JPH0758589B2 - Semiconductor memory device - Google Patents
Semiconductor memory deviceInfo
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- JPH0758589B2 JPH0758589B2 JP62083162A JP8316287A JPH0758589B2 JP H0758589 B2 JPH0758589 B2 JP H0758589B2 JP 62083162 A JP62083162 A JP 62083162A JP 8316287 A JP8316287 A JP 8316287A JP H0758589 B2 JPH0758589 B2 JP H0758589B2
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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装置に係り、特にダイナミックRA
Mの消費電力の軽減に関するものである。The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly to a dynamic RA.
It is related to the reduction of the power consumption of M.
自己リフレッシュ機能を持った半導体記憶装置として、
バーチャリスタティックRAM(以下、「VSRAM」と言
う。)が知られている。このVSRAMは、ダイナミックRAM
に用いられるメモリセルを用いて実質的にスタティック
RAMを実現するものである。すなわち、各メモリセル
は、ひとつのMOSFETとひとつのキャパシタとを用いて形
成されており、このメモリセルに対するリフレッシュ関
係の動作をオンチップで行なう。このためユーザがリフ
レッシュのための回路を準備する必要がなく、VSRAM
は、ユーザに負担がかかならないメモリとなっている。As a semiconductor memory device with a self-refresh function,
Virtual static RAM (hereinafter referred to as "VSRAM") is known. This VSRAM is a dynamic RAM
Substantially static with memory cells used for
It realizes RAM. That is, each memory cell is formed using one MOSFET and one capacitor, and refresh-related operations for this memory cell are performed on-chip. Therefore, the user does not need to prepare a circuit for refreshing, and VSRAM
Is a memory that does not burden the user.
第2図はこのようなVSRAMの全体構成を示すブロック図
であり、第3図はその中に含まれる従来のメモリセル周
辺の回路図である。この装置はK.Nogami et.al.,“1−
Mbit Virtually Static RAM",1EEE J.Solid−State Cir
cuits,vol,SC21 No.5,Oct,1986に開示されている。FIG. 2 is a block diagram showing the entire structure of such a VSRAM, and FIG. 3 is a circuit diagram around a conventional memory cell included therein. This device is K. Nogami et.al., "1-
Mbit Virtually Static RAM ", 1EEE J. Solid−State Cir
cuits, vol, SC21 No. 5, Oct, 1986.
同図において、第2図のVSRAMは第3図に示したメモリ
セルMij(i=1〜m,j=1〜n)の2次元配列を含むメ
モリアレイ1を備えている。このメモリアレイ1に対し
て通常アクセス(すなわち、データの読書きのための外
部からのアクセス)を行なう際には、第4図(a)に示
すようなタイミングで行アドレスRAおよび列アドレスCA
が外部から与えられ、これらのアドレスRA,CAは、行ア
ドレスバッファ7および列アドレスバッファ12において
それぞれバッファされる このうち、行アドレスバッファ7から出力された行アド
レスRAはアドレスマルチプレクタ8に与えられる。リフ
レッシュ動作が行なわれていないときには、通常アクセ
ス要求ACSREQに応答してアービタ回路11がアドレスマル
チプレクサ8を行アドレスバッファ7側に切換えてお
り、このアドレスマルチプレクサ8を介して行アドレス
RAが行デコーダ3に与えられる。行デコーダ3は行アド
レスRAをデコードして、メモリアレイ1中のひとつの行
を選択し、第3図のワード線WLi(i=1〜m)のう
ち、選択された行についてのワード線を第4図(b)の
ように活性化する。In the figure, the VSRAM of FIG. 2 includes a memory array 1 including a two-dimensional array of memory cells M ij (i = 1 to m, j = 1 to n) shown in FIG. When the memory array 1 is normally accessed (that is, externally accessed for reading and writing data), the row address RA and the column address CA are set at the timings shown in FIG. 4A.
Are externally supplied, and these addresses RA and CA are respectively buffered in the row address buffer 7 and the column address buffer 12. Of these, the row address RA output from the row address buffer 7 is supplied to the address multiplexor 8. . When the refresh operation is not performed, the arbiter circuit 11 switches the address multiplexer 8 to the row address buffer 7 side in response to the normal access request ACSREQ.
RA is applied to row decoder 3. The row decoder 3 decodes the row address RA, selects one row in the memory array 1, and selects one of the word lines WL i (i = 1 to m) shown in FIG. 3 for the selected row. Are activated as shown in FIG. 4 (b).
データ読出し時においては、このようにして選択された
行に属するメモリセル(たとえばM21〜M2n)からデータ
が読出され、センスアンプ群2に含まれるすべてのセン
スアンプSAj(j=1〜n)が活性化されることによっ
て、これらのデータの検出および増幅がビット線BLja,L
jb(j=1〜n)上で行なわれる。この動作は第4図
(d)中にデータDとして示されている。At the time of data reading, data is read from the memory cells (for example, M 21 to M 2n ) belonging to the row thus selected, and all the sense amplifiers SA j (j = 1 to 1) included in the sense amplifier group 2 are read. n) is activated so that the detection and amplification of these data can be performed by the bit lines BL ja , L.
performed on jb (j = 1 to n). This operation is shown as data D in FIG. 4 (d).
一方、列アドレスバッファ12でバッファされた列アドレ
スCAはタイミングジェネレータ6を介して列デコーダ4
に与えられる。列デコーダ4はこの列アドレスCAをデコ
ードして、メモリアレイ1中の特定の列を選択し、第3
図のI/OゲートトランジスタQja,Qjb(j=1〜n)のう
ち、選択された列についてのトランジスタをオンとす
る。On the other hand, the column address CA buffered in the column address buffer 12 is passed through the timing generator 6 to the column decoder 4
Given to. The column decoder 4 decodes this column address CA to select a specific column in the memory array 1,
Of the I / O gate transistors Q ja and Q jb (j = 1 to n) in the figure, the transistor for the selected column is turned on.
そして、選択された列についてのデータはI/O線21およ
び▲▼線22を介して第2図のバッファレジスタ5
に保持された後、入出力バッファ14を介して、第4図
(e)のタイミングで入出力ピンへと出力される。な
お、バッファレジスタ5は、メモリセルのデータをこの
バッファレジスタ5に移すことにより、メモリセルを通
常アクセスから早期に解放し、それによってリフレッシ
ュの実行可能期間を広げるために設けられている。The data for the selected column is transferred to the buffer register 5 in FIG. 2 via the I / O line 21 and the line 22.
After being held by the input terminal, it is output to the input / output pin via the input / output buffer 14 at the timing of FIG. 4 (e). The buffer register 5 is provided to transfer the data of the memory cell to the buffer register 5 to release the memory cell from the normal access at an early stage, thereby extending the executable period of refresh.
一方、このVSRAMのリフレッシュは、ワード線WLiやメモ
リセルMij、それにセンスアンプ群2が通常アクセスに
よって使用されていない期間を利用して行なわれる。こ
のような期間としては、通常アクセスにおいてアドレス
キューを待つ期間やアドレスをデコードしている期間、
それに、出力回路を駆動している期間などがある。On the other hand, the refresh of the VSRAM is carried out by utilizing the period in which the word line WL i , the memory cell M ij , and the sense amplifier group 2 are not used by normal access. Examples of such periods include the period of waiting for the address queue during normal access and the period of decoding addresses.
Besides, there is a period during which the output circuit is driven.
具体的には、まず、メモリセルMijにおけるデータ保持
可能時間に応じた時間をリフレッシュタイマ10が計時
し、リフレッシュを必要とする時刻になるとリフレッシ
ュタイマ10からリフレッシュ要求信号REFREQがアービタ
回路11に出力される。また、リフレッシュタイマ10から
の出力に応答して、リフレッシュアドレスカウンタ9が
リフレッシュすべきアドレスをアドレスマルチプレクサ
8に出力する。Specifically, first, the refresh timer 10 clocks a time corresponding to the data holdable time in the memory cell M ij, and at the time when refresh is required, the refresh timer 10 outputs a refresh request signal REFREQ to the arbiter circuit 11. To be done. In response to the output from the refresh timer 10, the refresh address counter 9 outputs the address to be refreshed to the address multiplexer 8.
アービタ回路11はコントロール回路13およびタイミング
ジェネレータ6によってコントロールされている。そし
て、メモリセルが通常アクセスから解放されているとき
には、アービタ回路11がアドレスアルチプレクサ8を切
換えて、リフレッシュアドレスカウンタ9から出力され
るリフレッシュアドレスRFAを行デコーダ3に与える。
それによって、指定されたワード線が第4図(c)のよ
うに活性化し、指定された行アドレスに属するメモリセ
ルのリフレッシュが開始される。この動作におけるビッ
ト線BLja,BLjbの活性化状態が第4図(d)に信号RFで
示されている。The arbiter circuit 11 is controlled by the control circuit 13 and the timing generator 6. When the memory cell is released from the normal access, the arbiter circuit 11 switches the address multiplexer 8 and supplies the refresh address RFA output from the refresh address counter 9 to the row decoder 3.
As a result, the designated word line is activated as shown in FIG. 4 (c), and the refresh of the memory cell belonging to the designated row address is started. Bit line BL niv in this operation, the activation state of BL jb are indicated by signal RF in FIG. 4 (d).
なお、リフレッシュ要求信号REFREQが与えられた時点に
おいて通常アクセスによるメモリセルMijの使用が行な
われているときには、その使用が完了するまでのリフレ
ッシュ待機状態とさせる。そして、メモリセルMijが通
常アクセスから解放された後にリフレッシュ動作を行な
わせる。If the memory cell M ij is being used for normal access at the time the refresh request signal REFREQ is applied, the memory cell M ij is brought into a refresh standby state until the use is completed. Then, the refresh operation is performed after the memory cell M ij is released from the normal access.
また、逆にリフレッシュ動作が行なわれている間に通常
アクセス要求があったときには、リフレッシュ動作から
メモリセルが解放された後に通常アクセス動作が実行さ
れる。On the contrary, when a normal access request is issued during the refresh operation, the normal access operation is executed after the memory cell is released from the refresh operation.
従来のVSRAMは以上のように構成されているため、通常
アクセス時において、選択されたメモリセル(たとえば
M22)と同じ行に属するメモリセル(M21〜M2n)のすべ
てが、ワード線WL2の電位の立上げによってビット線BL
ja,BLjb(j=1〜n)に接続される。そして、センス
アンプSAj(j=1〜n)もすべてが活性化される。Since the conventional VSRAM is configured as described above, the selected memory cell (for example,
All of the memory cells (M 21 to M 2n ) belonging to the same row as M 22 ) are bit line BL by the rise of the potential of word line WL 2.
connected to ja , BL jb (j = 1 to n). Then, all the sense amplifiers SA j (j = 1 to n) are also activated.
しかしながら、実際にデータの読出しを行なうのは選択
されたメモリセルM22のみであって、同一行に属する他
のメモリセルM2j(j≠2)やビット線BLja,BLjb(j≠
2)、それにセンスアンプSAj(j≠2)の動作は必要
ではない。それにもかかわらず、従来の半導体記憶装置
では、このような無用な部分も活性化してビット線の充
放電に電力を使っているため、消費電力が大きいという
問題があった。However, it is only the selected memory cell M 22 that actually reads data, and the other memory cells M 2j (j ≠ 2) and bit lines BL ja , BL jb (j ≠) belonging to the same row.
2) and the operation of the sense amplifier SA j (j ≠ 2) is not necessary. Nevertheless, in the conventional semiconductor memory device, there is a problem that the power consumption is large because the unnecessary portion is also activated to use the electric power for charging and discharging the bit line.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、通常アクセス時における消費電力を軽減する
ことのできる半導体記憶装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor memory device capable of reducing power consumption during normal access.
この発明に係る半導体記憶装置は、1つのMOSFETおよび
1つのキャパシタからなるメモリセルが行および列から
なるマトリクス状に配置され、それぞれが複数列のメモ
リセルを有する複数の群に分割されるメモリアレイ、上
記メモリアレイにおける各列にそれぞれが配置され、配
置された列における複数のメモリセルに接続される複数
のビット線対、上記複数のビット線対に接続される複数
のセンスアンプ、上記メモリアレイの各群における各行
にそれぞれが配置され、配置された行における複数のメ
モリセルに接続される複数の副ワード線、上記メモリア
レイにおける行方向に上記複数の群に亘って延在し、各
群に配置された複数の副ワード線のうちいずれかに対応
してそれぞれが配置される複数の主ワード線、アドレス
信号に応じて上記複数の主ワード線のうちいずれかを選
択する行デコーダ、各主ワード線とこの主ワード線に対
応した副ワード線との間にそれぞれ接続され、上記行デ
コーダによって選択された主ワード線に対応した副ワー
ド線のうちからアドレス信号に応じたいずれかを選択す
る複数の副ワード線選択手段、上記複数のセンスアンプ
に共通に設けられ、所定の電位を伝達するセンスアンプ
用共通配線、上記複数のセンスアンプと上記センスアン
プ用共通配線との間に接続され、選択された副ワード線
に接続されたメモリセルが接続されるビット線対に接続
されたセンスアンプと上記センスアンプ用交通配線とを
アドレス信号に応じて接続させるスイッチング手段を備
えて構成される。A semiconductor memory device according to the present invention is a memory array in which memory cells each including one MOSFET and one capacitor are arranged in a matrix including rows and columns, and each memory cell is divided into a plurality of groups each having a plurality of columns of memory cells. A plurality of bit line pairs respectively arranged in each column of the memory array and connected to a plurality of memory cells in the arranged column, a plurality of sense amplifiers connected to the plurality of bit line pairs, the memory array A plurality of sub-word lines, each sub-word line being arranged in each row in each group, connected to a plurality of memory cells in the arranged row, extending in the row direction in the memory array over the plurality of groups, Corresponding to any one of the plurality of sub-word lines arranged in each of the plurality of main word lines, Corresponding to the main word line selected by the row decoder, which is connected between each main word line and the sub word line corresponding to the main word line. A plurality of sub-word line selecting means for selecting any one of the sub-word lines in accordance with an address signal, a common wiring for a sense amplifier that is provided in common to the plurality of sense amplifiers, and transmits a predetermined potential, A sense amplifier connected to a bit line pair connected between a sense amplifier and the sense amplifier common line and connected to a memory cell connected to a selected sub-word line, and the sense amplifier traffic line. It is configured to include switching means for connecting in accordance with an address signal.
この発明においては、複数のセンスアンプとセンスアン
プ用共通配線との間に接続され、選択された副ワード線
に接続されたメモリセルが接続されるビット線対に接続
されたセンスアンプとセンスアンプ用共通配線とをアド
レス信号に応じて接続させるスイッチング手段を設ける
ことによって、選択された副ワード線に対応するセンス
アンプに所定の電位を伝達してセンスアンプを選択的に
活性化させている。According to the present invention, a sense amplifier and a sense amplifier connected to a bit line pair connected between a plurality of sense amplifiers and a common wiring for sense amplifiers and connected to a memory cell connected to a selected sub-word line. By providing the switching means for connecting to the common wiring for use in accordance with the address signal, a predetermined potential is transmitted to the sense amplifier corresponding to the selected sub-word line to selectively activate the sense amplifier.
したがって、複数のメモリセル,複数のビット線対およ
び複数のセンスアンプのうち、通常アクセスに無用の部
分の一部または全部を動作せず、それによって消費電力
が軽減される。Therefore, of the plurality of memory cells, the plurality of bit line pairs, and the plurality of sense amplifiers, a part or all of the unnecessary portion for normal access is not operated, thereby reducing power consumption.
以下、この発明をVSRAMに適用した一実施例について説
明する。この実施例の全体構成は第2図に示した装置と
同様であり、従来装置と異なるのは、メモリアレイ1と
その周辺の構成である。そこで、以下では、この実施例
におけるメモリアレイ1とその周辺回路とを示した第1
図を中心として説明を進める。An embodiment in which the present invention is applied to VSRAM will be described below. The overall configuration of this embodiment is similar to that of the device shown in FIG. 2, and the difference from the conventional device is the configuration of the memory array 1 and its peripherals. Therefore, in the following, the first example showing the memory array 1 and its peripheral circuits in this embodiment is shown.
The description will proceed centering on the figure.
まず、この実施例では、メモリアレイ1におけるワード
線として2種類のラード線を設けている。そのひとつは
行デコーダ3に接続された行ごとの主ワード線WLMi(i
=1〜m)である。他のひとつは、メモリセルMij側に
接続されて、行の伸びる方向に沿って隣接した2個ずつ
のメモリセル(たとえばM11とM12,M13とM14)ごとに設
けられた副ワード線WLSif(i=1〜m,f=1〜k;k=n/
2)である。そして、各副ワード線WLSifと主ワード線WL
iとの間には、第1のスイッチング回路SWBif(i=1〜
m,f=1〜k)がそれぞれ介挿されている。First, in this embodiment, two types of lard lines are provided as word lines in the memory array 1. One of them is the main word line WLM i (i
= 1 to m). The other one is a sub-cell provided for each two memory cells (for example, M 11 and M 12 , M 13 and M 14 ) connected to the memory cell M ij side and adjoining each other along the row extending direction. Word line WLS if (i = 1 to m, f = 1 to k; k = n /
2). Then, each sub word line WLS if and main word line WL
Between i and the first switching circuit SWB if (i = 1 to 1
m, f = 1 to k) are respectively inserted.
また、第2図のタイミングジェネレータ6から与えられ
て第1図のセンスアンプSAi(j=1〜n)へと伸びる
センスアンプ活性化信号ライン25と、これらのセンスア
ンプSAjとの間には、第2のスイッチング回路SWAj(j
=1〜n)が介挿されている。Also, between these sense amplifiers SA j and the sense amplifier activation signal line 25 which is given from the timing generator 6 of FIG. 2 and extends to the sense amplifiers SA i (j = 1 to n) of FIG. Is the second switching circuit SWA j (j
= 1 to n) are inserted.
メモリセルアレイ1が多数の行と列とを含むことから、
図示したように、これらの第1と第2のスイッチング回
路SWBif,SWAjは複数個ずつ存在しており、これらはたと
えばMOSFETを用いて形成されている。そして、それらの
スイッチング信号は、図示しないスイッチング信号線を
介して別デコーダ4から与えられるようになっている。
なお、以下では、行が伸びる方向に沿ってビット線対BL
ja,BLjbを2組ずつ組合わせたものを考え、各組合せ部
分に属するメモリセルやセンスアンプなどを総称して、
行デコーダ3に近い順に「第f群」(f=1,2,…,k)と
呼ぶことにする。Since the memory cell array 1 includes many rows and columns,
As shown in the figure, a plurality of these first and second switching circuits SWB if and SWA j exist, and these are formed using, for example, MOSFETs. Then, these switching signals are given from another decoder 4 via a switching signal line (not shown).
In the following, the bit line pair BL is arranged along the row extending direction.
en , consider a combination of two BL jb pairs, and collectively refer to the memory cells, sense amplifiers, etc. belonging to each combination part,
These are called "fth group" (f = 1,2, ..., k) in the order closer to the row decoder 3.
次に、この実施例の動作を説明する。まず、通常アクセ
ス時において、第2図のアービタ回路11の判定によって
通常アクセスのための行アドレスRAが行デコーダ3に与
えられる。また、これと並行して、列アドレスCAに応じ
た信号が列デコーダ4に与えられる。Next, the operation of this embodiment will be described. First, at the time of normal access, the row address RA for normal access is given to the row decoder 3 by the judgment of the arbiter circuit 11 in FIG. In parallel with this, a signal corresponding to the column address CA is given to the column decoder 4.
列デコーダ4では、列アドレスCAに基いて、アクセスす
べきメモリセルが属する列を含んだ群を特定する。たと
えば第1図のメモリセルM13がアクセスされる場合に
は、このメモリセルM13が属する列を含んだ第2群が特
定される。The column decoder 4 identifies the group including the column to which the memory cell to be accessed belongs, based on the column address CA. For example, when memory cell M 13 in FIG. 1 is accessed, the second group including the column to which this memory cell M 13 belongs is specified.
そして、この第2群内に含まれる第1と第2のスイッチ
ング回路SWB12〜SWBm2;SWA3,SWA4をすべてオンとし、残
りのスイッチング回路SWAj(j≠3,4),SWBij(j≠
2)はすべてオフとしておく。Then, all the first and second switching circuits SWB 12 to SWB m2 ; SWA 3 , SWA 4 included in the second group are turned on, and the remaining switching circuits SWA j (j ≠ 3,4), SWB ij. (J ≠
Turn off all 2).
このようにして、アクセスすべきメモリセルM13が属す
る列に関連した部分のみが電気的に互いに接続されて活
性化可能状態とされた後、行デコーダ3が主ワード線WL
M1を駆動する。このプロセスにおいて、列アドレスCAは
行アドレスRAと同時に入力されているため、主ワード線
WLM1の駆動開始までの行デコーダ3側の待機時間は実質
的にゼロである。In this way, only the portions related to the column to which the memory cell M 13 to be accessed belongs are electrically connected to each other and activated, and then the row decoder 3 sets the main word line WL.
Drive M 1 . In this process, the column address CA is input at the same time as the row address RA, so the main word line
The waiting time on the side of the row decoder 3 until the start of driving WLM 1 is substantially zero.
第2群に含まれる第1のスイッチング回路SWB12〜SWBm2
がすべてオンであることにより、行デコーダ3によって
駆動された主ワード線WLM1の電位変化は副ワード線WLS
12に伝達され、それによってメモリセルM13,M14のゲー
トが開く。そして、これらのメモリセルM13,M14に記憶
されたデータはビット線対BL3a,BL3b;BL4a,BL4bのそれ
ぞれの電位差として取出される。さらに、センスアンプ
活性化信号線25にセンスアンプ活性化信号が与えられる
と、これらがセンスアンプSA3,SA4によってそれぞれ検
出・増幅される。First switching circuits SWB 12 to SWB m2 included in the second group
Are all on, the potential change of the main word line WLM 1 driven by the row decoder 3 is
12 to open the gates of the memory cells M 13 , M 14 . The data stored in these memory cells M 13 and M 14 are extracted as the potential difference between the bit line pairs BL 3a and BL 3b ; BL 4a and BL 4b . Further, when the sense amplifier activation signal is applied to the sense amplifier activation signal line 25, these are detected and amplified by the sense amplifiers SA 3 and SA 4 , respectively.
このとき、スイッチング回路SWA3,SWA4をオンとし、残
りのスイッチング回路SWAj(j≠3,4)をすべてオフと
しているため、2つのセンスアンプSA3,SA4のみがセン
スアンプ活性化信号線25に接続される。その結果、セン
スアンプ活性化信号の伝達速度の向上を図りセンスアン
プSA3,SA4を早期に活性状態にして検出・増幅動作の高
速に行うことができる。At this time, since the switching circuits SWA 3 and SWA 4 are turned on and the remaining switching circuits SWA j (j ≠ 3, 4) are all turned off, only the two sense amplifiers SA 3 and SA 4 receive the sense amplifier activation signal. Connected to line 25. As a result, the transmission speed of the sense amplifier activation signal can be improved, and the sense amplifiers SA 3 and SA 4 can be activated in an early stage to perform the detection / amplification operation at high speed.
その後、列デコーダ4からのI/Oゲート信号によってI/O
ゲートトランジスタQ3a,Q3bがオンし、センスアンプSA3
の出力がI/O線21および▲▼線22を介して第2図
のバッファレジスタ5に転送される。その後、主ワード
線WLM1の電位(したがって副ワード線WLS12の電位)が
立下がり、第1と第2のスイッチング回路SWB12〜SW
Bm2;SWA3,SWA4がオフとされる。そして、ビット線BL3a,
BL3b;BL4a,BL4bがプリチャージされ、すべてのメモリセ
ルMijが通常アクセスから解放される。After that, the I / O gate signal from the column decoder 4 causes I / O
The gate transistors Q 3a and Q 3b turn on, and the sense amplifier SA 3
2 is transferred to the buffer register 5 of FIG. 2 via the I / O line 21 and the line 22. After that, the potential of the main word line WLM 1 (hence the potential of the sub word line WLS 12 ) falls, and the first and second switching circuits SWB 12 to SWB
B m2 ; SWA 3 and SWA 4 are turned off. Then, the bit line BL 3a ,
BL 3b ; BL 4a and BL 4b are precharged, and all memory cells M ij are released from normal access.
次にリフレッシュ時の動作について説明する。例として
主ワード線WLM1に接続されているメモリセルM11〜M1nを
リフレッシュする場合を考える。この場合には、リフレ
ッシュ要求REFREQに基いてアービタ回路11がアドレスマ
ルチプレクサ8を切換え、それによって、リフレッシュ
アドレスRFAが行デコーダ3に与えられる。Next, the operation at the time of refresh will be described. As an example, consider the case where the memory cells M 11 to M 1n connected to the main word line WLM 1 are refreshed. In this case, the arbiter circuit 11 switches the address multiplexer 8 based on the refresh request REFREQ, so that the refresh address RFA is given to the row decoder 3.
一方、アービタ回路11からリフレッシュを行なう旨の信
号がタイミングジェネレータ6を介して列デコーダ4に
与えられる。それに基いて列デコーダ4は第1と第2の
スイッチング回路SWBif,SWAj(i=1〜m,f=1〜k,j=
1〜n)のすべてをオンとする。On the other hand, the arbiter circuit 11 gives a signal for refreshing to the column decoder 4 via the timing generator 6. Based on this, the column decoder 4 uses the first and second switching circuits SWB if and SWA j (i = 1 to m, f = 1 to k, j =
All of 1 to n) are turned on.
このため、主ワード線WLM1の電位が立上がると第1行目
の副ワード線WLSif(f=1〜k)のすべての電位も立
上り、第1行目のメモリセルM11〜M1nのそれぞれに記憶
されていたデータが各ビット線BLja,BLjb(j=1〜
n)に読出される。そして、センスアンプ活性化信号ラ
イン25にセンスアンプ活性化信号が与えられると各セン
スアンプSA1〜SAnが検出・増幅動作を開始する。それに
よってビット線BLja,BLjb(j=1〜n)上のデータが
増幅され、それがメモリセルM11〜M1n内に取込まれるこ
とによってリフレッシュが行なわれる。Therefore, when the potential of the main word line WLM 1 rises, all the potentials of the sub-word lines WLS if (f = 1 to k) in the first row also rise, and the memory cells M 11 to M 1n in the first row also rise. The data stored in each of the bit lines BL ja , BL jb (j = 1 to
n). Then, when the sense amplifier activation signal is applied to the sense amplifier activation signal line 25, each of the sense amplifiers SA 1 to SA n starts the detection / amplification operation. As a result, the data on the bit lines BL ja , BL jb (j = 1 to n) is amplified, and the data is taken into the memory cells M 11 to M 1n to perform refresh.
その後、主ワード線WLM1および副ワード線WLS1f(f=
1〜k)が立下がり、第1と第2のスイッチング回路SW
Bif,SWAj(i=1〜m,f=1〜k,j=1〜n)のすべてが
オフとされ、ビット線BLja,BLjb(j=1〜n)がプリ
チャージされる。これによって、メモリセル1はリフレ
ッシュ動作から解放される。After that, the main word line WLM 1 and the sub word line WLS 1f (f =
1-k) fall, the first and second switching circuit SW
All of B if , SWA j (i = 1 to m, f = 1 to k, j = 1 to n) are turned off, and bit lines BL ja , BL jb (j = 1 to n) are precharged. . As a result, the memory cell 1 is released from the refresh operation.
すなわち、リフレッシュ時においては第1と第2のスイ
ッチング回路のすべてをオンとするのであり、このとき
には従来装置と同様のリフレッシュ動作がなされること
になる。リフレッシュを行なう行以外についての第1の
スイッチング回路SWBif(i≠1,f=1〜k)については
必ずしもオンとする必要はないが、それらについての主
ワード線WLM2〜WLMmの電位は立上がらないため、上記の
ように第1のスイッチング回路SWBjf(i=1〜m,f=1
〜k)のすべてをオンとしても支障はない。That is, all the first and second switching circuits are turned on at the time of refresh, and at this time, the refresh operation similar to that of the conventional device is performed. It is not necessary to turn on the first switching circuits SWB if (i ≠ 1, f = 1 to k) for rows other than the row to be refreshed, but the potentials of the main word lines WLM 2 to WLM m for them are Since it does not rise, as described above, the first switching circuit SWB jf (i = 1 to m, f = 1
There is no problem even if all of ~ k) are turned on.
なお、上記実施例ではVSRAMにこの発明を適用したが、
ひとつのトランジスタとひとつのキャパシタからなるダ
イナミックRAMのメモリセルを用いていながらスタティ
ックRAMのようにして使用可能なPSRAM(擬似スタッティ
ックRAM)などにもこの発明は適用可能である。このPSR
AMそのものについては、H.Kawamoto et.al.,“A 288K C
MOS Pseudostatic RAM"IEEEE J.Solid−State Circuits
vol.SC−19,No.5,Oct,1984に開示されている。Although the present invention is applied to VSRAM in the above embodiment,
The present invention is also applicable to PSRAM (pseudo-static RAM) that can be used like static RAM while using a dynamic RAM memory cell consisting of one transistor and one capacitor. This PSR
For AM itself, see H. Kawamoto et.al., “A 288K C
MOS Pseudostatic RAM "IEEEE J.Solid-State Circuits
vol.SC-19, No. 5, Oct, 1984.
このような自己リフレッシュ型の半導体記憶装置全般に
この発明が適用可能な理由は、これらでは通常アクセス
とリフレッシュ動作との区別を比較的早いタイミングで
知ることができるためである。The reason why the present invention is applicable to all such self-refresh type semiconductor memory devices is that the distinction between the normal access and the refresh operation can be known at a relatively early timing.
また、上記実施例では、行が伸びる方向に沿って隣接す
る2個のメモリセルごとに副ワード線や第1のスイッチ
ング回路を設けたが、必ずしも2個ずつのメモリセルを
単位とする必要はなく、任意の個数のメモリセルを単位
とすればよい。主ワード線WLMiと各メモリセルMijのそ
れぞれの間に第1のスイッチング回路を設けるときに
は、副ワード線を設ける必要はなく、主ワード線と各メ
モリセルの間に第1のスイッチング回路を直接介挿させ
ればよい。Further, in the above embodiment, the sub word line and the first switching circuit are provided for every two memory cells adjacent to each other along the row extending direction, but it is not always necessary to use two memory cells as a unit. Instead, an arbitrary number of memory cells may be used as a unit. When the first switching circuit is provided between the main word line WLM i and each memory cell M ij , it is not necessary to provide the sub word line, and the first switching circuit is provided between the main word line and each memory cell. It may be inserted directly.
以上説明したように、この発明によれば、複数のセンス
アンプとセンスアンプ用共通配線との間に接続され、選
択された副ワード線に接続されたメモリセルが接続され
るビット線対に接続されたセンスアンプとセンスアンプ
用共通配線とをアドレス信号に応じて接続させるスイッ
チング手段を設けることによって、選択された副ワード
線に対応するセンスアンプに所定の電位を伝達してセン
スアンプを選択的に活性化させるため、無用の部分の活
性化が行われず、消費電力を軽減させることができる。As described above, according to the present invention, a bit line pair connected between a plurality of sense amplifiers and a common wiring for sense amplifiers and a memory cell connected to a selected sub word line is connected. By providing switching means for connecting the sense amplifier and the common wiring for the sense amplifier according to the address signal, a predetermined potential is transmitted to the sense amplifier corresponding to the selected sub-word line to selectively select the sense amplifier. Since it is activated, unnecessary parts are not activated and power consumption can be reduced.
加えて、複数のセンスアンプに共通に設けられるセンス
アンプ用共通配線を選択された副ワード線に対応するセ
ンスアンプのみに接続することにより、所定の電位の伝
達速度の向上を図りセンスアンプを早期に活性状態にし
て検出・増幅動作を高速に行うことができる。In addition, by connecting the common wiring for sense amplifiers commonly provided for multiple sense amplifiers only to the sense amplifiers corresponding to the selected sub-word line, the speed of transmission of a predetermined potential is improved and the sense amplifiers are quickly activated. The detection / amplification operation can be performed at high speed by setting the active state.
第1図はこの発明の一実施例におけるメモリセルとその
周辺回路の一部を示す部分回路図、第2図はVSRAMの全
体構成を示すブロック図、第3図は従来のVSRAMにおけ
るメモリセルとその周辺回路の一部を示す部分回路図、
第4図はVSRAMの動作例を示すタイミングチャートであ
る。 図において、1はメモリセル、2はセンスアンプ群、3
は行デコーダ、4は列デコーダ、Mijはメモリセル、SAj
はセンスアンプ、WLMiは主ワード線、WLSifは副ワード
線、SWBifは第1のスイッチング回路、SWAjは第2のス
イチッチング回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。FIG. 1 is a partial circuit diagram showing a memory cell and a part of its peripheral circuit in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the entire structure of VSRAM, and FIG. 3 is a memory cell in a conventional VSRAM. A partial circuit diagram showing a part of the peripheral circuit,
FIG. 4 is a timing chart showing an operation example of VSRAM. In the figure, 1 is a memory cell, 2 is a sense amplifier group, 3
Is a row decoder, 4 is a column decoder, M ij is a memory cell, SA j
Is a sense amplifier, WLM i is a main word line, WLS if is a sub word line, SWB if is a first switching circuit, and SWA j is a second switching circuit. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (3)
なるメモリセルが行および列からなるマトリクス状に配
置され、それぞれが複数列のメモリセルを有する複数の
群に分割されるメモリアレイ、 上記メモリアレイにおける各列にそれぞれが配置され、
配置された列における複数のメモリセルに接続される複
数のビット線対、 上記複数のビット線対に接続される複数のセンスアン
プ、 上記メモリアレイの各群における各行にそれぞれが配置
され、配置された行における複数のメモリセルに接続さ
れる複数の副ワード線、 上記メモリアレイにおける行方向に上記複数の群に亘っ
て延在し、各群に配置された複数の副ワード線のうちの
いずれかに対応してそれぞれが配置される複数の主ワー
ド線、 アドレス信号に応じて上記複数の主ワード線のうちのい
ずれかを選択する行デコーダ、 各主ワード線とこの主ワード線に対応した副ワード線と
の間にそれぞれ接続され、上記行デコーダによって選択
された主ワード線に対応した副ワード線のうちからアド
レス信号に応じたいずれかを選択する複数の副ワード線
選択手段、 上記複数のセンスアンプに共通に設けられ、所定の電位
を伝達するセンスアンプ用共通配線、 上記複数のセンスアンプと上記センスアンプ用共通配線
との間に接続され、選択された副ワード線に接続された
メモリセルが接続されるビット線対に接続されたセンス
アンプと上記センスアンプ用共通配線とをアドレス信号
に応じて接続させるスイッチング手段を備える半導体記
憶装置。1. A memory array in which memory cells each including one MOSFET and one capacitor are arranged in a matrix of rows and columns, and each memory cell is divided into a plurality of groups each having a plurality of columns of memory cells. Placed in each column in
A plurality of bit line pairs connected to the plurality of memory cells in the arranged columns, a plurality of sense amplifiers connected to the plurality of bit line pairs, and arranged and arranged in each row in each group of the memory array. A plurality of sub-word lines connected to a plurality of memory cells in a row, any one of a plurality of sub-word lines extending in the row direction in the memory array over the plurality of groups and arranged in each group. Corresponding to each main word line and each main word line, a plurality of main word lines arranged corresponding to each of the main word lines, a row decoder selecting one of the above-mentioned main word lines according to an address signal. A plurality of sub word lines, each of which is connected to the sub word line and selects one of the sub word lines corresponding to the main word line selected by the row decoder in accordance with the address signal. Sub word line selection means, a common wiring for sense amplifier that is provided in common to the plurality of sense amplifiers and transmits a predetermined potential, is connected between the plurality of sense amplifiers and the common wiring for sense amplifier, and is selected. A semiconductor memory device comprising switching means for connecting a sense amplifier connected to a bit line pair connected to a memory cell connected to a sub word line and the sense amplifier common line in response to an address signal.
行に配置され、 スイッチング手段は、各センスアンプに対応してそれぞ
れが設けられ、対応するセンスアンプと上記センスアン
プ用共通配線との間に接続され、アドレス信号に応じて
選択的に導通する複数のスイッチを有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の半導体記憶装置。2. A sense amplifier common wire is arranged in parallel with a main word line, and a switching means is provided corresponding to each sense amplifier, and between the corresponding sense amplifier and the sense amplifier common wire. 2. The semiconductor memory device according to claim 1, further comprising a plurality of switches connected to each other and selectively conducting in response to an address signal.
コーダにより選択された主ワード線に対応した副ワード
線が選択されることを特徴とする特許請求の範囲第1項
または第2項記載の半導体記憶装置。3. The sub word line corresponding to the main word line selected by the row decoder is selected in all the groups at the time of refresh, according to claim 1 or 2. Semiconductor memory device.
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JPS57203290A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | Ic memory |
JPS5972699A (en) * | 1982-10-18 | 1984-04-24 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor mrmory device |
JPS61126689A (en) * | 1984-11-21 | 1986-06-14 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory device |
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1987
- 1987-04-03 JP JP62083162A patent/JPH0758589B2/en not_active Expired - Fee Related
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JP2008084427A (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Fujitsu Ltd | Semiconductor memory and method of testing thereof |
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