JPH0745077A - 記憶装置 - Google Patents
記憶装置Info
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- JPH0745077A JPH0745077A JP19104493A JP19104493A JPH0745077A JP H0745077 A JPH0745077 A JP H0745077A JP 19104493 A JP19104493 A JP 19104493A JP 19104493 A JP19104493 A JP 19104493A JP H0745077 A JPH0745077 A JP H0745077A
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- Japan
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- transistor
- memory
- input
- signal
- memory cell
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
- G11C11/417—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction for memory cells of the field-effect type
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/20—Memory cell initialisation circuits, e.g. when powering up or down, memory clear, latent image memory
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
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- G11C11/413—Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing, timing or power reduction
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- G11C11/419—Read-write [R-W] circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フリップフロップをメモリ・セルとする記憶装
置において、フリップフロップを構成するトランジスタ
に接続される電源ラインを制御することにより、書込み
以外の手段でメモリの内容を設定できるようにする。 【構成】メモリセルのフリップフロップを構成するトラ
ンジスタ1,2に接続される電源ラインを、配列の一部
でそれぞれ相互接続し、相互接続されたラインを電源/
グランド電位に接続するスイッチと制御回路31を有す
る。
置において、フリップフロップを構成するトランジスタ
に接続される電源ラインを制御することにより、書込み
以外の手段でメモリの内容を設定できるようにする。 【構成】メモリセルのフリップフロップを構成するトラ
ンジスタ1,2に接続される電源ラインを、配列の一部
でそれぞれ相互接続し、相互接続されたラインを電源/
グランド電位に接続するスイッチと制御回路31を有す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は記憶装置に関し、特にメ
モリ・セルを書込み以外の方法で任意の状態に設定でき
る半導体メモリに関する。
モリ・セルを書込み以外の方法で任意の状態に設定でき
る半導体メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体メモリとして、トランジス
タをたすき掛けにしたフリップフロップをメモリ・セル
とし、複数のメモリ・セルを配列した記憶装置(スタテ
ィック・ランダム・アクセス・メモリ:以下SRAMと
いう)の回路動作について説明する。図6は、このSR
AMの機能ブロックを示したものである。1Mワード×
1ビット構成の1Mビット・タイプのSRAMを示して
いる。メモリ・セル30は1024×1024に配列さ
れている。
タをたすき掛けにしたフリップフロップをメモリ・セル
とし、複数のメモリ・セルを配列した記憶装置(スタテ
ィック・ランダム・アクセス・メモリ:以下SRAMと
いう)の回路動作について説明する。図6は、このSR
AMの機能ブロックを示したものである。1Mワード×
1ビット構成の1Mビット・タイプのSRAMを示して
いる。メモリ・セル30は1024×1024に配列さ
れている。
【0003】リード動作では、アドレス入力A10〜A19
41がデコーダ42に入力され、アドレス入力41に従
って1本のワード線をアクティブとする。アクティブと
なったワード線Wn 7に接続されている1024個のメ
モリ・セル30が動作し、1024本のビット線9に各
メモリ・セルの内容が出力される。アドレス入力A0〜
A9 41に従ってセレクタ42でそのうち1本がIO4
3に接続され、1つのデータが出力される。
41がデコーダ42に入力され、アドレス入力41に従
って1本のワード線をアクティブとする。アクティブと
なったワード線Wn 7に接続されている1024個のメ
モリ・セル30が動作し、1024本のビット線9に各
メモリ・セルの内容が出力される。アドレス入力A0〜
A9 41に従ってセレクタ42でそのうち1本がIO4
3に接続され、1つのデータが出力される。
【0004】ライト動作の場合、アドレス入力A10〜A
1941がデコーダ42に入力され、アドレス入力にした
がって1本のワード線をアクティブとする。アクティブ
となったワード線Wn 7に接続された1024個のメモ
リ・セル30が動作し、1024本のビット線に各メモ
リ・セルの内容が出力される。アドレス入力A0 〜A9
41にしたがってセレクタ42で選択された1本にIO
43から入力された書き込みデータがセットされ、それ
がメモリ・セルに書き込まれる。
1941がデコーダ42に入力され、アドレス入力にした
がって1本のワード線をアクティブとする。アクティブ
となったワード線Wn 7に接続された1024個のメモ
リ・セル30が動作し、1024本のビット線に各メモ
リ・セルの内容が出力される。アドレス入力A0 〜A9
41にしたがってセレクタ42で選択された1本にIO
43から入力された書き込みデータがセットされ、それ
がメモリ・セルに書き込まれる。
【0005】SRAMのメモリ・セルの回路図を、図7
に示す。ここで示すメモリ・セルはMOS型4トランジ
スタ・タイプと呼ばれるもので、これ以外にも6トラン
ジスタ型等種々のメモリ・セルがあるが、動作原理はフ
リップフロップを構成するものである。4つのトランジ
スタは、Nチャネル・トランジスタで、それぞれのバッ
ク・ゲートはグランド電位(以下GNDという)に接続
されている。トランジスタ1,2のドレインは抵抗5,
6を通して電源電位(以下VDDという)に、ソースはG
NDに接続されている。左のトランジスタ1のゲートは
右のトランジスタ2のドレインに、反対に右のトランジ
スタ2のゲートは左のトランジスタ1のドレインに接続
されている。それぞれのトランジスタのドレインは、2
つのNチャネル・トランジスタ3,4のソースに接続さ
れ、それぞれのドレインが2本のビット線Bm 9とBm
8に、それぞれのゲートはワード線Wn 7に接続されて
いる。
に示す。ここで示すメモリ・セルはMOS型4トランジ
スタ・タイプと呼ばれるもので、これ以外にも6トラン
ジスタ型等種々のメモリ・セルがあるが、動作原理はフ
リップフロップを構成するものである。4つのトランジ
スタは、Nチャネル・トランジスタで、それぞれのバッ
ク・ゲートはグランド電位(以下GNDという)に接続
されている。トランジスタ1,2のドレインは抵抗5,
6を通して電源電位(以下VDDという)に、ソースはG
NDに接続されている。左のトランジスタ1のゲートは
右のトランジスタ2のドレインに、反対に右のトランジ
スタ2のゲートは左のトランジスタ1のドレインに接続
されている。それぞれのトランジスタのドレインは、2
つのNチャネル・トランジスタ3,4のソースに接続さ
れ、それぞれのドレインが2本のビット線Bm 9とBm
8に、それぞれのゲートはワード線Wn 7に接続されて
いる。
【0006】図6では1つのメモリ・セル30に対して
1本のビット線しか示さなかったが、普通2本のビット
線を使い、一方を書き込みに、他方を読出しに使用する
ようになっている。ここでは、左の反転ビット線Bm 8
を書込みに、右のビット線Bm 9を読出しに使うものと
して説明する。メモリ・セルへのデータの書込みには、
先に説明したように書き込みたいデータを左の反転ビッ
ト線Bm 8に設定し、ワード線Wn 7をアクティブとす
る。
1本のビット線しか示さなかったが、普通2本のビット
線を使い、一方を書き込みに、他方を読出しに使用する
ようになっている。ここでは、左の反転ビット線Bm 8
を書込みに、右のビット線Bm 9を読出しに使うものと
して説明する。メモリ・セルへのデータの書込みには、
先に説明したように書き込みたいデータを左の反転ビッ
ト線Bm 8に設定し、ワード線Wn 7をアクティブとす
る。
【0007】まず、書き込みデータを’0’とすると、
トランジスタ3がONとなり、’0’がトランジスタ1
のドレインとトランジスタ2のゲートに加えられる。ト
ランジスタ2のゲートが’0’なのでトランジスタ2は
OFFとなり、そのドレインは電源電圧VDDすなわち’
1’となる。するとトランジスタ1のゲートが’1’と
なりトランジスタがONとなりドレインはGND、すな
わち’0’となる。ワード線Wn 7がインアクティブと
なり、反転ビット線Bm が切り離されても上記たすき掛
けのループでデータが保持される。’1’を書き込んだ
場合も同様の動作となる。反転ビット線Bm とビット線
Bm 9は論理が反転しているので、読出し動作(あるい
は書込み動作)の際にインバータで論理をあわせる必要
がある。
トランジスタ3がONとなり、’0’がトランジスタ1
のドレインとトランジスタ2のゲートに加えられる。ト
ランジスタ2のゲートが’0’なのでトランジスタ2は
OFFとなり、そのドレインは電源電圧VDDすなわち’
1’となる。するとトランジスタ1のゲートが’1’と
なりトランジスタがONとなりドレインはGND、すな
わち’0’となる。ワード線Wn 7がインアクティブと
なり、反転ビット線Bm が切り離されても上記たすき掛
けのループでデータが保持される。’1’を書き込んだ
場合も同様の動作となる。反転ビット線Bm とビット線
Bm 9は論理が反転しているので、読出し動作(あるい
は書込み動作)の際にインバータで論理をあわせる必要
がある。
【0008】このような動作をするSRAMのメモリ・
セルを初期化する必要がしばしばある。この場合、上記
書込みを繰返して全メモリ・セルにデータを書き込むこ
とになる。例えば、書き込みサイクル・タイムが15n
S、1Mワード×1ビットのSRAMでは、最小で15
×10-9S×220個=15728640×10-9S≒1
6mSかかることになる。マイクロプロセッサのデータ
・バスに接続されたSRAMでは、プログラムで初期化
を行なうため、もっと長時間かかることになる。
セルを初期化する必要がしばしばある。この場合、上記
書込みを繰返して全メモリ・セルにデータを書き込むこ
とになる。例えば、書き込みサイクル・タイムが15n
S、1Mワード×1ビットのSRAMでは、最小で15
×10-9S×220個=15728640×10-9S≒1
6mSかかることになる。マイクロプロセッサのデータ
・バスに接続されたSRAMでは、プログラムで初期化
を行なうため、もっと長時間かかることになる。
【0009】この初期化の手順を図8のフローチャート
を用いて説明する。まずステップS1で初期化するSR
AMのマイクロプロセッサから見えるベース・アドレス
とループ・カウンタを設定する。ループ・カウンタは上
記1Mワード×1ビットのSRAM全領域を初期化する
のであれば、1M(220=1048576)に設定す
る。指定されたアドレスに初期化データを書込み、アド
レスをインクリメント、ループ・カウンタをデクリメン
トする。レープ・カウンタがゼロでなければ初期化が終
了していないので、処理を繰返すループに入り、ループ
・カウンタがゼロであれば初期化終了になる。一命令当
り40nSかかるマイクロプロセッサであれば、 {1+1+(1+1+1)×220}[ステップ]×40
×10-9S =125829200×10-9S≒126mSかかるこ
とになる。
を用いて説明する。まずステップS1で初期化するSR
AMのマイクロプロセッサから見えるベース・アドレス
とループ・カウンタを設定する。ループ・カウンタは上
記1Mワード×1ビットのSRAM全領域を初期化する
のであれば、1M(220=1048576)に設定す
る。指定されたアドレスに初期化データを書込み、アド
レスをインクリメント、ループ・カウンタをデクリメン
トする。レープ・カウンタがゼロでなければ初期化が終
了していないので、処理を繰返すループに入り、ループ
・カウンタがゼロであれば初期化終了になる。一命令当
り40nSかかるマイクロプロセッサであれば、 {1+1+(1+1+1)×220}[ステップ]×40
×10-9S =125829200×10-9S≒126mSかかるこ
とになる。
【0010】設定するデータはプログラムによって任意
に設定できるが、通常このような初期化では、すべての
メモリ・セルに同一のデータを設定するが、使用用途に
よっては特定のパターンで初期化する場合がある。その
場合、書込みアドレスに従ってパターンを生成し、各書
込みサイクルで異なるデータを書き込むことになる。例
えば、前記SRAMをマイクロプロセッサのキャッシュ
・メモリとして使用する場合、アドレスをキャッシュ・
ラインのアドレスとし、各IOをキャッシュしているデ
ータを表すキャッシュ・データ、そのデータのメイン・
メモリ上でのアドレスを保持するためのキャッシュ・タ
グ、キャッシュ・データが有効か無効かを表すキャッシ
ュ・バリッド・ビットに接続する。このようなキャッシ
ュ・システムでの初期化では、すべてのバリッド・ビッ
トを’0’にクリアする(キャッシュ・データが無効)
必要がある。通常の初期化以外にキャッシュのインバリ
デート動作と呼ばれるキャッシュ・ビットを’0’にク
リアすることもある。
に設定できるが、通常このような初期化では、すべての
メモリ・セルに同一のデータを設定するが、使用用途に
よっては特定のパターンで初期化する場合がある。その
場合、書込みアドレスに従ってパターンを生成し、各書
込みサイクルで異なるデータを書き込むことになる。例
えば、前記SRAMをマイクロプロセッサのキャッシュ
・メモリとして使用する場合、アドレスをキャッシュ・
ラインのアドレスとし、各IOをキャッシュしているデ
ータを表すキャッシュ・データ、そのデータのメイン・
メモリ上でのアドレスを保持するためのキャッシュ・タ
グ、キャッシュ・データが有効か無効かを表すキャッシ
ュ・バリッド・ビットに接続する。このようなキャッシ
ュ・システムでの初期化では、すべてのバリッド・ビッ
トを’0’にクリアする(キャッシュ・データが無効)
必要がある。通常の初期化以外にキャッシュのインバリ
デート動作と呼ばれるキャッシュ・ビットを’0’にク
リアすることもある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにSRAM
に対してその内容を初期化するには、通常のアクセス・
パスを通じてデータを書込むことによって初期化を行な
っていたため、その処理に時間がかかっていた。特に従
来例の最後に示したキャッシュのインバリデート動作で
は、より高速にバリッド・ビットをクリアすることが必
要になる。マイクロプロセッサによるデータの初期化で
は、約126mS間クリア処理にかかり、その間マイク
ロプロセッサは動作が停止してしまう。
に対してその内容を初期化するには、通常のアクセス・
パスを通じてデータを書込むことによって初期化を行な
っていたため、その処理に時間がかかっていた。特に従
来例の最後に示したキャッシュのインバリデート動作で
は、より高速にバリッド・ビットをクリアすることが必
要になる。マイクロプロセッサによるデータの初期化で
は、約126mS間クリア処理にかかり、その間マイク
ロプロセッサは動作が停止してしまう。
【0012】この時間を短縮するために、全てのワード
線を同時にアクティブにする機能を持たせたSRAMも
ある。図9にそのようなSRAMの一列の回路図を示
す。図6のSRAMに対し、デコーダ42の出力に2入
力のORゲート46が入り、他方の入力はすべて初期化
動作の時にアクティブとなる信号(以下反転INT信号
という:アクティブ・ロー)10をインバータ28で反
転した信号(すなわち論理的にはINIT信号)に接続
されている。反転INT信号10がアクティブ、つま
り’0’となると全てのワード線’1’となり、すべて
のメモリ・セルが書込み状態になる。この時、ビット線
に接続されたトランジスタ47がONとなりビット線に
は’0’が設定されることになる。これによってビット
線方向に一括してメモリ内容を設定することができるよ
うにしたものである。しかし、この場合デコーダ42の
出力にORゲート45が挿入されるため、反転INT信
号が’1’、すなわち通常動作時のアクセス・タイムも
このゲート遅延時間だけ遅れることになる。先に示した
アクセス・タイム15nSクラスのSRAMの場合この
ゲート遅延3nS程度になり、トータルのアクセス・タ
イムは15+3=18nSとなってしまう。
線を同時にアクティブにする機能を持たせたSRAMも
ある。図9にそのようなSRAMの一列の回路図を示
す。図6のSRAMに対し、デコーダ42の出力に2入
力のORゲート46が入り、他方の入力はすべて初期化
動作の時にアクティブとなる信号(以下反転INT信号
という:アクティブ・ロー)10をインバータ28で反
転した信号(すなわち論理的にはINIT信号)に接続
されている。反転INT信号10がアクティブ、つま
り’0’となると全てのワード線’1’となり、すべて
のメモリ・セルが書込み状態になる。この時、ビット線
に接続されたトランジスタ47がONとなりビット線に
は’0’が設定されることになる。これによってビット
線方向に一括してメモリ内容を設定することができるよ
うにしたものである。しかし、この場合デコーダ42の
出力にORゲート45が挿入されるため、反転INT信
号が’1’、すなわち通常動作時のアクセス・タイムも
このゲート遅延時間だけ遅れることになる。先に示した
アクセス・タイム15nSクラスのSRAMの場合この
ゲート遅延3nS程度になり、トータルのアクセス・タ
イムは15+3=18nSとなってしまう。
【0013】本発明の目的は、このような問題を解決
し、書込回路以外でメモリセルを一括初期化できると共
に、高速駆動が可能な記憶装置を提供することにある。
し、書込回路以外でメモリセルを一括初期化できると共
に、高速駆動が可能な記憶装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の構成は、一方の
トランジスタの入力を他方のトランジスタの出力に、出
力を入力に接続してたすき掛け接続したフリップフロッ
プをメモリ・セルとし、このメモリ・セルを複数個配列
した記憶装置において、前記配列されたフリップフロッ
プを構成するたすき掛けされたトランジスタに接続され
る電源ラインを電源から切離し、この切離された電源ラ
インを配列の一部でそれぞれ相互接続し、これら相互接
続されたラインを電源またはグランド電位に接続するス
イッチ回路を備えたことを特徴とする。
トランジスタの入力を他方のトランジスタの出力に、出
力を入力に接続してたすき掛け接続したフリップフロッ
プをメモリ・セルとし、このメモリ・セルを複数個配列
した記憶装置において、前記配列されたフリップフロッ
プを構成するたすき掛けされたトランジスタに接続され
る電源ラインを電源から切離し、この切離された電源ラ
インを配列の一部でそれぞれ相互接続し、これら相互接
続されたラインを電源またはグランド電位に接続するス
イッチ回路を備えたことを特徴とする。
【0015】
【実施例】図1は、本発明による第1の実施例を示すメ
モリ・セルの回路図である。フリップフロップを構成す
るトランジスタ1,2、抵抗5,6、ビット線との接続
を制御するトランジスタ3,4、ワード線Wn 7、ビッ
ト線Bm 8,ビット線Bm9、は従来例と同じものであ
る。従来例においてVDDに接続されていた抵抗5,6は
それぞれ2入力ORゲート12,13の出力にORゲー
ト12,13の一つの入力は反転INT信号10に、も
う一方の入力は設定する値(Bm 側の値)が’1’の場
合’1’に、’0’の場合に’0’に設定される信号
(以下S/Rという)11とインバータ14によって論
理反転された信号に接続されている。この追加回路の動
作を、次の表1の真理値表を用いて説明する。この表の
A,Bは、図1の回路中のA,Bの電位を表している。
モリ・セルの回路図である。フリップフロップを構成す
るトランジスタ1,2、抵抗5,6、ビット線との接続
を制御するトランジスタ3,4、ワード線Wn 7、ビッ
ト線Bm 8,ビット線Bm9、は従来例と同じものであ
る。従来例においてVDDに接続されていた抵抗5,6は
それぞれ2入力ORゲート12,13の出力にORゲー
ト12,13の一つの入力は反転INT信号10に、も
う一方の入力は設定する値(Bm 側の値)が’1’の場
合’1’に、’0’の場合に’0’に設定される信号
(以下S/Rという)11とインバータ14によって論
理反転された信号に接続されている。この追加回路の動
作を、次の表1の真理値表を用いて説明する。この表の
A,Bは、図1の回路中のA,Bの電位を表している。
【0016】
【表1】
【0017】まず反転INT信号10が’1’の場合、
S/R信号11の値に無関係にROゲート12,13の
出力A,Bは’1’、つまりVDDとなる。すなわち反転
INT信号10がインアクティブの場合、従来例で示し
たメモリ・セルと同じ状態となりメモリ素子(フリップ
フロップ)として動作する。次に反転INT信号10
が’0’、S/R信号11が’0’の場合、ORゲート
13の2入力はともに’0’の場合、ORゲート13の
2入力はともに’0’なのでその出力Bは’0’、つま
りGNDとなる。逆にORゲート12の一方の入力(こ
の場合で右の入力)はインバータ14によってS/R信
号11が論理反転された信号が入力されるので’1’と
なりORゲート12の出力Aは’1’、つまりVDDとな
る。逆に反転INT信号が’0’、S/R信号が’1’
の場合、Bが’1’(VDD)、Aが’0’(GND)と
なる。
S/R信号11の値に無関係にROゲート12,13の
出力A,Bは’1’、つまりVDDとなる。すなわち反転
INT信号10がインアクティブの場合、従来例で示し
たメモリ・セルと同じ状態となりメモリ素子(フリップ
フロップ)として動作する。次に反転INT信号10
が’0’、S/R信号11が’0’の場合、ORゲート
13の2入力はともに’0’の場合、ORゲート13の
2入力はともに’0’なのでその出力Bは’0’、つま
りGNDとなる。逆にORゲート12の一方の入力(こ
の場合で右の入力)はインバータ14によってS/R信
号11が論理反転された信号が入力されるので’1’と
なりORゲート12の出力Aは’1’、つまりVDDとな
る。逆に反転INT信号が’0’、S/R信号が’1’
の場合、Bが’1’(VDD)、Aが’0’(GND)と
なる。
【0018】次にこのように動作する制御回路31を付
加した場合のメモリ・セルの動作を説明する。反転IN
T信号10が’1’の状態(すなわち通常の動作状態)
でメモリ・セルが’1’を保持(すなわちトランジスタ
2のドレインがVDD)している時に、反転INT信号1
0がアクティブ(’0’)、S/R信号11が’0’と
なると、前述の表1に示した真理値表に従って動作す
る。
加した場合のメモリ・セルの動作を説明する。反転IN
T信号10が’1’の状態(すなわち通常の動作状態)
でメモリ・セルが’1’を保持(すなわちトランジスタ
2のドレインがVDD)している時に、反転INT信号1
0がアクティブ(’0’)、S/R信号11が’0’と
なると、前述の表1に示した真理値表に従って動作す
る。
【0019】BがGNDすなわち’0’となりトランジ
スタ1のゲートも’0’となる。するとトランジスタ1
がOFFとなり、そのドレインは抵抗5を通してAの電
位、すなわちVDDとなる。その電位はトランジスタ2の
ゲート電位となり、このトランジスタONとなる。この
時点でBの電位がGNDであるが、反転INT信号10
がインアクティブ(’1’)に戻り通常のメモリ・セル
動作状態に戻っても、トランジスタ2がONであるため
のそのドレイン電位は’0’(すなわちメモリ・セル
が’0’を保持した状態)となる。反対にメモリ・セル
が最初から’0’を保持している場合、トランジスタ1
がOFF、トランジスタ2がONしている状態なのでB
の電位に無関係にトランジスタ2のドラインはGNDす
なわち’0’を保持し続けることになる。さらに反転I
NT信号10が’0’、S/R信号11が’1’になっ
た場合、左右の各素子の動作が上記説明と反対の状態と
なるのでメモリ・セルが’1’を保持するようになる。
以上のようにしてA,Bの電位を排他的に制御すること
でメモリ・セルの保持状態を一定の状態に変化(すなわ
ち初期化)することができるようになる。
スタ1のゲートも’0’となる。するとトランジスタ1
がOFFとなり、そのドレインは抵抗5を通してAの電
位、すなわちVDDとなる。その電位はトランジスタ2の
ゲート電位となり、このトランジスタONとなる。この
時点でBの電位がGNDであるが、反転INT信号10
がインアクティブ(’1’)に戻り通常のメモリ・セル
動作状態に戻っても、トランジスタ2がONであるため
のそのドレイン電位は’0’(すなわちメモリ・セル
が’0’を保持した状態)となる。反対にメモリ・セル
が最初から’0’を保持している場合、トランジスタ1
がOFF、トランジスタ2がONしている状態なのでB
の電位に無関係にトランジスタ2のドラインはGNDす
なわち’0’を保持し続けることになる。さらに反転I
NT信号10が’0’、S/R信号11が’1’になっ
た場合、左右の各素子の動作が上記説明と反対の状態と
なるのでメモリ・セルが’1’を保持するようになる。
以上のようにしてA,Bの電位を排他的に制御すること
でメモリ・セルの保持状態を一定の状態に変化(すなわ
ち初期化)することができるようになる。
【0020】このような初期化方法では、反転INT信
号10がアクティブになってAまたはBの電位が変化す
るまでの時間(ORゲート12または13の伝播遅延時
間)、それによって対応するトランジスタ1または2の
ON/OFFが変化し、ドレイン電位がそこに接続され
た対応するトランジスタ2または1のゲート電位が変化
し、そのトランジスタのON/OFFが変化するまでの
時間(トランジスタ1,2のスイッチング遅延時間の2
倍)の総和で初期化が完了する。例えば、ORゲート1
2,13の伝播遅延時間を3nS、トランジスタ1,2
のスイッチング遅延時間を2nSとすると、3nS+2
×2nS=7nmで初期化が可能となる。この遅延時間
の値は、従来例で示したアクセス・タイム15nSのS
RAMで実現可能な値である。
号10がアクティブになってAまたはBの電位が変化す
るまでの時間(ORゲート12または13の伝播遅延時
間)、それによって対応するトランジスタ1または2の
ON/OFFが変化し、ドレイン電位がそこに接続され
た対応するトランジスタ2または1のゲート電位が変化
し、そのトランジスタのON/OFFが変化するまでの
時間(トランジスタ1,2のスイッチング遅延時間の2
倍)の総和で初期化が完了する。例えば、ORゲート1
2,13の伝播遅延時間を3nS、トランジスタ1,2
のスイッチング遅延時間を2nSとすると、3nS+2
×2nS=7nmで初期化が可能となる。この遅延時間
の値は、従来例で示したアクセス・タイム15nSのS
RAMで実現可能な値である。
【0021】図2は、本発明による第2の実施例を示す
回路図である。第1の実施例ではすべのメモリ・セルを
任意の状態に設定できるメモリ・セル構造を示したが、
本実施例では、ビット方向に配列をブロック化し、ビッ
ト方向に同一データに初期化できるようにしたものであ
る。メモリ・セル内部は、図1で示したメモリ・セル3
0と同じになっている。説明をわかりやすくするため
に、ワード線Wn 、ビット線Bm ,反転Bm に接続され
たメモリ・セルをメモリ・セル(n,m)と表記するこ
とにする。各メモリ・セル30の抵抗の一端(フリップ
フロップを構成するトランジスタ1,2のドレインが接
続されていない一端)をA,Bとする。
回路図である。第1の実施例ではすべのメモリ・セルを
任意の状態に設定できるメモリ・セル構造を示したが、
本実施例では、ビット方向に配列をブロック化し、ビッ
ト方向に同一データに初期化できるようにしたものであ
る。メモリ・セル内部は、図1で示したメモリ・セル3
0と同じになっている。説明をわかりやすくするため
に、ワード線Wn 、ビット線Bm ,反転Bm に接続され
たメモリ・セルをメモリ・セル(n,m)と表記するこ
とにする。各メモリ・セル30の抵抗の一端(フリップ
フロップを構成するトランジスタ1,2のドレインが接
続されていない一端)をA,Bとする。
【0022】本実施例では、メモリ・セル(0,m),
(1,m),…,(n,m),(n+1,m),…,
(1023,m)のAとBをそれぞれ接続し、AをPチ
ャネル・トランジスタ15とNチャネル・トランジスタ
16で構成されるインバータの出力に、BをPチャネル
・トランジスタ17とNチャネル・トランジスタ18で
構成されるインバータの出力に接続する。それぞれのイ
ンバータ入力は、NORゲート19,20の出力に、そ
のNORゲートの入力は反転INT信号10とそれぞれ
S/Rm 信号22とインバータ21で反転された信号に
接続される。ここでPチャネル・トランジスタ15,1
7とNチャネル・トランジスタ16,18で構成される
インバータが入るので、インバータは、ビット方向の全
メモリ・セルの電流を負担できるようにそのドライブ能
力(ディメンジョン)を決めておく。反転INT信号1
0をアクティブにすることで、ビット線方向のメモリ・
セル(0,m),(1,m),…,(n,m),(n+
1,m),…,(1023,m)を一括してS/Rm 2
2の状態に初期化することができる。
(1,m),…,(n,m),(n+1,m),…,
(1023,m)のAとBをそれぞれ接続し、AをPチ
ャネル・トランジスタ15とNチャネル・トランジスタ
16で構成されるインバータの出力に、BをPチャネル
・トランジスタ17とNチャネル・トランジスタ18で
構成されるインバータの出力に接続する。それぞれのイ
ンバータ入力は、NORゲート19,20の出力に、そ
のNORゲートの入力は反転INT信号10とそれぞれ
S/Rm 信号22とインバータ21で反転された信号に
接続される。ここでPチャネル・トランジスタ15,1
7とNチャネル・トランジスタ16,18で構成される
インバータが入るので、インバータは、ビット方向の全
メモリ・セルの電流を負担できるようにそのドライブ能
力(ディメンジョン)を決めておく。反転INT信号1
0をアクティブにすることで、ビット線方向のメモリ・
セル(0,m),(1,m),…,(n,m),(n+
1,m),…,(1023,m)を一括してS/Rm 2
2の状態に初期化することができる。
【0023】次の表2に、従来例で示した1Mワード×
1ビット構成のメモリとした場合の初期化された状態で
SRAMのアドレスからみた場合のデータの並びを示
す。00000H 番地はS/R0 ,00001H 番地は
S/R1 ,…,003FFH 番地はS/R1023,004
00H 番地はS/R0 ,00401H 番地S/R1 ,
…,007FFH 番地はS/R1023となり、00800
H 番地からその繰返しとなる。
1ビット構成のメモリとした場合の初期化された状態で
SRAMのアドレスからみた場合のデータの並びを示
す。00000H 番地はS/R0 ,00001H 番地は
S/R1 ,…,003FFH 番地はS/R1023,004
00H 番地はS/R0 ,00401H 番地S/R1 ,
…,007FFH 番地はS/R1023となり、00800
H 番地からその繰返しとなる。
【0024】
【表2】
【0025】図3は、本発明によるSRAMの第3の実
施例を示す回路図である。本実施例では、ワード方向に
配列をブロック化している。構成素子は第2の実施例と
同じであるが、メモリ・セルのA,Bをワード線方向に
接続し、制御回路出力に接続されている。すなわち、メ
モリ・セル(n,0),(n,1),…,(n,m),
(n,m+1),…(n,1023)を一括してS/R
n+1 22の状態に初期化することができる。
施例を示す回路図である。本実施例では、ワード方向に
配列をブロック化している。構成素子は第2の実施例と
同じであるが、メモリ・セルのA,Bをワード線方向に
接続し、制御回路出力に接続されている。すなわち、メ
モリ・セル(n,0),(n,1),…,(n,m),
(n,m+1),…(n,1023)を一括してS/R
n+1 22の状態に初期化することができる。
【0026】次の表3に従来例で示した1Mワード×1
ビット構成のメモリとした場合の初期化された状態でS
RAMのアドレスからみた場合のデータの並びを示す。
00000H 番地から003FFH 番地はS/R0 に、
00400H 番地から007FFH 番地はS/R1 に、
順次1024番地づつブロック化された繰り返しとな
る。
ビット構成のメモリとした場合の初期化された状態でS
RAMのアドレスからみた場合のデータの並びを示す。
00000H 番地から003FFH 番地はS/R0 に、
00400H 番地から007FFH 番地はS/R1 に、
順次1024番地づつブロック化された繰り返しとな
る。
【0027】
【表3】
【0028】図4は、本発明によるSRAMの第4の実
施例を示すブロック図である。本実施例では、ワード方
向/ビット方向に配列をブロック化している。メモリ・
セル30、制御回路31は第1〜3の実施例と同じであ
る。従来例で説明した1024×1024のメモリ・セ
ルを256×256のメモリ・セルを含む16個(4×
4)のブロックに分割している。メモリ・ブロックを識
別するためにメモリ・セルと同様に〈i,j〉の添字で
説明する。iはワード方向、jはビット方向を表してい
る。各メモリ・ブロック〈i,j〉内のメモリ・セルの
A,Bはすべて接続され制御回路<i,j> に接続されてい
る。制御回路<i,j> は反転INT信号10とS/R<i,j
> 22が入力されており、反転INT信号10がアクテ
ィブとなるとメモリ・ブロック〈i,j〉内の256×
256個すべてのメモリ・セルは、一括してS/R<i,j
> 22の状態に初期化される。
施例を示すブロック図である。本実施例では、ワード方
向/ビット方向に配列をブロック化している。メモリ・
セル30、制御回路31は第1〜3の実施例と同じであ
る。従来例で説明した1024×1024のメモリ・セ
ルを256×256のメモリ・セルを含む16個(4×
4)のブロックに分割している。メモリ・ブロックを識
別するためにメモリ・セルと同様に〈i,j〉の添字で
説明する。iはワード方向、jはビット方向を表してい
る。各メモリ・ブロック〈i,j〉内のメモリ・セルの
A,Bはすべて接続され制御回路<i,j> に接続されてい
る。制御回路<i,j> は反転INT信号10とS/R<i,j
> 22が入力されており、反転INT信号10がアクテ
ィブとなるとメモリ・ブロック〈i,j〉内の256×
256個すべてのメモリ・セルは、一括してS/R<i,j
> 22の状態に初期化される。
【0029】次の表4に、従来例で示した1Mワード×
1ビット構成のメモリとした場合の初期化された状態で
SRAMのアドレスからみた場合のデータの並びを示
す。
1ビット構成のメモリとした場合の初期化された状態で
SRAMのアドレスからみた場合のデータの並びを示
す。
【0030】
【表4】
【0031】図5は、本発明によるSRAMの第5の実
施例を示す回路図である。本実施例は、図2に示したビ
ット線方向にブロック化したSRAMに対して初期化デ
ータを固定した場合を示している。メモリ・セル(0,
m),(1,m),…,(1023,m)はBの電位が
VDDに固定されており、Aの電位はインバータ21およ
びトランジスタ15,16で構成されるインバータを通
して反転INT信号10と同じになる。反転INT信号
10がインアクティブ、つまりVDDならばAはVDDとな
り、メモリ・セルは通常のフリップフロップとして動作
する。反転INT信号10をアクティブ、つまりGND
にするとAの電位がGNDとなりビット線Bm 9が’
1’になる初期化が行なわれる。
施例を示す回路図である。本実施例は、図2に示したビ
ット線方向にブロック化したSRAMに対して初期化デ
ータを固定した場合を示している。メモリ・セル(0,
m),(1,m),…,(1023,m)はBの電位が
VDDに固定されており、Aの電位はインバータ21およ
びトランジスタ15,16で構成されるインバータを通
して反転INT信号10と同じになる。反転INT信号
10がインアクティブ、つまりVDDならばAはVDDとな
り、メモリ・セルは通常のフリップフロップとして動作
する。反転INT信号10をアクティブ、つまりGND
にするとAの電位がGNDとなりビット線Bm 9が’
1’になる初期化が行なわれる。
【0032】同様にメモリ・セル(0,m+1),
(1,m+1),…,(1023,m+1)はAの電位
がVDDに固定されており、Bの電位はインバータ21お
よびトランジスタ15,16で構成されるインバータを
通して反転INT信号10と同じになる。反転INT信
号10がインアクティブ、つまりVDDならばBはVDDと
なり、メモリ・セルは通常のフリップフロップとして動
作する。この反転INT信号10をアクティブ、つま
り’0’にするとBの電位がGNDとなりビット線Bm
9が’0’になる初期化が行なわれる。メモリ・セル
(n,m)と(n,m+1)30では、反転INT信号
10が左右逆に接続されているため、逆の値に初期化が
できるようになっている。
(1,m+1),…,(1023,m+1)はAの電位
がVDDに固定されており、Bの電位はインバータ21お
よびトランジスタ15,16で構成されるインバータを
通して反転INT信号10と同じになる。反転INT信
号10がインアクティブ、つまりVDDならばBはVDDと
なり、メモリ・セルは通常のフリップフロップとして動
作する。この反転INT信号10をアクティブ、つま
り’0’にするとBの電位がGNDとなりビット線Bm
9が’0’になる初期化が行なわれる。メモリ・セル
(n,m)と(n,m+1)30では、反転INT信号
10が左右逆に接続されているため、逆の値に初期化が
できるようになっている。
【0033】このように初期値を決められるシステム、
例えば従来例の最後に示したシャッシュ・メモリ・シス
テムにおけるバリッド・ビット(初期化では’0’にク
リアする)等では制御回路が簡単になるというメリット
がある。また、ビット線方向の配線密度が3/4となり
集積度が向上できるメリットもある。
例えば従来例の最後に示したシャッシュ・メモリ・シス
テムにおけるバリッド・ビット(初期化では’0’にク
リアする)等では制御回路が簡単になるというメリット
がある。また、ビット線方向の配線密度が3/4となり
集積度が向上できるメリットもある。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、書
込み以外の手段でメモリ・セルを任意のブロックで一括
して初期化できるという効果を有する。このように書込
み以外の手段で初期化できるため、メモリ・セルへのア
クセス経路に制御回路がなくアクセス・タイムに変化が
ない、すなわちSRAMのひとつのメリットである高速
性を損うことがないという利点がある。また、従来の構
成では、一括して初期化するのはビット方向にしかでき
ないが、本発明では、ワード方向(図2)、任意のブロ
ック(図3)、最終的にはすべてのビット(図1)を任
意の状態に初期化することもできるという効果がある。
込み以外の手段でメモリ・セルを任意のブロックで一括
して初期化できるという効果を有する。このように書込
み以外の手段で初期化できるため、メモリ・セルへのア
クセス経路に制御回路がなくアクセス・タイムに変化が
ない、すなわちSRAMのひとつのメリットである高速
性を損うことがないという利点がある。また、従来の構
成では、一括して初期化するのはビット方向にしかでき
ないが、本発明では、ワード方向(図2)、任意のブロ
ック(図3)、最終的にはすべてのビット(図1)を任
意の状態に初期化することもできるという効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例のメモリ・セル部分の回
路図。
路図。
【図2】本発明の第2の実施例のビット線方向にブロッ
ク化したメモリの回路図。
ク化したメモリの回路図。
【図3】本発明の第3の実施例のワード線方向にブロッ
ク化したメモリの回路図。
ク化したメモリの回路図。
【図4】本発明の第4の実施例のワード線/ワード線方
向にブロック化したメモリのブロック図。
向にブロック化したメモリのブロック図。
【図5】本発明の第5の実施例のビット線方向にブロッ
ク化したメモリ(初期値固定)の回路図。
ク化したメモリ(初期値固定)の回路図。
【図6】従来のSRAMの一例の機能ブロック図。
【図7】図6に用いられるメモリ・セルの回路図。
【図8】従来例のマイクロプロセッサのプログラムによ
るSRAMの初期化を説明するフローチャート。
るSRAMの初期化を説明するフローチャート。
【図9】従来例の初期化機能付SRAMの機能ブロック
図。
図。
1〜4,16,18 Nチャネル・トランジスタ 5,6 抵抗 7 ワード線(Wn ) 8 ビット線(反転:Bm ) 9 ビット線(Bm ) 10 初期化信号(INT) 11 初期値信号(S/R) 12,13,46 ORゲート 14,21,45 インバータ 15,17 Pチャネル・トランジスタ 19,20 NORゲート 22 初期値信号 30 メモリセル 31 制御回路 41 アドレス入力(A0 〜A19) 42 デコーダ 43 セレクタ 44 データ入出力(IO) 47 トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項1】 一方のトランジスタの入力を他方のトラ
ンジスタの出力に、出力を入力に接続してたすき掛け接
続したフリップフロップをメモリ・セルとし、このメモ
リ・セルを複数個配列した記憶装置において、前記配列
されたフリップフロップを構成するたすき掛けされたト
ランジスタに接続される電源ラインを電源から切離し、
この切離された電源ラインを配列の一部でそれぞれ相互
接続し、これら相互接続されたラインを電源またはグラ
ンド電位に接続するスイッチ回路を備えたことを特徴と
する記憶装置。 - 【請求項2】 スイッチ回路が、両方のトランジスタを
同時に電源ラインに接続するか、または一方のトランジ
スタのみを電源ラインに接続するように制御する制御回
路に接続される請求項1記載の記憶装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19104493A JPH0745077A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 記憶装置 |
KR94018966A KR0132636B1 (en) | 1993-08-02 | 1994-08-01 | Memory device |
EP94112075A EP0642131A3 (en) | 1993-08-02 | 1994-08-02 | Static RAM memory device with reset circuit. |
US08/284,194 US5450353A (en) | 1993-08-02 | 1994-08-02 | Static random access memory device having reset controller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19104493A JPH0745077A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0745077A true JPH0745077A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16267961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19104493A Pending JPH0745077A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 記憶装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5450353A (ja) |
EP (1) | EP0642131A3 (ja) |
JP (1) | JPH0745077A (ja) |
KR (1) | KR0132636B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6310795B1 (en) | 1999-12-06 | 2001-10-30 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor memory device with data retention characteristic of improved stability |
KR100417225B1 (ko) * | 1996-04-16 | 2004-04-21 | 삼성전자주식회사 | 서보 어드레스마크 검출 향상을 위한 장치 |
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US5745405A (en) * | 1996-08-26 | 1998-04-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd | Process leakage evaluation and measurement method |
US5793682A (en) * | 1996-11-01 | 1998-08-11 | Cypress Semiconductor Corp. | Circuit and method for disabling a bitline load |
FR2760286B1 (fr) * | 1997-02-28 | 1999-04-16 | Sgs Thomson Microelectronics | Procede d'effacement d'une memoire ram statique et memoire en circuit integre associe |
US6128215A (en) * | 1997-08-19 | 2000-10-03 | Altera Corporation | Static random access memory circuits |
DE69914142T2 (de) * | 1998-03-18 | 2004-10-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Halbleiteranordnung mit einer speicherzelle |
US6166946A (en) * | 2000-01-21 | 2000-12-26 | Hewlett-Packard Company | System and method for writing to and reading from a memory cell |
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KR101672979B1 (ko) | 2015-09-15 | 2016-11-04 | (주)금부치아 | 박판가공장치 및 박판가공방법 |
KR102619195B1 (ko) | 2023-04-26 | 2023-12-29 | 주식회사 쥬미에르 | 우수한 강성 및 내구성을 가지는 순금 세공 방법 및 이를 이용한 금 가공품 |
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JPH02143992A (ja) * | 1988-11-25 | 1990-06-01 | Hitachi Ltd | 半導体記憶装置 |
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-
1993
- 1993-08-02 JP JP19104493A patent/JPH0745077A/ja active Pending
-
1994
- 1994-08-01 KR KR94018966A patent/KR0132636B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-08-02 EP EP94112075A patent/EP0642131A3/en not_active Withdrawn
- 1994-08-02 US US08/284,194 patent/US5450353A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0642131A3 (en) | 1995-06-07 |
US5450353A (en) | 1995-09-12 |
KR950006859A (ko) | 1995-03-21 |
EP0642131A2 (en) | 1995-03-08 |
KR0132636B1 (en) | 1998-04-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970617 |