JPH02183488A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH02183488A
JPH02183488A JP1001625A JP162589A JPH02183488A JP H02183488 A JPH02183488 A JP H02183488A JP 1001625 A JP1001625 A JP 1001625A JP 162589 A JP162589 A JP 162589A JP H02183488 A JPH02183488 A JP H02183488A
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bit line
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memory cell
signal
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Toshiyuki Ogawa
小川 俊行
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    • G11C7/1075Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers for multiport memories each having random access ports and serial ports, e.g. video RAM

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は半導体記憶装置に関し、特にランダムアクセ
ス可能なメモリおよびデータレジスタを備えたデュアル
ポートメモリに関する。
[従来の技術] 第8図は、従来のデュアルポートメモリの構成を示すブ
ロック図である。デュアルポートメモリは、ランダムア
クセス可能なマトリクス状のメモリセルアレイとシリア
ルアクセス可能なデータレジスタとを備えるものであり
、たとえばビデオ用のフレームメモリに用いられる。
第8図において、メモリセルアレイ1は、512行およ
び(512x4)列に配列された複数のメモリセルを含
む。アドレスバッファ2には、外部からアドレス信号A
O〜A8が与えられる。行デコーダ3はアドレスバッフ
ァ2からアドレス信号を受け、メモリセルアレイ1内の
1行を選択する。列デコーダ4はアドレスバッファ2か
らアドレス信号を受け、メモリセルアレイ1内の4列を
選択する。行デコーダ3および列デコーダ4により選択
されたメモリセル内のデータは、センスアンプ・I10
制御回路5および!10バッファ6を介してデータ入出
力端子「に出力される。また、データ入出力端子rに与
えられた4ビツトのデータW I Oo ”” W I
 Oaは、I10バッファ6およびセンスアンプ・I1
0制御回路5を介して、行デコーダ3および列デコーダ
4により選択されたメモリセルに人力される。
一方、データレジスタ7は、1行に配列された複数のレ
ジスタからなる。データレジスタ7とメモリセルアレイ
1との間では、1行のデータの転送が行なわれる。アド
レスポインタ8には、アドレスバッファ2から与えられ
るアドレス信号がセットされる。シリアルデータセレク
タ9はアドレスポインタ8の出力を受け、データレジス
タ7の4ビツトを選択する。シリアルデータセレクタ9
は、データレジスタ7の4ビツトを順次選択するシフト
レジスタまたはアドレス信号に応答してデータレジスタ
7の4ビツトを選択するデコーダからなる。シリアルI
10バッファ10は、シリアルデータセレクタ9とデー
タ入出力端子Sとの間でシリアル人出力データ5100
〜5I03の転送を行なう。
タイミングジェネレータ11は、外部からロウ/ アドレスストローブ信号RAS、コラムアドレスストロ
ーブ信号CAS、ライトバービ・ノド/ライトイネーブ
ル信号WB/WE、データトランスファ/アウトプット
イネーブル信号DT10E、シリアルコントロール信号
SC1およびシリアルイネーブル信号SEを受け、各部
分の動作を制御するための各種タイミング信号を発生す
る。
第9図は、デュアルポートメモリに含まれるメモリセル
アレイの主要部の構成を示す回路図である。
メモリセルアレイ1には、複数のビット線対BL、BL
が配置されている。それらのビット線対BL、BLに交
差するように複数のワード線および2つのダミ・−ワー
ド線が配置されている。ff19図においては、ワード
線XO〜x3およびダミーワード線DXO,DXIが示
されている。各ワード線とビット線BLまたはビット線
■τとの交点にはメモリセルMCが設けられている。ま
た、ダミーワード線DXOとビット線BLとの交点およ
びダミーワード線DXIとビット線BLとの交点にはダ
ミーセルDCが設けられている。複数のワード線は、行
デコーダ3に接続されている。
また、各ビット線対BL、BLには、PチャネルMOS
トランジスタQl、Q2およびNチャネルMOSトラン
ジスタQ3.Q4からなるセンスアンプSAが接続され
ている。複数のセンスアンプSAがセンスアンプ部50
を構成する。各ビット線対BL、BLは、NチャネルM
OS)ランジスタQ5.Q6を介してデータ入出力線対
DIO。
DIOに接続されている。トランジスタQ5.Q6のゲ
ートには、列デコーダ4から列選択信号、が与えられる
。複数のトランジスタQ5.Q6がI10制御回路60
を構成する。一方、各ビット線対BL、BLには、Nチ
ャネルMOSトランジスタQ7.Q8からなるプリチャ
ージ回路PRが接続されている。複数のプリチャージ回
路PRがプリチャージ回路部70を構成する。
各ビット線BLには、NチャネルMOSトランジスタQ
IO〜Q12およびインバータGl、G2からなるレジ
スタDRが、NチャネルMOSトランジスタQ9を介し
て、接続されている。複数のトランジスタQ9が転送ゲ
ート12を構成する。
複数のレジスタDRがデータレジスタ7を構成する。各
レジスタDRのデータ線DL、DLは、トランジスタQ
11.Q12を介してそれぞれシリアル入出力線対SI
O,SIOに接続されている。
各レジスタDRのトランジスタQil、Q12のゲート
には、セレクタ回路SLから選択信号が与えられる。複
数のセレクタ回路SLがシリアルデータセレクタ9を構
成する。
次に、第10図および第11図のタイミングチャートを
参照しながら、第8図および第9図に示すデュアルポー
トメモリの動作について説明する。
第10図は、デュアルポートメモリのリード転送を説明
するためのタイミングチャートである。
リード転送とは、メモリセルMCから読出されたデータ
をデータレジスタ7に転送することをいう。
第10図において、時間toでは、ビット線対BL、B
では、プリチャージ回路部70により所定のプリチャー
ジ電位V[lLにプリチャージされている。このプリチ
ャージ電位Vatは、たとえば電源電位VCCの半分、
すなわち1 / 2 Ve c電位である。次に、時間
t1でイコライズ信号EQがrLJレベル(低レベル)
になると、ビット線対BL、BLはフローティング状態
になる。時間t2で行デコーダ3により複数のワード線
のうちいずれかの電位が立上げられる。たとえば、ワー
ド線XOの電位がrHJレベル(高レベル)に立上がる
。これにより、ワード線XOに接続されるメモリセルM
C内のデータが、それぞれ対応するビット線BLに読出
される。通常、ビット線の容量はメモリセルの容量の1
0倍〜20倍程度に設定されているので、ビット線BL
、BL間に100mV程度の微小な電位差が生じる。同
時に、ダミーセル読出信号RDOがrHJレベルからr
LJレベルに変化する。このダミーセル読出信号RDO
は、ワード線XOの電位がrHJレベルに変化するとき
のビット線への容量結合によるノイズを打消すために、
ワード線XOの電位と反相で変化するものである。
次に、時間t3で、センスアンプ部50に入力されるセ
ンスアンプ活性化信号SP、SNがそれぞれrHJレベ
ル、「L」レベルに徐々に変化する。これにより、各ビ
ット線対BL、BLに生じた微小な電位差が、センスア
ンプSAにより検出される。時間t4では、ビット線B
L、BLのうち一方の電位が完全にrHJレベルになり
、他方の電位が完全にrLJレベルになる。このように
して、メモリセルMCから読出されたデータの検出が完
了する。
この時点で、メモリセルMC内のデータの読出が完了す
るが、リード転送サイクルにおいては、ビット線上のデ
ータが転送ゲート12を介してデータレジスタ7に転送
される。時間t5において、レジスタ転送信号RTがr
LJレベルに変化する。
これにより、各レジスタDRにおいてデータ線DLとイ
ンバータG1の出力との間が電気的に切離される。同時
に、データ転送信号DTがrHJレベルに変化する。こ
れにより、ビット線BL上のデータが、レジスタDRの
データと競合することなく、データ線DLに転送される
。次に、時間t6で、データ転送信号DTはrLJレベ
ル、レジスタ転送信号RTはrHJレベルとなる。これ
により、ビット線BLとデータ線DLとが電気的に切離
され、各レジスタDRは安定な状態に戻る。
時間t7で、ワード線XOの電位はrLJレベルになり
、ダミーセル読出信号RDOはrHJレベルになる。こ
れにより、一連の読出動作が完了し、各メモリセルMC
には、読出されたデータが再び格納される。時間t8で
、イコライズ信号EQがrHJレベルになると、各ビッ
ト線対BL。
BLは再びプリチャージ電位Vatにプリチャージされ
る。
第11図は、デュアルポートメモリのライト転送を説明
するためのタイミングチャートである。
ライト転送とは、リード転送とは反対に、データレジス
タ7内のデータをビット線BLに転送することをいう。
各ビット線BLの容量は、レジスタDRの容量に比べて
、5〜10倍以上大きい。したがって、センスアンプS
Aの動作後にレジスタDRからビット線BLヘデータを
転送することは困難である。
そこで、通常、ライト転送においては、センスアンプS
Aの動作前にデータ転送信号DTがrHJレベルにされ
る。これにより、レジスタDRに保持されたデータによ
りビット線BL上に微小な電位差が生じた後に、センス
アンプSAが活性化される。
第11図において、時間toでは、各ビット線対BL、
BLlt、フIJ f ヤ−’)電位VaL (1/2
・VCC電位)にプリチャージされている。次に、時間
t1で、イコライズ信号EQがrLJレベルになる。こ
れにより、ビット線対BL、  BLはフローティング
状態になる。時間t2で、ワード線XOの電位およびダ
ミーセル続出信号RDOが変化すると、リード転送の場
合と同様に、各ビット線BL上にはメモリセルMCに記
憶されたデータが読出され、各ビット線BL、BL間に
微小な電位差が生じる。しかし、ライト転送においては
、リード転送とは異なり、同時にデータ転送信qDTが
rHJレベルになり、レジスタ転送信号RTはrHJレ
ベルを維持する。これにより、各レジスタDRのデータ
線DL上のデータが転送ゲート12のトランジスタQ9
を介してビット線BLに転送される。データ!!jID
Lによる電荷供給能力が、ビット線BLによる電荷供給
能力よりも強いので、結果的に、レジスタDRのデータ
による微小電位差が、ビット線BL、Br間に生じる。
時間t3で、センスアンプ活性化信号sp、sNが変化
し、各センスアンプSAが動作する。その結果、各ビッ
ト線対BL、BL上の微小電位差が増幅される。時間t
4では、ビット線対BL。
BLの一方の電位が完全にrHJレベルとなり、他方の
電位が完全に「L」レベルになり、データの検出が完了
する。
時間t5および時間t6では、リード転送の場合と同様
に、初期状態に戻る。
ところで、通常のダイナミックRAM(Random 
 Access  Memory)においては、メモリ
セル内のデータの読出時に、センスアンプによりビット
線の充放電が行なわれる。このビット線の充放電による
消費電力は、そのダイナミックRAMにおいて消費され
る電力の8〜9割を占めている。したがって、メモリセ
ルアレイおよびセンスアンプ部を2分割にしかつそれら
を別々に動作させることにより、消費電力を1/2近く
まで低減させることができる。
2ブロツクの分割動作(1/2分割動作)をするデュア
ルポートメモリの構成として、たとえば第12図に示さ
れる構成が考えられる。第12図においては、説明を簡
単にするために、プリチャージ回路部、データセレクタ
、およびI10制御回路は省略されている。また、各ブ
ロック間に接続される配線も省略されている。
第12図のデュアルポートメモリにおいては、メモリセ
ルアレイlax行デコーダ3a、列デコーダ4a、セン
スアンプ部50a1転送ゲート12aおよびデータレジ
スタ70aを含むブロックAと、メモリセルアレイlb
、行デコーダ3b。
列デコーダ4b、センスアンプ部50b1転送ゲート1
2bおよびデータレジスタ70bを含むブロックBとが
設けられている。1回の読出サイクルにおいては、ブロ
ックAおよびBのいずれか一方のみが動作する。また、
リード転送サイクルおよびライト転送サイクルにおいて
も、同様に、ブロックAおよびBのいずれか一方のみが
動作する。
なお、データの読出サイクルにおいては、いずれかのワ
ード線の電位をrHJレベルにすることによりメモリセ
ル内のデータがビット線上に読出され、そのビット線上
の電位がセンスアンプの動作によりrHJレベルまたは
rLJレベルに増幅される。そのため、非活性状態のメ
モリセルアレイにおいては、ワード線の選択信号はrL
Jレベルの状態となっている必要があるので、行デコー
ダも別々に設けられる。
第12図のデュアルポートメモリにおいては、リード転
送およびライト転送により、ブロックAの内部およびブ
ロックBの内部において、メモリセルアレイとデータレ
ジスタとの間でデータを双方向に転送することが可能で
ある。しかしながら、ブロックAとブロックBとの間で
データを転送することはできない。たとえば、ブロック
B内のメモリセルアレイ1bのデータをデータレジスタ
70bにリード転送した後、そのデータをブロックA内
のメモリセルアレイ1aにライト転送することは不可能
である。
ブロックAとブロックBとの間で双方向にデータを転送
することができるデュアルポートメモリが第13図に示
される。第13図のデュアルポートメモリにおいては、
ブロックAとブロックBとに共通に、1つのψ−タレジ
スタフ0が設けられている。そのため、メモリセルアレ
イ1aとメモリセルアレイ1bとの間で、データレジス
タ70を介して双方向のデータ転送が可能となる。
第14図は、第13図の領域Cの構成を模式的に示した
図である。第14図においては、メモリセルアレイ1a
の平面パターンが模式的に示されている。
第14図において、メモリセルアレイ1aには、複数の
ビット線対BL、Bでと複数のワード線XO〜X3とが
互いに交差するように配置されている。複数のビット線
対BL、BLには、複数のセンスアンプSAからなるセ
ンスアンプ部50aが接続されている。また、複数のビ
ット線BLは、複数のNチャネルMOSトランジスタQ
9からなる転送ゲート12aを介して複数のレジスタD
Rからなるデータレジスタ70に接続されている。
第15A図は、第14図のメモリセルアレイ1aに含ま
れる2つのメモリセルMCの平面パターンを模式的に示
した図である。また、第15B図は、第15A図に対応
する回路図である。
第15A図および第15B図において、メモリセルMC
の各々は、セルキャパシタCsおよびアクセストランジ
スタQsを含む。セルキャパシタCsの一方の電極は、
アクセストランジスタQsおよびコンタクトホールCH
を介してビット線BLに接続されている。セルキャパシ
タCsの他方の電極には、セルプレート電位vcPが与
えられる。アクセストランジスタQsのゲート電極はワ
ード線WLに接続されている。
C発明が解決しようとする課題] 上記のように、第13図のデュアルポートメモリにおい
ては、ブロックAとブロックBとの間で双方向のデータ
転送が可能である。しかし、このデュアルポートメモリ
においては、2ブロツクの分割動作(1/2分割動作)
は可能であるが、3ブロツク以上の分割動作は不可能で
あるという欠点を有する。すなわち、第13図に示すよ
うに、1つのデータレジスタに対して2つのブロックを
設けることは容易であるが、1つのデータレジスタに対
して3つ以上のブロックを設けることは困難である。
この発明の目的は、3ブロツク以上の分割動作が可能で
かつブロック間で双方向のデータ転送ができる半導体記
憶装置を得ることである。
[課題を解決するための手段] この発明にかかる半導体記憶装置は、メモリセルアレイ
、選択手段、データ保持手段、および接続手段を備える
。メモリセルアレイは、複数のビット線対、それらに交
差するように配置された複数のワード線、および複数の
ビット線対と複数のワード線との交点に設けられた複数
のメモリセルを含む。
メモリセルアレイは、複数のビット線群に分割されてい
る。複数のビット線群の各々は、同数の複数のビット線
対を含む。各ビット線群に含まれる複数のビット線対は
、他のビット線群に含まれる複数のビット線対にそれぞ
れ対応し、それによって、複数の組が構成される。複数
の組の各々は、複数のビット線群における対応する複数
のビット線対を含む。複数のワード線の各々は、複数の
組のいずれかに対応している。メモリセルは、各ワード
線とそのワード線に対応する組に含まれるビット線対と
の交点に設けられている。
複数のデータ保持手段は、複数のビット線群に対応して
設けられている。選択手段は、複数のワード線のいずれ
かを選択する。接続手段は、選択手段により選択される
ワード線に対応する組に含まれるビット線対を、対応す
るデータ保持手段に接続する。
[作用] この発明にかかる半導体記憶装置においては、複数のビ
ット線群における互いに対応するビット線対により、複
数の組の各々が構成される。これらの複数の組が、それ
ぞれ複数のメモリセルアレイブロックを構成する。また
、複数のワード線の各々は、これらの複数の組のいずれ
かに対応している。そのため、複数のワード線のいずれ
かが選択されると、それに対応する組が選択される。し
たがって、ワード線の選択によって、メモリセルアレイ
のブロク、り分割動作が可能になる。
また、各ビット線群に対応してデータ保持手段が設けら
れており、各ビット線群において、選択された組に属す
るビット線対が、対応するデータ保持手段に接続される
。したがって、複数のメモリセルアレイブロックと、共
通のデータ保持手段との間で、データ転送が可能となる
[実施例] 以下、この発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する
第2図は、この発明の一実施例によるデュアルポートメ
モリの全体構成を示すブロック図である。
このデュアルポートメモリは、ブロックAおよびBを含
む。ブロックAは、メモリセルアレイ100a1行デコ
ーダ3a、列デコーダ4a、センスアンプ部50a、I
10制御回路60a1および転送ゲート120aを含む
。同様に、ブロックBは、メモリセルアレイ100b、
行デコーダ3b1列デコーダ4b、センスアンプ部50
b、110制御回路60b1および転送ゲート120b
を含む。ブロックAおよびブロックBに共通に、1つの
データレジスタ70および1つのシリアルデータセレク
タ80が設けられている。
Xアドレスバッファ2aは、外部からのアドレス信号A
O〜A8を受け、それを所定のタイミングで行デコーダ
3a、3bおよびブロック選択回路140に与える。Y
アドレスバッファ2bは、外部からのアドレス信号AO
〜A8を受け、それを所定のタイミングで列デコーダ4
a、4bおよびシリアルアドレスポインタ8に与える。
行デコーダ3a、3bは、アドレス信号に応答して、そ
れぞれメモリセルアレイ100a、100b内の複数行
のいずれかを選択する。列デコーダ4a。
4bは、アドレス信号に応答して、それぞれメモリセル
アレイ100a、100b内の複数列のいずれかを選択
する。110バツフア6は、I10制御回路60aまた
は60bとデータ入出力端子「との間で、入出力データ
の転送を行なう。
一方、メモリセルアレイ100aとデータレジスタ70
との間では、転送ゲート120aを介して1行のデータ
の転送が行なわれる。また、メモリセルアレイ100b
とデータレジスタ70との間では、転送ゲート120b
を介して1行のデータの転送が行なわれる。シリアルデ
ータセレクタ80はシリアルアドレスポインタ8の出力
を受°け、データレジスタ70内のいずれかのビットを
選択する。シリアルデータセレクタ80は、シフトレジ
スタまたはデコーダからなる。シリアルI10バッファ
10は、データレジスタ70とデータ入出力端子8との
間で、シリアル入出力データの転送を行なう。
タイミングジェネレータ110は、外部からロウアドレ
スストローブ信号RAS、コラムアドレスストローブ信
号CAS、データトランスファ信号DTおよびライトバ
ービット信号WBを受け、各部分の動作を制御するため
の各種タイミング信号を発生する。また、シリアルタイ
ミングジェネレータ130は、シリアルコントロール信
号SCおよびシリアルイネーブル信号SEを受け、主と
してシリアル動作を制御するための各種タイミング信号
を発生する。ブロック選択回路140は、タイミングジ
ェネレータ110からのタイミング信号およびXアドレ
スバッファ2aからのアドレス信号に応答して、ブロッ
ク選択信号を発生する。
信号発生回路150は、ブロック選択信号およびタイミ
ング信号に応答して、データ転送信号TA1、Ta2.
TBI、TB2を発生する。信号発生回路160は、ブ
ロック選択信号およびタイミング信号に応答して、スイ
ッチ信号SAI、SA2、SBI、SB2を発生する。
信号発生回路170は、ブロック選択信号およびタイミ
ング信号に応答して、センスアンプ活性化信号SPA、
SNA、SPB、SNBを発生する。信号発生回路18
0は、タイミング信号に応答して、イコライズ信号EQ
を発生する。信号発生回路190は、タイミング信号に
応答して、レジスタ転送信号RTを発生する。なお、電
位発生回路200は、セルプレート電位VC?およびプ
リチャージ電位V6Lを発生する。
第1図は、第2図におけるブロックAの主要部の構成を
示す図である。
第1図には、メモリセルアレイ100aの平面パターン
が模式的に示されている。各メモリセルMCの回路構成
は、第15B図に示される回路構成と同様である。第1
図においては、ダミーセルDCは省略されているが、そ
の構成はメモリセルMCの構成と同様である。
メモリセルアレイ100aにおいて、ビット線対BL1
.BLIおよびビット線対BL2.BL7カ(1つのビ
ット線群を構成する。メモリセルアレイ100aには、
複数のビット線群が設けられている。各ビット線群にお
いて、ビット線対BL1、BLIおよびビット線対BL
2.BL2が互いに隣接するように設けられている。ビ
ット線対BLI、BLIは、NチャネルMOSトランジ
スタQ21.Q22を介してビット線対BL、BLに接
続されている。また、ビット線対BL2.BL2は、N
チャネルMO8)ランジスタQ23゜Q24を介してビ
ット線対BL、BLに接続されている。トランジスタQ
21.Q22のゲートにはスイッチ信号SAIが与えら
れ、トランジスタQ23.Q24のゲートにはスイッチ
信号SA2が与えられる。複数のトランジスタQ21〜
Q24がスイッチ回路51gを構成する。各ビット線対
BL、BLには、センスアンプSAが接続−されている
。センスアンプSAの構成は、第9図に示される構成と
同様である。各センスアンプSAには、センスアンプ活
性化信号SPA、SNAが与えられる。
一方、ビット線対BLI、BLIおよびビット線対BL
2.BL2の各々には、プリチャージ回路PRが接続さ
れる。プリチャージ回路PRの構成は、第9図に示され
る構成と同様である。ビット線BL1およびBL2は、
それぞれれNチャネルMO8)ランジスタQ31および
Q32を介してレジスタDRのデータ!IDLに接続さ
れている。
トランジスタQ31のゲートにはデータ転送信号TAI
が与えられ、トランジスタQ32のゲートにはデータ転
送信号TA2が与えられる。複数のトランジスタQ31
.Q32が転送ゲート120aを構成する。、また、レ
ジスタDRの構成は、第9図に示される構成と同様であ
る。複数のレジスタDRが、データレジスタ70を構成
する。
メモリセルアレイ100aにおいて、ワード線XO,X
iの各々とビット線BLIとの交点、ワード線X2.X
3の各々とビット線BLIとの交点、ワード線X4.X
5の各々とビット線BL2との交点、およびワード線X
6.X7の各々とビット線BL2との交点に、それぞれ
メモリセルMCが設けられている。すなわち、各ワード
線と4本ごとのビット線との交点にメモリセルMCが設
けられている。
なお、第1図において、各ビット線BLI、 BL2は
、レジスタDRには接続されていないが、データ線DL
(第9図参照)に接続されていてもよい。
なお、第2図におけるブロックBの構成は、第1図に示
される構成と同様である。但し、ブロックBには、セン
スアンプ活性化信号SPA、5NA1スイッチ信号SA
1.SA2およびデータ転送信号TAI、TA2の代わ
りに、センスアンプ活性化信号SPB、SNB、スイッ
チ信号SBI。
SB2およびデータ転送信号TBI、TB2が与えられ
る。
第1図において、スイッチ信号SA1がrHJレベルに
なると、ビット線対BLI、BLIがセンスアンプSA
に接続される。逆に、スイッチ信qsA2がrHJレベ
ルになると、ビット線対BL2.BL2がセンスアンプ
SAに接続される。
一方、データ転送信号TAIがrHJレベルになると、
ビットIIBLIがレジスタDRに接続される。逆に、
データ転送信号TA2がrHJレベルになると、ビット
線BL2がレジスタDRに接続される。すなわち、複数
のビット線対BLI、BLlが1つのブロックを構成し
、複数のビット線対BL2.BL2が他のブロックを構
成する。したがって、第1図に示されるブロックAは、
2つのブロックを含むことになる。そのため、第2図に
示されるデュアルポートメモリは、4つのブロックを含
むことになる。
次に、この実施例のデュアルポートメモリの動作を、第
3図および第4図のタイミングチャートを参照しながら
説明する。
第3図は、このデュアルポートメモリのリード転送を説
明するためのタイミングチャートである。
第3図において、時間toでは、ビット線対BLl、B
LIおよびビット線対BL2.BL2がプリチャージ回
路PRによりプリチャージ電位V6Lによりプリチャー
ジされている。次に、時間t1で、イコライズ信号EQ
がrLJレベルになると、ビット線対BLI、BLIお
よびビット線対BL2.BL2はフローティング状態に
なる。
同時に、スイッチ信号SA1がrHJレベルに立上がる
。これにより、ビット線対BLI、BLIがビット線B
L、Bτに接続される。このとき、スイッチ信号SA2
はrLJレベルを維持する。
時間t2で、ワード線xOの電位がrHJレベルになり
、そのワード線xOに接続されるメモリセルMCのデー
タが、それぞれビット線B L 11:続出される。こ
れにより、ビット線BL、BL間に微小な電位差が生じ
る。同時に、ダミーセル読出信号RDOがrHJレベル
からrLJレベルに変化する。次に、時間【3で、セン
スアンプ活性化信号SPA、SNAがそれぞれrHJレ
ベル、rLJレベルに変化する。それにより、時間t4
では、ビット線対BL、Bτの一方の電位がrHJレベ
ルとなり、他方の電位がrLJレベルとなる。
このようにして、メモリセルMCのデータの読出が完了
する。
時間t5において、レジスタ転送信号RTがrLJレベ
ルに変化し、同時に、データ転送信号TA1がrHJレ
ベルに変化する。これにより、ビット線BLI上のデー
タがデータ線DLに転送される。このとき、データ転送
信号TA2はrLJレベルを維持する。
次に、時間t6で、データ転送信号TAIはrLJレベ
ル、レジスタ転送信号RTはrHJレベルとなる。これ
により、ビット線BLIとデータ線DLとが電気的に切
離され、レジスタDRは安定な状態に戻る。時間t7で
、ワード線XOの電位がrLJレベルになり、ダミーセ
ル読出信号RDOはrHJレベルになる。このようにし
て、一連の読出動作は完了し、メモリセルMCには、読
出されたデータが再び格納される。時間t8で、イコラ
イズ信号EQがrHJレベルになると、ビット線対BL
1.BLIおよびビット線対BL2゜BL2が再びプリ
チャージ電位VIILにプリチャージされる。同時に、
スイッチ信号SAIが「L」レベルに変化する。
第4図は、このデュアルポートメモリのライト転送を説
明するためのタイミングチャートである。
第4図において、時間toでは、ビット線対BLl、B
τTおよUピッ)Ii対BL2.BL24t、プリチャ
ージ電位VEILにプリチャージされている。次に、時
間t1で、イコライズ信号EQがrLJレベルになると
、ビット線対BLI、BL丁およびビット線対BL2.
BL2はフローティング状態になる。同時に、スイッチ
信号SAIがrHJレベルに立上がる。これにより、ビ
ット線対BLI、BLIがビット線対BL、Bτに接続
される。このとき、スイッチ信号SA2はrLJレベル
を維持する。
時間t2で、ワード11XOの電位およびダミーセル読
出信号RDOが変化すると、リード転送の場合と同様に
、ビット線BLIには、メモリセルMC内のデータが読
出される。これにより、ビット線BL、BL間に微小な
電位差が生じる。同時に、データ転送信号TAIがrH
Jレベルに立上がる。これにより、ビット線BLがレジ
スタDRのデータ線DLに接続される。このとき、デー
タ転送信号TA2はrLJレベルを維持する。また、リ
ード転送の場合と異なり、レジスタ転送信号RTはrH
Jレベルを保つ。これにより、レジスタDRに保持され
たデータによる微小電位差が、ビット線BL、BL間に
生ずる。
次に、時間t3で、センスアンプ活性化信号SPA、S
NAが変化し、センスアンプSAが動作する。その結果
、ビット線BL、BL間の微小電位差が増幅される。時
間t4では、ビット線対BL、BLの一方の電位が完全
にrHJレベルになり、他方の電位が完全にrLJレベ
ルになる。これにより、データの検出が完了する。
時間t5および時間t6では、リード転送の場合と同様
に初期状態に戻る。
このように、上記実施例においては、ワード線の選択に
より、複数のビット線対BLI、BLIおよび複数のビ
ット線対BL2.BL2のいずれか一方が選択される。
スイッチ信号SAIまたはスイッチ信号SA2をrHJ
レベルにすることにより、選択されたビット線対がセン
スアンプSAに接続される。それにより、メモリセルア
レイに含まれる複数のビット線対のうち半分のビット線
対が活性化される。また、データ転送信号TAIまたは
データ転送信号TA2をrHJレベルにすることにより
、選択されたビット線対がレジスタDRに接続される。
これにより、選択されたビット線対とレジスタDRとの
間でデータの転送が行なわれる。
したがって、ブロックAおよびブロックBの各々におい
て2ブロツクの分割動作(1/2分割動作)が可能とな
る。また、選択されたビット線対を共通のデータレジス
タ70に接続することが可能となる。結果として、第2
図に示すデュアルポートメモリは、4ブロツクの分割動
作(l/4分割動作)が可能となる。
第5図は、この発明の他の実施例によるデュアルポート
メモリの主要部の構成を示す図である。
この実施例のデュアルポートメモリにおいては、第1図
のデュアルポートメモリと同様に、4ブロツクの分割動
作が可能である。この実施例においては、1つのビット
線群に含まれるビットIIBL1およびビット線BL2
が互いに隣接しており、ビット線BLIおよびビット線
BL2が互いに隣接している。このデュアルポートメモ
リのその他の構成は、′1j41図のデュアルポートメ
モリの構成と同様である。
m6図は、この発明のさらに他の実施例によるデュアル
ポートメモリの主要部の構成を示す図である。
第6図のメモリセルアレイ100aにおいては、3ブロ
ツクの分割動作(173分割動作)が可能となる。した
がって、この実施例のデュアルポートメモリにおいては
、結果として、6ブロツクの分割動作(l/6分割動作
)が可能となる。
第6図において、1つのビット線群は、ビット線対BL
I、BLI、ビット線対BL2.BL2およびビット線
対BL3.BL3を含む。各ビット線群において、ビッ
ト線対BLI、BLI、ビット線対BL2.BL2およ
びビット線対BL3゜BL3が順に配列されている。こ
の実施例において新たに設けられたビット線対BL3.
BL3は、NチャネルMOSトランジスタQ25.Q2
6を介して、ビット線対BL、BLに接続されている。
トランジスタQ25.Q26のゲートには、スイッチ信
号SA3が与えられる。一方、ビット線BL3は、Nチ
ャネルMO8)ランジスタQ33を介してレジスタDR
のデータ1ilDLに接続されている。トランジスタ0
33のゲートにはデータ転送信号TABが与えられる。
m7図は、この発明のさらに他の実施例によるデュアル
ポートメモリの主要部の構成を示す図である。
この実施例のデュアルポートメモリにおいては、第6図
のデュアルポートメモリと同様に、6ブロツクの分割動
作が可能である。この実施例においては、1つのビット
線群に含まれるビット線BL1、BL2.BL3が互い
に隣接するように設けられており、ビット線BLI、B
L2.BL3が互いに隣接するように設けられている。
第7図のデュアルポートメモリのその他の構成は、第6
図のデュアルポートメモリの構成と同様である。
このように、この発明の実施例によるデュアルポートメ
モリにおいては、スイッチ回路51a等の配線を複雑に
することなく、2ブロツク以上の分割動作が可能でかつ
それらのブロック間での双方向のデータ転送が可能とな
る。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、複数のビット線群にお
ける互いに対応するビット線対により複数組の各々が構
成され、かつ、各ワード線が複数組のいずれかに対応し
ている。また、複数のビット線群に対応して複数のデー
タ保持手段が設けられ、各ビット線群において、選択さ
れた組に属するビット線対が、対応するデータ保持手段
に接続される。
したがって、配線パターンを腹雑にすることなく、ワー
ド線の選択によるメモリセルアレイブロックの分割動作
が可能で、かつ、複数のブロックと共通のデータ保持手
段との間で双方向のデータ転送が可能な半導体記憶装置
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるデュアルポートメモ
リの主要部の構成を示す図である。第2図は同実施例の
デュアルポートメモリの全体構成を示すブロック図であ
る。第3図は第1図のデュアルポートメモリのリード転
送を説明するためのタイミングチャートである。第4図
は第1図のデュアルポートメモリのライト転送を説明す
るためのタイミングチャートである。第5図はこの発明
の他の実施例によるデュアルポートメモリの主要部の構
成を示す図である。第6図はこの発明のさらに他の実施
例によるデュアルポートメモリの主要部の構成を示す図
である。第7図はこの発明のさらに他の実施例によるデ
ュアルポートメモリの主要部の構成を示す図である。第
8図は一般的なデュアルポートメモリの構成を示すブロ
ック図である。第9図は従来のデュアルポートメモリの
主要部の構成を示す回路図である。第10図は第9図の
デュアルポートメモリのリード転送を説明するためのタ
イミングチャートである。第11図は第9図のデュアル
ポートメモリのライト転送を説明するためのタイミング
チャートである。第12図は2ブロツクの分割動作が可
能なデュアルポートメモリの構成を示すブロック図であ
る。第13図は2ブロツクの分割動作が可能でかつブロ
ック間において双方向のデータ転送が可能なデュアルポ
ートメモリの構成を示すブロック図である。第14図は
第13図の1つのブロックの構成を示す図である。第1
5A図はメモリセルの平面パターンを模式的に示した図
である。第15B図は第15A図に対応する回路図であ
る。 図において、100aはメモリセルアレイ、3aは行デ
コーダ、4aは列デコーダ、50aはセンスアンプ部、
51aはスイッチ回路、70はデータレジスタ、120
aは転送ゲート、BLI。 BLI〜BL3.BL3.BL、BLはビット線対、X
O〜X7はワード線、MCはメモリセル、DRはレジス
タである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 複数のビット線対、前記複数のビット線対に交差するよ
    うに配列された複数のワード線、および前記複数のビッ
    ト線対と前記複数のワード線との交点に設けられた複数
    のメモリセルを含むメモリセルアレイを備え、 前記メモリセルアレイは、各々が同数の複数のビット線
    対を含む複数のビット線群に分割されており、 前記各ビット線群に含まれる前記複数のビット線対は、
    他のビット線群に含まれる前記複数のビット線対にそれ
    ぞれ対応し、それによって、各々が前記複数のビット線
    群における互いに対応する複数のビット線対を含む複数
    の組が構成され、前記各ワード線は、前記複数の組のい
    ずれかに対応しており、 前記メモリセルは、前記各ワード線とそのワード線に対
    応する前記組に含まれるビット線対との交点に設けられ
    ており、 前記複数のワード線のいずれかを選択する選択手段、 前記複数のビット線群に対応して設けられた複数のデー
    タ保持手段、および 前記選択手段により選択されるワード線に対応する前記
    組に含まれるビット線対を、対応する前記データ保持手
    段に接続する接続手段をさらに備える、半導体記憶装置
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