JPH02227897A - Semiconductor memory - Google Patents

Semiconductor memory

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Publication number
JPH02227897A
JPH02227897A JP1046518A JP4651889A JPH02227897A JP H02227897 A JPH02227897 A JP H02227897A JP 1046518 A JP1046518 A JP 1046518A JP 4651889 A JP4651889 A JP 4651889A JP H02227897 A JPH02227897 A JP H02227897A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
address
memory
holding means
memory array
Prior art date
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Pending
Application number
JP1046518A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukinobu Chiba
千葉 幸悦
Shiyouji Kubono
昌次 久保埜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Engineering Corp
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Engineering Corp, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi ULSI Engineering Corp
Priority to JP1046518A priority Critical patent/JPH02227897A/en
Publication of JPH02227897A publication Critical patent/JPH02227897A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To shorten a data transfer time between a cache memory and a main memory and to improve the throughput of a system by permitting a data register on a data line to function as the cache memory. CONSTITUTION:On all data lines DLo, the inverse of DLo to DLm, the inverse of DLm, transfer gates To0-Tm1 and a data register DRG to simultaneously hold all data to be read are provided. An address stored in an address register ARG and an address supplied from an external part are compared, and when the addresses do not coincide, the transfer gates To0-Tm1 are opened, all data are held in the data register DRG, and when the addresses coincide, the necessary data are outputted from the inside of the data register DRG to the external part while the transfer gates To0-Tm1 are closed. Consequently, the data register DRG functions as the cache memory. Thus, the data transfer time between the cache memory and main memory can be shortened, and the throughput of the system can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体記憶技術さらにはバッファ記憶装置
に適用して特に有効な技術に関し、例えばキャッシュ用
メモリに利用して有効な技術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor memory technology and a technique particularly effective when applied to a buffer storage device, for example, a technique effective when applied to a cache memory.

[従来の技術] 従来、バッファ記憶方式を採用したマイクロコンビュー
タにおいて、ダイナミックRAM等からなる主記憶装置
内の情報のうち使用頻度の高いものをキャッシュメモリ
内に入れておいて、これをキャッシュ・コントローラと
呼ばれる記憶管理装置によって制御して、スループット
を向上させるようにされているものがある。
[Prior Art] Conventionally, in a microcomputer that employs a buffer storage method, frequently used information in a main memory device such as a dynamic RAM is stored in a cache memory, and this information is stored in a cache controller. There are some devices that are controlled by a storage management device called . . . to improve throughput.

キャッシュメモリは、マイクロプロセッサ−ユニット(
以下、MPUと称する)から出力されるアドレスによっ
てアクセスされ、所望のデータがキャッシュメモリ内に
あると、つまりキャッシュがヒツトすると、MPUが直
ちにデータを得ることができるため、システムのスルー
ブツトが向上される。
Cache memory is a microprocessor unit (
When the desired data is accessed by the address output from the MPU (hereinafter referred to as MPU) and is in the cache memory, that is, when the cache is hit, the MPU can immediately obtain the data, improving system throughput. .

キャッシュ・コントローラは、MPUから出力されるア
ドレスを内部のアドレス(タグ)と比較して、所望のデ
ータがキャッシュメモリにないと判定すると、ミスヒツ
トを示す信号を出力する。
The cache controller compares the address output from the MPU with an internal address (tag), and if it determines that the desired data is not in the cache memory, outputs a signal indicating a miss.

すると、MPU又はキャッシュ・コントローラがメイン
メモリをアクセスしてメインメモリからデータを得るよ
うになっている。
The MPU or cache controller then accesses the main memory to obtain data from the main memory.

この際、メインメモリからキャッシュメモリへのデータ
転送は、MPUが必要とするデータの他、そのデータを
含む1ブロツク(通常256〜4にバイト)分のデータ
を合わせて転送するようになっている。これは、MPU
がメモリをアクセスする場合、メモリ空間内の連続した
エリアを集中的にアクセスする割合が高いので、それを
キャッシュメモリに入れておくことでヒツト率を高くす
ることができるためである(日経マグロウヒル社発行、
「日経エレクトロニクスJ 1987年11月16日号
、第170.171頁参照)。
At this time, data is transferred from the main memory to the cache memory in addition to the data required by the MPU, as well as one block (usually 256 to 4 bytes) of data including that data. . This is an MPU
This is because when accessing memory, there is a high rate of intensively accessing contiguous areas in the memory space, so by storing it in cache memory, the hit rate can be increased (Nikkei McGraw-Hill) issue,
"Nikkei Electronics J, November 16, 1987 issue, pages 170 and 171).

[発明が解決しようとする課wi] しかしながら、従来のキャッシュメモリは、主記憶装置
と別個の半導体チップ上に形成されていたため、1ワー
ドのデータ転送がメインメモリのサイクル時間に制約さ
れてしまう、そのため、■ブロックのデータの転送には
更に長い時間を要し、それによってメモリバスのスルー
プットが低下してしまうとともに1通常キャッシュメモ
リとメインメモリ間でデータを転送している間はMPU
がキャッシュメモリをアクセスすることができないため
、MPUバスのスルーブツトも低下する。しかも、キャ
ッシュのヒツト率を高めるため、キャッシュメモリとメ
インメモリ間のブロック転送の単位を大きくしようとす
ればするほどバスのスループットが低下するという不都
合があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since conventional cache memories are formed on a semiconductor chip separate from the main memory, data transfer of one word is limited by the cycle time of the main memory. Therefore, it takes a longer time to transfer block data, which reduces the throughput of the memory bus.
Since the CPU cannot access the cache memory, the throughput of the MPU bus also decreases. Furthermore, in order to increase the cache hit rate, the larger the unit of block transfer between the cache memory and the main memory is, the more the bus throughput decreases.

本発明の目的は、バッファ記憶システムを容易に構成で
きるとともにキャッシュメモリとメインメモリ間のデー
タ転送時間を短縮し、システムのスループットを向上さ
せることにある。
An object of the present invention is to easily configure a buffer storage system, reduce data transfer time between cache memory and main memory, and improve system throughput.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、主記憶装置を構成する読出し書込み可能な半
導体メモリ(ダイナミックRAM)内の、全データ線上
にトランスファゲートと同時に読み出された全データを
保持可能なデータレジスタとを設けるとともに、アドレ
スレジスタおよびこのアドレスレジスタに格納されたア
ドレスと外部から供給されるアドレスとを比較するアド
レス比較器を設け、アドレスが一致しないときは上記ト
ランスファゲートを開いてデータ線上の全データをデー
タレジスタに保持させ、アドレスが一致したときはトラ
ンスファゲートを閉じたまま上記データレジスタ内から
所望のデータを外部へ出力させるようにするものである
That is, a data register capable of holding all the data read simultaneously with the transfer gate is provided on all data lines in a readable and writable semiconductor memory (dynamic RAM) constituting the main memory device, and an address register and this data register are provided on all data lines. An address comparator is provided to compare the address stored in the address register with the address supplied from the outside. If the addresses do not match, the transfer gate is opened and all data on the data line is held in the data register. When a match occurs, the desired data is output from the data register to the outside while the transfer gate is closed.

[作用] 上記した手段によれば、データ線上のデータレジスタが
キャッシュメモリとして機能するため、同一半導体チッ
プ上にメインメモリとキャッシュメモリが内蔵されてい
ることになり、メインメモリ・キャッシュメモリ間のデ
ータ転送サイクルを短縮できるとともに、データ転送単
位が従来のメインメモリとキャッシュメモリ間のワード
単位(32ビツト)に制限されず1ブロツク分に相当す
る量(選択されたワード線上の全メモリセル数)のデー
タを一時に転送させることができ、転送すイクル数を大
幅に減少させることができる。
[Operation] According to the above means, the data register on the data line functions as a cache memory, so the main memory and the cache memory are built on the same semiconductor chip, and the data between the main memory and the cache memory is In addition to shortening the transfer cycle, the data transfer unit is not limited to the conventional word unit (32 bits) between the main memory and cache memory, but can transfer the amount equivalent to one block (total number of memory cells on the selected word line). Data can be transferred all at once, and the number of transfer cycles can be significantly reduced.

[実施例] 第1図には本発明に係る半導体記憶装置の一実施例が示
されている。
[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention.

第1図において、符号M−ARYはメモリセルがマトリ
ックス状に配置されてなるメモリアレイである。このメ
モリアレイM−ARYは、メインメモリとして使用する
場合に要求される大容量という条件を満たすため、情報
電荷蓄積用キャパシタと選択用MO3FETとからなる
ダイナミック形メモリセルにより構成されている。
In FIG. 1, reference numeral M-ARY indicates a memory array in which memory cells are arranged in a matrix. This memory array M-ARY is composed of dynamic memory cells consisting of an information charge storage capacitor and a selection MO3FET in order to satisfy the requirement of large capacity when used as a main memory.

また、メモリアレイM−ARY内の同一行のメモリセル
は一つおきに同一のワード線WL、〜WLnに接続され
、隣接するメモリ列のセルは各々一対の相補データ線D
L、、 DL、〜DLm、DLmに接続されており、各
データg D L l l D L 1(i=。28.
・・・・m)ごとにプリアンプPAiが接続され、デー
タ線間のレベル差を増幅することによりデータの読出し
が行なわれる。
Furthermore, every other memory cell in the same row in the memory array M-ARY is connected to the same word line WL, ~WLn, and each cell in an adjacent memory column is connected to a pair of complementary data lines D.
L,, DL, ~DLm, DLm are connected to each data g D L l l D L 1 (i=.28.
A preamplifier PAi is connected for each line (m), and data is read by amplifying the level difference between the data lines.

この実施例では、上記データ線DL L 、 DL i
間にトランスファMO3FET Ti、、Ti、を介し
てラッチ回路LTiがそれぞれ接続されており、ラッチ
回路LTiは更に選択用スイッチMO5F E T Q
 lt+ Q l、を介してコモンデータ線CDL、C
DLに接続されている。そして、上記コモンデータ線C
DL、CDLには、それぞれデータ書込み回路WRとデ
ータ出力バッファDOBが接続されている。
In this embodiment, the data lines DL L , DL i
A latch circuit LTi is connected between them via transfer MO3FETs Ti, Ti, respectively, and the latch circuit LTi is further connected to a selection switch MO5FETQ.
common data line CDL, C via lt+Q l,
Connected to DL. And the above common data line C
A data write circuit WR and a data output buffer DOB are connected to DL and CDL, respectively.

なお、第1図には1ビツトの読出しデータを出力する回
路のみが示されており、16ビツト長のデータを出力す
、るときは例えば上記構成のメモリマットを16個設け
、各メモリマットから1ビ、ットずつ同時に読み出して
出力させるように構成すればよい。
Note that FIG. 1 only shows a circuit that outputs 1-bit read data, but when outputting 16-bit data, for example, 16 memory mats with the above configuration are provided, and data is read from each memory mat. It may be configured to simultaneously read and output one bit at a time.

符号XDll−XDnで示されているのは、外部から供
給されるアドレス信号ADに基づいてアドレスバッファ
ABFで形成された内部相補アドレス信号a0〜akを
デコードして上記ワード線WL、〜WLnのうち一つを
選択レベルに駆動するワードデコーダ、YD、〜YDm
はアドレス信号に基づいて上記スイッチM OS F 
E T Q i !、Qi、のうち1組をオンさせる選
択信号を形成するカラムデコーダである。
Reference symbols XDll-XDn indicate internal complementary address signals a0-ak formed by the address buffer ABF based on the address signal AD supplied from the outside, which are decoded to select one of the word lines WL, -WLn. word decoders, YD, ~YDm, driving one to the selection level;
is the above switch M OS F based on the address signal.
ETQi! , Qi, which forms a selection signal that turns on one set.

この実施例では上記アドレスバッファADBとワードデ
コーダXD、〜XDnとの間に内部アドレス信号a0〜
akをデコーダに供給したり遮断したりするためのトラ
ンスファゲート回路TGが設けられている。
In this embodiment, internal address signals a0 to
A transfer gate circuit TG is provided for supplying or cutting off ak to the decoder.

これとともに、上記内部アドレス信号a0〜akをラッ
チ可能なアドレスレジスタARGと、このアドレスレジ
スタARGに保持されているアドレスとアドレスバッフ
ァABFから供給された内部アドレス信号a、〜akと
を比較するアドレス比較器CMPとが設けられている。
Along with this, an address register ARG capable of latching the internal address signals a0 to ak, and an address comparison that compares the address held in this address register ARG with the internal address signals a, to ak supplied from the address buffer ABF. A device CMP is provided.

アドレス比較器CMPは2つのアドレス信号が完全に一
致するとヒツト信号HITを出力する。
Address comparator CMP outputs a hit signal HIT when two address signals completely match.

この信号はコントロール回1!6CNTに供給され、−
Mしたときは制御信号φCをロウレベルに、また一致し
ていないときは信号φTをハイレベルに変化させる。こ
の信号φCはアドレスレジスタARGに供給され、その
とき供給されているアドレス信号をアドレスレジスタに
ラッチさせる。またコントロール回路CNTは、上記ヒ
ツト信号HTTと外部からのリードライト制御信号R/
Wに基づいて制御信号φTを形成する。この信号φTは
上記トランスファゲート回路TOとトランスファMOS
 F E T T、、〜Tm、に供給されて、これらを
導通させたり、遮断させたりする。
This signal is supplied to the control circuit 1!6CNT, -
When M, the control signal φC is changed to low level, and when they do not match, the signal φT is changed to high level. This signal φC is supplied to address register ARG, causing the address register to latch the address signal being supplied at that time. Further, the control circuit CNT receives the above-mentioned hit signal HTT and external read/write control signal R/
A control signal φT is generated based on W. This signal φT is connected to the transfer gate circuit TO and the transfer MOS.
It is supplied to FET T, , ~Tm, to make them conductive or cut them off.

第2図には、上記コントロール回路CNTの構成例が、
また第3図にはデータ線上に読み出されたデータを保持
するデータレジスタDRGを構成するラッチ回路LT0
〜LTmの構成例がそれぞれ示されている。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the control circuit CNT.
Also, in FIG. 3, a latch circuit LT0 forming a data register DRG that holds data read out on the data line.
~LTm configuration examples are shown respectively.

コントロール回路CNTは、インバータINV、AND
ゲートG、、G、およびORゲートG、とからなり、ア
ドレス比較器CMPからのヒツト信号HITとリードラ
イト制御信号R/WをクロックCLKに同期して取り込
んで、表1のような真理値表に従った制御信号φC2φ
Tを形成する。
The control circuit CNT includes inverters INV, AND
It consists of gates G, ,G, and OR gate G, and takes in the hit signal HIT from the address comparator CMP and the read/write control signal R/W in synchronization with the clock CLK, and generates a truth table as shown in Table 1. Control signal φC2φ according to
Form a T.

ラッチ回路LTiは、例えば互いに一方の出力端子を他
方の入力端子に接続した2つのCMOSインバータによ
り構成される。
The latch circuit LTi is composed of, for example, two CMOS inverters having one output terminal connected to the other input terminal.

次に、上記のごとく構成されたメモリの動作を第4図の
タイミングチャートを用いて説明する。
Next, the operation of the memory configured as described above will be explained using the timing chart of FIG.

先ず、リードライト制御信号R/Wがハイレベルにされ
ているデータ読出し時において、外部からアドレス信号
ADが入力されると、アドレスバッファABFで内部ア
ドレス信号80〜akが形成され、アドレス比較器CM
PとカラムデコーダYD、〜YDmに供給され、いずれ
か1組のカラムスイッチQi、、Qi、をオンさせる。
First, during data reading when the read/write control signal R/W is at a high level, when an address signal AD is input from the outside, internal address signals 80 to ak are formed in the address buffer ABF, and the address comparator CM
P and column decoders YD, to YDm, and turns on any one set of column switches Qi, , Qi.

アドレス比較器CMPでは内部アドレス信号a0〜ak
とアドレスレジスタARG内のアドレスとが比較される
0両方のアドレスが不一致のときはロウレベルのヒツト
信号HITがコントロール回路CNTに供給される。す
ると、コントロール回路CNTはこの信号HITとリー
ドライト制御信号R/Wに基づいてともにハイレベルの
制御信号φCとφTを出力する。制御信号φTはゲート
回路GTに供給されてこれを導通させ、内部アドレス信
号a0〜akをワードデコーダXD、〜XDnに供給し
ていずれか一つのワード線を選択レベルに変化させる。
In the address comparator CMP, internal address signals a0 to ak
and the address in the address register ARG are compared. If the two addresses do not match, a low level hit signal HIT is supplied to the control circuit CNT. Then, the control circuit CNT outputs high-level control signals φC and φT based on the signal HIT and the read/write control signal R/W. Control signal φT is supplied to gate circuit GT to make it conductive, and internal address signals a0 to ak are supplied to word decoders XD, to XDn to change any one word line to a selection level.

また、ハイレベルの制御信号φTはデータ線上のトラン
スファMo5FETT、、〜Tm1に供給され、これら
をすべてオンさせる。そのため、選択されたワード線に
接続されているメモリセルの情報がプリアンプPA、〜
P A mによって増幅され、トランスファMO3FE
T T、、〜Tm、を介してラッチ回路L T o= 
L T mにラッチされるとともに、そのときオンされ
ているカラムスイッチQi、、Qisに対応したデータ
が出力バッファDOBに供給され、読出しデータに応じ
て出力端子Doutがハイレベルまたはロウレベルに変
化される。また、上記データの読み出しと並行して1、
制御信号φCがアドレスレジスタARGに供給されるこ
とによって、そのときの内部アドレス信号a6〜akが
アドレスレジスタARCに格納される。
Further, the high-level control signal φT is supplied to the transfer Mo5FETT, . . . -Tm1 on the data line, turning them all on. Therefore, the information of the memory cells connected to the selected word line is transmitted to the preamplifier PA, ~
Amplified by P A m and transferred MO3FE
Latch circuit L T o= via T T, , ~Tm,
At the same time, the data corresponding to the column switches Qi, Qis that are turned on at that time is supplied to the output buffer DOB, and the output terminal Dout is changed to a high level or a low level depending on the read data. . In addition, in parallel with reading the above data, 1,
By supplying control signal φC to address register ARG, internal address signals a6 to ak at that time are stored in address register ARC.

一方、アドレス比較器CMPにおいてアドレスが一致し
たと判定されてハイレベルのヒツト信号HITが形成さ
れると、コントロール回1IlcNTから出力される制
御信号φC2φTがともにロウレベルにされる。すると
、トランスファゲート回路TOおよびトランスファMO
8FET To、〜Tm工が非導通にされるため、ラッ
チ回路LT、〜LTmに保持されているデータが、その
ときオンされているカラムスイッチQi1.Qi、を介
して出力バッファDOBに供給され、出力される。従っ
て、メモリセルがアクセスされる時間を待つことなく直
ちに所望のデータが出力される。
On the other hand, when address comparator CMP determines that the addresses match and a high level hit signal HIT is generated, control signals φC2φT output from control circuit 1IlcNT are both set to low level. Then, transfer gate circuit TO and transfer MO
Since the 8FETs To, ~Tm are made non-conductive, the data held in the latch circuits LT, ~LTm is transferred to the column switches Qi1. Qi, and is supplied to the output buffer DOB and output. Therefore, desired data is immediately output without waiting for the memory cell to be accessed.

リードライト制御信号R/Wがロウレベルにされている
データ書°込み時には、アドレス比較器CMPにおける
比較結果が“一致”の場合、制御信号φCがロウレベル
、φTがハイレベルにされるため外部から供給された書
込みデータが選択状態のラッチ回路LTiにラッチされ
るとともに、制御信号φTによってオンされているトラ
ンスファMO5FET T、。〜Tm工を介して1選択
状態のワード線に接続されているすべてのメモリセルに
ラッチ回路LT、〜LTmのラッチデータと同一のデー
タがライトスル一方式で書き込まれる。このとき、アド
レスレジスタARGではアドレス信号の取込は実行され
ない。
During data writing when the read/write control signal R/W is set to low level, if the comparison result in the address comparator CMP is "match", the control signal φC is set to low level and φT is set to high level, so that externally supplied control signal φC is set to low level and φT is set to high level. The written write data is latched in the selected latch circuit LTi, and the transfer MO5FET T is turned on by the control signal φT. The same data as the latch data of the latch circuits LT and -LTm is written in a write-through manner to all memory cells connected to the word line in the 1 selected state via the ~Tm process. At this time, address register ARG does not take in the address signal.

一方、アドレス比較器CMPにおける比較結果が゛′不
一致″のときは制御信号φC1φTがともにハイレベル
にされる。そのため書込みデータはカラムアドレスに対
応するラッチ回路LTiにラッチされるとともに全ラッ
チ回路LT0〜LTmのデータが同時に選択された同一
行のメモリセルに書き込まれ、かつ内部アドレス信号a
0〜8kがアドレスレジスタARGに格納される。
On the other hand, when the comparison result in the address comparator CMP is ``mismatch'', both control signals φC1φT are set to high level.Therefore, the write data is latched in the latch circuit LTi corresponding to the column address, and all the latch circuits LT0 to The data of LTm is simultaneously written to the selected memory cells of the same row, and the internal address signal a
0 to 8k are stored in address register ARG.

第5図には本発明に係る半導体記憶装置の第2の実施例
が示されている。
FIG. 5 shows a second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention.

第1図の実施例ではアドレス比較器CMPにおける比較
結果が出るのを待って、不一致のときにのみアドレス信
号をワードデコーダDR,〜DRnに供給してメモリセ
ルを選択するようにしている。これによって、ミスヒツ
トのときのデータの読み出しは多少遅れるが、デコーダ
の開動回数が減少されることにより消費電流が少ないと
いうメリットがある。
In the embodiment shown in FIG. 1, a memory cell is selected by waiting for the comparison result in address comparator CMP and supplying an address signal to word decoders DR, -DRn only when there is a mismatch. Although there is a slight delay in reading data in the event of a mishit, this has the advantage of reducing current consumption by reducing the number of times the decoder is opened.

これに対し、第4図の実施例ではアドレス比較器CMP
における比較と並行してメモリアレイM−ARYのアク
セスを行なうようにしている。これによって多少消費電
流は多くなるが、ミスヒツトの際のデータの読み出しは
速くなる。
On the other hand, in the embodiment of FIG. 4, the address comparator CMP
The memory array M-ARY is accessed in parallel with the comparison in . Although this increases the current consumption to some extent, data reading in the event of a mishit becomes faster.

以上説明したように上記実施例は、読出し書込み可能な
半導体メモリ(ダイナミックRAM)内の、全データ線
上にトランスファゲートと同時に読み出されたデータを
保持可能なデータレジスタとを設けるとともに、アドレ
スレジスタおよびこのアドレスレジスタに格納されたア
ドレスと外部から供給されるアドレスとを比較するアド
レス比較器を設け、アドレスが一致しないときは上記ト
ランスファゲートを開いてデータ線上の全データをデー
タレジスタに保持させ、アドレスが一致したときはトラ
ンスファゲートを閉じたまま上記データレジスタ内から
所望のデータを外部へ出力させるようにしたので、デー
タ線上のデータレジスタがキャッシュメモリとして機能
する。そのため、同一半導体チップ上にメインメモリと
キャッシュメモリが内蔵されていることになり、メイン
メモリ・キャッシュメモリ間のデータ転送サイクルを短
縮できるとともに、データ転送単位が従来のメインメモ
リとキャッシュメモリ間のワード単位(32ビツト)に
制限されず1ブロック分に相当する量(選択されたワー
ド線上の全メモリセル数)のデータを一時に転送させる
ことができ、転送サイクル数を大幅に減少させることが
できる。これによって、バッファ記憶システムを容易に
構成できるとともにキャッシュメモリとメインメモリ間
のデータ転送時間を短縮し、システムのスループットを
向上させるという効果がある。
As explained above, in the above embodiment, data registers capable of holding data read simultaneously with transfer gates are provided on all data lines in a readable and writable semiconductor memory (dynamic RAM), and an address register and An address comparator is provided to compare the address stored in this address register with the address supplied from the outside. If the addresses do not match, the transfer gate is opened and all data on the data line is held in the data register, and the address is When they match, the desired data is output from the data register to the outside while the transfer gate is closed, so that the data register on the data line functions as a cache memory. Therefore, main memory and cache memory are built into the same semiconductor chip, which shortens the data transfer cycle between main memory and cache memory, and the unit of data transfer is a word between main memory and cache memory. Data equivalent to one block (total number of memory cells on the selected word line) can be transferred at once without being limited to units (32 bits), and the number of transfer cycles can be significantly reduced. . As a result, the buffer storage system can be easily configured, and the data transfer time between the cache memory and the main memory can be shortened, thereby improving the throughput of the system.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない1例えば上記実施例ではア
ドレスレジスタおよびアドレス比較器をメモリアレイと
同一チップ上に形成しているが、これらはチップの外部
に外付は回路として設けることも可能である。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in the above embodiment, the address register and the address comparator are formed on the same chip as the memory array, but they can also be provided as external circuits outside the chip.

また、上記実施例ではメモリアレイがダイナミック形メ
モリセルで構成されているとしたが、メモリアレイはス
タティック形メモリセルで構成されていてもよい。
Further, in the above embodiment, the memory array is composed of dynamic memory cells, but the memory array may be composed of static memory cells.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるキャッシュメモリに
適用したものについて説明したが、この発明はそれに限
定されず1通信用バッファメモリや画像用フィールドメ
モリその他のバッファ記憶装置に一般に利用することが
できる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to cache memory, which is the field of application that formed the background of the invention, but the present invention is not limited thereto; Other buffer storage devices can generally be used.

[発明の効果] 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
[Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below.

すなわち、本発明に係る半導体記憶装置を使用すると、
バッファ記憶システムを容易に構成できるとともに、キ
ャッシュメモリとメインメモリ間のデータ転送時間を短
縮し、システムのスルーブツトを向上させることができ
る。
That is, when the semiconductor memory device according to the present invention is used,
The buffer storage system can be easily configured, and the data transfer time between the cache memory and the main memory can be shortened, and the throughput of the system can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る半導体記憶装置の第1の実施例を
示すブロック図、 第2図はコントロール回路の構成例を示す論理構成図、 第3図はラッチ回路の構成例を示す回路図、第4図は実
施例の記憶装置の動作タイミングを示すタイムチャート
5 第5図は本発明に係る半導体記憶装置の第2の実施例を
示すブロック図である。 M −A RY −−・−メモリアレイ、LT、 〜L
Tm・・・・ラッチ回路、DRG・・・・データレジス
タ、T、。〜Tm、・・・・トランスファMO8FET
、XD、〜XDn・・・・ワードデコーダ。 ARG・・ ・・アドレスレジスタ、 CMP・・・・アドレス比較 器。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a semiconductor memory device according to the present invention, FIG. 2 is a logical configuration diagram showing an example of the configuration of a control circuit, and FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a latch circuit. , FIG. 4 is a time chart 5 showing the operation timing of the memory device of the embodiment. FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention. M-ARY ----Memory array, LT, ~L
Tm...Latch circuit, DRG...Data register, T. ~Tm,...Transfer MO8FET
, XD, ~XDn...word decoder. ARG...address register, CMP...address comparator. Figure Figure Figure Figure Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、記憶セルがマトリックス状に配置されてなるメモリ
アレイと、外部からのアドレスに基づいて該メモリアレ
イ内の任意の記憶セルを選択するための選択回路と、上
記メモリアレイから読み出されたデータをラッチするデ
ータ保持手段と、該データ保持手段と上記メモリアレイ
間に設けられたスイッチ手段とを備え、上記メモリアレ
イ内に記憶されたデータの一部が上記スイッチ手段を介
して上記データ保持手段に保持されるように構成されて
なることを特徴とする半導体記憶装置。 2、アドレスを保持可能なアドレス保持手段と、該アド
レス保持手段に保持されたアドレスと、外部から供給さ
れたアドレスとを比較するアドレス比較手段とを備え、
上記アドレス保持手段内のアドレスに対応されたメモリ
アレイ内のデータが上記データ保持手段に保持され、上
記アドレス比較手段における比較の結果、2つのアドレ
スが一致したときは、上記データ保持手段に対し、デー
タの読出しおよび書込みが実行されるように構成されて
いることを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。 3、上記選択回路の前段にトランスファゲートを有し、
上記アドレス比較手段における比較の結果、2つのアド
レスが一致しなかった場合に上記トランスファゲートを
介して外部からのアドレスが上記選択回路に供給され、
メモリアレイのアクセスが実行されるように構成されて
いることを特徴とする請求項2記載の半導体記憶装置。
[Claims] 1. A memory array in which memory cells are arranged in a matrix, a selection circuit for selecting an arbitrary memory cell in the memory array based on an external address, and the memory array a data holding means for latching data read from the memory array; and a switch means provided between the data holding means and the memory array, wherein a part of the data stored in the memory array passes through the switch means. A semiconductor memory device, characterized in that the semiconductor memory device is configured to be held in the data holding means via the data holding means. 2, comprising an address holding means capable of holding an address, and an address comparing means for comparing the address held in the address holding means and an address supplied from the outside;
The data in the memory array corresponding to the address in the address holding means is held in the data holding means, and when the two addresses match as a result of the comparison in the address comparing means, the data holding means 2. The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the semiconductor memory device is configured to read and write data. 3. A transfer gate is provided before the selection circuit,
If the two addresses do not match as a result of the comparison in the address comparison means, an external address is supplied to the selection circuit via the transfer gate;
3. The semiconductor memory device according to claim 2, wherein the semiconductor memory device is configured to perform access to a memory array.
JP1046518A 1989-03-01 1989-03-01 Semiconductor memory Pending JPH02227897A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006190402A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Renesas Technology Corp Semiconductor device

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