JPH07168759A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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Publication number
JPH07168759A
JPH07168759A JP31325593A JP31325593A JPH07168759A JP H07168759 A JPH07168759 A JP H07168759A JP 31325593 A JP31325593 A JP 31325593A JP 31325593 A JP31325593 A JP 31325593A JP H07168759 A JPH07168759 A JP H07168759A
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JP
Japan
Prior art keywords
memory
address signal
access
write
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP31325593A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihisa Uchida
明久 内田
Keiichi Higeta
恵一 日下田
Yasuhiro Fujimura
康弘 藤村
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 Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH07168759A publication Critical patent/JPH07168759A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 メモリ(メモリアレイおよびその周辺回路
部)を2つに分割し、先ず一方のメモリアレイにアドレ
ス信号を与えてアクセスを開始させ、そのアクセスの途
中で他方のメモリアレイに次のアドレス信号を与えてア
クセスを開始させるように構成した。 【効果】 メモリの複数の番地を連続してアクセスした
場合、2つのメモリアレイが交互にアクセスされるた
め、例えば1つのメモリセルに対する書込みが2マシン
サイクル要する場合にも見かけ上1マシンサイクルでデ
ータの書込みが行なえるようになる。また、素子の特性
に依存するメモリセルの書込み速度が読出し速度よりも
2倍程度遅い場合にも、見かけ上書込み時間が半分にな
るため、システムの動作サイクルを、読出し速度に合わ
せて決定することができ、書込み速度に律速されないシ
ステムを構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体記憶技術さらに
は半導体記憶装置の2重化方式に適用して有効な技術に
関し、例えば随時読出し書込み可能な半導体記憶装置
(ランダム・アクセス・メモリ)もしくはそれを内蔵し
た半導体集積回路に利用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体メモリの性能つまり読出し、書込
み速度は、回路を構成する素子の特性に依存する。例え
ば、現在の0.5μmテクノロジー(フォトリソグラフ
ィによる最小加工寸法が0.5μmである技術)で製造
した半導体メモリの読出し速度は、1〜2n秒程度であ
る。一方、半導体メモリの書込み速度は読出し速度より
も遅く、0.5μmテクノロジーで製造した場合でも5
n秒程度で、読出し速度の2倍近いのが現状であり、現
在のメモリ回路形式ではこの差を無くすことは非常に困
難である。
【0003】なお、上記デバイスの持つ欠点を見かけ上
少なくするための技術として、例えば2ポートRAMが
開発されている。この2ポートRAMは、1つのメモリ
に対して2つのポートからアクセスできるように構成し
たものであり、2つのマイクロプロセッサがメモリを共
有するようなシステムにおいて一方のマイクロプロセッ
サがメモリへの書込みを行なっているときに他方のマイ
クロプロセッサがデータの読出しを行なえるようにする
ことにより、システム全体としての処理速度を向上させ
たものである。ただし、この2ポートRAMにおける読
出し速度や書込み速度そのものは、従来の1ポートのも
のとほとんど変わることがない。2ポートRAMに関し
ては、例えば“A 4nS 4k×1bit 2port-Bi
CMOS SRAM”IEEE Journal of Solid-Sta
te Circuits vol.23No.5(1988)がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記2ポートRAM
は、2つのマイクロプロセッサの共有メモリとして使用
した場合、システム全体としての処理速度を向上させる
ことができる。しかしながら、1つひとつのマイクロプ
ロセッサから見た2ポートメモリの読出し速度や書込み
速度は、1ポートのものに比べて速いわけではない。ま
た、従来のRAMは上述したように、書込み速度は読出
し速度よりも遅く、この差を無くすことはできない。一
方、クロックに同期して動作するシステムでは、動作サ
イクルがクロックの周期に依存するようにされているも
のがあり、このようなシステムでは、メモリの遅い方の
書込み速度によってシステムの動作サイクルが律速され
てしまい、メモリの読出しサイクルには無駄な待ち時間
が生じてしまい、システムの処理速度が向上しないとい
う問題点がある。
【0005】この発明の目的は、見かけ上の動作速度を
向上させることができるような半導体メモリもしくはメ
モリを内蔵した半導体集積回路を提供することにある。
この発明の他の目的は、書込み速度が読出し速度と変わ
らないように扱える半導体メモリもしくはメモリを内蔵
した半導体集積回路を提供することにある。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。
【0006】
【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。すなわち、メモリ(メモリアレイおよびそ
の周辺回路部)を例えば2つに分割し、先ず一方のメモ
リアレイにアドレス信号を与えてアクセスを開始させ、
そのアクセスの途中で他方のメモリアレイに次のアドレ
ス信号を与えてアクセスを開始させるように構成したも
のである。
【0007】
【作用】上記した手段によれば、メモリの複数の番地を
連続してアクセスした場合、2つのメモリアレイが交互
にアクセスされるため、例えば1つのメモリセルに対す
る書込みが2マシンサイクル要する場合にも見かけ上1
マシンサイクルでデータの書込みが行なえるようにな
る。また、素子の特性に依存するメモリセルの書込み速
度が読出し速度よりも2倍程度遅い場合にも、見かけ上
の書込み時間が半分になるため、システムの動作サイク
ルを、読出し速度に合わせて決定することができ、書込
み速度に律速されないシステムを構成することができ
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。図1は、本発明をメインフレーム用コンピ
ュータ(マイクロプロセッサ)に適用した場合の一実施
例を示す。特に制限されないが、図1に示されている各
回路ブロックは、単結晶シリコン基板のような一個の半
導体チップ上において形成され、全体がワンチップ化さ
れている。
【0009】図1において、1は演算器やレジスタ等か
らなる実行部、2は命令を解読して対応する処理を実行
するように上記実行部1を制御する制御部、3a,3b
は読出し書込み可能なメモリ、4はメモリ3a,3bか
ら読み出されたデータDo0とDo1の論理和をとる論
理部である。論理部4で処理されたデータは、例えば図
示しない他のメモリに供給されて記憶されたり、上記実
行部1に戻されて次の処理に供されるようになってい
る。
【0010】なお、上記読出しデータDo0とDo1は
異なるタイミングで出力されるので、論理和をとると2
つのデータDo0とDo1が時系列的に結合されたデー
タつまりデータDo0の後にデータDo1が続くように
データとなる。上記メモリ3a,3bは、それぞれメモ
リアレイおよびその周辺回路部とから構成される。特に
制限されないが、メモリアレイはCMOS回路で構成
し、アドレスデコーダやセンスアンプ等からなる周辺回
路部はバイポーラECL回路もしくはBiCMOS回路
で構成するのが望ましい。
【0011】この実施例では、上記メモリ3aと3bに
対して、互いに位相が半周期ずれた2つのクロックφ0
またはφ1が供給され、実行部1から供給されるアドレ
ス信号ADD(書込み時にはアドレス信号ADDおよび
データ信号Din)をクロックφ0,φ1の立下りに同
期してそれぞれ取り込むように構成されている。また、
上記メモリ3aと3bは、上記制御部2から出力される
リード/ライト制御信号R/W0,R/W1によってそ
れぞれ読出しモードと書込みモードが指示されるように
なっている。
【0012】この実施例では、図2に示されているよう
に、上記実行部1からクロックφ0,φ1の1/2の周
期でアドレス信号A1,A2,A3,A4………が次々
と出力されると、クロックφ0,φ1によって上記アド
レス信号がメモリ3aと3bに交互に取り込まれる。つ
まり、メモリ3aにはアドレス信号A1,A3………が
取り込まれ、メモリ3bにはアドレス信号A2,A4…
……が取り込まれる。これによって、1つのメモリに対
する書込みが2マシンサイクル(1マシンサイクルはク
ロックφ0,φ1の半周期に相当)要する場合にも、見
かけ上1マシンサイクルでデータの書込みが行なえるよ
うになる。
【0013】上記の場合、それぞれのメモリ3aまたは
3bにおいては、2マシンサイクルの書込みサイクルに
対して、読出しサイクルは、2マシンサイクルで行なう
ようにしてもよいし、半分の1マシンサイクルで行なう
ようにしてもよい。なお上記実施例では、メモリ3aと
3bが同一のチップ上に形成されていると説明したが、
メモリ3aと3bを別々のチップ上に形成するようにし
ても良い。
【0014】図3には、上記実施例のマイクロプロセッ
サを用いたシステムの一構成例が示されている。同図に
おいて、IPで示されているのが、図1のように構成さ
れたマイクロプロセッサからなる命令プロセッサで、こ
の命令プロセッサIPには、システムコントローラSC
を介して入出力プロセッサIOPやメインストレージ
(主記憶装置)MS、拡張メモリES等が接続されてい
る。上記入出力プロセッサIOPには、キーボードやコ
ンソール等の入出力装置が接続される。なお、上記命令
プロセッサIPに内蔵されているバッファストレージB
Sが、図1に示されているメモリ3a,3bに相当す
る。
【0015】この実施例では、上記システムコントロー
ラSCにも、命令プロセッサIPと同様にバッファメモ
リからなるワークストレージWSが内蔵されている。こ
のワークストレージWSは、上記メインストレージMS
よりもアクセス速度が速く、上記命令プロセッサIPに
内蔵されているバッファストレージBSよりはアクセス
速度が遅いメモリとされている。これによって、この実
施例のシステムは、メインストレージMSとワークスト
レージWSとバッファストレージBSとにより、3段階
の階層記憶が構成されるようになっている。上記システ
ムコントローラSC内のワークストレージWSも、命令
プロセッサIPと同様に2つに分割し、交互にアクセス
することで、見かけ上のアクセス速度が2倍になるよう
に構成しても良い。
【0016】なお、上記実施例のようなシステムでは、
システムコントローラSCに複数の命令プロセッサが接
続されてマルチプロセッサシステムとして構成されるこ
ともある。その場合においても、各プロセッサ毎に図1
に示すようなメモリ構成をとることができる。
【0017】以上説明したように、上記実施例は、メモ
リ(メモリアレイおよびその周辺回路部)を2つに分割
し、先ず一方のメモリアレイにアドレス信号を与えてア
クセスを開始させ、そのアクセスの途中で他方のメモリ
アレイに次のアドレス信号を与えてアクセスを開始させ
るように構成したので、メモリの複数の番地を連続して
アクセスした場合、2つのメモリアレイが交互にアクセ
スされるため、例えば1つのメモリセルに対する書込み
が2マシンサイクル要する場合にも見かけ上1マシンサ
イクルでデータの書込みが行なえるようになる。また、
素子の特性に依存するメモリセルの書込み速度が読出し
速度よりも2倍程度遅い場合にも、見かけ上の書込み時
間が半分になるため、システムの動作サイクルを、読出
し速度に合わせて決定することができ、書込み速度に律
速されないシステムを構成することができるという効果
がある。
【0018】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。例えば上記
実施例では、メモリ(メモリアレイおよびその周辺回路
部)を2つに分割し、交互にアクセスするように構成し
たものについて説明したが、メモリを3つ以上に分割し
て順繰りにアクセスするように構成することも可能であ
る。
【0019】また、上記実施例では、2つのメモリに位
相の異なるクロックφ0,φ1を供給して異なるタイミ
ングでアドレス信号を取り込ませるようにしたが、クロ
ックφ0,φ1の2倍のクロックを共通に与えて、一方
はクロックの立上りでアドレス信号を取り込み、他方は
クロックの立下りでアドレス信号を取り込むように構成
するようにしても良い。
【0020】さらに、図2のタイミングチャートでは、
1マシンサイクルごとにアドレスを変化させているが、
どちらのメモリが先にアクセスされるか明らかにされて
いるような場合には、アドレスは2マシンサイクルに1
回変化させ、クロックで2つのメモリにタイミングをず
らして同一アドレス信号を取り込ませ、異なるデータを
読出し、あるいは書き込むようにすることも可能であ
る。
【0021】また、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
メモリを内蔵したコンピュータLSIに適用した場合に
ついて説明したがこの発明はそれに限定されるものでな
く、単体のメモリもしくはメモリを内蔵したLSI一般
に広く利用することができる。
【0022】
【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。すなわち、見かけ上の動作速度が速い
半導体メモリもしくはメモリを内蔵した半導体集積回路
を実現することができる。また、書込み速度が読出し速
度と変わらないように扱える半導体メモリもしくはメモ
リを内蔵した半導体集積回路(例えばマイクロプロセッ
サ)を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をメインフレーム用マイクロプロセッサ
に適用した場合の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例における各メモリのアクセスタイ
ミングを示すタイムチャートである。
【図3】図1の実施例のマイクロプロセッサを用いたシ
ステムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 実行部 2 制御部 3a,3b メモリ 4 論理部 IP 命令プロセッサ BS バッファストレージ SC システムコントローラ WS ワークストレージ(バッファメモリ) IOP 入出力プロセッサ MS メインストレージ(主記憶装置) ES 拡張メモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通のアドレス信号が供給され、それぞ
    れ異なるアドレス信号を取り込んで互いに異なるタイミ
    ングでアクセスされる2以上のメモリを備えてなること
    を特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 上記2以上のメモリは、互いに位相の異
    なるクロック信号を受けてそれぞれ異なるアドレス信号
    を取り込むように構成されていることを特徴とする請求
    項1記載の半導体集積回路。
  3. 【請求項3】 命令実行部で生成されたアドレス信号を
    共通に受ける2つのメモリ部と、これらのメモリ部から
    読み出されたデータを受ける論理部とを備え、上記2つ
    のメモリは、互いに位相の異なるクロック信号を受けて
    それぞれ異なるタイミングでアドレス信号を取り込むよ
    うに構成されていることを特徴とするマイクロプロセッ
    サ。
JP31325593A 1993-12-14 1993-12-14 半導体集積回路 Pending JPH07168759A (ja)

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JP31325593A JPH07168759A (ja) 1993-12-14 1993-12-14 半導体集積回路

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JP31325593A JPH07168759A (ja) 1993-12-14 1993-12-14 半導体集積回路

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000060749A1 (fr) * 1999-04-02 2000-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Processeur et methode de traitement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000060749A1 (fr) * 1999-04-02 2000-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Processeur et methode de traitement

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