JPH07153257A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

Info

Publication number
JPH07153257A
JPH07153257A JP32321793A JP32321793A JPH07153257A JP H07153257 A JPH07153257 A JP H07153257A JP 32321793 A JP32321793 A JP 32321793A JP 32321793 A JP32321793 A JP 32321793A JP H07153257 A JPH07153257 A JP H07153257A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dram
sram
data
semiconductor memory
memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP32321793A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Nishihara
利幸 西原
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP32321793A priority Critical patent/JPH07153257A/ja
Publication of JPH07153257A publication Critical patent/JPH07153257A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Static Random-Access Memory (AREA)
  • Memory System Of A Hierarchy Structure (AREA)
  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直列接続型DRAMに対しバイト単位の高速
ランダムアクセスを可能にする。 【構成】 選択ワード線を有するトランジスタとキャパ
シタからなる記憶素子を同一活性層上に2つ以上直列接
続したメモリセルにより構成される大容量のDRAM1
0と、該DRAM10の必要なデータをバイト単位で転
送できる小容量のキャッシュ用SRAM11を同一チッ
プ上に配置し、外部デバイス12からDRAM10への
データアクセスをキャッシュ用SRAM11を通して行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体メモリに関し、
更に詳しくは、大容量のDRAMと小容量のSRAMキ
ャッシュメモリを1チップ化してなる半導体メモリに関
する。
【0002】
【従来の技術】1つのトランジスタと1つのキャパシタ
からなるメモリ・セルを同一拡散層に並べた直列接続型
DRAMは、メモリ・セル面積を小さくでき、かつチッ
プ面積を縮小できるため、チップコストを半減できると
いう効果を有する。ところで、この種の直列接続型DR
AMは、4〜16ビットを単位として、決められた順序
で連続的に全てのデータを読み出さないと、次のアドレ
スに移行できない。このため、ランダムアクセスのサイ
クル時間が非常に長くなる上、例えば16ビット目のデ
ータが必要な場合、不要な15ビットを先に読み出す必
要がある。即ちバイト単位でのアクセス時間が非常に遅
くなる。
【0003】そこで、従来、直列接続型DRAMを用い
て高速なデータ転送を可能にした半導体メモリとして
は、図4に示す構成のものが知られている。図4におい
て、1は、例えば32M×8ビット構成の直列接続型D
RAMからなるセル・アレイであり、このセル・アレイ
1はさらに32分割され、それぞれ16ビットの入出力
レジスタ2を備え、この入出力レジスタ2から512バ
イトをシリアルにアクセスできる構成になっている。ま
た、1Mビットごとのセル・アレイは、16ビットごと
の転送ユニットからなり、外部デバイス3から行アドレ
スを入力すると、1Mビットセル・アレイ内の32個の
転送ユニットが活性化される。さらに、列アドレスによ
って各1Mビットセル・アレイから1個ずつ選択された
合計32×8個の転送ユニットから、512バイトのデ
ータが入出力レジスタ2に一括転送される。そして入出
力レジスタ2に転送されたデータは外部デバイス3にシ
リアルに転送される。
【0004】このように直列接続型DRAMを用いた従
来の半導体メモリにおいては、512バイト単位のブロ
ックアクセスに用途を限定し、同時に32×8個の16
ビット単位グループから並列にデータを送り出すことに
より、高速なデータ転送を実現することができる。
【0005】図5は、直列接続型DRAM構成の半導体
メモリをパソコンの拡張メモリに使用した例を示す。上
記従来の半導体メモリはバイト単位のランダムアクセス
ができないため、CPU4と拡張メモリ5間に、DRA
M(16Kバイト)6からなる内部メモリのページ領域
を介在し、このDRAM6を介してCPU4とデータを
交換する。この時のCPU4とDRAM6間、及びDR
AM6と拡張メモリ5間のバス幅は32ビットである。
従って、CPU4が拡張メモリ5にアクセスする場合
は、まず拡張メモリ5からDRAM6へデータがシリア
ル転送され、拡張メモリ5の内容がDRAM6にマッピ
ングされる。その後、CPU4がDRAM6のデータを
アクセスすることにより、拡張メモリ5を間接的に使用
している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
直列接続型DRAMを用いて半導体メモリでは、バイト
単位のランダムアクセスができないため、図4に示すよ
うなメモリディスク程度の用途にしか使用できず、従っ
て通常のメインメモリや拡張メモリに使用すると、シス
テムの能力を大幅に低下させざるを得ないという問題が
あった。
【0007】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、直列接続型DRAMに対しバイト単位の高速ランダ
ムアクセスを可能にした半導体メモリを提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1の発明は、選択ワード線を有するト
ランジスタとキャパシタからなる記憶素子を同一活性層
上に2つ以上直列接続したメモリセルにより構成される
大容量のDRAMと、該DRAMの必要なデータをバイ
ト単位で転送できる小容量のキャッシュ用SRAMを同
一チップ上に配置してなる構成にした。
【0009】請求項2記載の発明は、外部から前記DR
AMへのデータアクセスが常に前記キャッシュ用SRA
Mを通して行われるようにしたものである。請求項3記
載の発明は、前記キャッシュ用SRAMと前記DRAM
との間のバス幅を、前記キャッシュ用SRAMと外部デ
バイス間のバス幅より大きくしたものである。
【0010】
【作用】本発明においては、外部から大容量DRAMへ
のデータアクセスをキャッシュ用SRAMを通して行う
から、直列接続型DRAMに対しバイト単位の高速ラン
ダムアクセスが可能になる。また、本発明においては、
キャッシュ用SRAMと前記大容量DRAM間のバス幅
を拡大できるから、システムの能力を向上できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は、本発明の第1の実施例による半導体メモ
リのブロック図を示す。図1において、本実施例の半導
体メモリは、同一チップ上に形成した大容量の直列接続
型DRAMからなるセル・アレイ10と小容量のSRA
M11を備える。前記セル・アレイ10は、選択ワード
線を有するトランジスタとキャパシタからなる記憶素子
を同一活性層上に2つ以上直列接続したメモリセルによ
り構成される直列接続型DRAMからなり、このセル・
アレイ10は、例えば32M×8ビットに構成され、さ
らに1Mビットごとのセル・アレイは、16ビットごと
の転送ユニットからなり、行アドレスが入力されること
により、1Mビットセル・アレイ内の32個の転送ユニ
ットが活性化される。さらに、列アドレスによって各1
Mビットセル・アレイから1個ずつ選択された合計32
×8個の転送ユニットから、512バイトのデータがS
RAM11に一括転送される。外部デバイス12はセル
・アレイ10に対しSRAM11を介してランダムアク
セスできる構成になっており、外部デバイス12から発
生するアドレスはデコーダ13を通してセル・アレイ1
0及びSRAM11に入力され、必要なデータのみがバ
イト単位で外部デバイス12に読み出される。また、必
要なデータを読み出した後も、SRAM11内のデータ
はそのまま保存される。SRAM11にデータを転送し
たブロックアドレスはレジスタ14に保存される。
【0012】上記以降のデータアクセスは以下に述べる
手順により行われる。まず、外部デバイス12から入力
されたアドレスは、デコーダ13においてレジスタ14
のアドレス値と比較参照され、SRAM11内に要求し
たデータがあるか否かが判定される。ここで、SRAM
11内に要求したデータがある場合は、SRAM11か
らデータが直接高速で読み出される。また、SRAM1
1内に要求したデータがない場合は、以下の処理がなさ
れる。即ち、SRAM11内に要求するデータが書き込
まれていない場合は、現在書き込まれているSRAM1
1内のデータを破棄し、必要データの存在するブロック
の全データ(512バイト)がセル・アレイ10からS
RAM11に転送される。その後、SRAM11から必
要なデータがバイト単位で外部デバイス12に読み出さ
れる。また、SRAM11内にデータの書き込みがなさ
れている場合は、SRAM11内のデータは一旦元のブ
ロック(512バイト)に転送され、再書き込みがなさ
れた後、上記と同様にSRAM11から必要なデータが
バイト単位で外部デバイス12に読み出される。
【0013】このように上記第1の実施例においては、
直列接続型DRAMを使用して、バイト単位でのデータ
の高速ランダムアクセスが可能になる。
【0014】次に、図2により本発明の第2の実施例に
ついて説明する。この第2の実施例では、第1の実施例
と同様に直列接続型DRAM構成のセル・アレイ10、
SRAM11、デコーダ13及びレジスタ14を備え、
SRAM11のキャッシュメモリとしてのビット率を向
上させるために、SRAM11の容量を4Kバイトと
し、かつ8ブロック分のデータを保存させるために、ブ
ロックアドレスを示すレジスタ14も8個設ける。こよ
うな構成の半導体メモリにおいては、SRAM11内に
外部デバイス12からアクセスしたデータがない場合、
SRAM11の内容は512バイトのブロック単位で置
き換えられる。これにより、バイト単位でのデータの高
速ランダムアクセスをさらに向上できる。
【0015】次に、本発明の半導体メモリをパソコンの
拡張メモリに使用した例を図3について説明する。図3
において、拡張メモリ20に、入出力8ビットの64M
直列接続型DRAM20aを4チップ使用して32バイ
トのメモリ容量とし、かつキャッシュメモリとしてのS
RAM20bの容量を32Kビットとする。この場合、
従来例に比しチップ面積の増加は10%程度であり、直
列接続型でない汎用DRAMと比較して遥かに安価であ
る。
【0016】この第2の実施例においては、拡張メモリ
20が直列接続型DRAM20aと、キャッシュメモリ
であるSRAM(32Kビット×4=16Kバイト)2
0bとから構成されているから、直列接続型DRAM2
0aとSRAM20b間のバス幅は1000ビット(3
2バイト×4)となる。その結果、CPU21は従来の
ようにパソコン内部メモリのページ領域を使用する必要
がなくなり、SRAM20bに直接アクセスできる。即
ち、CPU21が拡張メモリ20にアクセスする場合
は、まずDRAM20aからSRAM20bへデータが
シリアル伝送される。この時、DRAM20aとSRA
M20b間のバス幅は非常に広いため、転送速度は図5
の従来例に比較して遥かに早い。さらにCPU21とS
RAM20b間でデータが交換されるが、SRAMを使
用しているため、その転送速度も非常に早くできる。従
って、システムとして大幅な能力アップが可能になるほ
か、従来のチップでは不可能なメインメモリとしての使
用も可能になる。
【0017】なお、本発明は、上記実施例に示す構成の
ものに限定されず、請求項に記載した範囲を逸脱しない
限り、種々の変形が可能である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、選
択ワード線を有するトランジスタとキャパシタからなる
記憶素子を同一活性層上に2つ以上直列接続したメモリ
セルにより構成される大容量のDRAMと、該DRAM
の必要なデータをバイト単位で転送できる小容量のキャ
ッシュ用SRAMを同一チップ上に配置してなる構成に
し、外部から前記DRAMへのデータアクセスを前記キ
ャッシュ用SRAMを通して行うから、直列接続型DR
AMに対しバイト単位の高速ランダムアクセスが可能に
なる。また、本発明においては、前記キャッシュ用SR
AMと前記DRAM間のバス幅を拡大できるから、シス
テムの能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による半導体メモリの構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例による半導体メモリの構
成を示すブロック図である。
【図3】本発明の半導体メモリの使用例を示すブロック
図である。
【図4】従来の半導体メモリの構成を示すブロック図で
ある。
【図5】従来の半導体メモリの使用例を示すブロック図
である。
【符号の説明】
10 直列接続型DRAM構成のセル・アレイ 11,20b SRAM 12 外部デバイス 13 デコーダ 14 レジスタ 20 拡張メモリ 20a DRAM

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 選択ワード線を有するトランジスタとキ
    ャパシタからなる記憶素子を同一活性層上に2つ以上直
    列接続したメモリセルにより構成される大容量のDRA
    Mと、該DRAMの必要なデータをバイト単位で転送で
    きる小容量のキャッシュ用SRAMを同一チップ上に配
    置してなる半導体メモリ。
  2. 【請求項2】 外部から前記DRAMへのデータアクセ
    スが常に前記キャッシュ用SRAMを通して行われるよ
    うになっている請求項1記載の半導体メモリ。
  3. 【請求項3】 前記キャッシュ用SRAMと前記DRA
    Mとの間のバス幅を、前記キャッシュ用SRAMと外部
    デバイス間のバス幅より大きくした請求項1または2記
    載の半導体メモリ。
JP32321793A 1993-11-29 1993-11-29 半導体メモリ Pending JPH07153257A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32321793A JPH07153257A (ja) 1993-11-29 1993-11-29 半導体メモリ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32321793A JPH07153257A (ja) 1993-11-29 1993-11-29 半導体メモリ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07153257A true JPH07153257A (ja) 1995-06-16

Family

ID=18152345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32321793A Pending JPH07153257A (ja) 1993-11-29 1993-11-29 半導体メモリ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07153257A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5974493A (en) * 1996-02-26 1999-10-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microcomputer with processor bus having smaller width than memory bus
JP2004318933A (ja) * 2003-04-11 2004-11-11 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置
JP2006065533A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Sony Corp 半導体記憶装置およびそのアクセス方法、並びにメモリ制御システム
JP2008181670A (ja) * 2008-04-21 2008-08-07 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5974493A (en) * 1996-02-26 1999-10-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microcomputer with processor bus having smaller width than memory bus
JP2004318933A (ja) * 2003-04-11 2004-11-11 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置
JP2006065533A (ja) * 2004-08-26 2006-03-09 Sony Corp 半導体記憶装置およびそのアクセス方法、並びにメモリ制御システム
JP2008181670A (ja) * 2008-04-21 2008-08-07 Renesas Technology Corp 半導体記憶装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5353427A (en) Semiconductor memory device for simple cache system with selective coupling of bit line pairs
JP3065736B2 (ja) 半導体記憶装置
US5694406A (en) Parallel associative processor formed from modified dram
US5025421A (en) Single port dual RAM
US7783957B2 (en) Apparatus for implementing enhanced vertical ECC storage in a dynamic random access memory
JP2862948B2 (ja) 半導体記憶装置
JP2777247B2 (ja) 半導体記憶装置およびキャッシュシステム
US20060143428A1 (en) Semiconductor signal processing device
US20060271755A1 (en) Memory module, cache system and address conversion method
JPH01146187A (ja) キヤッシュメモリ内蔵半導体記憶装置
JP2001516118A (ja) 短待ち時間dramセルおよびその方法
JPS63188247A (ja) メモリ・アクセス装置
US6118721A (en) Random access memory with divided memory banks and data read/write architecture therefor
KR100254752B1 (ko) 메모리 확장을 위한 로직을 갖는 동기식 sram
JPH09167495A (ja) データ記憶ユニット及び該ユニットを用いたデータ記憶装置
US6101579A (en) Multi-port memory device having masking registers
JPH07153257A (ja) 半導体メモリ
JP2848300B2 (ja) 不揮発性半導体記憶装置
US4831625A (en) Easily cascadable and testable cache memory
KR100463205B1 (ko) 시퀀셜 버퍼를 내장하여 디에스피의 데이터 억세스 성능을향상시키는 컴퓨터 시스템 및 그 컴퓨터 시스템의 데이터억세스 방법
JPH0485788A (ja) 多ポートキャッシュメモリ
JPH10134576A (ja) 半導体メモリ装置
JPH06342400A (ja) プロセッサ・メモリのアドレス制御方法
US11875848B2 (en) Buffer memory adapted to implment calculations having operands as data
TWI721660B (zh) 控制資料讀寫裝置與方法