JPH01128298A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置Info
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- JPH01128298A JPH01128298A JP62287992A JP28799287A JPH01128298A JP H01128298 A JPH01128298 A JP H01128298A JP 62287992 A JP62287992 A JP 62287992A JP 28799287 A JP28799287 A JP 28799287A JP H01128298 A JPH01128298 A JP H01128298A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
- G06F11/1008—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
- G06F11/1064—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices in cache or content addressable memories
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F12/00—Accessing, addressing or allocating within memory systems or architectures
- G06F12/02—Addressing or allocation; Relocation
- G06F12/08—Addressing or allocation; Relocation in hierarchically structured memory systems, e.g. virtual memory systems
- G06F12/0802—Addressing of a memory level in which the access to the desired data or data block requires associative addressing means, e.g. caches
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野]
この発明は、誤り訂正手段を内蔵した半導体記憶装置に
関するものである。
関するものである。
[従来の技術]
半導体記憶装置においては、約3年間で4倍の大容量化
が進んでおり、それに伴ないα線の入射によって引き起
こされるソフトエラーの問題等が生じている。このソフ
トエラーは非固定的なビット誤りであり、これを救済す
るために、たとえば特開昭59−2300号公報等に示
された誤り削正回路内蔵の半導体記憶装置が提案されて
いる。
が進んでおり、それに伴ないα線の入射によって引き起
こされるソフトエラーの問題等が生じている。このソフ
トエラーは非固定的なビット誤りであり、これを救済す
るために、たとえば特開昭59−2300号公報等に示
された誤り削正回路内蔵の半導体記憶装置が提案されて
いる。
第2図は、従来の誤り訂正回路内蔵の半導体記憶装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
第2図において、メモリセルアレイ1は、複数行および
複数列に配列された複数のメモリセルからなる。このメ
モリセルアレイ1は、複数のブロックに分割されており
、各ブロックは複数列のメモリセルからなる。第2図に
示されるメモリセルアレイ]は4つのブロックB1〜B
4に分割されており、各ブロックB1〜B4は(m +
k )列のメモリセルからなる。mビットの情報ピッ
)・とにビットの検査ビットとからなる(m十k)ビッ
トのデータが1ワードのデータとしてメモリセルアレイ
]の各ブロックの各行に記憶される。
複数列に配列された複数のメモリセルからなる。このメ
モリセルアレイ1は、複数のブロックに分割されており
、各ブロックは複数列のメモリセルからなる。第2図に
示されるメモリセルアレイ]は4つのブロックB1〜B
4に分割されており、各ブロックB1〜B4は(m +
k )列のメモリセルからなる。mビットの情報ピッ
)・とにビットの検査ビットとからなる(m十k)ビッ
トのデータが1ワードのデータとしてメモリセルアレイ
]の各ブロックの各行に記憶される。
このメモリセルアレイ1には、行アドレス信号RAに応
じてメモリセルアレイ]の1行を選択する行デコーダ2
およびブロック選択信号BKに応じてメモリセルアレイ
1の1つのブロックを選択するブロックデコーダ3が設
けられている。行アドレスバッファ4は、行アドレス入
力端子5に与えられる行アドレス信号RAを適宜行デコ
ーダ2に与えるものであり、列アドレスバッファ6は、
列アドレス入力端子7に与えられる列アドレス信号GA
の一部をブロック選択信号BKとしてブロックデコーダ
3に与え、列アドレス信号CAの残りをビット選択信号
BIとして後述する1/mデコーダ]1に与えるもので
ある。
じてメモリセルアレイ]の1行を選択する行デコーダ2
およびブロック選択信号BKに応じてメモリセルアレイ
1の1つのブロックを選択するブロックデコーダ3が設
けられている。行アドレスバッファ4は、行アドレス入
力端子5に与えられる行アドレス信号RAを適宜行デコ
ーダ2に与えるものであり、列アドレスバッファ6は、
列アドレス入力端子7に与えられる列アドレス信号GA
の一部をブロック選択信号BKとしてブロックデコーダ
3に与え、列アドレス信号CAの残りをビット選択信号
BIとして後述する1/mデコーダ]1に与えるもので
ある。
また、このメモリセルアレイ1には検査ビット発生回路
8、誤り訂正回路9およびレジスタ1゜が接続されてい
る。検査ビット発生回路8は、mビットの情報ビットの
誤りを検出および訂正するためのにビットの検査ビット
を生成するものである。誤り訂正回路9は、検査ビット
に基づいて情報ビットの誤りを検出し、誤りがある場合
にはその誤りを訂正するものである。レジスタ10には
1ワードのデータが一時的に記憶される。1/mデコー
ダ11は、列アドレスバッファ6から与えられるビット
選択信号Blに応じてmビットの情報ビットのうち1ビ
ットを選択してデータ入出力端子12に導出するかある
いはデータ入出力端子12へ与えられる1ビットのデー
タをビット選択信号BIに応じてレジスタ]0のいずれ
か1ビットに与えるものである。
8、誤り訂正回路9およびレジスタ1゜が接続されてい
る。検査ビット発生回路8は、mビットの情報ビットの
誤りを検出および訂正するためのにビットの検査ビット
を生成するものである。誤り訂正回路9は、検査ビット
に基づいて情報ビットの誤りを検出し、誤りがある場合
にはその誤りを訂正するものである。レジスタ10には
1ワードのデータが一時的に記憶される。1/mデコー
ダ11は、列アドレスバッファ6から与えられるビット
選択信号Blに応じてmビットの情報ビットのうち1ビ
ットを選択してデータ入出力端子12に導出するかある
いはデータ入出力端子12へ与えられる1ビットのデー
タをビット選択信号BIに応じてレジスタ]0のいずれ
か1ビットに与えるものである。
次に、この誤り訂正回路内蔵の半導体記憶装置の動作を
説明する。
説明する。
データの続出時には、行アドレス信号RAおよび列アド
レス信号CAによってメモリセルアレイ1の1ビットが
アクセスされると、その1ビットを含む]ワードのデー
タが行デコーダ2およびブロックデコーダ3により選択
され、誤り訂正回路9に転送される。誤り訂正回路9は
、1ワードのデータに含まれるにビットの検査ビットに
基づいてmビットの情報ビットの誤りの有無を検出し、
情報ビットに誤りがある場合には、その誤りを訂正し、
1/mデコーダ11に転送する。1/mデコーダ11は
、列アドレスバッファ6から与えられるビット選択信号
BIに応答してmビットの情報ビットのうち1ビットを
選択し、データ入出力端子12に導出する。
レス信号CAによってメモリセルアレイ1の1ビットが
アクセスされると、その1ビットを含む]ワードのデー
タが行デコーダ2およびブロックデコーダ3により選択
され、誤り訂正回路9に転送される。誤り訂正回路9は
、1ワードのデータに含まれるにビットの検査ビットに
基づいてmビットの情報ビットの誤りの有無を検出し、
情報ビットに誤りがある場合には、その誤りを訂正し、
1/mデコーダ11に転送する。1/mデコーダ11は
、列アドレスバッファ6から与えられるビット選択信号
BIに応答してmビットの情報ビットのうち1ビットを
選択し、データ入出力端子12に導出する。
データの書込時には、行アドレス信号RAおよび列アド
レス信号CAによってメモリセルアレイ1の1ビットが
アクセスされると、その1ビットを含む1ワードのデー
タが行デコーダ2およびブロックデコーダ3により選択
され、レジスタ10に転送される。そして、1 / m
デコーダ11は、列アドレスバッファ6により与えられ
るビット選択信号BIに応答してデータ入出力端子12
に与えられる1ビットのデータをレジスタ10のいずれ
か1ビットに転送する。これにより、レジスタ10に記
憶されたデータの情報ビットのうち1ビットが書換えら
れる。この書換えられたビットを含む情報ビットは、行
デコーダ2およびブロックデコーダ3により選択される
ブロックの1行に転送されるとともに、検査ビット発生
回路8にも転送される。検査ビット発生回路は、mビッ
トの情報ビットに基づいてにビットの検査ビットを生成
する。この検査ビットは、対応する情報ビットと同じブ
ロックの同じ行に転送される。
レス信号CAによってメモリセルアレイ1の1ビットが
アクセスされると、その1ビットを含む1ワードのデー
タが行デコーダ2およびブロックデコーダ3により選択
され、レジスタ10に転送される。そして、1 / m
デコーダ11は、列アドレスバッファ6により与えられ
るビット選択信号BIに応答してデータ入出力端子12
に与えられる1ビットのデータをレジスタ10のいずれ
か1ビットに転送する。これにより、レジスタ10に記
憶されたデータの情報ビットのうち1ビットが書換えら
れる。この書換えられたビットを含む情報ビットは、行
デコーダ2およびブロックデコーダ3により選択される
ブロックの1行に転送されるとともに、検査ビット発生
回路8にも転送される。検査ビット発生回路は、mビッ
トの情報ビットに基づいてにビットの検査ビットを生成
する。この検査ビットは、対応する情報ビットと同じブ
ロックの同じ行に転送される。
なお、誤り訂正回路内蔵の半導体記憶装置については、
上記の公報の他に、たとえは、i EEEJourna
、1 of 5olid−8tate C1rc
uits、vol、 5C−19゜pp、627−
633,0ctober 1.984、IEEE
Journal of 5olid−3tate
C1rcuits、vol、5C−20,pT)、9
58−963,0ctober 1985等に記載さ
れている。また、誤り訂正コードについては、IBM
J、RES、DEVELOP、vol、28.No、
2. pT)、124−134.March 19
84に記載されている。
上記の公報の他に、たとえは、i EEEJourna
、1 of 5olid−8tate C1rc
uits、vol、 5C−19゜pp、627−
633,0ctober 1.984、IEEE
Journal of 5olid−3tate
C1rcuits、vol、5C−20,pT)、9
58−963,0ctober 1985等に記載さ
れている。また、誤り訂正コードについては、IBM
J、RES、DEVELOP、vol、28.No、
2. pT)、124−134.March 19
84に記載されている。
ここでは、検査ビットの生成方法および誤り訂正方法の
基本的な原理の一例について説明する。
基本的な原理の一例について説明する。
第3A図に示すように、16ビットの情報ピッ1・が4
×4のマトリクス状に配置される。横1行の合計が偶数
である場合にはその行の右側に0が配置され、横1行の
合計が奇数である場合にはその行の右側に1が配置され
る。また、縦1列の合計が偶数である場合にはその列の
下側に0が配置され、縦1列の合計が奇数である場合に
はその列の下側に1が配置される。このようにしてマト
リクス状の情報ビットの右側および下側に配置されたビ
ットが検査ビットとして用いられる。
×4のマトリクス状に配置される。横1行の合計が偶数
である場合にはその行の右側に0が配置され、横1行の
合計が奇数である場合にはその行の右側に1が配置され
る。また、縦1列の合計が偶数である場合にはその列の
下側に0が配置され、縦1列の合計が奇数である場合に
はその列の下側に1が配置される。このようにしてマト
リクス状の情報ビットの右側および下側に配置されたビ
ットが検査ビットとして用いられる。
たとえば、第3B図に示すように、第3行目の第3列目
のビットが1から0に変化したとする。
のビットが1から0に変化したとする。
この場合、3行目の合計は奇数であるからこの行に誤り
がなければ検査ビットは1となっていなければならない
。しかし、検査ビットは0となっているので、この行の
いずれかのビットが誤っていることになる。また、第3
列目の合計は奇数であるからこの列に誤りがなければ検
査ビットは1となっていなければならない。しかし、検
査ビットは0となっているので、この列のいずれかのビ
ットが誤っていることになる。この結果、3行目および
3列目の交点のビットが誤っていることが検出される。
がなければ検査ビットは1となっていなければならない
。しかし、検査ビットは0となっているので、この行の
いずれかのビットが誤っていることになる。また、第3
列目の合計は奇数であるからこの列に誤りがなければ検
査ビットは1となっていなければならない。しかし、検
査ビットは0となっているので、この列のいずれかのビ
ットが誤っていることになる。この結果、3行目および
3列目の交点のビットが誤っていることが検出される。
したがって、このビットを0から1に反転させることに
よって誤りが訂正される。
よって誤りが訂正される。
[発明が解決しようとする問題点]
上記の従来の半導体記憶装置においては、データの続出
時にはそのデータが誤り訂正回路9を通り、データの書
込時にはそのデータが検査ビット発生回路8を通るので
、アクセス時間やサイクル時間が増加するという問題点
があった。
時にはそのデータが誤り訂正回路9を通り、データの書
込時にはそのデータが検査ビット発生回路8を通るので
、アクセス時間やサイクル時間が増加するという問題点
があった。
なお、第1のメモリセルアレイに加え、高速にアクセス
可能な第2のメモリセルアレイを備えた半導体記憶装置
が、米国特許No、4,577゜293に示されている
。し7かし、この半導体記憶装置においては、データに
誤りが生じた場合にそれを訂正することができないとい
う問題点がある。
可能な第2のメモリセルアレイを備えた半導体記憶装置
が、米国特許No、4,577゜293に示されている
。し7かし、この半導体記憶装置においては、データに
誤りが生じた場合にそれを訂正することができないとい
う問題点がある。
この発明の主たる目的は、アクセス時間が短くしかも信
頼性の高い半導体記憶装置を提供することである。
頼性の高い半導体記憶装置を提供することである。
[問題点を解決するための手段]
この発明に係る半導体記憶装置は、複数ビット= 11
− からなる情報ビットとその情報ビットの誤りを検出およ
び訂正するための検査ビットを記憶する半導体記憶装置
であって、情報ビットに基づき検査ビットを生成する検
査ビット発生手段、情報ビットおよび検査ビット発生手
段により生成された検査ビットを複数組記憶するための
第1の記憶手段、情報ビットの誤りをそれに対応する検
査ビットを用いて検出しかつ訂正する誤り訂正手段、第
1の記憶手段に記憶されている情報ビットおよびそれに
対応する検査ビットを誤り訂正手段に転送する第1の転
送手段、第1の記憶手段よりも高速にアクセス可能でか
つ情報ビットの或るものを記憶するための第2の記憶手
段、および誤り訂正手段により誤りか訂正された情報ビ
ットを第2の記憶手段に転送する第2の転送手段を備え
たものである。
− からなる情報ビットとその情報ビットの誤りを検出およ
び訂正するための検査ビットを記憶する半導体記憶装置
であって、情報ビットに基づき検査ビットを生成する検
査ビット発生手段、情報ビットおよび検査ビット発生手
段により生成された検査ビットを複数組記憶するための
第1の記憶手段、情報ビットの誤りをそれに対応する検
査ビットを用いて検出しかつ訂正する誤り訂正手段、第
1の記憶手段に記憶されている情報ビットおよびそれに
対応する検査ビットを誤り訂正手段に転送する第1の転
送手段、第1の記憶手段よりも高速にアクセス可能でか
つ情報ビットの或るものを記憶するための第2の記憶手
段、および誤り訂正手段により誤りか訂正された情報ビ
ットを第2の記憶手段に転送する第2の転送手段を備え
たものである。
[作用]
この発明に係る半導体記憶装置においては、第1の記憶
手段に記憶されている複数組の情報ビットおよび検査ビ
ットのうち、アクセスされる頻度の高い情報ビットが、
第1の記憶手段よりも高速にアクセス可能な第2の記憶
手段に記憶されるので、通常は第2の記憶手段にアクセ
スするようにメモリシステムを構成することにより、平
均的なアクセス時間を短縮することが可能となる。また
、第1の記憶手段から第2の記憶手段へのデータの転送
時に誤り訂正手段によって誤りが訂正されるので、信頼
性の高いデータが第2の記憶手段に記憶される。
手段に記憶されている複数組の情報ビットおよび検査ビ
ットのうち、アクセスされる頻度の高い情報ビットが、
第1の記憶手段よりも高速にアクセス可能な第2の記憶
手段に記憶されるので、通常は第2の記憶手段にアクセ
スするようにメモリシステムを構成することにより、平
均的なアクセス時間を短縮することが可能となる。また
、第1の記憶手段から第2の記憶手段へのデータの転送
時に誤り訂正手段によって誤りが訂正されるので、信頼
性の高いデータが第2の記憶手段に記憶される。
[実施例]
以下1.この発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図は、この発明の一実施例による誤り訂正回路内蔵
の半導体記憶装置の構成を示すプロ・ツク図である。
の半導体記憶装置の構成を示すプロ・ツク図である。
第1図において、第1のメモリセルアレイ2]は、複数
行および複数列に配列された複数のメモリセルからなる
。この第1のメモリセルアレイ21は複数のブロックに
分割されており、各プロ・ツクは複数列のメモリセルか
らなる。第1図に示される第1のメモリセルアレイ21
は4つのプロ・ソりB1〜B4に分割されており、各ブ
ロックB1〜B4は(m十k)列のメモリセルからなる
。mビットの情報ビットとにビットの検査ビットとから
なる(m十k)ビットのデータが1ワードのデータとし
て第1のメモリセルアレイ21の各ブロックの各行に記
憶される。この第1のメモリセルアレイ21は、たとえ
ばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(ダイナ
ミックRAM)からなる。
行および複数列に配列された複数のメモリセルからなる
。この第1のメモリセルアレイ21は複数のブロックに
分割されており、各プロ・ツクは複数列のメモリセルか
らなる。第1図に示される第1のメモリセルアレイ21
は4つのプロ・ソりB1〜B4に分割されており、各ブ
ロックB1〜B4は(m十k)列のメモリセルからなる
。mビットの情報ビットとにビットの検査ビットとから
なる(m十k)ビットのデータが1ワードのデータとし
て第1のメモリセルアレイ21の各ブロックの各行に記
憶される。この第1のメモリセルアレイ21は、たとえ
ばダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(ダイナ
ミックRAM)からなる。
この第1のメモリセルアレイ21には、行アドレス信号
RAIに応じて第1のメモリセルアレイ2]の1行を選
択する行デコーダ22、ブロック選択信号B K 1に
応じて第1のメモリセルアレイ21の1つのブロックを
選択するブロックデコーダ23、および選択されたメモ
リセルのデータを検出および増幅するセンスアンプ45
が設けられている。第]のアドレスバッファ24は、第
1のアドレス入力端子41に与えられる第1のアドレス
信号A1のうち一部を行アドレス信号RAIとして行デ
コーダ22に与え、他の一部をブロック選択信号BKI
としてブロックデコーダ23に与え、残りをビット選択
信号BIIとして後述する1/mデコーダ28に与える
ものである。
RAIに応じて第1のメモリセルアレイ2]の1行を選
択する行デコーダ22、ブロック選択信号B K 1に
応じて第1のメモリセルアレイ21の1つのブロックを
選択するブロックデコーダ23、および選択されたメモ
リセルのデータを検出および増幅するセンスアンプ45
が設けられている。第]のアドレスバッファ24は、第
1のアドレス入力端子41に与えられる第1のアドレス
信号A1のうち一部を行アドレス信号RAIとして行デ
コーダ22に与え、他の一部をブロック選択信号BKI
としてブロックデコーダ23に与え、残りをビット選択
信号BIIとして後述する1/mデコーダ28に与える
ものである。
一方、第2のメモリセルアレイ31は、複数行および複
数列に配列された複数のメモリセルからなる。この第2
のメモリセルアレイ3]は、第1のメモリセルアレイ2
1より小容量でかつ高速にアクセス可能なものであり、
たとえば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ
(スタティックRAM)からなる。この第2のメモリセ
ルアレイ31は複数のブロックに分割されており、各ブ
ロックは複数列のメモリセルからなる。第1−図に示さ
れる第2のメモリセルアレイ31は4つのブロックb1
〜b4に分割されており、各ブロックb1〜b4はm列
のメモリセルからなる。第2のメモリセルアレイ31の
各ブロックの各行には、第1のメモリセルアレイ21に
記憶されている複数のデータのうちアクセスされる頻度
の高いデータの情報ビットが記憶される。
数列に配列された複数のメモリセルからなる。この第2
のメモリセルアレイ3]は、第1のメモリセルアレイ2
1より小容量でかつ高速にアクセス可能なものであり、
たとえば、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ
(スタティックRAM)からなる。この第2のメモリセ
ルアレイ31は複数のブロックに分割されており、各ブ
ロックは複数列のメモリセルからなる。第1−図に示さ
れる第2のメモリセルアレイ31は4つのブロックb1
〜b4に分割されており、各ブロックb1〜b4はm列
のメモリセルからなる。第2のメモリセルアレイ31の
各ブロックの各行には、第1のメモリセルアレイ21に
記憶されている複数のデータのうちアクセスされる頻度
の高いデータの情報ビットが記憶される。
この第2のメモリセルアレイ31には、行アト−15=
レス信号RA2に応じて第2のメモリセルアレイ31の
1行を選択する行デコーダ32および列アドレス信号C
A2に応じて第2のメモリセルアレイ31の1列を選択
する列デコーダ33が設けられている。また、この第2
のメモリセルアレイ31には、ブロック選択信号BK2
に応じて各ブロック単位でのデータ転送を行なうブロッ
ク転送ゲート34が設けられている。
1行を選択する行デコーダ32および列アドレス信号C
A2に応じて第2のメモリセルアレイ31の1列を選択
する列デコーダ33が設けられている。また、この第2
のメモリセルアレイ31には、ブロック選択信号BK2
に応じて各ブロック単位でのデータ転送を行なうブロッ
ク転送ゲート34が設けられている。
第2のアドレスバッファ35は、第2のアドレス入力端
子42に与えられる第2のアドレス信号A2のうち一部
を行アドレス信号RA2として行デコーダ32に与え、
他の一部を列アドレス信号CA2として列デコーダ33
に与え、残りの一部をブロック選択信号B K 2とし
てブロック転送ゲート34に与えるものである。
子42に与えられる第2のアドレス信号A2のうち一部
を行アドレス信号RA2として行デコーダ32に与え、
他の一部を列アドレス信号CA2として列デコーダ33
に与え、残りの一部をブロック選択信号B K 2とし
てブロック転送ゲート34に与えるものである。
第1のメモリセルアレイ21と第2のメモリセルアレイ
31との間には、検査ビット発生回路25、誤り訂正回
路26、およびレジスタ27が接続されている。検査ビ
ット発生回路25は、mビットの情報ビットの誤りを検
出および訂正するための1(ビットの検査ビットを生成
するものである。
31との間には、検査ビット発生回路25、誤り訂正回
路26、およびレジスタ27が接続されている。検査ビ
ット発生回路25は、mビットの情報ビットの誤りを検
出および訂正するための1(ビットの検査ビットを生成
するものである。
誤り訂正回路26は、検査ビットに基づいて情報ビット
の誤りを検出し、誤りがある場合にはその誤りを訂正す
るものである。レジスタ27には]ワードのデータが一
時的に記憶される。1/mデコーダ28は、第1のアド
レスバッファ24から与えられるビット選択信号BII
に応じてmビットの情報ビットのうち1ビットを選択し
て第1のデータ入出力端子43に導出するかあるいは第
1のデータ入出力端子43に与えられる1ビットのデー
タをビット選択信号BIIに応じてレジスタ27のいず
れか1ビットに与えるものである。この半導体記憶装置
においては、上記の回路が同一チップの」二に形成され
ている。
の誤りを検出し、誤りがある場合にはその誤りを訂正す
るものである。レジスタ27には]ワードのデータが一
時的に記憶される。1/mデコーダ28は、第1のアド
レスバッファ24から与えられるビット選択信号BII
に応じてmビットの情報ビットのうち1ビットを選択し
て第1のデータ入出力端子43に導出するかあるいは第
1のデータ入出力端子43に与えられる1ビットのデー
タをビット選択信号BIIに応じてレジスタ27のいず
れか1ビットに与えるものである。この半導体記憶装置
においては、上記の回路が同一チップの」二に形成され
ている。
第1のアドレス入力端子41および第2のアドレス入力
端子42には、たとえばキャッシュコントローラ40に
よりそれぞれ第1のアドレス信号A1および第2のアド
レス信号A2が与えられる。
端子42には、たとえばキャッシュコントローラ40に
よりそれぞれ第1のアドレス信号A1および第2のアド
レス信号A2が与えられる。
次に、この誤り訂正回路内蔵の半導体記憶装置の動作を
説明する。
説明する。
第2のメモリセルアレイ31には、アクセスされる頻度
の高いデータが、第1のメモリセルアレイ21がら転送
されて記憶されている。この実施例においては、第2の
メモリセルアレイ31はキ ゛ヤッシュメモリと
して用いられる。
の高いデータが、第1のメモリセルアレイ21がら転送
されて記憶されている。この実施例においては、第2の
メモリセルアレイ31はキ ゛ヤッシュメモリと
して用いられる。
キャッシュコントローラ40は、第1のメモリセルアレ
イ21の1つのメモリセルにアクセスしようとする場合
、そのメモリセルに記憶されているデータが第2のメモ
リセルアレイ3]にも記憶されているときには(キャツ
シュヒツトと呼ぶ)、第2のメモリセルアレイ31のメ
モリセルにアクセスし、第2のメモリセルアレイ31に
記憶されていないときには(キャッシュミスと呼ぶ)、
第1のメモリセルアレイ21のメモリセルにアクセスす
る。キャッシュコントローラ40は、第2のメモリセル
アレイ31に記憶されているデータに対応する第1のメ
モリセルアレイ2]に記憶されているデータのアドレス
を記憶している。
イ21の1つのメモリセルにアクセスしようとする場合
、そのメモリセルに記憶されているデータが第2のメモ
リセルアレイ3]にも記憶されているときには(キャツ
シュヒツトと呼ぶ)、第2のメモリセルアレイ31のメ
モリセルにアクセスし、第2のメモリセルアレイ31に
記憶されていないときには(キャッシュミスと呼ぶ)、
第1のメモリセルアレイ21のメモリセルにアクセスす
る。キャッシュコントローラ40は、第2のメモリセル
アレイ31に記憶されているデータに対応する第1のメ
モリセルアレイ2]に記憶されているデータのアドレス
を記憶している。
読出動作においてキャツシュヒツトの場合には、キャッ
シュコントローラ40は第2のメモリセルアレイ31に
対してアクセスを行なう。この場合、行デコーダ32お
よび列デコーダ33は、それぞれ行アドレス信号RA2
および列アドレス信号CA2に応じてメモリセルアレイ
31のメモリセルを選択する。そして、その選択された
メモリセルから1ビットの情報が第2のデータ入出力端
子44に導出される。この場合のアクセス時間は、第2
のメモリセルアレイ31のアクセス時間tA2に等しい
。
シュコントローラ40は第2のメモリセルアレイ31に
対してアクセスを行なう。この場合、行デコーダ32お
よび列デコーダ33は、それぞれ行アドレス信号RA2
および列アドレス信号CA2に応じてメモリセルアレイ
31のメモリセルを選択する。そして、その選択された
メモリセルから1ビットの情報が第2のデータ入出力端
子44に導出される。この場合のアクセス時間は、第2
のメモリセルアレイ31のアクセス時間tA2に等しい
。
読出動作においてキャッシュミスの場合には、キャッシ
ュコントローラ40は第1のメモリセルアレイ21に対
してアクセスを行なう。この場合、行デコーダ22およ
びブロックデコーダ23は、それぞれ行アドレス信号R
A1およびブロック選択信号BKIに応じて第1のメモ
リセルアレイ21の1つのブロックの1行を選択し、そ
こに記憶されている1ワードのデータを誤り訂正回路2
6に転送する。誤り訂正回路26は、1ワードのデータ
に含まれるにビットの検査ビットに基づいてmビットの
情報ビットの誤りの有無を検出し、情報ビットに誤りが
ある場合には、その誤りを訂正し、1/mデコーダ28
に転送すると同時に、その1ワードのデータのうちmビ
ットの情報ビットを第2のメモリセルアレイ31に転送
する。1/mデコーダ28は、ビット選択信号BIIに
応じてmビットの情報ビットのうち1ビットを選択し、
第1のデータ入出力端子43に導出する。誤り訂正回路
26から第2のメモリセルアレイ31に転送されたmビ
ットの情報ビットは、行デコーダ32およびブロック転
送ゲート34により選択されたブロックの1行に記憶さ
れる。この場合のアクセス時間は、第1のメモリセルア
レイ21のアクセス時間t^、と誤り訂正に要する時間
tECCとの合計となる。
ュコントローラ40は第1のメモリセルアレイ21に対
してアクセスを行なう。この場合、行デコーダ22およ
びブロックデコーダ23は、それぞれ行アドレス信号R
A1およびブロック選択信号BKIに応じて第1のメモ
リセルアレイ21の1つのブロックの1行を選択し、そ
こに記憶されている1ワードのデータを誤り訂正回路2
6に転送する。誤り訂正回路26は、1ワードのデータ
に含まれるにビットの検査ビットに基づいてmビットの
情報ビットの誤りの有無を検出し、情報ビットに誤りが
ある場合には、その誤りを訂正し、1/mデコーダ28
に転送すると同時に、その1ワードのデータのうちmビ
ットの情報ビットを第2のメモリセルアレイ31に転送
する。1/mデコーダ28は、ビット選択信号BIIに
応じてmビットの情報ビットのうち1ビットを選択し、
第1のデータ入出力端子43に導出する。誤り訂正回路
26から第2のメモリセルアレイ31に転送されたmビ
ットの情報ビットは、行デコーダ32およびブロック転
送ゲート34により選択されたブロックの1行に記憶さ
れる。この場合のアクセス時間は、第1のメモリセルア
レイ21のアクセス時間t^、と誤り訂正に要する時間
tECCとの合計となる。
書込動作においてキャツシュヒツトの場合には、第1の
データ入出力端子43を介して1 / mデコーダ28
に1ビットのデータが与えられる。第1のメモリセルア
レイ21において行デコーダ22およびブロックデコー
ダ23により選択された1ワードのデータがレジスタ2
7に読出される。17mデコーダ28はビット選択信号
BIIに応じてレジスタ27に記憶されているデータの
情報ビットの1ビットを新しいデータにより書換え、[
nビットの情報ビットを検査ビット発生回路25に転送
するとともに第1のメモリセルアレイ21および第2の
メモリセルアレイ3]にも転送する。
データ入出力端子43を介して1 / mデコーダ28
に1ビットのデータが与えられる。第1のメモリセルア
レイ21において行デコーダ22およびブロックデコー
ダ23により選択された1ワードのデータがレジスタ2
7に読出される。17mデコーダ28はビット選択信号
BIIに応じてレジスタ27に記憶されているデータの
情報ビットの1ビットを新しいデータにより書換え、[
nビットの情報ビットを検査ビット発生回路25に転送
するとともに第1のメモリセルアレイ21および第2の
メモリセルアレイ3]にも転送する。
検査ビット発生回路25は、mビットの情報ビットに基
づいてにビットの新たな検査ビットを生成し、第1のメ
モリセルアレイ21の対応する情報ビットと同じブロッ
クの同じ行に書込む。
づいてにビットの新たな検査ビットを生成し、第1のメ
モリセルアレイ21の対応する情報ビットと同じブロッ
クの同じ行に書込む。
書込動作においてキャッシュミスの場合には、新たな情
報ビットが第1のメモリセルアレイ21にのみ書込まれ
る以外は、キャツシュヒツトの場合と同様である。書込
時のアクティブな時間は、キャツシュヒツトおよびキャ
ッシュミスにかかわらず、tAT +tEccとなる。
報ビットが第1のメモリセルアレイ21にのみ書込まれ
る以外は、キャツシュヒツトの場合と同様である。書込
時のアクティブな時間は、キャツシュヒツトおよびキャ
ッシュミスにかかわらず、tAT +tEccとなる。
次に、たとえば、第1のメモリセルアレイ21としてア
クセス時間tAIが1−0 ’On s e cでサイ
クル時間t。1が200n s e cであるダイナミ
ックRAMを使用し、第2のメモリセルアレイ31とし
てアクセス時間tA2およびサイクル時間tc2が共に
30nsecであるスタティックRAMを使用し、誤り
訂正に要する時間tEccが20nsecである場合を
考える。ここで、サイクル時間t。1はアクセス時間t
AIとプリチャージ時間tP との合計である。
クセス時間tAIが1−0 ’On s e cでサイ
クル時間t。1が200n s e cであるダイナミ
ックRAMを使用し、第2のメモリセルアレイ31とし
てアクセス時間tA2およびサイクル時間tc2が共に
30nsecであるスタティックRAMを使用し、誤り
訂正に要する時間tEccが20nsecである場合を
考える。ここで、サイクル時間t。1はアクセス時間t
AIとプリチャージ時間tP との合計である。
ダイナミックRAMの容量とスタティックRAMの容量
を最適に選択すれば、キャツシュヒツト率は、システム
の構成やプログラムによっては90%以上を得ることか
できる。
を最適に選択すれば、キャツシュヒツト率は、システム
の構成やプログラムによっては90%以上を得ることか
できる。
また、続出と書込の比率は一般に3対1程度と言われ、
キャツシュヒツト率を90%とした場合の平均サイクル
時間くt。〉は次式のようになる。
キャツシュヒツト率を90%とした場合の平均サイクル
時間くt。〉は次式のようになる。
<tc〉
X(tc++tEcc)
=0.6’X30+0.4X220
=1.8+88=106 [n5ec]したがって、こ
の半導体記憶装置の平均サイクル時間くt。〉は、サイ
クル時間が200n s eCのダイナミックRAMよ
りも47%高速となる。
の半導体記憶装置の平均サイクル時間くt。〉は、サイ
クル時間が200n s eCのダイナミックRAMよ
りも47%高速となる。
なお、−に記実流側では、読出動作においてキャッシュ
ミスの場合、情報か第1のデータ入出力端子43から出
力され同時に第2のメモリセルアレイ31に転送される
ようになっているが、情報か第2のメモリセルアレイ3
1に転送されその後節2のデータ入出力端子44から出
力されるようにしてもよい。この場合には、情報の転送
時に誤り訂正回路26により誤りの検出だけが行なわれ
訂正が行なわれないようにすると、より高速なアクセス
時間が得られることになる。
ミスの場合、情報か第1のデータ入出力端子43から出
力され同時に第2のメモリセルアレイ31に転送される
ようになっているが、情報か第2のメモリセルアレイ3
1に転送されその後節2のデータ入出力端子44から出
力されるようにしてもよい。この場合には、情報の転送
時に誤り訂正回路26により誤りの検出だけが行なわれ
訂正が行なわれないようにすると、より高速なアクセス
時間が得られることになる。
また、第1のメモリセルアレイ21としてダイナミック
RAMを用いた場合、センスアンプ45によるリフレッ
シュ時にも誤り訂正回路26により誤りの訂正が行なわ
れるようにすると、より高い信頼性が得られることにな
る。
RAMを用いた場合、センスアンプ45によるリフレッ
シュ時にも誤り訂正回路26により誤りの訂正が行なわ
れるようにすると、より高い信頼性が得られることにな
る。
[発明の効果]
以」二のようにこの発明によれは、アクセス頻度の高い
複数ビット単位の情報を第1の記憶手段から、高速にア
クセス可能な第2の記憶手段に転送−23〜 しておくことができ、かつ情報の転送時に誤り訂正か行
なわれるので、信頼性が高くかつ高速の半導体記憶装置
が得られる。
複数ビット単位の情報を第1の記憶手段から、高速にア
クセス可能な第2の記憶手段に転送−23〜 しておくことができ、かつ情報の転送時に誤り訂正か行
なわれるので、信頼性が高くかつ高速の半導体記憶装置
が得られる。
第1図はこの発明の一実施例による誤り:f正回路内蔵
半導体記憶装置の構成を示すブロック図、第2図は従来
の誤り訂正回路内蔵半導体記憶装置の構成を示すブロッ
ク図、第3A図および第3B図は検査ビットの生成方法
および誤り訂正方法の原理を説明するための図であり、
第3A図は情報ビットに誤りがない場合、第3B図は情
報ビットに誤りがある場合を示している。 図において、21は第1のメモリセルアレイ、22は行
デコーダ、23はブロックデコーダ、24は第1のアド
レスバッファ、25は検査ビット発生回路、26は誤り
訂正回路、27はレジスタ、28は1/mデコーダ、3
]は第2のメモリセルアレイ、32は行デコーダ、33
は列デコーダ、34はブロック転送ゲート、35は第2
のアドレスバッファ、40はキャッシュコントローラ、
41は第1のアドレス入力端子、42は第2のアドレス
入力端子、43は第1のデータ入出力端子、44は第2
のデータ入出力端子、45はセンスアンプである。 なお、各図中、同一ね号は同一または相当部分を示す。
半導体記憶装置の構成を示すブロック図、第2図は従来
の誤り訂正回路内蔵半導体記憶装置の構成を示すブロッ
ク図、第3A図および第3B図は検査ビットの生成方法
および誤り訂正方法の原理を説明するための図であり、
第3A図は情報ビットに誤りがない場合、第3B図は情
報ビットに誤りがある場合を示している。 図において、21は第1のメモリセルアレイ、22は行
デコーダ、23はブロックデコーダ、24は第1のアド
レスバッファ、25は検査ビット発生回路、26は誤り
訂正回路、27はレジスタ、28は1/mデコーダ、3
]は第2のメモリセルアレイ、32は行デコーダ、33
は列デコーダ、34はブロック転送ゲート、35は第2
のアドレスバッファ、40はキャッシュコントローラ、
41は第1のアドレス入力端子、42は第2のアドレス
入力端子、43は第1のデータ入出力端子、44は第2
のデータ入出力端子、45はセンスアンプである。 なお、各図中、同一ね号は同一または相当部分を示す。
Claims (6)
- (1)複数ビットからなる情報ビットおよびその情報ビ
ットの誤りを検出および訂正するために用いる検査ビッ
トを記憶する半導体記憶装置であって、 前記情報ビットに基づき前記検査ビットを生成する検査
ビット発生手段、 前記情報ビットおよび前記検査ビット発生手段により生
成された前記検査ビットを複数組記憶するための第1の
記憶手段、 前記情報ビットの誤りをそれに対応する前記検査ビット
を用いて検出しかつ訂正する誤り訂正手段、 前記第1の記憶手段に記憶されている前記情報ビットお
よびそれに対応する前記検査ビットを前記誤り訂正手段
に転送する第1の転送手段、前記第1の記憶手段よりも
高速にアクセス可能であり、かつ前記情報ビットの或る
ものを記憶するための第2の記憶手段、および 前記誤り訂正手段により誤りが訂正された前記情報ビッ
トを前記第2の記憶手段に転送する第2の転送手段を備
えた半導体記憶装置。 - (2)前記第1の記憶手段は、複数行および複数列に配
列された複数のメモリセルからなりかつ第1の複数のブ
ロックに分割され、前記各ブロックは複数列のメモリセ
ルからなり、前記各情報ビットおよびそれに対応する前
記各検査ビットは前記いずれかのブロックのいずれかの
行に記憶され、 前記第2の記憶手段は、複数行および複数列に配列され
た第2の複数のメモリセルからなりかつ複数のブロック
に分割され、前記各ブロックは複数列のメモリセルから
なり、前記各情報ビットは前記いずれかのブロックのい
ずれかの行に記憶され、 前記第2の複数は前記第1の複数よりも少なく、前記第
1の転送手段は、前記第1の記憶手段の1行を選択する
ための第1の行選択手段および前記第1の記憶手段の1
つのブロックを選択するための第1のブロック選択手段
を含み、 前記第2の転送手段は、前記第2の記憶手段の1行を選
択するための第2の行選択手段および前記第2の記憶手
段の1つのブロックを選択するための第2のブロック選
択手段を含む特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装
置。 - (3)前記各情報ビットのうち1ビットを選択するため
のビット選択手段、および 前記第2の記憶手段の1列を選択するための列選択手段
をさらに備えた特許請求の範囲第1項または第2項記載
の半導体記憶装置。 - (4)前記ビット選択手段に対して1ビットの情報を入
力しまたは出力するための第1の入出力端子、および 前記第2の行選択手段および前記列選択手段により選択
された前記第2の記憶手段におけるメモリセルに対して
情報の入力または出力をするための第2の入出力端子を
さらに備えた特許請求の範囲第3項記載の半導体記憶装
置。 - (5)前記第1の記憶手段に含まれるメモリセルはダイ
ナミック型メモリセルからなり、前記第2の記憶手段に
含まれるメモリセルはスタティック型メモリセルからな
る特許請求の範囲第2項ないし第4項のいずれかに記載
の半導体記憶装置。 - (6)前記第1の記憶手段は、前記各メモリセルのリフ
レッシュを行なうリフレッシュ手段をさらに備え、 前記誤り訂正手段は、前記リフレッシュ手段によるメモ
リセルのリフレッシュ時に情報ビットの誤りの検出およ
び訂正を行なう特許請求の範囲第1項ないし第5項のい
ずれかに記載の半導体記憶装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62287992A JPH0821238B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 半導体記憶装置 |
US07/254,233 US4953164A (en) | 1987-11-12 | 1988-10-06 | Cache memory system having error correcting circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62287992A JPH0821238B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 半導体記憶装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6285050A Division JP2627491B2 (ja) | 1994-11-18 | 1994-11-18 | 半導体記憶装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01128298A true JPH01128298A (ja) | 1989-05-19 |
JPH0821238B2 JPH0821238B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=17724398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62287992A Expired - Fee Related JPH0821238B2 (ja) | 1987-11-12 | 1987-11-12 | 半導体記憶装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4953164A (ja) |
JP (1) | JPH0821238B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH07169297A (ja) * | 1994-11-18 | 1995-07-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体記憶装置 |
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- 1988-10-06 US US07/254,233 patent/US4953164A/en not_active Expired - Lifetime
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JPH0821238B2 (ja) | 1996-03-04 |
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