JPH04139695A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH04139695A
JPH04139695A JP2263668A JP26366890A JPH04139695A JP H04139695 A JPH04139695 A JP H04139695A JP 2263668 A JP2263668 A JP 2263668A JP 26366890 A JP26366890 A JP 26366890A JP H04139695 A JPH04139695 A JP H04139695A
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buffer
input terminal
memory cell
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Yasuo Shibue
渋江 安夫
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • G11C7/1051Data output circuits, e.g. read-out amplifiers, data output buffers, data output registers, data output level conversion circuits

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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】 [産業上の利用分野コ 本発明は、データの書き込み及び読み出しを随時に行う
ことが可能な半導体記憶装置(RAM)に関し、特にメ
モリセルから読み出されたデータを直接受けるバッファ
での消費電流の低減を図れるようにした半導体記憶装置
に関する。
口従来の技術] 従来、書き込み及び読み出しを随時に行うことができる
RAMは、第5図に示すように構成されている。
第5図において、メモリセル10はマトリクス状に配置
されており、ワード線WAo−WAIに行単位で共通接
続されると共に、書き込み用ビット線WDo−WD、、
WDo−WD、、読み出し用ビット線RD、−RD、及
び書き込み制御信号線WEo−WE、に列単位で共通接
続されたものとなっている。
アドレス入力端子Ayo〜A ynに入力される行アド
レスは、行アドレスデコーダ21に与えられている。行
アドレスデコーダは、行アドレスをデコードし、ワード
線WAo −WAI の一つを選択にする。
また、アドレス入力端子A X O−A z qに入力
さオる列アドレスは、列アドレスデコーダ21に与メら
れている。列アドレスデコーダ21は、列ア)レスをデ
コードし、列選択信号S Lo =S LJ ’Z−つ
を選択する。この列選択信号SLo”SL−は、書き込
み信号出力バッファ41に与えられている。書き込み信
号出力バッファ41は、書きだみ制御入力端子WEから
書き込み信号入カバ5.ファ40を介して入力された制
御信号と、列選択信号SL、−5L、とを入力し、書き
込み制御信号線WEo−WE、のうちの一つをアクティ
ブにする。
一方、書き込みデータDINは、書き込みデータ人力バ
ッファ30を介して各列毎に設けられた書き込みデータ
出力バッファ31に入力され、この書き込みデータ出力
バッファ31及びビット線WD、−WD、、WD、−W
D、を介してメモリセル10に書込まれるようになって
いる。
また、メモリセル10から読み出された読み出しデータ
は、ビット線RD、−RD、 、インバータ60、Nチ
ャネル型MO8)ランジスタフo及び読み出しデータ出
力バッファ5oを介して読み出しデータD。Uアとして
外部に出力されるものととなっている。
第6図は、メモリセル1oの更に詳細な回路図である。
逆並列接続されたインバータIE3.17の一方の共通
接続端と書き込みデータ入力端子WDとの間には、Nチ
ャネル型MOSトランジスタ11゜12が直列に介挿さ
れ、インバータ16.17の他方の共通接続端と書き込
みデータ入力端子WD−との間には、Nチャネル型MO
8)ランジスタ13、工4が直列に介挿されている。書
き込みデータ入力端子WD、WDは、夫々書き込み用ビ
ット線WD、WDに接続されるようになっている。トラ
ンジスタ11.14のゲートは、書き込み制御端子WE
Nに接続されている。この書き込み制御端子WENは、
書き込み制御信号線WEに接続されるものとなっている
。トランジスタ12.13のゲートは、アドレス入力端
子ADに接続されている。アドレス入力端子ADはワー
ド線WAに接続されるようになっている。一方、インバ
ータ16.17の他方の共通接続端は、インバータ18
及びゲートがアドレス入力端子ADに接続されたNチャ
ネル型MOSトランジスタ15を介して読み出しデータ
出力端子RDに接続されている。この読み出しデータ出
力端子RDは、読み出し用ビット線RDに接続されるよ
うになっている。
また、このメモリセルlOに読み出し用ビット線RD 
o ”” RD Jを介して接続されたインバータ60
は、第7図に示すように、Pチャネル型MOSトランジ
スタ61及びNチャネル型MO8I−ランジスタロ2を
相補対接続してなるCMOSインバータ回路から構成さ
れている。
このように構成されたRAMにおいては、メモリセル1
0から読み出されたデータがデータ読み出し用ビット線
RDを介してインバータ60に入力され、更にトランジ
スタ70及び出力バッファ50を介して外部に読み出さ
れる。
[発明が解決しようとする課題] 上述した従来のRAMにおいては、メモリセル10から
ハイレベルの信号が出力されると、メモリセル10内の
インバータ18の出力電圧は、電源供給線と同じ電圧V
DDになるが、Nチャネル型MOSトランジスタ15を
経由することによって、読み出し用ビット線RDO”R
DJに実際に出力される電圧は、VDDよりも低い電圧
になっている。
そのため、読み出し用ビット線RD、−RD、に接続さ
れたインバータ60内のNチャネル型MOSトランジス
タ62はオン状態になるが、Pチャネル型MOSトラン
ジスタ61は完全にはオフの状態にはならす、半導通状
態となってしまう。その結果、インバータ60の内部で
は、電源供給線からPチャネル型MO8)ランジスタロ
1及びNチャネル型MO8)ランジスタロ2を通って接
地線に向かって常に貫通電流が流れてしまう。
従って、RAMの規模が大きくなると、上記貫通電流に
よる消費電力が無視できなくなるという問題点があった
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって
、メモリセルからの出力を受けるバッファに貫通電流が
流れるのを防止して、消費電力を大幅に低減させること
が可能な半導体記憶装置を提供することを目的とする。
C課題を解決するための手段コ 本発明に係る半導体記憶装置は、マ) IJクス状に配
置された複数のメモリセルと、行アドレス及び列アドレ
スをデコードして前記複数のメモリセルの中から書き込
み及び読み出しを行うメモリセルを選択するアドレスデ
コーダと、このアドレスデコーダによって選択されたメ
モリセルから読み出されたデータを直接受は入れるバッ
ファとを有する半導体記憶装置において、前記バッファ
は、制御信号によってその導通状態が制御されるもので
あることを特徴とする。
[作用] 本発明によれば、メモリセルから読み出される読み出し
データを直接受は入れるバッファが、制御信号によって
その導通状態を制御されるものであるため、例えば半導
体記憶装置の休止時において制御信号のレベルを特定の
レベルとすることにより、前記バッファを遮断状態にす
ると、貫通電流を抑制することができる。このため、本
発明によれば、消費電力を低減することができる。
口実施例コ 以下、添付の図面に基づいて本発明の実施例について説
明する。
第1図は、本発明の第1の実施例に係るRAMの構成を
示すブロック図である。
なお、この第1図において、第5図の従来例と同一部分
には同一符号を付し、重複する部分の説明を省略する。
この第1の実施例の回路が、従来の回路と異なる点は、
メモリセル10から読み出されたデータを直接受けるバ
ッファの構成である。即ち、メモリセル10から読み出
されたデータは、パワーセーブモード付バッファ80の
一方の入力端に供給されている。バッファ80の他方の
入力端には、パワーセーブ信号入力端子PSからの制御
信号が供給されている。
第2図は、パワーセーブモード付キバッファ80の更に
詳細な構成を示す回路図である。このバッファ80は、
Pチャネル型MO8)ランジスタ81.82の直列回路
と、Nチャネル型MO3)ランジスタ83,84の並列
回路とを、電源供給線VDと接地線GNDとの間に接続
してなるCMO8構成の2人力NANDゲートによって
構成されている。このゲートの一方の入力端子I、は読
み出し用ビット線RDO−RD、に接続され、他方の入
力端子■2はパワーセーブ信号入力端子PSに接続され
るようになっている。
次に、このように構成された本実施例に係るRAMの動
作について説明する。
パワーセーブ信号入力端子PSにローレベルの信号が入
力されているときには、バッファ80はアクティブな状
態であるため、RAMは通常動作を行う。その動作は従
来例と同じである。
一方、入力端子PSにハイレベルの信号が入力されてい
るときには、バッファ80はパワーセーブモードとなる
。このとき、メモリセル10からハイレベルの信号が出
力されていると、読み出し用ビット線RDの電圧は電源
電圧VDDよりも低い電圧になっているため、バッファ
8oの入力端子■1に接続されたNチャネル型MOSト
ランジスタ83はオン状態、Pチャネル型MOSトラン
ジスタ82は半導通状態になるが、もう一方の入力端チ
エ。には入力端子PSからハイレベルの信号(電圧VD
D)が入力されているため、Pチャンネル型MOSトラ
ンジスタ81が完全にオフ状態になり、結局、このトラ
ンジスタ81によって電源供給線VDから接地線GND
に流れる貫通電流が遮断されることになる。
このように、従来のRAMでは読み出し用ピッ)[RD
がハイレベルのときは、常にこのビット線に接続された
バッファ内を貫通電力が流れてしまったが、この実施例
によれば、バッファ8oにパワーセーブ機能を持たせ、
RAMを使用しないときはパワーセーブモードにしてお
くことにより、貫通電流が流れるのを防止することがで
き、消費電流を大幅に抑制することができる。
第3図は、本発明の第2の実施例に係るRAMの構成を
示すブロック図である。
なお、この第3図において、第1図及び第5図と同一部
分には同一符号を付し、重複する部分の説明を省略する
この第2の実施例の回路が第1図の回路と異なる点は、
パワーセーブモード付きバッファ90の構成である。即
ち、この実施例では、パワーセーブモード付きバッファ
90として導通制御端子付きのインバータを使用してい
る。
第4図は、パワーセーブモード付キバッフr90の更に
詳細な構成を示す回路図である。このバッファは、相補
対接続されたPチャネル型MOSトランジスタ91及び
Nチャネル型MO3)ランジスタ92と、このトランジ
スタ92のソースと接地線GNDとの間に接続されたN
チャネル型トランジスタ93とからなり、トランジスタ
91゜92の共通ゲートが一方の入力端子■、に接続さ
れ、他方の入力端子I2が列アドレスデコーダ21の出
力である列選択線SL、−8LJに接続されたものとな
っている。
次に、このように構成された本実施例に係るRAMの動
作について説明する。
いま、入力端子■2にローレベルの信号が入力されてい
るときには、Nチャネル型MO8)ランジスタ93がオ
フ状、穣になるので、入力端子11にローレベルの信号
が入力されているときは出力端子01にはハイレベルが
出力される。しかし、入力端子■1にハイレベルが入力
されていると、Pチャネル型MO8)ランジスタ91が
オフ状態になるので、出力端子01はハイインピーダン
ス状態になる。
このように、入力端チエ。にローレベルの信号が入力さ
れている間は、そのバッファ90はパワーセーブモード
となり、入力端子11に入力される読み出しデータが電
源レベルと接地レベルの中間の電圧であっても、内部に
貫通電流が流れることがなくなる。
なお、列アドレスデコーダ21から出力される列選択線
SL、−8L、のうち、そのレベルがハイレベルになる
のは、列アドレス入力端子A xo〜A、□への列アド
レスによって選択された一本のみである。従って、その
他の列選択線SL0〜SL、は全でローレベルになるた
め、バッファ90は、読み出し動作を行うために動作さ
せる必要があるバッファ1つを除いて全てが自動的にパ
ワーセーブモードとなる。このため、RAM内を流れる
貫通電流を抑制して消費電流の低減を図ることができる
[発明の効果コ 以上述べたように、本発明によれば、メモリセルから読
み出されたデータを直接骨は入れるバッファにパワーセ
ーブ機能を付加し、その状態を制御信号によって制御す
るようにしたので、従来、バッファ内を常時流れていた
貫通電流を抑制して消費電力を大幅に抑制することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に係るRAMのブロック
図、第2図は同RAMにおけるパワーセーブモード付き
バッファの回路図、第3図は本発明の第2の実施例に係
るRAMのブロック図、第4図は同RAMにおけるパワ
ーセーブモード付きバッファの回路図、第5図は従来の
RAMのブロック図、第6図は同RAMにおけるメモリ
セルの回路図、第7図は同RAMにおけるバッファの回
路図である。 10;メモリセル、20:行アドレスデコーダ、21;
列アドレスデコーダ、30;書き込みデータ人力バッフ
ァ、31;書き込みデータ出力バッファ、40;書き込
み信号人力バッファ、41;書き込み信号出力バッファ
、50;読み出しデータ出力バッファ、60;インバー
タ、70:Nチャネル型MO8)ランジスタ、80,9
0;パワーセーブモード付きバッファ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マトリクス状に配置された複数のメモリセルと、
    行アドレス及び列アドレスをデコードして前記複数のメ
    モリセルの中から書き込み及び読み出しを行うメモリセ
    ルを選択するアドレスデコーダと、このアドレスデコー
    ダによって選択されたメモリセルから読み出されたデー
    タを直接受け入れるバッファとを有する半導体記憶装置
    において、前記バッファは、制御信号によってその導通
    状態が制御されるものであることを特徴とする半導体記
    憶装置。
  2. (2)前記バッファは、前記アドレスデコーダの出力信
    号を前記制御信号として入力するものであることをと特
    徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。
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