input/output data latch circuit 110 in the first stage operation, and the input/output data latch circuit 110 in the second stage operation. The write data latched in the circuit 110 is sent to the sense amplifier data latch SADL corresponding to the selected bit line BL1.

以下、実施の詳細を更に説明する。 Implementation details are further described below.

図2Aを参照し、本発明の実施形態による読み出し動作のタイミング図であり、図2B
は、本発明の実施形態による書き込み動作のタイミング図である。図1~図2Bを併せて
参照する。本実施形態では、入出力データラッチ回路110は、読み出しデータラッチ回
路RDLと書き込みデータラッチ回路WDLを含む。読み出しデータラッチ回路RDLは
、主入出力線ペアMIOとローカル入出力線ペアLIOとの間に結合され、読み出し入力
信号RDINと読み出し出力信号RDOUTによって制御される。書き込みデータラッチ
回路WDLは、主入出力線ペアMIOとローカル入出力線ペアLIOとの間に結合され、
書き込み入力信号WDINと書き込み出力信号WDOUTによって制御される。
Referring to FIG. 2A, which is a timing diagram of a read operation according to an embodiment of the present invention, FIG.
4 is a timing diagram of a write operation according to an embodiment of the present invention; FIG. Please also refer to FIGS. 1-2B. In this embodiment, the input/output data latch circuit 110 includes a read data latch circuit RDL and a write data latch circuit WDL. The read data latch circuit RDL is coupled between the main input/output line pair MIO and the local input/output line pair LIO, and is controlled by a read input signal RDIN and a read output signal RDOUT. The write data latch circuit WDL is coupled between the main input/output line pair MIO and the local input/output line pair LIO,
It is controlled by a write input signal WDIN and a write output signal WDOUT.

図2Aを参照し、メモリデバイス100が読み出し動作READを実行する時、毎回、
読み出し動作READは、第1ステージ動作ST1と第2ステージ動作ST2の2つのス
テージに分割される。第1ステージ動作ST1では、列選択信号CSL1は、ビット線ペ
アBL1とローカル入出力線ペアLIOを選択的に導通させる。ビット線BLT1と相補
ビット線BLB1との間のセンスアンプデータラッチSADLは、読み出しデータRDを
ローカル入出力線ペアLIOに送信する。このほか、読み出し入力信号RDINは、読み
出しデータラッチ回路RDLにローカル入出力線ペアLIOから受信させ、読み出しデー
タRDをラッチさせる。第2ステージ動作ST2では、読み出し出力信号RDOUTは、
読み出しデータラッチ回路RDLにラッチした読み出しデータRDを主入出力線ペアMI
Oに送信させ、センサイネーブル信号SA_ENは、主センシング駆動回路120に主入
出力線ペアMIOの読み出しデータRDをセンシングさせる。
Referring to FIG. 2A, each time memory device 100 performs a read operation READ,
A read operation READ is divided into two stages, a first stage operation ST1 and a second stage operation ST2. In the first stage operation ST1, the column select signal CSL1 selectively renders the bit line pair BL1 and the local input/output line pair LIO conductive. A sense amplifier data latch SADL between bit line BLT1 and complementary bit line BLB1 transmits read data RD to local input/output line pair LIO. In addition, the read input signal RDIN causes the read data latch circuit RDL to receive from the local input/output line pair LIO and latch the read data RD. In the second stage operation ST2, the readout output signal RDOUT is
The read data RD latched in the read data latch circuit RDL is applied to the main input/output line pair MI.
O, and the sensor enable signal SA_EN causes the main sensing drive circuit 120 to sense the read data RD on the main input/output line pair MIO.

特に、説明すべきこととして、読み出し動作READの第2ステージ動作ST2では、
列選択信号CSL1は、既に無効状態になっており、ビット線ペアBL1とローカル入出
力線ペアLIOは非導通である。本実施形態の読み出し動作READでは、第1ステージ
動作ST1の時間の長さは、第2ステージ動作ST2と同じであり、時間の長さは、何れ
もtCORであり、時間の長さtCORは、メモリデバイス100の列選択周期と同じで
ある。列選択周期は、各列(column)が開始されるパルス周期である。
In particular, what should be explained is that in the second stage operation ST2 of the read operation READ,
Column select signal CSL1 is already in an invalid state, and bit line pair BL1 and local input/output line pair LIO are non-conductive. In the read operation READ of this embodiment, the length of time of the first stage operation ST1 is the same as that of the second stage operation ST2, and the length of time is tCOR. It is the same as the column selection period of memory device 100 . The column select period is the pulse period at which each column begins.

図2Bを参照し、メモリデバイス100が書き込み動作WRITEを実行する時、毎回
、書き込み動作WRITEは、同様に第1ステージ動作ST1と第2ステージ動作ST2
の2つのステージに分割される。第1ステージ動作ST1では、駆動イネーブル信号DR
_ENが有効状態であり、主センシング駆動回路120は、書き込みデータWDを主入出
力線ペアMIOに送信する。書き込み入力信号WDINは、書き込みデータラッチ回路W
DLに主入出力線ペアMIOから書き込みデータWDを受信させ、それをラッチさせる。
第2ステージ動作ST2では、書き込み出力信号WDOUTは、書き込みデータラッチ回
路WDLにラッチした書き込みデータWDをローカル入出力線ペアLIOに出力させる。
このほか、列選択信号CSL1は、ビット線ペアBL1をローカル入出力線ペアLIOに
導通させる。書き込みデータWDは、ビット線ペアBL1に対応するセンスアンプデータ
ラッチSADLに送信される。最後に書き込みデータWDは、メモリセルMC1に書き込
まれる。
Referring to FIG. 2B, each time when the memory device 100 performs a write operation WRITE, the write operation WRITE similarly performs a first stage operation ST1 and a second stage operation ST2.
is divided into two stages. In the first stage operation ST1, the drive enable signal DR
_EN is in a valid state, and the main sensing drive circuit 120 transmits write data WD to the main input/output line pair MIO. The write input signal WDIN is applied to the write data latch circuit W
Let DL receive the write data WD from the main I/O line pair MIO and latch it.
In the second stage operation ST2, the write output signal WDOUT causes the write data WD latched by the write data latch circuit WDL to be output to the local input/output line pair LIO.
In addition, the column selection signal CSL1 conducts the bit line pair BL1 to the local input/output line pair LIO. The write data WD is sent to the sense amplifier data latch SADL corresponding to the bit line pair BL1. Finally, the write data WD are written to the memory cell MC1.

特に説明すべきこととして、書き込み動作WRITEの第1ステージ動作ST1では、
列選択信号CSL1は、無効状態にあり、ビット線ペアBL1は、ローカル入出力線ペア
LIOに接続されていない。本実施形態の書き込み動作WRITEでは、第1ステージ動
作ST1の時間の長さは、第2ステージ動作ST2と同じであり、時間の長さは、何れも
tCOWであり、時間の長さtCOWは、メモリデバイス100の列選択周期と同じであ
る。
In particular, in the first stage operation ST1 of the write operation WRITE,
Column select signal CSL1 is in an invalid state, and bit line pair BL1 is not connected to local input/output line pair LIO. In the write operation WRITE of this embodiment, the length of time of the first stage operation ST1 is the same as that of the second stage operation ST2, and the length of time is tCOW. It is the same as the column selection period of memory device 100 .

本実施形態では、書き込み動作WRITEであるか、読み出し動作READの2段階式
動作であるかにかかわらず、各ステージ動作の時間の長さは同じである。読み出し動作R
EADの第1ステージ動作ST1及び第2ステージ動作ST2の時間は、何れもtCOR
である。書き込み動作WRITEの第1ステージ動作ST1及び第2ステージ動作ST2
の時間は、何れもtCOWである。また、本実施形態の2段階式動作の時間の長さは、書
き込み動作WRITEにおいても読み出し動作READにおいても同じである。読み出し
動作READの時間の長さtCORは、書き込み動作WRITEの時間の長さtCOWと
同じである。ここで、各ステージ動作の時間の長さは、何れも1つの列選択周期である。
In this embodiment, the length of time for each stage operation is the same regardless of whether it is a write operation WRITE or a two-step operation of a read operation READ. read operation R
Both the time of the first stage operation ST1 and the second stage operation ST2 of EAD are tCOR
is. First stage operation ST1 and second stage operation ST2 of write operation WRITE
are both tCOW. Also, the length of time of the two-stage operation of this embodiment is the same in both the write operation WRITE and the read operation READ. The length of time tCOR for the read operation READ is the same as the length of time tCOW for the write operation WRITE. Here, the length of time for each stage operation is one column selection period.

入出力データラッチ回路110を介して書き込みデータWD及び読み出しデータRDを
ラッチし、メモリデバイス100は、書き込み動作WRITEであるか、読み出し動作R
EADであるかに関わらず、何れも2段階式動作を採用することができるため、メモリデ
バイス100は、パイプライン構造を有し、複数のコマンドを並列して実行することがで
きる。
The write data WD and the read data RD are latched via the input/output data latch circuit 110, and the memory device 100 performs the write operation WRITE or the read operation R.
Since any EAD or not can employ a two-step operation, the memory device 100 has a pipeline structure and can execute multiple commands in parallel.

図3は、本発明の実施形態による書き込み読み出し同期(read-while-wri
te,RWW)動作のタイミング図である。図3を参照し、メモリデバイス100が書き
込み読み出し同期動作RWWを実行する時、毎回、書き込み読み出し同期動作RWWは、
第1ステージ動作ST1と第2ステージ動作ST2の2つのステージに分割される。第1
ステージ動作ST1では、駆動イネーブル信号DR_ENが有効状態であり、主センシン
グ駆動回路120は、書き込みデータWDを主入出力線ペアMIOに送信する。書き込み
入力信号WDINは、書き込みデータラッチ回路WDLを有効にさせ、主入出力線ペアM
IOから書き込みデータWDを受信させ、書き込みデータWDをラッチさせる。同時に、
読み出し入力信号RDINは、読み出しデータラッチ回路RDLを有効にさせ、ローカル
入出力線ペアLIOから読み出しデータRDを受信させ、ラッチさせる。第1ステージ動
作ST1では、列選択信号CSL1は、選択的にビット線ペアBL1をローカル入出力線
ペアLIOに導通させる。読み出しデータRDは、ビット線ペアBL1に接続するセンス
アンプデータラッチSADLから読み出しデータラッチ回路RDLに送信される。
FIG. 3 illustrates a read-while-write scheme according to an embodiment of the present invention.
te, RWW) is a timing diagram of the operation. Referring to FIG. 3, each time the memory device 100 performs a write-read synchronous operation RWW, the write-read synchronous operation RWW is:
It is divided into two stages, a first stage operation ST1 and a second stage operation ST2. first
In stage operation ST1, drive enable signal DR_EN is in a valid state, and main sensing drive circuit 120 transmits write data WD to main input/output line pair MIO. The write input signal WDIN enables the write data latch circuit WDL and the main input/output line pair M
Receive write data WD from IO and latch write data WD. at the same time,
Read input signal RDIN enables read data latch circuit RDL to receive and latch read data RD from local input/output line pair LIO. In the first stage operation ST1, the column select signal CSL1 selectively conducts the bit line pair BL1 to the local input/output line pair LIO. The read data RD is transmitted from the sense amplifier data latch SADL connected to the bit line pair BL1 to the read data latch circuit RDL.

言い換えれば、第1ステージ動作ST1では、メモリデバイス100は、書き込みデー
タWDを書き込みデータラッチ回路WDLに入力すること及びメモリセルMC1から読み
出しデータRDを読み出しデータラッチ回路RDLに入力することを並列に実行すること
ができる。
In other words, in the first stage operation ST1, the memory device 100 inputs the write data WD to the write data latch circuit WDL and inputs the read data RD from the memory cell MC1 to the read data latch circuit RDL in parallel. can do.

第2ステージ動作ST2では、書き込み出力信号WDOUTは、書き込みデータラッチ
回路WDLを制御して、ラッチされた書き込みデータWDをローカル入出力線ペアLIO
に出力する。同時に、読み出し出力信号RDOUTは、読み出しデータラッチ回路RDL
を制御して読み出しデータRDを主入出力線ペアMIOに出力し、主センシング駆動回路
120にメモリセルMC1から読み出しデータRDをセンシングさせる。このほか、列選
択信号CSL2は、選択的にビット線ペアBL2をローカル入出力線LIOに導通させる
。書き込みデータWDは、ビット線ペアBL2に対応するセンスアンプデータラッチSA
DLに送信される。書き込みデータWDは、メモリセルMC2に書き込まれる。
In the second stage operation ST2, the write output signal WDOUT controls the write data latch circuit WDL to transfer the latched write data WD to the local input/output line pair LIO.
output to At the same time, the read output signal RDOUT is applied to the read data latch circuit RDL.
to output the read data RD to the main input/output line pair MIO, causing the main sensing drive circuit 120 to sense the read data RD from the memory cell MC1. In addition, column select signal CSL2 selectively conducts bit line pair BL2 to local input/output line LIO. Write data WD is stored in sense amplifier data latch SA corresponding to bit line pair BL2.
sent to the DL. The write data WD is written to the memory cell MC2.

簡単に述べれば、第2ステージ動作ST2では、メモリデバイス100は、書き込みデ
ータラッチ回路WDLから書き込みデータWDを出力すること及び読み出しデータラッチ
回路RDLからメモリセルMC1の読み出しデータRDを出力することを並列に実行する
ことができる。メモリデバイス100は、第2ステージ動作ST2でメモリセルMC1の
読み出しデータをセンシングしながら、書き込みデータWDをメモリセルMC2に書き込
むことができる。
Briefly, in the second stage operation ST2, the memory device 100 outputs write data WD from the write data latch circuit WDL and outputs read data RD of the memory cell MC1 from the read data latch circuit RDL in parallel. can run to The memory device 100 can write the write data WD to the memory cell MC2 while sensing the read data of the memory cell MC1 in the second stage operation ST2.

本実施形態では、書き込み時読み出し動作RWWの第1ステージ動作ST1の時間の長
さは、第2ステージ動作ST2の時間の長さと同じであり、且つ1つの列選択周期である
ことができる。例えば、書き込み読み出し同期動作RWWの時間の長さは、時間の長さt
CORの2倍(2*tCOR)又は時間の長さtCOWの2倍(2*tCOW)に等しいこ
とができる。
In this embodiment, the length of time of the first stage operation ST1 of the read during write operation RWW is the same as the length of time of the second stage operation ST2, and can be one column selection cycle. For example, the length of time of the write read synchronous operation RWW is the length of time t
It can be equal to twice the COR (2*tCOR) or twice the length of time tCOW (2*tCOW).

図4は、本発明の他の実施形態によるメモリデバイスの回路説明図である。図4を参照
し、メモリデバイス200は、メモリデバイス100と類似しており、且つ上述の各種実
施形態を実施することができる。メモリデバイス200とメモリデバイス100の違いは
、メモリデバイス200がエラー訂正(ECC)回路210を更に含むことにある。EC
C回路210は、選択したビット線ペアからのデータにエラー検査と訂正を実行すること
に使用される。
FIG. 4 is a circuit diagram of a memory device according to another embodiment of the invention. Referring to FIG. 4, memory device 200 is similar to memory device 100 and is capable of implementing various embodiments described above. The difference between memory device 200 and memory device 100 is that memory device 200 further includes error correction (ECC) circuitry 210 . EC
C circuit 210 is used to perform error checking and correction on data from selected bit line pairs.

図5は、本発明の実施形態によるマスク書き込み(masked-write)動作の
タイミング図である。メモリデバイス200は、図5の実施形態を実施することができ、
図4に合わせて図5を参照する。メモリデバイス200は、第1マスク書き込みコマンド
MWR1及び第2マスク書き込みコマンドMWR2を順に受信し、読み出し変更-書き込
み(read-modify-write)動作301及び読み出し-修正-書き込み動
作302を対応して実行する。読み出し-修正-書き込み動作301又は302を実行す
る過程で、読み出し動作READの実行後、ECC回路210は、読み出したデータに対
してエラー検査訂正ステップ310を実行する。また、書き込み動作WRITEを実行す
る前に、メモリデバイス200は、データ送信ステップ320及びパリティ生成(par
ity generation)ステップ330も実行する必要がある。読み出し動作R
EAD及び書き込み動作WRITEの実施の詳細については、上記の実施形態の説明を参
照することができる。マスク書き込みコマンド(MWR1又はMWR2)から開始して時
間T0を経た後、メモリデバイス200は、初めてデータ送信ステップ320とパリティ
データ生成ステップ330の実行を開始する。パリティ生成ステップ330で、例えば、
読みだしたデータと書き込むデータを結合させてパリティ生成を行っている。
FIG. 5 is a timing diagram of a masked-write operation according to an embodiment of the invention. Memory device 200 may implement the embodiment of FIG.
Please refer to FIG. 5 in conjunction with FIG. The memory device 200 sequentially receives a first masked write command MWR1 and a second masked write command MWR2, and correspondingly performs a read-modify-write operation 301 and a read-modify-write operation 302. . In the course of performing a read-modify-write operation 301 or 302, after performing a read operation READ, the ECC circuit 210 performs an error checking and correction step 310 on the read data. Also, before performing a write operation WRITE, the memory device 200 performs a data transmission step 320 and parity generation (par
identity generation) step 330 must also be performed. read operation R
For implementation details of EAD and write operation WRITE, reference can be made to the description of the above embodiments. Starting with the mask write command (MWR1 or MWR2) and after time T0, the memory device 200 begins executing the data transmission step 320 and the parity data generation step 330 for the first time. At parity generation step 330, for example:
Parity generation is performed by combining read data and write data.

本実施形態では、読み出し動作READと書き込み動作WRITEの周期長は同じであ
り、何れも時間の長さTである。時間の長さTは、2つの列選択周期、例えば、2*tC
OR又は2*tCOWに等しい。読み出し動作READ及び書き込み動作WRITEにつ
いて、2段階式動作の各ステージ動作の時間の長さは、何れも1つの列選択周期に等しい
ことができる。メモリデバイス200が選択されたビット線ペアに読み出し-修正-書き
込み動作301又は302を実行する時、選択されたビット線ペアの読み出し動作REA
Dを行う開始時間は、選択されたビット線ペアの書き込み動作WRITEを行う開始時間
よりも少なくとも時間の長さTの2倍早く、即ち、メモリデバイス200は、読み出し動
作READが実行開始後、少なくとも4つの列選択周期を経過してから書き込み動作WR
ITEの実行を開始する。言い換えれば、本実施形態の読み出し-修正-書き込み動作で
は、読み出し動作READが開始される時間点は、書き込み動作WRITEが開始される
時間点よりもm*Tだけ早く、ここで、mは2以上の整数である。
In this embodiment, the period length of the read operation READ and the write operation WRITE is the same, and both have a length of time T. FIG. The length of time T is two column selection periods, eg 2*tC
Equal to OR or 2*tCOW. For read operation READ and write operation WRITE, the length of time of each stage operation of the two-stage operation can both equal one column select period. When the memory device 200 performs a read-modify-write operation 301 or 302 on the selected bit line pair, the selected bit line pair read operation REA.
The start time to perform D is at least two times the length of time T earlier than the start time to perform the write operation WRITE of the selected bit line pair, i.e., the memory device 200 is at least Write operation WR after four column selection cycles
Start running ITE. In other words, in the read-modify-write operation of the present embodiment, the point in time at which the read operation READ is initiated is m*T earlier than the point in time at which the write operation WRITE is initiated, where m is greater than or equal to 2. is an integer of

述べておくべきこととして、第1マスク書き込みコマンドMWR1と第2マスク書き込
みコマンドMWR2の時間間隔tCCDは、n*Tに短縮することができ、ここで、nは
1以上の整数である。即ち、本実施形態の最小列アドレス間の遅延時間は、少なくとも2
つの列選択周期に短縮することができるため、メモリデバイス200の動作速度に向上さ
せることができる。
It should be mentioned that the time interval tCCD between the first mask write command MWR1 and the second mask write command MWR2 can be shortened to n*T, where n is an integer greater than or equal to one. That is, the minimum delay time between column addresses in this embodiment is at least 2
The operation speed of the memory device 200 can be improved since it can be shortened to one column selection period.

図6は、本発明の実施形態による書き込みマスク動作のタイミング図である。メモリデ
バイス200は、図6の実施形態を実施することができ、図4に合わせて図6を参照する
。メモリデバイス200は、第1マスク書き込みコマンドMWR1及び第2マスク書き込
みコマンドMWR2を順に受信し、読み出し変更-書き込み動作401及び読み出し-修
正-書き込み動作402を対応して実行する。読み出し-修正-書き込み動作401又は
402を実行する過程で、読み出し動作READの実行後、ECC回路210は、読み出
したデータに対してエラー検査訂正ステップ310を実行する。図5の実施形態のフロー
と同様に、メモリデバイス200は、データがメモリセルに書き戻される前にデータ送信
ステップ320とパリティデータ生成ステップ330を実行する。
FIG. 6 is a timing diagram of a write mask operation according to an embodiment of the invention. The memory device 200 can implement the embodiment of FIG. 6, and reference is made to FIG. 6 in conjunction with FIG. The memory device 200 receives the first masked write command MWR1 and the second masked write command MWR2 in sequence and performs read modify-write operation 401 and read-modify-write operation 402 correspondingly. In the course of performing a read-modify-write operation 401 or 402, after performing a read operation READ, the ECC circuit 210 performs an error checking and correction step 310 on the read data. Similar to the flow of the embodiment of FIG. 5, memory device 200 performs data transmission step 320 and parity data generation step 330 before data is written back to the memory cells.

本実施形態では、メモリデバイス200は、読み出し/書き込み機能を有する。メモリ
デバイス200は、ステップ330の後に書き込み読み出し同期動作RWWを実行する。
メモリデバイス200が読み出し-修正-書き込み動作401においてデータをメモリセ
ルに書き戻す動作を実行する時、同時に読み出し-修正-書き込み動作402においてメ
モリセルからデータを読み出す動作を実行することができる。このようにして、メモリデ
バイス200のアクセス速度を加速することができる。書き込み読み出し同期動作RWW
、読み出し動作READ及び書き込み動作WRITEの実施の詳細は、上記の実施形態を
参照することができる。
In this embodiment, the memory device 200 has read/write capabilities. Memory device 200 performs a write read synchronous operation RWW after step 330 .
When memory device 200 performs an operation to write data back to a memory cell in read-modify-write operation 401 , it can simultaneously perform an operation to read data from the memory cell in read-modify-write operation 402 . In this manner, the access speed of memory device 200 can be accelerated. Write read synchronous operation RWW
, the implementation details of the read operation READ and the write operation WRITE can be referred to the above embodiments.

本実施形態では、書き込み読み出し同期動作RWW、読み出し動作READ及び書き込
み動作WRITEの周期長は同じであり、何れも時間の長さTである。ここで、時間の長
さTは、2つの列選択周期、例えば、2*tCOR又は2*tCOWに等しい。メモリデバ
イス200が選択されたビット線に読み出し-修正-書き込み動作401又は402を実
行する時、読み出し動作READの開始の時間点は、書き込み読み出し同期動作RWW又
は書き込み動作WRITEよりもm*Tだけ早く、ここで、mは2以上の整数である。
In this embodiment, the write/read synchronous operation RWW, the read operation READ, and the write operation WRITE have the same cycle length, and all have a length of time T. FIG. Here the length of time T is equal to two column selection periods, eg 2*tCOR or 2*tCOW. When the memory device 200 performs a read-modify-write operation 401 or 402 on the selected bit line, the point in time of the start of the read operation READ is m*T earlier than the write read synchronous operation RWW or the write operation WRITE. , where m is an integer greater than or equal to 2.

述べておくべきこととして、第1マスク書き込みコマンドMWR1と第2マスク書き込
みコマンドMWR2の時間間隔tCCDもm*Tに短縮される。即ち、本実施形態の最小
列アドレス間の遅延時間は、少なくとも4つの列選択周期に短縮することができる。
It should be mentioned that the time interval tCCD between the first mask write command MWR1 and the second mask write command MWR2 is also shortened to m*T. That is, the delay time between minimum column addresses in this embodiment can be reduced to at least four column selection periods.

図7は、本発明の実施形態によるメモリデバイス動作方法のフロー図である。図7を参
照し、図7の動作方法は、図1~図6の実施形態の読み出し動作READに適用される。
以下、上記の実施形態の部材符号を用いて図7の動作方法を説明する。
FIG. 7 is a flow diagram of a memory device operating method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the method of operation of FIG. 7 is applied to the read operation READ of the embodiments of FIGS. 1-6.
The operation method of FIG. 7 will be described below using the reference numerals of the members of the above embodiment.

ステップS710では、第1ステージ動作ST1において、センスアンプデータラッチ
SADLに保存された選択されたビット線ペアのデータを入出力データラッチ回路110
にラッチする。ステップS720では、第2ステージ動作ST2において、入出力データ
ラッチ回路110にラッチした選択されたビット線ペアのデータを主入出力線ペアMIO
に送信し、読み出し動作READを実行する。
In step S710, the data of the selected bit line pair stored in the sense amplifier data latch SADL in the first stage operation ST1 is transferred to the input/output data latch circuit 110.
latch to In step S720, the data of the selected bit line pair latched in the input/output data latch circuit 110 in the second stage operation ST2 is transferred to the main input/output line pair MIO.
and performs a read operation READ.

図8は、本発明の他の実施形態によるメモリデバイスの動作方法のフロー図である。図
8を参照し、図7の動作方法は、図1~図6の実施形態の書き込み動作WRITEに適用
される。以下、上記実施形態の部材符号を用いて図8の動作方法を説明する。
FIG. 8 is a flow diagram of a method of operating a memory device according to another embodiment of the invention. 8, the method of operation of FIG. 7 is applied to the write operation WRITE of the embodiments of FIGS. 1-6. The operation method of FIG. 8 will be described below using the reference numerals of the members of the above embodiment.

ステップS810では、第1ステージ動作ST1において、主入出力線ペアMIOの書
き込みデータを入出力データラッチ回路110にラッチする。ステップS820では、第
2ステージ動作ST2において、入出力データラッチ回路110でラッチした書き込みデ
ータを選択されたビット線ペアに対応するセンスアンプデータラッチSADLに送信し、
書き込み動作を実行する。
In step S810, the write data of the main input/output line pair MIO is latched in the input/output data latch circuit 110 in the first stage operation ST1. In step S820, in the second stage operation ST2, the write data latched by the input/output data latch circuit 110 is transmitted to the sense amplifier data latch SADL corresponding to the selected bit line pair,
Perform a write operation.

図7及び図8の各ステップは、図1~図6の実施形態で詳細に説明されており、当業者
は、前述の説明から十分な提案及び教示を得ることができるので、ここでは再度説明しな
い。
Each step in FIGS. 7 and 8 has been described in detail in the embodiments of FIGS. 1 to 6, and those skilled in the art can obtain sufficient suggestions and teachings from the foregoing description, so they are described again here. do not do.

要約すると、本発明のメモリデバイスは、主入出力線ペアとローカル入出力線ペアとの
間に設けられた入出力データラッチ回路によってアクセス動作を、データをビット線ペア
のセンスアンプデータラッチから入出力データラッチ回路に送信すること及び入出力デー
タラッチ回路にラッチしたデータを主入出力線ペアに送信することの2つのステージに分
割する。従って、メモリデバイスは、パイプライン構造を有し、複数のコマンドを並列に
実行することができる。これにより、メモリデバイスのアクセス速度を改善する。本発明
の実施形態は、上記メモリデバイスに適用される動作方向も提示している。
In summary, the memory device of the present invention performs an access operation by an input/output data latch circuit provided between a main input/output line pair and a local input/output line pair, and inputs data from a bit line pair sense amplifier data latch. It is divided into two stages: sending to the output data latch circuit and sending the data latched in the input/output data latch circuit to the main input/output line pair. Therefore, the memory device has a pipeline structure and can execute multiple commands in parallel. This improves the access speed of the memory device. Embodiments of the present invention also present operating directions that apply to the above memory devices.

本発明は、実施形態を上記のように開示したが、本発明を限定するためのものではなく
、当業者は、本発明の精神を逸脱しない範囲において、いくらかの変更と修飾を行うこと
ができ、故に本発明の保護範囲は、後述の特許請求の範囲を基準とするものである。
Although the present invention has disclosed embodiments as described above, it is not intended to limit the present invention, and those skilled in the art can make some changes and modifications without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention is based on the following claims.

100 メモリデバイス
110 入出力データラッチ回路
120 主センシング駆動回路
210 ECC回路
301、302、401、402 読み出し-修正-書き込み動作
310 エラー検査訂正ステップ
320 データ送信ステップ
330 パリティデータ生成ステップ
BLSA ビット線センスアンプ回路
BL1、BL2 ビット線ペア
BLT1、BLBT2 ビット線
BLB1、BLB2 相補ビット線
CSL1、CSL2 列選択信号
DR_EN 駆動イネーブル信号
LIO ローカル入出力線ペア
LIOT ローカル入出力線
LIOB 相補ローカル入出力線
MA メモリセルアレイ
MIO 主入出力線ペア
MIOT 主入出力線
MIOB 相補主入出力線
MC1、MC2 メモリセル
MWR1 第1マスク書き込みコマンド
MWR2 第2マスク書き込みコマンド
M 整数
RD 読み出しデータ
RDIN 読み出し入力信号
RDOUT 読み出し出力信号
RDL 読み出しデータラッチ回路
READ 読み出し動作
RWW 書き込み読み出し同期動作
SADL センスアンプデータラッチ
SA_EN センサイネーブル信号
ST1 第1ステージ動作
ST2 第2ステージ動作
TC スイッチ
T0 時間
tCCD 時間間隔
tCOR、tCOW、T 時間の長さ
WL ワード線
WD 書き込みデータ
WDL 書き込みデータラッチ回路
WDIN 書き込み入力信号
WDOUT 書き込み出力信号
WRITE 書き込み動作
S710、S720、S810、S820 メモリデバイスの動作方法のステップ
100 memory device 110 input/output data latch circuit 120 main sensing drive circuit 210 ECC circuits 301, 302, 401, 402 read-modify-write operation 310 error check correction step 320 data transmission step 330 parity data generation step BLSA bit line sense amplifier circuit BL1, BL2 Bit line pair BLT1, BLBT2 Bit lines BLB1, BLB2 Complementary bit lines CSL1, CSL2 Column selection signal DR_EN Drive enable signal LIO Local input/output line pair LIOT Local input/output line LIOB Complementary local input/output line MA Memory cell array MIO Main input Output line pair MIOT Main input/output line MIOB Complementary main input/output lines MC1, MC2 Memory cell MWR1 First mask write command MWR2 Second mask write command M Integer RD Read data RDIN Read input signal RDOUT Read output signal RDL Read data latch circuit READ Read operation RWW Write read synchronous operation SADL Sense amplifier data latch SA_EN Sensor enable signal ST1 First stage operation ST2 Second stage operation TC Switch T0 Time tCCD Time interval tCOR, tCOW, T Length of time WL Word line WD Write data WDL Write data latch circuit WDIN write input signal WDOUT write output signal WRITE write operations S710, S720, S810, S820 steps of the memory device operating method

Claims (12)

主入出力線ペアとローカル入出力線ペアとの間に結合される入出力データラッチ回路と、
ビット線センスアンプ回路と、
を含み、
前記ローカル入出力線ペアが前記ビット線センスアンプ回路を介して複数のビット線ペアに結合され、
メモリデバイスは読み出し動作、または書き込み動作のいずれか一方を行う場合に、前記メモリデバイスは、2段階式動作を実行して前記複数のビット線ペアのうちの選択されたビット線ペアのデータを入力又は出力し、
前記選択されたビット線ペアは、前記2段階式動作の1つのステージ動作においてのみ前記ローカル入出力線ペアに導通され、前記2段階式動作のもう1つのステージ動作では、前記入出力データラッチ回路にラッチした前記選択されたビット線ペアのデータは、前記主入出力線ペアに送信され、
前記メモリデバイスが書き込み読み出し同期動作を実行する時、書き込み時読み出し周期は、2つの列選択周期を含み、且つ前記入出力データラッチ回路は、読み出しデータラッチ回路と書き込みデータラッチ回路を含み、
前記書き込み時読み出し周期中の最初の前記列選択周期において、前記読み出しデータラッチ回路は、第1センスアンプデータラッチから第1ビット線ペアのデータを受信し、且つ前記書き込みデータラッチ回路は、前記主入出力線ペアから書き込みデータを受信し、前記書き込み時読み出し周期の2番目の前記列選択周期において、前記書き込みデータラッチ回路は、前記書き込みデータを第2センスアンプデータラッチに提供し、且つ前記読み出しデータラッチ回路は、前記第1ビット線ペアのデータを前記主入出力線ペアに送信し、
前記第1ビット線ペアと第2ビット線ペアは、前記複数のビット線ペアのうちの2つであり、前記第1センスアンプデータラッチと前記第2センスアンプデータラッチは、それぞれ前記第1ビット線ペアと前記第2ビット線ペアのデータを保存する、メモリデバイス
an input/output data latch circuit coupled between the main input/output line pair and the local input/output line pair;
a bit line sense amplifier circuit;
including
the local input/output line pairs are coupled to a plurality of bit line pairs via the bit line sense amplifier circuits;
When the memory device performs either a read operation or a write operation, the memory device performs a two-step operation to input data on selected bit line pairs of the plurality of bit line pairs. or output
The selected bit line pair is conducted to the local input/output line pair only in one stage operation of the two-step operation, and in another stage operation of the two-step operation, the input/output data latch circuit. the data of the selected bit line pair latched in is transmitted to the main input/output line pair;
when the memory device performs a write-read synchronous operation, a write-time read cycle includes two column selection cycles, and the input/output data latch circuit includes a read data latch circuit and a write data latch circuit;
In the first column select period of the read-at-write period, the read data latch circuit receives data on a first bit line pair from the first sense amplifier data latch, and the write data latch circuit The write data latch circuit receives write data from an input/output line pair, and provides the write data to a second sense amplifier data latch in the second column selection cycle of the read-at-write cycle, and a data latch circuit for transmitting data on the first bit line pair to the main input/output line pair;
The first bit line pair and the second bit line pair are two of the plurality of bit line pairs, and the first sense amplifier data latch and the second sense amplifier data latch are respectively connected to the first bit line pair. A memory device that stores data on a line pair and the second bit line pair.
前記ビット線センスアンプ回路は、前記複数のビット線ペアのデータを保存するための複数のセンスアンプデータラッチを含み、
前記2段階式動作は、第1ステージ動作と第2ステージ動作を含み、
前記メモリデバイスが読み出し動作を実行する時、前記第1ステージ動作では、前記選択されたビット線ペアのデータが対応する前記センスアンプデータラッチから前記入出力データラッチ回路にラッチされ、及び前記第2ステージ動作では、前記入出力データラッチ回路にラッチされたデータが前記主入出力線ペアに送信され、
前記メモリデバイスが書き込み動作を実行する時、前記第1ステージ動作では、書き込みデータが前記主入出力線ペアから前記入出力データラッチ回路にラッチされ、及び前記第2ステージ動作では、前記入出力データラッチ回路にラッチされた前記書き込みデータが前記選択されたビット線ペアに対応する前記センスアンプデータラッチに送信される、請求項1に記載のメモリデバイス。
the bit line sense amplifier circuit includes a plurality of sense amplifier data latches for storing data of the plurality of bit line pairs;
the two-stage operation includes a first stage operation and a second stage operation;
When the memory device performs a read operation, in the first stage operation, data on the selected bit line pair are latched from the corresponding sense amplifier data latches to the input/output data latch circuits and In the stage operation, the data latched by the input/output data latch circuit is transmitted to the main input/output line pair,
When the memory device performs a write operation, write data is latched from the main input/output line pair to the input/output data latch circuit in the first stage operation, and the input/output data is latched in the input/output data latch circuit in the second stage operation. 2. The memory device of claim 1, wherein said write data latched in a latch circuit is sent to said sense amplifier data latch corresponding to said selected bit line pair.
前記入出力データラッチ回路は、
前記入出力線ペアと前記ローカル入出力線ペアとの間に結合される読み出しデータラッチ回路と、
前記主入出力線ペアと前記ローカル入出力線ペアの間に結合される書き込みデータラッチ回路と、
を含み、
前記メモリデバイスが前記読み出し動作を実行する時、前記第1ステージ動作では、前記読み出しデータラッチ回路は、前記選択されたビット線ペアのデータを受信し、前記第2ステージ動作では、前記読み出しデータラッチ回路にラッチされたデータが前記主入出力線ペアに送信され、
前記メモリデバイスが前記書き込み動作を実行する時、前記第1ステージ動作では、前記書き込みデータラッチ回路が書き込みデータを受信し、前記第2ステージ動作では、書き込みデータラッチ回路にラッチされた書き込みデータが前記選択されたビット線ペアに対応する前記センスアンプデータラッチに送信される、請求項2に記載のメモリデバイス。
The input/output data latch circuit
a read data latch circuit coupled between the main input/output line pair and the local input/output line pair;
a write data latch circuit coupled between the main input/output line pair and the local input/output line pair;
including
When the memory device performs the read operation, in the first stage operation, the read data latch circuit receives data on the selected bit line pair, and in the second stage operation, the read data latch circuit. data latched in the circuit is transmitted to the main input/output line pair;
When the memory device performs the write operation, the write data latch circuit receives write data in the first stage operation, and the write data latched in the write data latch circuit receives the write data in the second stage operation. 3. The memory device of claim 2, sent to said sense amplifier data latches corresponding to selected bit line pairs.
前記選択されたビット線ペアのデータにエラー検査及び訂正を行うためのエラー訂正回路を更に含み、
前記メモリデバイスは、読み出し-修正-書き込み動作を行う過程で前記書き込み読み出し同期動作を実行し、前記選択されたビット線ペアに実行する読み出し動作の開始時間は、前記選択されたビット線ペアに実行する前記書き込み読み出し同期動作又は書き込み動作の開始時間よりも少なくとも2つの前記書き込み時読み出し周期だけ早い、請求項に記載のメモリデバイス。
further comprising an error correction circuit for performing error checking and correction on data on the selected bit line pair;
The memory device performs the write-read synchronous operation in the course of performing a read-modify-write operation, and the start time of the read operation performed on the selected bit line pair is determined by the read operation performed on the selected bit line pair. 2. The memory device of claim 1 , at least two of said read-on-write periods earlier than a start time of said write-read synchronous or write operation.
列アドレス間の遅延時間は、少なくとも1つの前記書き込み読み出し同期周期であり、前記書き込み読み出し同期周期の整数倍である、請求項4に記載のメモリデバイス。 5. The memory device of claim 4, wherein a delay time between column addresses is at least one of said write-read synchronization periods and is an integer multiple of said write-read synchronization periods. 前記選択されたビット線ペアのデータにエラー検査及び訂正を行うためのエラー訂正回路を更に含み、
読み出し動作及び書き込み動作の周期長は、何れも2つの列選択周期に等しく、前記2段階式動作の各前記ステージ動作の時間の長さは、何れも1つの前記列選択周期に等しく、前記メモリデバイスが前記選択されたビット線ペアに読み出し-修正-書き込み動作を実行する時、前記選択されたビット線ペアに実行する読み出し動作の開始時間は、前記選択されたビット線ペアに実行する前記書き込み動作の開始時間よりも少なくとも4つの前記列選択周期だけ早い、請求項1に記載のメモリデバイス。
further comprising an error correction circuit for performing error checking and correction on data on the selected bit line pair;
A cycle length of a read operation and a write operation are both equal to two column selection cycles, a time length of each stage operation of the two-step operation is both equal to one column selection cycle, and the memory When the device performs a read-modify-write operation on the selected bit line pair, the start time of the read operation performed on the selected bit line pair is the write operation performed on the selected bit line pair. 2. The memory device of claim 1, at least four of said column select periods earlier than a start time of operation.
列アドレス間の遅延時間は、前記列選択周期の少なくとも2周期分であり、前記列選択周期の2周期の整数倍である請求項6に記載のメモリデバイス。 7. The memory device according to claim 6, wherein a delay time between column addresses is at least two periods of said column selection period and is an integer multiple of two periods of said column selection period. 前記2段階式動作の各前記ステージ動作の時間の長さが同じである、請求項1に記載のメモリデバイス。 2. The memory device of claim 1, wherein the length of time of each said stage operation of said two-step operation is the same. 前記2段階式動作の時間の長さは、書き込み動作と読み出し動作とにおいて同じである、請求項8に記載のメモリデバイス。 9. The memory device of claim 8, wherein the length of time of the two-step operation is the same for write and read operations. 第1ステージ動作において、センスアンプデータラッチが保存する選択されたビット線ペアのデータを入出力データラッチ回路にラッチするステップと、
第2ステージ動作において、前記入出力データラッチ回路にラッチした前記選択されたビット線ペアのデータを主入出力線ペアに送信し、読み出し動作を実行するステップを含
書き込み読み出し同期動作の書き込み時読み出し周期は、2つの列選択周期を含み、前記動作方法は、
前記書き込み時読み出し周期の最初の前記列選択周期において、前記入出力データラッチ回路の読み出しデータラッチ回路は、第1センスアンプデータラッチから第1ビット線ペアのデータを受信し、且つ前記入出力データラッチ回路の書き込みデータラッチ回路は、前記主入出力線ペアから前記書き込みデータを受信するステップと、
前記書き込み時読み出し周期の2番目の前記列選択周期において、前記書き込みデータラッチ回路は、前記書き込みデータを第2センスアンプデータラッチに提供し、且つ前記読み出しデータラッチ回路は、前記第1ビット線ペアのデータを前記主入出力線ペアに送信するステップと、
を更に含み、
前記第1ビット線ペアと第2ビット線ペアは、前記複数のビット線ペアのうちの2つであり、前記第1センスアンプデータラッチと前記第2センスアンプデータラッチは、それぞれ前記第1ビット線ペアと前記第2ビット線ペアのデータを保存する、メモリデバイスの動作方法。
a step of latching data of a selected bit line pair stored in a sense amplifier data latch in an input/output data latch circuit in a first stage operation;
In a second stage operation, transmitting data of the selected bit line pair latched in the input/output data latch circuit to a main input/output line pair to perform a read operation;
The read-on-write cycle of the write-read synchronous operation includes two column selection cycles, the method of operation comprising:
In the first column selection period of the read period during writing, the read data latch circuit of the input/output data latch circuit receives the data of the first bit line pair from the first sense amplifier data latch, and reads the input/output data. a write data latch circuit of a latch circuit receiving the write data from the main input/output line pair;
In the second column selection period of the read-at-write period, the write data latch circuit provides the write data to the second sense amplifier data latch, and the read data latch circuit provides the write data to the first bit line pair. data to the main input/output line pair;
further comprising
The first bit line pair and the second bit line pair are two of the plurality of bit line pairs, and the first sense amplifier data latch and the second sense amplifier data latch are respectively connected to the first bit line pair. A method of operating a memory device to store data on a line pair and said second bit line pair .
前記第1ステージ動作において、主入出力線ペアの書き込みデータを前記入出力データラッチ回路にラッチするステップと、
前記第2ステージ動作において、前記入出力データラッチ回路にラッチした前記書き込みデータを前記選択されたビット線ペアに対応する前記センスアンプデータラッチに送信し、書き込み動作を実行するステップを更に含む、請求項10に記載の動作方法。
latching write data on the main input/output line pair in the input/output data latch circuit in the first stage operation;
further comprising transmitting the write data latched in the input/output data latch circuit to the sense amplifier data latch corresponding to the selected bit line pair in the second stage operation, and performing a write operation. Item 11. Operation method according to item 10.
前記読み出し動作及び前記書き込み動作を実行するステップは、
前記メモリデバイスが前記読み出し動作を実行する時、前記第1ステージ動作では、前記入出力データラッチ回路の前記読み出しデータラッチ回路が前記選択されたビット線ペアのデータを受信し、第2ステージ動作では、前記読み出しデータラッチ回路にラッチされたデータが前記主入出力線ペアに送信されるステップと、
前記メモリデバイスが前記書き込み動作を実行する時、前記第1ステージ動作では、前記入出力データラッチ回路の前記書き込みデータラッチ回路が前記書き込みデータを受信し、前記第2ステージ動作では、前記書き込みデータラッチ回路にラッチした前記書き込みデータが前記選択されたビット線ペアに対応する前記センスアンプデータラッチに送信されるステップと、
を更に含む、請求項11に記載の動作方法。
performing the read and write operations comprises:
When the memory device performs the read operation, in the first stage operation the read data latch circuit of the input/output data latch circuit receives data on the selected bit line pair, and in the second stage operation , the step of transmitting the data latched in the read data latch circuit to the main input/output line pair;
When the memory device performs the write operation, the write data latch circuit of the input/output data latch circuit receives the write data in the first stage operation, and the write data latch circuit in the second stage operation. sending the write data latched in the circuit to the sense amplifier data latch corresponding to the selected bit line pair;
12. The method of operation of claim 11, further comprising:
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