JPH01241096A - Semiconductor memory - Google Patents
Semiconductor memoryInfo
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- JPH01241096A JPH01241096A JP63068479A JP6847988A JPH01241096A JP H01241096 A JPH01241096 A JP H01241096A JP 63068479 A JP63068479 A JP 63068479A JP 6847988 A JP6847988 A JP 6847988A JP H01241096 A JPH01241096 A JP H01241096A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、情報処理装置に用いられる半導体メモリに関
し、特に記憶保持のためにリフレッシュ動作を必要とす
るダイナミック型メモリセルを用いた半導体メモリに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory used in an information processing device, and more particularly to a semiconductor memory using dynamic memory cells that require a refresh operation for memory retention. .
従来、この種の半導体メモリは、第2図のようなMOS
トランジスタ20と蓄電器21から成るダイナミック型
メモリセルを用いている。同図においてMOS)ランジ
スタ2oは蓄電器21への情報の書込みまたは読出し時
にワード線23をハイレベルにすることによりオンとな
り、ゲイジ。Conventionally, this type of semiconductor memory is a MOS as shown in Figure 2.
A dynamic memory cell consisting of a transistor 20 and a capacitor 21 is used. In the figure, the MOS transistor 2o is turned on by setting the word line 23 to a high level when writing or reading information to the capacitor 21, and the gauge is set.
ト線24の情報を蓄電器21へ書込むが、蓄電器21か
らの情報をデイジット線24へ読出す。このようなダイ
ナミック型メモリセルにおいては、蓄電器21へ情報を
記憶しているためMOS)ランジスタ20の漏洩電流な
どによりある期間経過すると情報を失なってしまう。こ
れを避けるため一定期間すなわちメモリセルの保持時間
ごとに蓄電器21の情報を読出した後再度書込むいわゆ
るリフレッシュ動作を行っている。このような、ダィナ
ミック型メモリセルを用いた半導体メモリは第3図のよ
うな構成をしている。第3図において、アドレスセレク
タ1は外部からのアドレス信号ADDとリフレッシュア
ドレスカウンタ5からのリフレッシュアドレス信号のう
ちいずれか一方を出力し、ロウアドレスデコーダ2は複
数個のダイナミックメモリセルから成りロウとカラムに
マトリクス状に配置されたダイナミック型メモリアレイ
3の複数個のロウのうちのいずれか1個を選択し、カラ
ムアドレスデコーダ4は複数個のカラムとうちのいずれ
か1個を選択し、センスアンプ6はダイナミック型メモ
リセルアレイ3からの微少信号を増幅し、人出力バッフ
ァ7は書込み時には外部からの書込みデータをセンスア
ンプ6に与え読出し時にはダイナミック型メモリセルア
レイ3からの読出し情報をセンスアンプ6を介して外部
へ読出す双方向型バッファ回路である。またリフレッシ
ュアドレスカウンタ5はダイナミック型メモリセルアレ
イ3のロウの数に対応したビット数(例えばロウの数が
512個の場合9ビツト)を有する2進カウンタであり
、外部からのリフレッシュ信号REFが入力されるごと
に+1ずつカウントアツプする。The information on the digit line 24 is written to the capacitor 21, but the information from the capacitor 21 is read to the digit line 24. In such a dynamic memory cell, since information is stored in the capacitor 21, the information is lost after a certain period of time due to leakage current of the MOS transistor 20 or the like. In order to avoid this, a so-called refresh operation is performed in which the information in the capacitor 21 is read out and then rewritten at fixed intervals, that is, every memory cell retention time. A semiconductor memory using such a dynamic memory cell has a structure as shown in FIG. In FIG. 3, an address selector 1 outputs either an external address signal ADD or a refresh address signal from a refresh address counter 5, and a row address decoder 2 is composed of a plurality of dynamic memory cells for rows and columns. The column address decoder 4 selects one of the plurality of rows of the dynamic memory array 3 arranged in a matrix, the column address decoder 4 selects one of the plurality of columns, and the sense amplifier 6 amplifies the minute signal from the dynamic memory cell array 3, and the human output buffer 7 provides write data from the outside to the sense amplifier 6 during writing, and transmits read information from the dynamic memory cell array 3 through the sense amplifier 6 during reading. This is a bidirectional buffer circuit that reads data to the outside. The refresh address counter 5 is a binary counter having a number of bits corresponding to the number of rows in the dynamic memory cell array 3 (for example, 9 bits when the number of rows is 512), and receives an external refresh signal REF. Counts up by +1 each time.
上記従来の半導体メモリでは、ダイナミック型メモリセ
ルの記憶保持時間以内にダイナミック型メモリセル3を
構成している全てのメモリセルをリフレッシュする必要
があり、外部からのリフレッシュ動作間隔にダイナミッ
ク型メモリセルアレイ3のロウ数を掛けた時間がダイナ
ミックメモリセルの記憶保持時間以内になるようにして
いた。In the conventional semiconductor memory described above, it is necessary to refresh all the memory cells forming the dynamic memory cell 3 within the memory retention time of the dynamic memory cell, and the dynamic memory cell array 3 needs to be refreshed within the memory retention time of the dynamic memory cell. The time multiplied by the number of rows is made to be within the memory retention time of the dynamic memory cell.
例えば記憶保持時間8ms、ロウ数512の場合、15
.6μS以内となる。For example, if the memory retention time is 8 ms and the number of rows is 512, 15
.. It will be within 6 μS.
一般に、ダイナミック型メモリセルの記憶N1時間は製
造バラツキにより、出来上った個々の半導体メモリで大
きく変動し製造上の製品で許容される値の記憶保持時間
以内でリフレッシュ動作を行うよう規定していた。従っ
て上記値より大部分の半導体メモリは記憶保持時間が大
きく、ダイナミック型メモリセルの実力値よりはるかに
短かい期間にリフレッシュ動作を行っていた。また、記
憶保持時間は使用状態での温度により大きく変化するが
温度の変化に応じて外部からのリフレッシュ動作周期を
変えることが複雑な回路となるため用いられていなかっ
た。In general, the memory N1 time of a dynamic memory cell varies greatly for each individual semiconductor memory due to manufacturing variations, and it is stipulated that the refresh operation should be performed within the memory retention time allowed for the manufactured product. Ta. Therefore, most semiconductor memories have a longer memory retention time than the above value, and refresh operations are performed in a much shorter period than the actual value of dynamic memory cells. Furthermore, although the memory retention time varies greatly depending on the temperature in use, changing the refresh operation cycle from the outside in response to changes in temperature requires a complicated circuit, so it has not been used.
上述した従来の半導体メモリでは、リフレッシュ動作の
周期を一定として使用していたため、個々の半導体メモ
リにおけるダイナミック型メモリセルの記憶保持時間の
実力値より大幅に短かい周期でリフレッシュ動作をして
おり、このため特に記憶保持動作のみを行う際の消費電
力が大幅に大きいという欠点があった。In the conventional semiconductor memory described above, the refresh operation cycle is constant, so the refresh operation is performed at a cycle that is significantly shorter than the actual value of the memory retention time of the dynamic memory cell in each semiconductor memory. For this reason, there is a drawback in that power consumption is significantly large, especially when performing only a memory retention operation.
上述した従来の半導体メモリではリフレッシュ周期が固
定であったのに対し、本発明は判定用メモリセル、判定
用センスアンプ及びリフレッシュ制御回路を付加して判
定用メモリセルの記憶保持時間に応じてリフレッシュ周
期発生回路のリフレッシュ周期を自動的に変化出来るよ
う構成しているところに相違点を有する。In the conventional semiconductor memory described above, the refresh period was fixed, but in the present invention, a memory cell for judgment, a sense amplifier for judgment, and a refresh control circuit are added to refresh the memory according to the memory retention time of the memory cell for judgment. The difference is that the refresh period of the period generating circuit is configured to be automatically changed.
本発明の半導体メモリは情報を記憶する複数個のダイナ
ミック型メモリと、該ダイナミック型メモリセルより予
め定めた割合だけ記憶保持時間の短かい少なくとも1個
の判定用メモリセルと、内部でリフレッシュ動作を行う
際のリフレッシュ周期発生回路と、前記判定用メモリセ
ルからの出力に基づきリフレッシュ周期発生回路のリフ
レッシュ周期を制御するリフレッシュ周期制御回路とを
含む。The semiconductor memory of the present invention includes a plurality of dynamic type memories that store information, at least one determination memory cell whose memory retention time is shorter by a predetermined percentage than the dynamic type memory cells, and an internal refresh operation. The refresh cycle generation circuit includes a refresh cycle generation circuit for performing the determination, and a refresh cycle control circuit that controls the refresh cycle of the refresh cycle generation circuit based on the output from the determination memory cell.
次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示すプロ、り図である。第
1図において第2図と同様の機能及び動作を行う回路に
は同一の番号を附し、説明を省略する。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, circuits that perform the same functions and operations as those in FIG. 2 are given the same numbers, and their explanations will be omitted.
第1図において判定用メモリセル8は情報を記憶するダ
イナミック型メモリセルアレイ3の記憶保持時間より半
導体メモリ内の特性バラツキ分だけ記憶保持時間を短か
くなるように例えば蓄電器の静電容量を小さくしたメモ
リセルであり、判定用センスアンプ9は判定用メモリセ
ル8からの微少信号を通常使用するレベルまで増幅し、
リフレッシュ周期制御回路10は判定用センスアンプ9
の出力に応じてリフレッシュ周期発生回路11のリフレ
ッシュ周期を変化し、リフレッシュモードセレクタ12
は外部からのリフレッシュ信号REFに応じてリフレッ
シュ動作を行うかリフレッシュ周期発生回路の出力に応
じてリフレッシュ動作を行うかをリフレッシュモード信
号RFMに基づき切換えるためにある。判定用メモリセ
ル8にはリフレッシュ動作を行うごとに以前の情報を読
出し、予め定めたレベル例えばハイレベルを書込む。従
ってリフレッシュ動作ごとに以前書込んだハイレベルが
誤りなく読出せるか否かを判定用センスアンプ9及びリ
フレッシュ周期制御回路10により判定してリフレッシ
ュ周期発生回路11のリフレッシュ周期を制御する。In FIG. 1, the determination memory cell 8 is constructed by, for example, reducing the capacitance of the capacitor so that the memory retention time is shorter than the memory retention time of the dynamic memory cell array 3 that stores information by the amount of characteristic variation within the semiconductor memory. The judgment sense amplifier 9 amplifies the minute signal from the judgment memory cell 8 to a normally used level.
The refresh period control circuit 10 includes a judgment sense amplifier 9
The refresh cycle of the refresh cycle generating circuit 11 is changed according to the output of the refresh cycle generating circuit 11, and the refresh cycle of the refresh cycle generating circuit 11 is changed according to the output of
is provided to switch based on the refresh mode signal RFM whether the refresh operation is performed in response to the external refresh signal REF or in response to the output of the refresh cycle generation circuit. Each time a refresh operation is performed, previous information is read into the determination memory cell 8, and a predetermined level, for example, a high level, is written. Therefore, in each refresh operation, the determining sense amplifier 9 and the refresh cycle control circuit 10 determine whether or not the previously written high level can be read without error, thereby controlling the refresh cycle of the refresh cycle generating circuit 11.
判定用メモリセル8から読出した情報が誤まっている場
合リフレッシュ周期を短かくし、判定用メモリセル8か
ら読出した情報が正しい場合、リフレッシュ周期を悪く
するように制御する。このような制御によりリフレッシ
ュ周期発生回路11のリフレッシュ周期は判定用メモリ
セル8の記憶保持時間に合うように常に制御されること
になる。If the information read from the judgment memory cell 8 is incorrect, the refresh cycle is shortened, and if the information read from the judgment memory cell 8 is correct, the refresh cycle is controlled to be shortened. Through such control, the refresh cycle of the refresh cycle generation circuit 11 is always controlled to match the memory retention time of the determination memory cell 8.
第4図は本発明の半導体メモリにおける他の実施例の一
部を示した図である。同図において判定用メモリセル8
を複数個使用し、これに対応して判定用センスアンプ4
1を設け、複数個の判定用メモリセルのうちいずれか1
個の読出し情報が誤った場合に論理回路42により誤っ
たとしてリフレッシュ制御回路へ出力する。このように
判定用メモリセル8を複数個用いることにより半導体メ
モリ内における記憶保持時間の精度を高めるようにして
いる。FIG. 4 is a diagram showing a part of another embodiment of the semiconductor memory of the present invention. In the figure, the memory cell for determination 8
4 sense amplifiers for judgment are used.
1, and any one of the plurality of determination memory cells
If the read information is incorrect, the logic circuit 42 determines that the read information is incorrect and outputs it to the refresh control circuit. By using a plurality of determination memory cells 8 in this way, the accuracy of the memory retention time in the semiconductor memory is improved.
以上の事からリフレッシュ周期は判定用メモリセルの記
憶保持時間に近い値に常に制御されるたメ、半導体メモ
リ内部のダイナミック型メモリセルの記憶保持時間の実
力値に応じて変化することになる。From the above, since the refresh period is always controlled to a value close to the memory retention time of the determination memory cell, it changes depending on the actual value of the memory retention time of the dynamic memory cell inside the semiconductor memory.
以上説明したように本発明は半導体メモリにおけるダイ
ナミック型メモリセルの実力値に応じてリフレッシュ動
作を行う周期を自動的に変化出来るように構成したこと
により予め定めたリフレッシュ周期よりも大幅に長い周
期となりリフレッシュ動作に必要とする消費電流を大幅
に減らすことが出来るという効果がある。As explained above, the present invention is configured to automatically change the refresh cycle according to the actual performance value of the dynamic memory cell in the semiconductor memory, so that the refresh cycle is significantly longer than the predetermined refresh cycle. This has the effect of significantly reducing the current consumption required for refresh operations.
第1図は本発明の半導体メモリを示すブロック図、第2
図はダイナミック型メモリセルの回路図、第3図は従来
の半導体メモリのブロック図、及び第4図は本発明の半
導体メモリにおける他の実施例の部を変更したブロック
図である。
1・・・・・・アドレスセレクタ、2・・・・・・ロウ
アドレスセレクタ、3・・・・・・ダイナミック型メモ
リセル、4・・・・・・カラムアドレスデコーダ、5・
・・・・・リフレッシュアドレスカウンタ、6・・・・
・・センスアンプ、7・・・・・・人出力ハッファ、8
・・団・判定用メモリセル、9.41・・・・・・判定
用センスアンプ、10・・川・リフレッシュ周期制御回
路、11・・川・リフレッシュ周期発生回路、12・・
・・・・リフレッシュモードセレクタ、20・・・・・
・MOS)ランジスタ、21・・・・・・蓄電L23,
43・・印・ワード線、24・・団・ディジッ)L42
・・・・・・論理積回路、ADD・・・・・・アドレス
信号、REF・川・・リフレッシュ信号、RFM・・団
・リフレッシュモード信号、DATA・・・・・・デー
タ信号。
代理人 弁理士 内 原 音
卒2図FIG. 1 is a block diagram showing the semiconductor memory of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram of a dynamic memory cell, FIG. 3 is a block diagram of a conventional semiconductor memory, and FIG. 4 is a partially modified block diagram of another embodiment of the semiconductor memory of the present invention. 1... Address selector, 2... Row address selector, 3... Dynamic memory cell, 4... Column address decoder, 5...
...Refresh address counter, 6...
...Sense amplifier, 7...Human output huffer, 8
... Group memory cell for judgment, 9.41... sense amplifier for judgment, 10... Refresh cycle control circuit, 11... Refresh cycle generation circuit, 12...
...Refresh mode selector, 20...
・MOS) transistor, 21...Electricity storage L23,
43...mark/word line, 24...dan/digit) L42
......AND circuit, ADD...address signal, REF...refresh signal, RFM...group refresh mode signal, DATA...data signal. Agent Patent Attorney Uchihara Otoshi 2nd grade
Claims (1)
ミック型メモリセルを用いた半導体メモリにおいて、情
報を記憶する複数個のダイナミック型メモリセルと、該
ダイナミック型メモリセルより予め定めた割合だけ記憶
保持時間の短かい少なくとも11回の判定用メモリセル
と、内部でリフレッシュ動作を行う際のリフレッシュ周
期発生回路と、前記判定用メモリセルからの出力に基づ
きリフレッシュ周期発生回路のリフレッシュ周期を制御
するリフレッシュ周期制御回路とを含む半導体メモリ。In a semiconductor memory using dynamic memory cells that require a refresh operation for memory retention, there are a plurality of dynamic memory cells that store information, and the memory retention time is increased by a predetermined percentage from the dynamic memory cells. A short memory cell for at least 11 determinations, a refresh cycle generation circuit for performing an internal refresh operation, and a refresh cycle control circuit that controls the refresh cycle of the refresh cycle generation circuit based on the output from the determination memory cell. Semiconductor memory including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63068479A JPH01241096A (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63068479A JPH01241096A (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Semiconductor memory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01241096A true JPH01241096A (en) | 1989-09-26 |
Family
ID=13374863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63068479A Pending JPH01241096A (en) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | Semiconductor memory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01241096A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100336838B1 (en) * | 1999-06-17 | 2002-05-16 | 윤종용 | Dynamic random access memory device with refresh period selecting circuit and input/output bit width selecting circuit |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63068479A patent/JPH01241096A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100336838B1 (en) * | 1999-06-17 | 2002-05-16 | 윤종용 | Dynamic random access memory device with refresh period selecting circuit and input/output bit width selecting circuit |
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