JPH08321173A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

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JPH08321173A
JPH08321173A JP7123879A JP12387995A JPH08321173A JP H08321173 A JPH08321173 A JP H08321173A JP 7123879 A JP7123879 A JP 7123879A JP 12387995 A JP12387995 A JP 12387995A JP H08321173 A JPH08321173 A JP H08321173A
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JP
Japan
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address
signal
clock signal
control signal
semiconductor memory
Prior art date
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JP7123879A
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English (en)
Inventor
Kiyohiro Furuya
清広 古谷
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to US08/567,419 priority patent/US5631873A/en
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    • G11C7/1015Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port
    • G11C7/1018Serial bit line access mode, e.g. using bit line address shift registers, bit line address counters, bit line burst counters
    • G11C7/1021Page serial bit line access mode, i.e. using an enabled row address stroke pulse with its associated word line address and a sequence of enabled column address stroke pulses each with its associated bit line address
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    • G11C7/1015Read-write modes for single port memories, i.e. having either a random port or a serial port
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    • G11C7/1072Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers for memories with random access ports synchronised on clock signal pulse trains, e.g. synchronous memories, self timed memories
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    • G11INFORMATION STORAGE
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    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 DRAMの読み出し時において動作するセン
スアンプの数を削減し、消費電力を低減する。 【構成】 ブロック選択信号生成回路70はブロック選
択信号BSa,BSb,BSc,BSdを出力する。切
り替え信号NORMALが“L”の場合には、ブロック
アドレスたる列アドレスCA<12:11>の値が“0
0”,“01”,“10”,“11”の場合に、それぞ
れブロック選択信号BSa,BSb,BSc,BSdの
みが“H”となる。ブロックアドレスは行アドレスRA
<12:0>に先だって得られる。 【効果】 ブロックアドレスによって指定された列に対
応する、センスアンプ40a〜40dのいずれかのみが
駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はDRAMに関し、特に
その消費電力を低減する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】DRAMは年々高集積化が進み、現在6
4MDRAMの量産が開始されている。64MDRAM
では、64M個(=226個)のメモリセルが備えられて
おり、これらの内の一つを指定するのには26ビットの
アドレス信号が必要である。しかし、ピン数を減らして
コストを下げるために、アドレス信号を13本のアドレ
スピンから2回に分けて入力している。
【0003】図17は従来の64MDRAMの構成の概
要を示す回路図である。従来の64MDRAM200で
は、64M個(=226個)のメモリセルは、それぞれが
16M個(=224個)のメモリセルを有する4つのメモ
リセルアレイ6a〜6dに分割されている。各々のメモ
リセルアレイ6x(x=a,b,c,d:以下同様)は
8192(=213)行×2048(=211)列の行列状
に配置されたメモリセルMCxを含んでいる。図18は
メモリセルMCxの構造を例示する回路図である。
【0004】図19は64MDRAM200の動作を示
すタイミングチャートである。制御信号RAS*(信号
名の最後の記号「*」は論理反転を示す。図面において
は上線で示される。以下同様。)が“L”に変化する
(活性化する)時刻t11を契機として、制御回路1は
アドレスピンA<12:0>に与えられた13ビットの
アドレス(行アドレス)を行デコーダ3a〜3dに与え
る。各々の行デコーダ3xは行アドレスに従ってメモリ
セルアレイ6xの一つの行に対応するワード線WL
i (i=0〜8191)を選択しする。一本のワード線
WLi には各メモリセルアレイ6xの各々において20
48個のメモリセルMCxが対応するので、64MDR
AM200全体では8192個のメモリセルが一本のワ
ード線WLi に対応することになる。
【0005】但し、行デコーダ3xは4カ所に配置され
ているのでワード線WLi は各メモリセルアレイ6x毎
に分割され、その長さが抑制されている。このため、ワ
ード線WLi における遅延が小さくなり、アクセス時間
の高速化が実現される。
【0006】出力部4xのそれぞれにおいて備えられた
2048個のセンスアンプ5xは、選択されたワード線
WLi に対応する2048個のメモリセルが接続されて
いるビット線BLに読み出された信号及び、反転ビット
線BL*に接続されたダミーメモリセル(図示されてい
ない)に読み出された信号を差動増幅し、それぞれの信
号をNMOSトランジスタ7x,8xに与える。NMO
Sトランジスタ7x,8xはいずれもセンスアンプ5x
に対応して2048個設けられている。
【0007】信号CAS*が“L”に変化する(活性化
する)時刻t12を契機として、制御回路1はアドレス
ピンA<12:0>に与えられた13ビットのアドレス
(列アドレス)を列デコーダ2に与える。列デコーダ2
は列アドレスに従い、列選択線群Yの一つを活性化し、
出力部4xの各々に2048個設けられたセンスアンプ
5xの出力の内の一対を選択して、I/O線及びI/O
*線に与える。
【0008】列アドレスCA<12:0>の内、CA<
12:11>の対が“00”,“01”,“10”,
“11”である場合、それぞれ出力部4a,4b,4
c,4dにおいて備えられた一対のNMOSトランジス
タが導通する。
【0009】なお、同じ行アドレスのメモリセルをアク
セスする場合には、行アドレスを改めて入力する必要は
なく、引き続いて時刻t13にCAS*を活性化させ、
これを契機として新たな列アドレスを入力すればよい。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の64MDRAM
200の動作は以上の様にして行われていたので、1つ
のメモリセルのデータを読み出すのに、8192個のセ
ンスアンプの全てが動作しており、消費電力が大きいと
いう問題点があった。
【0011】この発明は上記の問題点を解決するために
なされたもので、動作するセンスアンプの数を削減し、
以て消費電力を低減しようとする技術を提供することを
目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項1
にかかるものは、(a)各々が(a−1)M行×N列
(Mは自然数、Nは2以上の自然数)に配列されたメモ
リセルと、(a−2)各行毎に対応して設けられ、各行
に属するN個の前記メモリセルに接続されたM本のワー
ド線(WL)とを有するK個(Kは2以上の自然数)の
メモリブロック(6x)と、(b)各々が(b−1)各
列毎に対応して設けられ、各列に属するM個の前記メモ
リセルに接続されたN個のセンスアンプ(5x)を有す
るK個の出力部(4x)とを備える半導体メモリであ
る。
【0013】ここで、前記出力部の内の一つを選択的に
指定するブロックアドレスを含む第1の情報(CA<1
2:11> or CA<10:9>)と、前記M行の
内の一つに対応する前記ワード線を選択的に指定する第
2の情報(RA<12:0>)とをこの順に入力する。
そして、前記ブロックアドレスによって指定された前記
出力部が有するN個の前記センスアンプのみが駆動さ
れ、前記第1及び第2の情報によって指定された前記ワ
ード線に接続された前記メモリセルの内の少なくとも一
つの所定数が指定され、指定された前記メモリセルの格
納するデータが読み出される。
【0014】この発明のうち請求項2にかかるものは、
請求項1記載の半導体メモリであって、(c)まず前記
第1の情報が与えられ、その後に前記第2の情報が与え
られるL個(Lは自然数)のアドレスピンを更に備え
る。
【0015】ここで等式22L=M×N×Kが満足され
る。
【0016】この発明のうち請求項3にかかるものは、
請求項2記載の半導体メモリであって、前記所定数は2
P (Pは0以上[log2 N]以下の整数)であり、前
記メモリセルは[log2 M]ビットの行アドレス及び
[log2 K+log2 N−P]ビットの列アドレスに
よって2P 個指定され、前記ブロックアドレスは前記列
アドレスの上位から[log2 K]ビットであり、前記
第2の情報は前記行アドレスである。
【0017】そして(d)前記ブロックアドレスを入力
し、前記センスアンプの駆動を前記出力部毎にON/O
FFするK種類のブロック選択信号(BSx)を出力す
るブロック選択信号生成回路(70)を更に備える。
【0018】この発明のうち請求項4にかかるものは、
請求項3記載の半導体メモリであって、第1の制御信号
(RAS*)を更に入力し、前記第1の制御信号の非活
性化の際に前記アドレスピンに与えられていたデータが
前記第1の情報として認識され、前記第1の制御信号の
活性化の際に前記アドレスピンに与えられていたデータ
が前記第2の情報として認識される。
【0019】この発明のうち請求項5にかかるものは、
請求項4記載の半導体メモリであって、(e)クロック
信号生成回路(15)と、(f)アドレス生成回路(1
1)とを更に備える。
【0020】そして(e)クロック信号生成回路は(e
−1)前記第1の制御信号(RAS*)の活性化後、第
1の幅の活性状態を呈する第1のクロック信号(φ1)
を生成する第1のクロック信号生成部(16)と、(e
−2)前記第1の制御信号(RAS*)の非活性化後、
第2の幅の活性状態を呈する第2のクロック信号(φ
3)を生成する第2のクロック信号生成部(18)とを
有する。
【0021】また(f)アドレス生成回路は、前記アド
レスピンに与えられたデータを(f−1)前記第2のク
ロック信号(φ3)に基づいて前記第1の情報として出
力する第1のアドレス生成部(111)と、(f−2)
前記第1のクロック信号(φ1)に基づいて前記第2の
情報として出力する第2のアドレス生成部(112)と
を有する。
【0022】この発明のうち請求項6にかかるものは、
請求項5記載の半導体メモリであって、第2の制御信号
(CAS*)を更に入力し、前記第2の制御信号の活性
化は前記第1の制御信号の活性時において行われ、前記
第2の制御信号の活性化を契機として前記メモリセルが
指定され、前記第2の情報の後で且つ前記第2の制御信
号の活性化の前において、前記ブロックアドレスと共に
前記列アドレスを構成する第3の情報(CA<10:0
>)を更に入力する。
【0023】そして前記クロック信号生成回路(15)
は(e−3)前記第2の制御信号(CAS*)の活性化
以前の所定の期間活性状態を呈する第3のクロック信号
(φ4)を生成する第3のクロック信号生成部(19)
を更に有する。
【0024】また前記アドレス生成回路(11)は(f
−3)前記アドレスピンに与えられたデータを、前記第
3のクロック信号(φ4)に基づいて前記第3の情報
(CA<10:0>)として出力する第3のアドレス生
成部(113)を更に有する。
【0025】この発明のうち請求項7にかかるものは、
請求項6記載の半導体メモリであって、前記第1の情報
は切り替え信号(NORMAL)を更に含み、前記ブロ
ック選択信号生成回路(70)は前記切り替え信号を更
に入力し、前記切り替え信号の活性時には前記ブロック
選択信号(BSx)の全てが活性化する。
【0026】この発明のうち請求項8にかかるものは、
請求項7記載の半導体メモリあって、前記クロック信号
生成回路(15)は(e−4)前記切り替え信号(NO
RMAL)が非活性状態の場合には、前記第1の制御信
号(RAS*)の非活性化後、第3の幅の活性状態を呈
し、前記切り替え信号が活性状態の場合に前記第3のク
ロック信号(φ4)と同一の波形をそれぞれ採る、第4
のクロック信号(φ2)を生成する第4のクロック信号
生成部(18)を更に有する。
【0027】また、前記アドレス生成回路(11)は
(f−4)特定の前記アドレスピンに与えられたデータ
(CA<0>)を、前記第2のクロック信号(φ3)に
基づいて前記切り替え信号(NORMAL)として出力
する第4のアドレス生成部(114)を更に有する。
【0028】そして、前記第1のアドレス生成部(11
1)においては前記第2のクロック信号(φ3)の代わ
りに前記第4のクロック信号(φ2)が与えられ、前記
特定の前記アドレスピンは、前記第3の情報の与えられ
る前記アドレスピンの内のいずれかである。
【0029】この発明のうち請求項9にかかるものは、
請求項3記載の半導体メモリであって、互いに逆方向の
第1の遷移(立ち下がり)及び第2の遷移(立ち上が
り)を一定周期で交互に繰り返すクロック信号(CL
K)と、前記クロック信号の前記第1の遷移に同期して
活性/非活性を行う第1乃至第3の制御信号(CS*,
WE*,RAS*と)を更に入力する。
【0030】そして、前記第1乃至第3の制御信号(C
S*,WE*,RAS*)が活性状態である第1の状態
にある時、前記クロック信号の前記第2の遷移の際に前
記アドレスピンに与えられていたデータが前記第1の情
報として認識され、前記第1及び第3の制御信号(CS
*,RAS*)が活性状態に、前記第2の制御信号(W
E*)が非活性状態にある第2の状態にある時、前記ク
ロック信号の前記第2の遷移の際に前記アドレスピンに
与えられていたデータが前記第2の情報として認識され
る。
【0031】この発明のうち請求項10にかかるもの
は、請求項9記載の半導体メモリであって、第4の制御
信号(CAS*)を更に入力する。
【0032】そして、前記第1及び第4の制御信号(C
S*,CAS*)が活性化状態であり、前記第2及び第
3の制御信号(WE*,RAS*)が非活性状態にある
第3の状態にある時、前記クロック信号の前記第2の遷
移を契機として前記メモリセルが指定され、前記第1乃
至第3の状態はこの順に生じる。
【0033】この発明のうち請求項11にかかるもの
は、請求項10記載の半導体メモリであって、前記第1
の情報は切り替え信号(NORMAL)を更に含み、前
記ブロック選択信号生成回路(70)は前記切り替え信
号を更に入力し、前記切り替え信号の活性時には前記ブ
ロック選択信号(BSx)の全てが活性化する。
【0034】この発明のうち請求項12にかかるもの
は、請求項4記載の半導体メモリであって、前記整数P
は1以上であり、(e)クロック信号生成回路(15)
と、(f)アドレス生成回路(11)とを更に備える。
【0035】ここで(e)クロック信号生成回路は(e
−1)前記第1の制御信号(RAS*)の活性化後、第
1の幅の活性状態を呈する第1のクロック信号(φ1)
を生成する第1のクロック信号生成部(16)と、(e
−2)前記第1の制御信号(RAS*)の非活性化前に
第2の幅で、非活性化後第3の幅で、それぞれ活性状態
を呈する第2のクロック信号(φ5)を生成する第2の
クロック信号生成部(18,90)とを有する。
【0036】また(f)アドレス生成回路は、前記アド
レスピンに与えられたデータを、(f−1)前記第2の
クロック信号(φ5)に基づいて前記第1の情報として
出力する第1のアドレス生成部(113)と、(f−
2)前記第1のクロック信号(φ1)に基づいて前記第
2の情報として出力する第2のアドレス生成部(11
2)とを有する。
【0037】この発明のうち請求項13にかかるもの
は、請求項12記載の半導体メモリであって、前記第1
の情報は切り替え信号(NORMAL)を更に含み、前
記ブロック選択信号生成回路(70)は前記切り替え信
号を更に入力し、前記切り替え信号の活性時には前記ブ
ロック選択信号(BSx)の全てが活性化する。
【0038】この発明のうち請求項14にかかるもの
は、請求項13記載の半導体メモリであって、第2の制
御信号(CAS*)を更に入力し、前記第2の制御信号
の活性化は前記第1の制御信号の活性時において行われ
る。そして、前記切り替え信号(NORMAL)が活性
状態の場合には前記第2の制御信号の活性化直前におい
て前記第2のクロック信号(φ5)は更に所定期間活性
化し、前記第2の制御信号の活性化を契機として前記メ
モリセルが指定される。
【0039】ここで前記クロック信号生成回路(15)
は(e−3)前記第1の制御信号(RAS*)の非活性
化後、第4の幅の活性状態を呈する、第3のクロック信
号(φ3)を生成する第3のクロック信号生成部(1
8)を更に有する。
【0040】また前記アドレス生成回路(11)は(f
−3)特定の前記アドレスピンに与えられたデータ(C
A<12>)を、前記第3のクロック信号(φ3)に基
づいて前記切り替え信号として出力する第3のアドレス
生成部(114)を更に有する。
【0041】この発明のうち請求項15にかかるもの
は、Lビットのアドレス端子を備え、N個のメモリセル
データから構成されたワードをM個記憶する半導体メモ
リである。そして、前記半導体メモリのリセット時にP
(1≦P≦L)ビットの第1アドレス信号を受信する手
段と、行アクセス開始時にQ(1≦Q≦L)ビットの第
2アドレス信号を受信する手段とを更に備える。ここで
前記Pビットの内のR(1≦R≦P)ビットである第3
アドレス信号と、前記Qビットの内のS(1≦S≦Q)
ビットである第4アドレス信号とを用いてデコードされ
たワード線によって、M・N/2P ビットよりも少ない
メモリセルが選択される。
【0042】
【作用】この発明のうち請求項1にかかる半導体メモリ
においては、ブロックアドレスによって指定された前記
出力部に対応するM×N個のメモリセルの内、所定数の
みが指定される。
【0043】この発明のうち請求項2にかかる半導体メ
モリにおいては、アドレスピンに対して第1及び第2の
情報が時間的に前後して与えられる。
【0044】この発明のうち請求項3にかかる半導体メ
モリにおいては、ブロック選択信号はブロックアドレス
に基づいて、K種類生成される。
【0045】この発明のうち請求項4にかかる半導体メ
モリにおいては、第1の制御信号の非活性化によって出
力部が選択的に一つ指定される。
【0046】この発明のうち請求項5にかかる半導体メ
モリにおいては、アドレスピンに与えられたデータは、
第2及び第1のクロック信号が活性状態にある時点でそ
れぞれ第1及び第2の情報として機能する。
【0047】この発明のうち請求項6にかかる半導体メ
モリにおいては、第1の情報において少なくともブロッ
クアドレスは含まれ、列アドレスの一部の情報が含まれ
得るものの、列アドレスの全ての情報が与えられるので
はないので、列アドレスの内、ブロックアドレス以外は
行アドレスの後で入力される。
【0048】この発明のうち請求項7にかかる半導体メ
モリにおいては、切り替え信号が活性化していない場合
のみブロック選択信号は択一的に活性化する。
【0049】この発明のうち請求項8にかかる半導体メ
モリにおいては、第1の情報と共に、切り替え信号を規
定するデータが特定のアドレスピンに与えられる。切り
替え信号が活性状態にある場合には第2のクロック信号
と第4のクロック信号とは同じ機能を有する。
【0050】この発明のうち請求項9にかかる半導体メ
モリにおいては、第1の状態にある場合の、クロック信
号の第2の遷移によって出力部が選択的に一つ指定され
る。
【0051】この発明のうち請求項10にかかる半導体
メモリにおいては、第3の状態にある場合のクロック信
号の第2の遷移によってメモリセルの行アドレスが指定
される。
【0052】この発明のうち請求項11にかかる半導体
メモリにおいては、切り替え信号が活性化していない場
合のみブロック選択信号は択一的に活性化する。
【0053】この発明のうち請求項12にかかる半導体
メモリにおいては、アドレスピンに与えられたデータ
は、第2及び第1のクロック信号が活性状態にある時点
でそれぞれ第1及び第2の情報として機能する。
【0054】この発明のうち請求項13にかかる半導体
メモリにおいては、切り替え信号が活性化していない場
合のみブロック選択信号は択一的に活性化する。
【0055】この発明のうち請求項14にかかる半導体
メモリにおいては、第1の情報と共に、切り替え信号を
規定するデータが特定のアドレスピンに与えられる。
【0056】この発明のうち請求項15にかかる半導体
メモリにおいては、例えばL=13,N=1,M=226
として、64Mワード×1ビットの構成においてP=
2,Q=13,R=2,S=13と設定することができ
る。この場合にはM・N/2R+S =226・1/22+13
のメモリセルが選択される。これは通常選択されるメモ
リセルの数であるM・N/2P =226・1/213よりも
小さい。
【0057】或いは例えばL=13,N=4,M=224
として、16Mワード×4ビットの構成においてP=1
1,Q=13,R=2,S=13と設定することができ
る。この場合にはM・N/2R+S =224・4/22+13
のメモリセルが選択される。これは通常選択されるメモ
リセルの数であるM・N/2P =226・1/213よりも
小さい。
【0058】
【実施例】
第1実施例:図1は本発明の第1実施例の構成を示す回
路図である。本明細書において、論理値“1”及び
“0”はそれぞれ論理値“H”,“L”と等価である。
【0059】64MDRAM100は、従来の64MD
RAM200と同様に、それぞれが16M個(=2
24個)のメモリセルを有する4つのメモリセルアレイ6
a〜6d、及び列デコーダ2を備えている。又、メモリ
セルアレイ6xに対応した行デコーダ30x及び出力部
40xをも備えている。これらはそれぞれ従来の64M
DRAM200における行デコーダ3x及び出力部4x
に相当するものであるが、ブロック選択信号BSxによ
ってその機能がON/OFFされる点においてのみ異な
っている。
【0060】I/O線及びI/O*線はいずれも読み出
し回路23、書き込み回路24に接続されている。デー
タ入出力端子DQに入力されたデータは書き込み回路2
4に与えられ、所定のタイミングでI/O線及びI/O
*線に書き込まれる。又、I/O線及びI/O*線に読
み出されたデータは、所定のタイミングで読み出し回路
23によってデータ入出力端子DQに出力される。
【0061】ブロック選択信号BSxはブロック選択信
号生成回路70によって生成される。ブロック選択信号
生成回路70は制御回路10から切り替え信号NORM
ALと、列アドレスCA<12:11>を得て、ブロッ
ク選択信号BSxを出力する。
【0062】ブロック選択信号生成回路70は複合ゲー
ト71,72,73,74を有し、それぞれからブロッ
ク選択信号BSa,BSb,BSc,BSdが得られ
る。具体的には、切り替え信号NORMALが“H”の
場合にはブロック選択信号BSxは全て“H”となる。
その一方、切り替え信号NORMALが“L”の場合に
は、列アドレスCA<12:11>の値が“00”,
“01”,“10”,“11”の場合に、それぞれブロ
ック選択信号BSa,BSb,BSc,BSdのみが
“H”となる。
【0063】制御回路10は、切り替え信号NORMA
L並びに行アドレスRA<12:0>及び列アドレス<
12:0>を生成するアドレス生成回路11と、クロッ
ク信号φ1〜φ4を生成する制御クロック信号生成回路
15とを備えている。勿論、制御回路10は上述のブロ
ック選択信号生成回路70をも含み得る。
【0064】図2及び図3は、それぞれアドレス生成回
路11及びクロック信号生成回路15の構成を示す回路
図である。
【0065】図2において、アドレス生成回路11は、
アドレス生成部111〜114に区分されている。又、
図3において、クロック信号生成回路15はクロック信
号φ1〜φ4をそれぞれ生成するクロック信号生成部1
6〜19に区分されている。
【0066】アドレス生成部111は、クロック信号φ
2によって導通するNMOSトランジスタ32と、ラッ
チを構成するインバータ45,46と、インバータ47
とを備える。これらはいずれも2ビット分備えられる。
そして、制御回路10のアドレスピンA<12:11>
に与えられたデータに基づいて、列アドレスの最上位2
ビットCA<12:11>を出力する。
【0067】アドレス生成部112は、クロック信号φ
1によって導通するNMOSトランジスタ29と、ラッ
チを構成するインバータ36,37と、インバータ38
とを備える。これらはいずれも13ビット分備えられ
る。そして、制御回路10のアドレスピンA<12:0
>に与えられたデータに基づいて、行アドレスRA<1
2:0>を出力する。
【0068】アドレス生成部113は、クロック信号φ
4によって導通するNMOSトランジスタ33と、ラッ
チを構成するインバータ48,49と、インバータ50
とを備える。これらはいずれも11ビット分備えられ
る。そして、制御回路10のアドレスピンA<10:0
>に与えられたデータに基づいて、列アドレスの下位1
1ビットCA<10:0>を出力する。
【0069】アドレス生成部114は、クロック信号φ
3によって導通するNMOSトランジスタ35と、ラッ
チを構成するインバータ55,56と、インバータ57
とを備え、制御回路10のアドレスピンA<0>に与え
られたデータに基づいて、切り替え信号NORMALを
出力する。
【0070】クロック信号生成部16は制御信号RAS
*を遅延させてその論理を反転させるインバータ57〜
59と、インバータ59の出力及び制御信号RAS*の
それぞれを反転させ、これらの論理積をクロック信号φ
1として出力するNORゲート62とを有している。
【0071】クロック信号生成部18は、インバータ5
9の出力及び制御信号RAS*の論理積を論理反転させ
るANDゲート64、ANDゲート64の論理反転をク
ロック信号φ3として出力するインバータ61とを有し
ている。
【0072】クロック信号生成部19はCAS*の論理
反転を与えるインバータ60と、これと制御信号RAS
*との論理和の論理反転をクロック信号φ4として出力
するNORゲート63とを有している。
【0073】クロック信号生成部17は、クロック信号
φ4と切り替え信号NORMALとの論理積の論理反転
を与えるNANDゲート65と、NANDゲート64,
65の出力のそれぞれの論理反転の論理和とクロック信
号φ2として出力するNANDゲート66とを有してい
る。
【0074】図4及び図5はこの実施例の動作を説明す
るタイミングチャートである。通常、DRAMは電源V
CC印加後、回路の初期化のために制御信号RAS*を8
回以上活性/非活性を繰り返す。制御信号RAS*の非
活性化(立ち上がり)に伴い、クロック信号φ3はイン
バータ57〜59の遅延時間で定まるパルス幅で活性化
(“L”から“H”へ)を繰り返す。
【0075】一方、アドレス生成部114において、N
MOSトランジスタ35はクロック信号φ3の活性/非
活性に対応してアドレスピンA<0>に与えられていた
データを伝達/非伝達する。NMOSトランジスタ35
はインバータ55,56で形成されるラッチに接続され
ており、クロック信号φ3の活性化によって、アドレス
ピンA<0>に与えられていたデータは、インバータ5
5,57を介して切り替え信号NORMALとして出力
される(図4)。
【0076】よって、電源印加時においてアドレスピン
A<0>へ論理“H”を与えておくことにより、信号φ
3が“H”になって切り替え信号NORMALが“H”
になる。切り替え信号NORMALが“H”の期間、ブ
ロック選択信号BSxは全て“H”となり、全ての出力
部40Xにおいて、全てのセンスアンプがONする。即
ちこの場合にはDRAM100は、DRAM200と同
じ動作をする。
【0077】この後、図5を参照して、クロック信号φ
2は、切り替え信号NORMALが“H”であるので、
クロック信号φ3とクロック信号φ4の少なくともいず
れか一方が“H”の時に“H”になる。時刻t1におい
ては切り替え信号NORMALが“H”、クロック信号
φ3は“L”のままであるので、クロック信号φ2はク
ロック信号φ4と同一波形となる。クロック信号φ4は
制御信号RAS*が“L”で、制御信号CAS*が
“H”の期間“H”になる。従ってこの後制御信号RA
S*が非活性(“H”)になってクロック信号φ3が活
性化しない限り、クロック信号φ2は、制御信号CAS
*と相補的な値を採り続ける。
【0078】既に切り替え信号NORMALを“H”に
するためのデータ“H”が、制御信号RAS*が活性化
する以前に与えられていたところのアドレスピンA<0
>には、更新されたデータa<0>が与えられている。
またアドレスピンA<12:1>にはデータa<12:
1>が与えられている。データa<12:0>は行アド
レスRAの内容を有する。これらは後述するようにDR
AMの外部に設けられたコントローラ及びCPUによっ
て与えられる。
【0079】制御信号RAS*が時刻t1において活性
化することにより、クロック信号φ1はインバータ57
〜59の遅延時間で定まるパルス幅で活性状態となる。
よって第2のアドレス生成部112において、NMOS
トランジスタ29がデータa<12:0>を伝達し、デ
ータa<12:0>はインバータ36,38を介して行
アドレスRAa<12:0>として出力される。
【0080】この結果、データa<12:0>は行アド
レスRAa<12:0>として行デコーダ30xに与え
られる。ブロック選択信号BSxはすべて“H”である
ので、行アドレスRAa<12:0>で指定されたワー
ド線WLi に対応する8192個の全てのセンスアンプ
の動作がONする。
【0081】但し、ワード線WLi を指定するタイミン
グは、時刻t1から所定の時間が経過している必要があ
る。制御信号RAS*の活性化によってクロック信号φ
1が活性化し、クロック信号φ1の活性化によって行ア
ドレスRAa<12:0>が得られるので、制御信号R
AS*の活性化の時点で直ちにワード線WLi を指定す
ると、行アドレスRAa<12:0>に対応したワード
線WLi に対応するセンスアンプをONさせることにな
らないためである。
【0082】その後、制御信号RAS*が“L”にある
間に、時刻t2において制御信号CAS*が活性化す
る。時刻t1の直後において、アドレス生成回路11か
らは、本来は行アドレスとしての情報を有する列アドレ
スCAa<12:0>が出力されるが、これはメモリセ
ルの指定に影響を与える事はない。制御信号CAS*が
活性化する時刻t2の前に列アドレスCAb<12:0
>がアドレス生成回路11から得られているためであ
る。つまり、時刻t2以前において、アドレスピンA<
12:0>には更新されたデータb<12:0>が与え
られており、データb<12:0>は列アドレスの内容
を有する。
【0083】時刻t1において制御信号CAS*が
“H”であったので、時刻t2に制御信号CAS*が
“L”となるまでの間、クロック信号φ2,φ4は
“H”となっていた。そのため、たとえ時刻t2におい
て制御信号CAS*が“L”となっても、インバータ3
9,40の対、インバータ45,46の対、インバータ
51,52の対が形成するラッチによってデータb<1
2:0>の内容は保持されている。従って、列デコーダ
2は、このアドレスにしたがって8192対のNMOS
トランジスタから1対を選択する。
【0084】さて、このように従来と同様の動作をして
いたDRAM100において、出力部40xのいずれか
に設けられたセンスアンプのみをONする動作(以後
「省電力動作」)、即ちONするセンスアンプの数を1
/4にする動作へ移行する為には以下のようにする。
【0085】まず、制御信号RAS*が時刻t4で非活
性化(“L”から“H”へ)する前に、アドレスピンA
<0>にはデータc<0>=“L”を与える。そしてア
ドレスピンA<12:11>には、列アドレスの最上位
2ビットを示すデータc<12:11>を与える。つま
り、次に指定すべきセンスアンプのアドレスを行アドレ
スから先に指定するのではなく、まず列アドレスの最上
位2ビットから先に指定するのである。かかるデータc
<12:11>,c<0>の入力は後述するようにDR
AMの外部に設けられたコントローラ及びCPUによっ
て行われる。
【0086】例えば、時刻t3において制御信号CAS
*が“H”となる時点においては未だ制御信号RAS*
が“L”であり、この時点でアドレスピンA<0>にデ
ータc<0>=“L”を、アドレスピンA<12:11
>にデータc<12:11>を、それぞれ与えることも
できる。
【0087】その後、時刻t4において制御信号RAS
*が“H”となると、クロック信号φ3が、インバータ
57〜59の遅延時間で定まるパルス幅で活性化し、デ
ータc<0>は切り替え信号NORMALとして出力さ
れる。また時刻t3から“H”であるクロック信号φ2
は時刻t3においても引き続いて“H”であるので、第
1のアドレス生成部111によってデータc<12:1
1>は列アドレスCAc<12:11>として出力され
る。
【0088】切り替え信号NORMALが“L”となる
ので、ブロック選択信号生成回路70は、列アドレスC
Ac<12:11>に基づいてブロック選択信号BSx
の内の一つのみを“H”にする。つまり列アドレスの最
上位2ビットはブロック選択信号BSxを規定するブロ
ックアドレスとして機能する。既述のようにブロック選
択信号BSxは行デコーダ30x及び出力部40xの機
能のON/OFFを司るので、“H”となったブロック
選択信号BSxに対応する出力部40xの中の2048
個のセンスアンプのみがONする。これによって従来の
DRAM200と比較して電力の低減が実現できる。
又、これに対応する行デコーダ30xのみが、後に指定
される行アドレスに従ってワード線WLi を選択するこ
とになる。
【0089】このように特定の行デコーダ30xにワー
ド線WLi の選択を行わせるのはDRAMが破壊読み出
しであることに由来する。一旦ワード線を選択すると、
センスアンプを駆動させてリストア動作を行う必要があ
る。そのため、一部のセンスアンプのみを駆動させる本
発明においては、駆動されたセンスアンプに対応する以
外の行デコーダに、ワード線の選択を行わせることは望
ましくない。
【0090】なお、切り替え信号NORMALは“L”
となるので、クロック信号φ2はクロック信号φ3と同
一の波形となる。
【0091】その後、時刻t5において再び制御信号R
AS*が活性化する前に、アドレスピンA<12:0>
には行アドレスとしてのデータd<12:0>が与えら
れる。そして時刻t5において制御信号RAS*が
“L”となることによって、クロック信号φ1は一定期
間“H”となる。またクロック信号φ4は制御信号CA
S*と同一の論理を呈することとなる。従って、データ
d<12:0>はアドレス生成部112によって行アド
レスRAd<12:0>として出力される。
【0092】このとき、クロック信号φ4が“H”とな
るので、アドレス生成部113からは、本来は行アドレ
スとしての情報を有する列アドレスCAd<10:0>
が出力される。しかし、後述のように列アドレスの下位
11ビットが時刻t6の前に出力されるので、時刻t1
〜t2での動作と同様に、本来は行アドレスとしての情
報を有する列アドレスCAd<10:0>がメモリセル
の指定に影響を与える事はない。
【0093】このようにしてアドレス生成部112から
出力された行アドレスRAd<12:0>は全ての行デ
コーダ30a,30b,30c,30dに与えられるも
のの、既にこれらの中の一つしか行デコーダはONして
いない。従って、指定されるワード線WLi の長さは従
来の場合と比較して1/4となる。
【0094】この後、時刻t6において制御信号CAS
*が活性化する前に、アドレスピンA<10:0>には
列アドレスとしてのデータe<10:0>が与えられ
る。列アドレスの内の最上位2ビットは既にブロックア
ドレス(データc<12:11>)として与えられた
為、ここでは列アドレスの内の下位11ビットが入力さ
れる。
【0095】時刻t6以前においては制御信号CAS*
が“H”であったため、クロック信号φ4は“H”であ
り、アドレス生成部113によってデータe<10:0
>は列アドレスCAe<10:0>として出力される。
【0096】このようにしてアドレス生成部113から
出力された列アドレスCAe<10:0>は列デコーダ
2へ与えられる。既に列デコーダ2にはブロックアドレ
スCAc<12:11>が与えられているので、ONし
た2048個のセンスアンプの内の一つに対応するトラ
ンジスタ7x,8xのみを導通させ、センスアンプの内
容をI/O線及びI/O*線に与える。
【0097】次に選択したいメモリセルが、現在選択し
ているメモリセルが属しているメモリセルアレイ6xに
含まれている場合(ページ・ヒット)には、図19に示
されるように、制御信号RAS*を活性化させたまま、
一旦制御信号CAS*を非活性化させ、再度これを活性
化させることによって、続けて列アドレスの下位11ビ
ットを列デコーダ2へ与えればよい。
【0098】次に選択したいメモリセルが、現在選択し
ているメモリセルが属しているのとは異なるメモリセル
アレイ6xに含まれている場合(ページ・ミス)には、
まず制御信号CAS*を、続いて制御信号RAS*を、
それぞれ非活性化させ、再度ブロックアドレスを読み込
む必要がある。
【0099】図5は時刻t6以降において、ページ・ミ
スの場合を示している。時刻t4の前後における状況と
同様な動作が行われる。制御信号RAS*が時刻t8で
非活性化する前に、アドレスピンA<0>にはデータf
<0>=“L”が与えられる。そしてアドレスピンA<
12:11>には、列アドレスの最上位2ビット(ブロ
ックアドレス)を示すデータf<12:11>が与えら
れる。時刻t7において制御信号CAS*が“H”とな
っても未だ制御信号RAS*が“L”であるので、クロ
ック信号φ2は“L”のままである。更に時刻t8にお
いて制御信号RAS*が“H”となってクロック信号φ
2はクロック信号φ3と共に“H”となり、アドレス生
成部111によってデータf<12:11>がブロック
アドレスCAf<12:11>として出力される。
【0100】以下、行アドレスの指定、列アドレスの下
位11ビットの指定は時刻t4以降と同様に行われる。
【0101】以上のことから解るように、制御信号RA
S*の非活性化のタイミングでブロックアドレスが得ら
れる。このため、アドレスピンの数を増加させる事な
く、また制御信号を増加させることなく、ブロックアド
レスを行アドレスに先だって求める事ができる。
【0102】以上の動作から解るように、本実施例にお
いてブロックアドレスは原則的に制御信号RAS*の非
活性化のタイミングでブロックアドレスが得られるとい
う事ができる。
【0103】そうすると、省電力動作において、メモリ
セルを特定するための行アドレス及び列アドレスがデコ
ードされるには、時刻t4にブロックアドレスを入力し
てから、制御信号CAS*によって残りの列アドレスの
下位11ビットをも含めて列デコーダ2でデコードされ
る時刻t6までの時間が必要である。一方、通常動作に
おいては、時刻t1に行アドレスが入力され、時刻t2
にすべての列アドレスが列デコーダ2でデコードされ
る。従って、省電力動作においてメモリセルを指定する
のに必要な時間は、通常動作においてメモリセルを指定
するのに必要な時間に比べて長い。
【0104】しかし、省電力動作でのこのような動作は
ページ・ミスの場合にのみ必要であり、通常動作におい
てもページ・ミスの場合にはプリチャージ期間が必要で
ある事を考慮すれば、省電力動作においても通常動作の
場合と比較して、DRAMを利用したシステムとしての
性能は低下しないといえる。
【0105】図6は、DRAMを記憶素子として用いた
計算機300の構成を例示するブロック図である。
【0106】計算機300はCPU(演算装置)67、
コントローラ68、DRAM69を備えている。CPU
67はアドレス信号AC<25:0>及びリードライト
指令R/Wを発生する。コントローラ68はアドレス信
号AC<25:0>に基づいてDRAM69のアドレス
ピンA<12:0>にデータを与え、リードライト指令
R/Wにも基づいて制御信号RAS*,CAS*,OE
*,WE*を発生する。
【0107】図7及び図8は、それぞれDRAM69と
して従来のDRAM200及び本実施例にかかるDRA
M100を用いた場合の計算機300の動作を示すタイ
ミングチャートである。コントローラ68はクロック信
号CLKに基づいて動作する。
【0108】図7において、サイクルC2の開始時(ク
ロック信号CLKの立ち下がり)にCPU67がアドレ
ス信号AC1<25:0>を発生すると、コントローラ
68は制御信号RAS*をサイクルC2の中央(クロッ
ク信号CLKの立ち上がり)において“L”にするとと
もに、アドレス信号AC1<25:13>を行アドレス
RA1<12:0>としてDRAM200に印加する。
次にサイクルC3の開始と共にアドレス信号AC1<1
2:0>を列アドレスCA1<12:0>として、サイ
クルC3の中央において制御信号CAS*を“L”に、
それぞれDRAM200へ印加する。このときページ・
ヒットを示すヒット信号HITが“H”となる。DRA
M200は印加された行アドレスRA1<12:0>と
列アドレスCA1<12:0>によって選択されたデー
タD1を出力する。
【0109】サイクルC4の開始と共に、CPU67が
アドレス信号AC2<25:0>を発生する。アドレス
信号AC2<25:13>,AC1<25:13>が互
いに等しい場合(ページ・ヒット)には行アドレスが同
じなので、コントローラ68は制御信号RAS*を非活
性とする事なく、サイクルC4の中央で制御信号CAS
*を一旦非活性化する。
【0110】サイクルC5の開始と共に、コントローラ
68はアドレス信号AC2<12:0>をDRAM20
0のアドレスピンA<12:0>へ列アドレスCA2<
12:0>として与える。そしてサイクルC5の中央で
制御信号CAS*を活性化させる。DRAM200は行
アドレスRA2<12:0>(=RA1<12:0>)
及び列アドレスCA2<12:0>によって選択された
データD2を出力する。ページ・ヒットの状態であるの
でヒット信号HITは“H”のままである。
【0111】同様にしてコントローラ68はアドレス信
号AC3<12:0>をDRAM200のアドレスピン
A<12:0>へ列アドレスCA3<12:0>として
与え、制御信号CAS*を一旦非活性化させておいて再
度これを活性化させる。これによって、DRAM200
は行アドレスRA3<12:0>(=RA1<12:0
>)及び列アドレスCA3<12:0>によって選択さ
れたデータD3を出力する。ページ・ヒットの状態であ
るのでヒット信号HITは“H”のままである(サイク
ルC6,C7)。
【0112】そしてサイクルC8の開始と共にアドレス
信号AC4<25:0>をCPU67が発生し、AC4
<25:13>≠AC3<25:13>となってページ
・ミスが生じた場合には、制御信号RAS*を一旦非活
性化して、ワード線の非活性化、センスアンプの初期化
を行う必要がある。
【0113】センスアンプの初期化にはプリチャージが
必要であり、プリチャージを行う為にはプリチャージ期
間tPCが必要である。従ってコントローラ68はページ
・ミスが起こった場合、ヒット信号HITを“L”に
し、CPU67に対して次のアドレス信号AC5<2
5:0>の発生を遅らせるように指示する(サイクルC
8の中央)。
【0114】プリチャージ期間tPCには少なくともクロ
ック信号CLKの2サイクル分が必要であるので、これ
が終了するのはサイクルC10に入ってからである。そ
してプリチャージ期間tPC経過後、コントローラ68は
制御信号RAS*を活性化する。この時点では既にDR
AM200にはアドレス信号AC4<25:13>が行
アドレスRA4<12:0>としてアドレスピンA<1
2:0>に与えられているので、DRAM200で行ア
ドレスの指定が行われる。
【0115】次にサイクルC11の開始と共に、コント
ローラ68はアドレス信号AC4<12:0>を列アド
レスCA4<12:0>としてアドレスピンA<12:
0>へ与える。更にサイクルC11の中央において制御
信号CAS*を活性化する。DRAM200は行アドレ
スRA4<12:0>及び列アドレスCA4<12:0
>に従ってデータD4を出力する。
【0116】サイクルC12とサイクルC14にCPU
67はそれぞれアドレス信号AC5<25:0>,AC
6<25:0>を発生する。ここではAC4<25:1
3>=AC5<25:13>=AC6<25:13>で
あって、ページ・ヒットとなり、サイクルC4〜C7と
同様の動作が行われる。
【0117】一方、本実施例に対応する図8において、
最初DRAM100は通常動作に設定されているとする
(NORMAL=“H”)。従って、サイクルC1〜C
7の動作は従来の場合に対応する図7の場合と同じであ
る。
【0118】サイクルC8においてページ・ミスが生じ
た時、コントローラ68はアドレスピンA<0>に
“L”を与え、次のサイクルから省電力動作に移行する
ことを指定する。サイクルC8の中央において制御信号
RAS*,CAS*が非活性化するのは図7と同様であ
る。信号RASを“H”にする事により、アドレス信号
AC4<12:11>がブロックアドレスCA4<1
2:11>としてアドレスピンA<12:11>に与え
られる。又、プリチャージ期間tPCが開始され、ヒット
信号HITが“L”となる。この時点は図5における時
刻t4に相当する。
【0119】プリチャージ期間tPCの間に、コントロー
ラ68はアドレス信号AC4<25:13>を行アドレ
スRA4<12:0>としてアドレスピンA<12:0
>に与える。そしてプリチャージ期間tPCの経過後、コ
ントローラ68は制御信号RAS*を“L”にし、行ア
ドレスRA4<12:0>はDRAM100へと伝達さ
れる。この時点は図5における時刻t5に相当する。
【0120】サイクルC11の開始と共に、アドレス信
号AC4<10:0>が列アドレスRA4<10:0>
としてアドレスピンA<10:0>に与えられる。そし
てサイクルC11の中央において(この時点は図5にお
ける時刻t6に相当する)に制御信号CAS*が“L”
となる。DRAM100は入力された行アドレスRA4
<12:0>及び列アドレスCA4<12:0>に従っ
てデータD4を出力する。
【0121】サイクルC12以降はページ・ヒットの場
合であるので、図7と同様に動作する。
【0122】以上のように、ブロックアドレスの指定は
プリチャージ期間tPC中に行われるので、データD1〜
D5がDRAMから出力されるタイミングは同じであ
る。よって本実施例によるDRAM100を使用したこ
とによる計算機300の処理速度の劣化はなく、低消費
電力化が実現される。
【0123】図9はコントローラ68の構造を例示する
ブロック図である。コントローラ68はCPU67から
与えられるアドレス信号AC<25:0>を分担して入
力するラッチ回路681a〜681c、リードライト指
令R/Wに基づいて制御信号RAS*,CAS*,OE
*,WE*を発生する制御信号発生部682を備えてい
る。
【0124】ラッチ回路681a,681b,681c
はそれぞれアドレス信号AC<25:13>,AC<1
2:1>,AC<0>を、それぞれラッチする。
【0125】ラッチ回路681cはセレクタ685の一
方の入力端に接続されており、セレクタ685の他方の
入力端にはモード指定レジスタ684の内容が与えられ
る。セレクタ685が、自身の一方及び他方の入力端の
いずれに与えられたデータを出力端に出力するかは、O
Rゲート68gの出力によって制御される。モード指定
レジスタ684は通常動作の場合及び省電力動作の場合
にはそれぞれ“1”及び“0”を、セレクタ685の他
方の入力端及びORゲート68gの一方の入力端に与え
る。ORゲート68gの他方の入力端にはヒット信号H
ITが与えられる。通常動作時においてはORゲート6
8gの出力はヒット信号HITの値によらずに“H”と
なり、セレクタ685はラッチ回路681cの内容を出
力する。
【0126】行アドレスラッチ686はラッチ回路68
1aの出力をラッチして比較部688及びセレクタ68
9の一方の入力端へ伝達する。又、ブロックアドレスラ
ッチ687はラッチ回路681bの上位2ビットをラッ
チし、その内容を、行アドレスラッチ686の出力する
13ビットの下位に付加して比較部688へ伝達する。
【0127】ラッチ回路681bの内容はその上位2ビ
ットがラッチ回路681aの出力する13ビットと共に
比較部688へ伝達される。
【0128】セレクタ689の他方の入力端にはラッチ
回路681bの出力にセレクタ685の出力を下位に付
加したデータが与えられる。
【0129】まず通常動作時においては、モード指定レ
ジスタ684は“1”を保持している。比較部688は
モード指定レジスタ684の内容が“1”であることに
対応して上位13ビット同士の比較を行う。
【0130】行アドレスラッチ686は、現在アクセス
している行アドレスをラッチしている。一方、ラッチ回
路681aは次にアクセスすべき行アドレスをラッチし
ている。両者が一致していればページ・ヒット状態であ
り、異なっていればページ・ミス状態である。
【0131】ページ・ヒットの場合には、比較部688
はヒット信号HITを“H”にする。これに対応してセ
レクタ689はラッチ回路681bの出力と、セレクタ
685から与えられたラッチ回路681cの出力と、が
構成する13ビットを列アドレスCA<12:0>とし
てバッファ683に伝達する。そして制御信号発生部6
82は制御信号CAS*を“L”にする。かかる動作は
図19の時刻t12における動作に相当する。
【0132】ページ・ミスの場合には、比較部688は
ヒット信号HITを“L”にする。制御信号発生部68
2は制御信号RAS*を“H”にする。行アドレスラッ
チ686はラッチ回路681aに与えられた次にアクセ
スすべき行アドレスをラッチする。セレクタ689は行
アドレスラッチ686の出力を選択してこれを行アドレ
スRA<12:0>としてバッファ683に伝達する。
更に一定時間経過後、制御信号発生部682は制御信号
RAS*を“L”にする。かかる動作は図5の時刻t1
における動作に相当する。
【0133】更に一定時間経過後、セレクタ685はラ
ッチ回路681cに保持されていた1ビットを選択し
て、セレクタ689に与える。このとき、ラッチ回路6
81bの出力も併せて与えられており、アドレス信号A
C<12:0>が列アドレスとしてバッファ683に与
えられる。その後制御信号発生部682は制御信号CA
S*を“L”にする。かかる動作は図5の時刻t2にお
ける動作に相当する。
【0134】次に、省電力動作の場合にはモード指定レ
ジスタ684の内容は“0”であり、比較部688は、
行アドレスラッチ686の出力の下位にブロックアドレ
スラッチ687の出力を付加した15ビットと、ラッチ
回路681aの出力の下位にラッチ回路681bの上位
2ビットを付加した15ビットとの比較を行う。前者の
15ビットは現在アクセスしているページに、後者の1
5ビットは新たにアクセスすべきページに、それぞれ対
応している。
【0135】ページ・ヒットの場合には比較部688は
ヒット信号HITを“H”にし、ORゲート68gの出
力は“H”となる。よってセレクタ685はラッチ回路
681cの内容を、ラッチ回路681bの内容と併せて
セレクタ689に与える。ヒット信号が“H”であるの
で、セレクタ689は行アドレスラッチ686の出力で
はなく、ラッチ回路681b,681cの内容を列アド
レスとしてバッファ683に与える。かかる動作は通常
動作時と同様である。
【0136】ページ・ミスの場合には比較部688によ
ってヒット信号HITが“L”となり、モード指定レジ
スタ684の内容も“L”(“0”)であるので、OR
ゲート68gの出力も“L”となる。そのためセレクタ
685はモード指定レジスタ684の内容“L”を、ラ
ッチ回路681bの出力と併せてセレクタ689に与え
る。セレクタ689にはヒット信号HITが“L”とし
て与えられているので、これらの内容をバッファ683
に与える。その一方、制御信号発生部682は制御信号
RAS*を“H”とする。かかる動作は図5の時刻t
4,t8における動作に相当する。これによってブロッ
クアドレス2ビット及び切り替え信号となるべき1ビッ
トのみならず、アドレス信号AC<10:1>も列アド
レスの一部としてDRAM100のアドレスピンA<1
0:1>に与えられる事になるが、列アドレスCA<1
0:1>は後に更新されるので不都合を招来する事はな
い。
【0137】その後セレクタ689は行アドレスラッチ
686の出力を選択してバッファ683に伝達する。そ
して制御信号発生部10は制御信号RAS*を“L”に
する。かかる動作は図5の時刻t5における動作に相当
する。
【0138】更にその後、セレクタ689は再びラッチ
回路681b,681cの内容を選択して、これらを併
せて列アドレスの下位13ビットとしてバッファ683
に与える。つまり列アドレスが更新される。そして制御
信号発生部682は制御信号CAS*を“L”とする。
かかる動作は図5の時刻t6における動作に相当する。
【0139】なお、本実施例では切り替え信号NORM
ALによって通常動作と省電力動作とを切り替える事が
できる場合について説明したが、常に省電力動作を行う
のであれば、切り替え信号NORMALは常に“L”で
あれば良く、アドレス生成部114は不要である。また
クロック信号φ2はクロック信号φ3と同一となるの
で、アドレス生成部111においてクロック信号φ2の
代わりにクロック信号φ3を与える事とし、クロック信
号生成部17を別途設ける必要がない。
【0140】更に、図5において、ブロックアドレスの
みが行アドレスに先だって与えられたが、ブロックアド
レスに加えて、列アドレスの他のビットも行アドレスに
先だって与えられても良い。例えば時刻t3においてデ
ータc<0>(=“L”),c<12:11>の他に列
アドレスの上位から3番目〜13番目に相当する、デー
タc<10:0>をもアドレスピンA<12:0>へと
与える事ができる。切り替え信号NORMALを生成す
るためにアドレスピンA<0>へ“L”を与える必要が
ないので、列アドレスの最下位ビットCA<0>を行ア
ドレスの後で別途更新する必要もない。
【0141】したがって、このような場合にはアドレス
生成部113も不要となり、アドレス生成部111がア
ドレスピンA<12:0>に与えられたデータの伝達を
担当する事になる。そしてこの場合には列アドレスの全
てが行アドレスに先行して与えられる事になる。このよ
うなタイミングで列アドレスを与えても、その最上位2
ビットからなるブロックアドレスは出力部40xをワー
ド線WLi の選択に先だって行う事ができるのは勿論の
事、制御信号CAS*の活性化するタイミングで列デコ
ーダ2が列アドレスをデコードすることは可能である。
【0142】第2実施例:シンクロナスDRAMは、ア
ドレスの入力方法が標準DRAMと異なるものの、第1
実施例と同様にしてシンクロナスDRAMに対しても本
発明を適用できる。
【0143】図10は従来の通常の(標準の)DRAM
の動作に対して比較して、従来のシンクロナスDRAM
の動作を説明するタイミングチャートである。
【0144】従来のシンクロナスDRAMにおいては、
行アドレスRA1<12:0>は制御信号CS*,RA
S*が“L”、制御信号WE*が“H”であるサイクル
において、クロック信号CLKが“H”となるタイミン
グでとりこまれる(サイクルC3)。これは従来の標準
DRAMで信号RAS*を“L”にした場合に相当す
る。
【0145】列アドレスCA1<12:0>は、制御信
号CS*,RAS*が“L”、制御信号WE*が“H”
のサイクルでクロック信号CLKが“H”となるタイミ
ングで取り込まれる(サイクルC6)。これは従来の標
準DRAMで制御信号CAS*を“L”にした場合に相
当する。
【0146】異なる行のメモリセルにアクセスする場
合、制御信号CS*,RAS*,WE*が“L”のサイ
クルでクロック信号CKが“H”となるタイミングで、
ワード線の非活性化、センスアンプの初期化を開始する
(サイクルC9)。これは従来の標準DRAMで信号R
AS*を“H”にした場合に相当する。
【0147】プリチャージ時間(tRP)後、行アドレス
RA1<12:0>と同様にして行アドレスRA2を印
加する(サイクルC12)。
【0148】図11は、シンクロナスDRAMに本発明
を適用した場合の動作を、本発明を適用した標準のDR
AMの動作と比較して示すタイミングチャートである。
【0149】シンクロナスDRAMは、最初は通常動作
にあるとする。従って、サイクルC1〜C8までの動作
は図10に示されたものと同じである。
【0150】次にそれまでとは異なる行のメモリセルを
省電力動作でアクセスする場合を想定する。サイクルC
9においてはアドレスピンA<0>に“L”を与え、ア
ドレスピンA<12:11>にブロックアドレスを印加
し、制御信号CS*,RAS*,WE*を“L”にし
て、ワード線の非活性化と、センスアンプの初期化の開
始を指示するとともに次のアクセス動作を省電力動作に
することを指定する。
【0151】その後サイクルC12においてはアドレス
ピンA<12:0>に行アドレスRA2<12:0>が
印加され、制御信号CS*,RAS*を“L”にして行
アドレスを読み込む。更にサイクルC15においては残
りの列アドレスCA2<10:0>が与えられ、制御信
号CS*,CAS*を“L”にして、列アドレスをデコ
ードする。
【0152】以上の様に、シンクロナスDRAMにおい
ても制御信号の動作が若干異なるだけで通常のDRAM
と同じ動作をすることがわかる。サイクルC9以降の動
作を通常モードにしたい時は、サイクルC9に信号A<
0>を“H”にすればよいことは、第1実施例と同じで
ある。
【0153】第3実施例:本発明は1種類のアドレスの
指定によって複数のメモリセルの情報を同時に読み出す
型のDRAMに適用する事もできる。図12はDRAM
101の構成を例示するブロック図である。DRAM1
01は64M個のメモリセルを持ち、そのアドレスを一
つ指定する事により、隣接する4個のメモリセルの内容
を読み出す、16Mワード×4ビットの構成を有してい
る。
【0154】図1に示されたDRAM100と同様に、
DRAM101は制御回路1、ブロック選択信号生成回
路70を備えている。またDRAM100におけるブロ
ック6a〜6dの代わりに、それぞれブロック83a〜
83dを備えており、これらは行デコーダ30a〜30
dによってデコードされた行アドレスによって選択され
るワード線を有している。
【0155】但し、DRAM100における列デコーダ
2、出力部40a〜40dに置換して、DRAM101
は列デコーダ85、出力部82a〜82dを備えてい
る。これはDRAM100では列方向の指定について1
3ビットの列アドレスが必要であり、ワード線及び列方
向で指定された一つのメモリセルから読み出しを行うの
に対し、DRAM101では列方向の指定について11
ビットの列アドレスが必要であり、ワード線及び列方向
で指定された4つのメモリセルから同時に読み出しを行
うことに因る。列デコーダ85は制御回路1から列アド
レスCA<10:0>を受け取る。
【0156】このような列方向の指定が行われるため、
本実施例においてはブロック選択信号生成回路70には
DRAM100のように列アドレスCA<12:11>
が与えられるのではなく、列アドレスCA<10:9>
が与えられる。即ちブロックアドレスは列アドレスCA
<10:9>が該当する。
【0157】図13はあるブロック83xの近傍の詳細
を示す回路図である。ブロック83xには、ワード線W
i (i=0〜8191)が設けられ、これらは行デコ
ーダ30xによって指定される。
【0158】読み出しは4つのメモリセルから同時に行
われるので、4つのI/O線81a,81c,81e,
81gと、これらにそれぞれ対応する4つのI/O*線
81b,81d,81f,81hが設けられている。I
/O線81a,81c,81e,81g及びI/O*線
81b,81d,81f,81hはI/O線群81を構
成する。
【0159】I/O線81a及びI/O*線81bは入
出力バッファ21aに、I/O線81c及びI/O*線
81dは入出力バッファ21bに、I/O線81e及び
I/O*線81fは入出力バッファ21cに、I/O線
81g及びI/O*線81hは入出力バッファ21d
に、それぞれ与えられる。いずれも、DRAM100の
有する読み出し回路23の機能と書き込み回路24の機
能とを併せ持つ。入出力バッファ21a〜21dはそれ
ぞれデータ入出力端子DQ0 〜DQ3 に接続されてお
り、これらのデータ入出力端子において書き込みデータ
や読み出しデータが存在する事になる。
【0160】ブロック83xの列方向に対応して、出力
部82xが設けられている。列方向の指定は前述のよう
に11ビットによって行われる。列選択線群Yは一つの
ブロック当たり211/4=512本備えられている。メ
モリセルMCi,k は列選択線Yj (j=0〜2047)
とビット線BLk (k=0〜8191)とに接続されて
いる。
【0161】出力部82xは、列選択線Yj に対応して
4つ一組のセンスアンプ群54j,54j+1,54j+2,5
4j+3を有している。そしてセンスアンプ54jの一対の出
力はNMOSトランジスタ74j,84jを介してI/O線
81a及びI/O*線81bに与えられる。同様にして
センスアンプ54j+1の一対の出力はNMOSトランジス
タ74j+1,84j+1を介してI/O線81c及びI/O*
線81dに、センスアンプ54j+2の一対の出力はNMO
Sトランジスタ74j+2,84j+2を介してI/O線81e
及びI/O*線81fに、センスアンプ54j+3の一対の
出力はNMOSトランジスタ74j+3,84j+3を介してI
/O線81g及びI/O*線81hに、それぞれ与えら
れる。
【0162】そして11ビットの列アドレスによって列
選択線Yj が一つ選択されると、これに対応してビット
線BL4j,BL4j+1,BL4j+2,BL4j+3及び反転ビッ
ト線BL4j*,BL4j+1*,BL4j+2*,BL4j+3*に
与えられたデータ、つまり、メモリセルMC4j,MC
4j+1,MC4j+2,MC4j+3の格納する内容がI/O線群
81に与えられる。
【0163】図14は本実施例において制御回路1が含
むアドレス生成回路11の構成を例示する回路図であ
る。アドレス生成回路11はアドレス生成部112〜1
14を有しており、第1実施例において図2に示された
アドレス生成回路11と比較してアドレス生成部111
が不要な構成となっている。
【0164】又、アドレス生成部112に与えられるデ
ータは第1実施例と同様であるが、アドレス生成部11
3には、第1実施例において与えられていたクロック信
号φ4の代わりにクロック信号φ5が与えられている。
又、アドレス生成部114のNMOSトランジスタ35
は、第1実施例においてアドレスピンA<0>に接続さ
れていたが、ここではアドレスピンA<12>に接続さ
れている。即ち、通常動作と省電力動作とを切り替える
切り替え信号NORMALは、第3実施例においてはア
ドレスピンA<12>に与えられるデータに基づいてい
る。
【0165】図15は本実施例におけるクロック信号生
成回路15の構成を例示する回路図である。クロック信
号生成回路15は制御回路1において備えられている。
第1実施例と同様にクロック信号生成回路15はクロッ
ク信号生成部16,18を有しており、それぞれからク
ロック信号φ1,φ3が生成される。しかし、第1実施
例のようにクロック信号生成部17,19は有していな
い。その代わりにクロック信号生成部90を有してお
り、これからクロック信号φ5が生成されている。
【0166】クロック信号生成部90は切り替え信号N
ORMAL、制御信号RAS*,CAS*を入力する。
制御信号CAS*はインバータ94で論理反転されて3
入力ORゲート93に与えられる。更にインバータ94
の出力は2入力NORゲート96の入力端の一方に与え
られる。NORゲート96の入力端の他方には切り替え
信号NORMALが与えられ、NORゲート96の出力
はフリップフロップ91のセット入力S*として与えら
れている。
【0167】切り替え信号NORMALはインバータ9
7によって論理反転されて2入力NANDゲート98の
入力端の一方に与えられる。NANDゲート98の入力
端の他方には制御信号RAS*が与えられており、NA
NDゲート98の出力はフリップフロップ91のリセッ
ト入力R*として与えられている。
【0168】フリップフロップ91の出力はインバータ
99によって反転されてORゲート93に与えられる。
ORゲート93は制御信号RAS*、制御信号CAS*
の論理反転、及びインバータ99の出力の論理和を採っ
て出力する。NANDゲート92はORゲート93の出
力とクロック信号φ3の論理反転との論理積を採り、そ
の論理反転をクロック信号φ5として出力する。
【0169】図16は第3実施例におけるDRAM10
1の動作を示すタイミングチャートである。時刻t1〜
t8は第1実施例において図5に示されたものと同一で
ある。
【0170】まず、通常動作が行われている場合につい
て説明する。切り替え信号NORMALは値“H”を採
っており、フリップフロップ91はセットされてインバ
ータ99がORゲート93に論理“L”を与える。この
ためORゲート93は制御信号RAS*と、制御信号C
AS*の論理反転との論理和をNANDゲート92に与
える事になる。そのため時刻t1以前のように制御RA
S*が“H”であれば、クロック信号φ5は常にクロッ
ク信号φ3と同一になる。第1実施例で説明されたよう
に、クロック信号φ3は制御信号RAS*の立ち上がり
後一定期間活性化するのみであり、図16においては時
刻t1以前に制御信号RAS*が立ち上がってから充分
時間が経過したものとして、クロック信号φ3,φ5は
共に“L”を呈している。
【0171】次に時刻t1において制御信号RAS*が
立ち下がると、クロック信号φ1が活性化し、クロック
信号生成部112はアドレスピンA<12:0>に与え
られていたデータa<12:0>を伝達する。これは行
アドレスRAa<12:0>として行デコーダ30xに
おいてデコードされる。
【0172】また、制御信号RAS*が“L”となるこ
とにより、ORゲート93は制御信号CAS*の論理反
転を出力することになる。よってクロック信号φ5はク
ロック信号φ3と制御信号CAS*の論理和となるが、
上述のようにクロック信号φ3は“L”のままであるの
で、次に制御信号RAS*が時刻t4において立ち上が
るまではクロック信号φ5は制御信号CAS*と一致す
ることになる。
【0173】時刻t2以前において既にクロック信号φ
5は活性化しているので、アドレス生成部113は11
ビットのデータb<10:0>を列アドレスCAb<1
0:0>として伝達している。そして時刻t2において
制御信号CAS*が立ち下がり、これらがデコードされ
る。
【0174】そして時刻t4において制御信号RAS*
が立ち上がると、クロック信号φ3が一定期間活性化
し、クロック信号生成部114はアドレスピンA<12
>に与えられたデータを切り替え信号NORMALとし
て出力する。このときアドレスピンA<12>に論理
“L”を与えておくことにより、省電力動作に移行す
る。
【0175】またこのとき同時にアドレスピンA<1
0:0>には列アドレスc<10:0>を与えておくこ
とができる。第1実施例の場合と異なり、DRAM10
1において列方向の指定は11ビットで済むので、必要
な列アドレスをすべてアドレスピンに与えつつ同時に切
り替え信号の基となるデータをも与えることができる。
勿論、切り替え信号の基となるデータはアドレスピンA
<11>に与えることもできる。その場合にはアドレス
生成部114にはアドレスピンA<11>が接続される
ことになる。
【0176】時刻t4以降は切り替え信号NORMAL
は“L”となる。この時点において制御信号RAS*,
CAS*はいずれも“H”であり、フリップフロップ9
1はリセットされ、インバータ99の出力は“H”とな
る。この様な状態においてはクロック信号φ5はクロッ
ク信号φ3と同一の波形を呈することになる。
【0177】インバータ99の出力はフリップフロップ
91の出力の論理反転である。従って、フリップフロッ
プ91がセットされるまでは常にインバータ99の出力
が“H”であり、クロック信号φ5がクロック信号φ3
と必ず一致する。
【0178】切り替え信号NORMALが“L”である
期間は、フリップフロップ91のセットは制御信号CA
S*が“L”となることによって行われる。よってクロ
ック信号φ5は時刻t4以降、所定期間だけ活性化した
後は、時刻t6において制御信号CAS*が立ち下がる
までは“L”を保持する。
【0179】一方、時刻t5において制御信号RAS*
が“L”となり、クロック信号φ1が一定期間活性化
し、アドレスピンA<12:0>に与えられたデータd
<12:0>が行アドレスとして取り込まれる。この時
点でメモリセルを指定するのに必要な行アドレス及び列
アドレスは全て得られたことになる。従って、時刻t6
において制御信号CAS*が“L”になる際に新たに列
アドレスを読み込む必要はない。それどころか、時刻t
6の直前にアドレスピンA<12:0>に与えられたデ
ータを取り込むことは既に読み込んだ列アドレスCAc
<10:0>を破壊することになる。
【0180】従って、時刻t5において行アドレスたる
データd<12:0>を得た後、時刻t6において制御
信号CAS*が活性化するまでは、アドレス生成回路1
1は他の値を保持してはならない。換言すればクロック
信号φ1,φ3,φ5は全て“L”である必要がある。
【0181】時刻t6以降はインバータ99の出力が
“L”となるので、時刻t8において制御信号RAS*
の非活性によってフリップフロップ91がリセットされ
るまで、クロック信号φ5は制御信号CAS*と同じ値
を採る。従って、時刻t7において制御信号CAS*が
“H”となるのにともなってクロック信号φ5は“H”
となる。
【0182】その一方で時刻t8において制御信号RA
S*が非活性化しても、クロック信号φ3が活性化して
“H”となるので、時刻t8の前後でクロック信号φ5
は“H”でありつづける。この故にアドレス生成部13
はアドレスピンA<10:0>に与えられたデータf<
10:0>を列アドレスCAf<10:0>として出力
すると共に、アドレス生成部114はアドレスピンA<
12>に与えられたデータに基づいて切り替え信号NO
RMALを出力する。
【0183】アドレス生成部114はアドレスピンA<
12>に与えられたデータをクロック信号φ5ではな
く、クロック信号φ3によって伝達している。もしもク
ロック信号φ5を用いてアドレス生成部114の動作を
制御してしまうと、ページ・ヒットした場合にページモ
ードの動作をする際、制御信号CAS*の非活性化によ
って、アドレス生成部113において新たな列アドレス
CA<10:0>が伝達されると共に、いかなる値が与
えられているか不明なアドレスピンA<12>に与えら
れているデータが、切り替え信号NORMALとして伝
達されてしまう。これではページモードにおいて連続し
て省電力動作を行うことが保証されない。
【0184】その一方、クロック信号φ3によってアド
レス生成部114を制御することにより、即ちページ・
ミスの場合のみ切り替え信号NORMALを伝達するこ
とにより、ページモードにおいて連続して省電力動作を
行うことが可能である。
【0185】この様に、本実施例によれば必要となる列
アドレスのビット数が行アドレスよりも少なく、行アド
レスに対応したアドレスピンに対して、切り替え信号と
列アドレスの全てを同時に与えることができ、切り替え
信号の基となるデータを更新する為の列アドレスを行ア
ドレスの後で得る必要はない。
【0186】なお、本実施例においては64Mビットの
メモリセルの内、4つのメモリセルの格納するデータを
同時に読み出す16Mワード×4ビット構成の64MD
RAMについて説明したが、64Mビットのメモリセル
の内、8つのメモリセルの格納するデータを同時に読み
出す8Mワード×8ビット構成の64MDRAMについ
ても同様に適用することができる。或いは32Mワード
×2ビット構成であっても適用することができる。
【0187】行アドレスよりも1ビット以上小さな列ア
ドレスで列方向を指定することができる構成を有してお
り、アドレスピンが行アドレスの全てを一度に受けうる
個数備えられていれば、全ての列アドレスと共に切り替
え信号の基となるデータを同時に受けることができるの
で、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【0188】
【発明の効果】この発明のうち請求項1にかかる半導体
メモリによれば、N×K個のセンスアンプが駆動される
のではなく、N個のセンスアンプのみが駆動されるの
で、消費電力を低減する事ができる。
【0189】この発明のうち請求項2にかかる半導体メ
モリによれば、アドレスピンの数を増加する事なく、ブ
ロックアドレスを第2の情報に先だって得る事ができ
る。
【0190】この発明のうち請求項3にかかる半導体メ
モリによれば、K種類のブロック選択信号によってN×
K個のセンスアンプの内のN個のセンスアンプのみが駆
動される。
【0191】この発明のうち請求項4にかかる半導体メ
モリによれば、第1の情報による出力部の指定は第1の
制御信号の被活性化を契機として行われるので、出力部
の指定を行うために別途制御信号を必要としない。
【0192】この発明のうち請求項5にかかる半導体メ
モリによれば、アドレスピンの数を増加する事なく、ブ
ロックアドレスを第2の情報に先だって得る事ができ
る。
【0193】この発明のうち請求項6にかかる半導体メ
モリによれば、アドレスピンに与えられるデータの内、
第3の情報で更新されるビットに対応するものは、第1
の情報としてブロックアドレスと同時に与えられて半導
体メモリの動作を制御する情報を担う事ができる。
【0194】この発明のうち請求項7にかかる半導体メ
モリによれば、通常動作と、電力消費を抑制する省電力
動作とを切り替える事ができる。
【0195】この発明のうち請求項8にかかる半導体メ
モリによれば、特定のアドレスピンにデータが与えられ
ても、第3の情報がこれを更新するので、アドレスピン
を増加させることなく半導体メモリの動作を制御する情
報を得る事ができる。
【0196】この発明のうち請求項9にかかる半導体メ
モリによれば、第1の情報による出力部の指定はクロッ
ク信号の第2の遷移を契機として行われるので、出力部
の指定を行うために別途制御信号を必要としない。
【0197】この発明のうち請求項10にかかる半導体
メモリによれば、行アドレスの指定に先だって出力部の
指定が行われるので、ワード線が選択される時点におい
て駆動されるセンスアンプの数は全体の1/Kで済み、
消費電力が低減される。
【0198】この発明のうち請求項11にかかる半導体
メモリによれば、通常動作と、電力消費を抑制する省電
力動作とを切り替える事ができる。
【0199】この発明のうち請求項12にかかる半導体
メモリによれば、アドレスピンの数を増加する事なく、
ブロックアドレスを第2の情報に先だって得る事ができ
る。
【0200】この発明のうち請求項13にかかる半導体
メモリによれば、通常動作と、電力消費を抑制する省電
力動作とを切り替える事ができる。
【0201】この発明のうち請求項14にかかる半導体
メモリによれば、特定のアドレスピンにデータが与えら
れても、後に特定のアドレスピンには列アドレスは与え
られないので、アドレスピンを増加させることなく半導
体メモリの動作を制御する情報を得る事ができる。
【0202】この発明のうち請求項15にかかる半導体
メモリによれば、選択されるメモリセルの数を低減する
ことができるので、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例の構成を示す回路図であ
る。
【図2】 本発明の第1実施例の構成を示す回路図であ
る。
【図3】 本発明の第1実施例の構成を示す回路図であ
る。
【図4】 本発明の第1実施例の動作を説明するタイミ
ングチャートである。
【図5】 本発明の第1実施例の動作を説明するタイミ
ングチャートである。
【図6】 本発明の第1実施例の動作を説明するブロッ
ク図である。
【図7】 本発明の第1実施例の動作を示すタイミング
チャートである。
【図8】 本発明の第1実施例の動作を示すタイミング
チャートである。
【図9】 本発明の第1実施例の動作を説明するブロッ
ク図である。
【図10】 従来のシンクロナスDRAMの動作を説明
するタイミングチャートである。
【図11】 本発明の第2実施例の動作を示すタイミン
グチャートである。
【図12】 本発明の第3実施例の構成を示す回路図で
ある。
【図13】 本発明の第3実施例の構成を示す回路図で
ある。
【図14】 本発明の第3実施例の構成を示す回路図で
ある。
【図15】 本発明の第3実施例の構成を示す回路図で
ある。
【図16】 本発明の第3実施例の動作を示すタイミン
グチャートである。
【図17】 従来の技術を示す回路図である。
【図18】 従来の技術を示す回路図である。
【図19】 従来の技術を示すタイミングチャートであ
る。
【符号の説明】
11 アドレス生成回路、15 クロック信号生成回
路、16〜19,90クロック信号生成部、40x(x
=a,b,c,d) 出力部、70 ブロック選択信号
生成回路、111〜114 アドレス生成部、CAS
*,RAS*,CS*,WE* 制御信号、RA<1
2:0> 行アドレス、CA<12:0>列アドレス、
CA<12:11>,CA<10:9> ブロックアド
レス、BSx ブロック選択信号、NORMAL 切り
替え信号、φ1〜φ5 クロック信号。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)各々が(a−1)M行×N列(M
    は自然数、Nは2以上の自然数)に配列されたメモリセ
    ルと、(a−2)各行毎に対応して設けられ、各行に属
    するN個の前記メモリセルに接続されたM本のワード線
    とを有するK個(Kは2以上の自然数)のメモリブロッ
    クと、 (b)各々が(b−1)各列毎に対応して設けられ、各
    列に属するM個の前記メモリセルに接続されたN個のセ
    ンスアンプを有するK個の出力部とを備え、 前記出力部の内の一つを選択的に指定するブロックアド
    レスを含む第1の情報と、前記M行の内の一つに対応す
    る前記ワード線を選択的に指定する第2の情報とをこの
    順に入力し、 前記ブロックアドレスによって指定された前記出力部が
    有するN個の前記センスアンプのみが駆動され、 前記第1及び第2の情報によって指定された前記ワード
    線に接続された前記メモリセルの内の少なくとも一つの
    所定数が指定され、指定された前記メモリセルの格納す
    るデータが読み出される半導体メモリ。
  2. 【請求項2】 (c)まず前記第1の情報が与えられ、
    その後に前記第2の情報が与えられるL個(Lは自然
    数)のアドレスピンを更に備え、 等式22L=M×N×Kが満足される、請求項1記載の半
    導体メモリ。
  3. 【請求項3】 前記所定数は2P (Pは0以上[log
    2 N]以下の整数)であり、 前記メモリセルは[log2 M]ビットの行アドレス及
    び[log2 K+log2 N−P]ビットの列アドレス
    によって2P 個指定され、 前記ブロックアドレスは前記列アドレスの上位から[l
    og2 K]ビットであり、 前記第2の情報は前記行アドレスであり、 (d)前記ブロックアドレスを入力し、前記センスアン
    プの駆動を前記出力部毎にON/OFFするK種類のブ
    ロック選択信号を出力する、ブロック選択信号生成回路
    を更に備える、請求項2記載の半導体メモリ。
  4. 【請求項4】 第1の制御信号を更に入力し、 前記第1の制御信号の非活性化の際に前記アドレスピン
    に与えられていたデータが前記第1の情報として認識さ
    れ、 前記第1の制御信号の活性化の際に前記アドレスピンに
    与えられていたデータが前記第2の情報として認識され
    る、請求項3記載の半導体メモリ。
  5. 【請求項5】 (e)(e−1)前記第1の制御信号の
    活性化後、第1の幅の活性状態を呈する第1のクロック
    信号を生成する第1のクロック信号生成部と、(e−
    2)前記第1の制御信号の非活性化後、第2の幅の活性
    状態を呈する第2のクロック信号を生成する第2のクロ
    ック信号生成部とを有するクロック信号生成回路と、 (f)前記アドレスピンに与えられたデータを、(f−
    1)前記第2のクロック信号に基づいて前記第1の情報
    として出力する第1のアドレス生成部と、(f−2)前
    記第1のクロック信号に基づいて前記第2の情報として
    出力する第2のアドレス生成部とを有するアドレス生成
    回路とを更に備える、請求項4記載の半導体メモリ。
  6. 【請求項6】 第2の制御信号を更に入力し、 前記第2の制御信号の活性化は前記第1の制御信号の活
    性時において行われ、 前記第2の制御信号の活性化を契機として前記メモリセ
    ルが指定され、 前記第2の情報の後で且つ前記第2の制御信号の活性化
    の前において、前記ブロックアドレスと共に前記列アド
    レスを構成する第3の情報を更に入力し、 前記クロック信号生成回路は(e−3)前記第2の制御
    信号の活性化以前の所定の期間活性状態を呈する第3の
    クロック信号を生成する第3のクロック信号生成部を更
    に有し、 前記アドレス生成回路は(f−3)前記アドレスピンに
    与えられたデータを、前記第3のクロック信号に基づい
    て前記第3の情報として出力する第3のアドレス生成部
    を更に有する、請求項5記載の半導体メモリ。
  7. 【請求項7】 前記第1の情報は切り替え信号を更に含
    み、 前記ブロック選択信号生成回路は前記切り替え信号を更
    に入力し、 前記切り替え信号の活性時には前記ブロック選択信号の
    全てが活性化する、請求項6記載の半導体メモリ。
  8. 【請求項8】 前記クロック信号生成回路は(e−4)
    前記切り替え信号が非活性状態の場合には、前記第1の
    制御信号の非活性化後、第3の幅の活性状態を呈し、前
    記切り替え信号が活性状態の場合に前記第3のクロック
    信号と同一の波形をそれぞれ採る、第4のクロック信号
    を生成する第4のクロック信号生成部を更に有し、 前記アドレス生成回路は(f−4)特定の前記アドレス
    ピンに与えられたデータを、前記第2のクロック信号に
    基づいて前記切り替え信号として出力する第4のアドレ
    ス生成部を更に有し、 前記第1のアドレス生成部においては前記第2のクロッ
    ク信号の代わりに前記第4のクロック信号が与えられ、 前記特定の前記アドレスピンは、前記第3の情報の与え
    られる前記アドレスピンの内のいずれかである、請求項
    7記載の半導体メモリ。
  9. 【請求項9】 互いに逆方向の第1及び第2の遷移を一
    定周期で交互に繰り返すクロック信号と、 前記クロック信号の前記第1の遷移に同期して活性/非
    活性を行う第1乃至第3の制御信号とを更に入力し、 前記第1乃至第3の制御信号が活性状態である第1の状
    態にある時、前記クロック信号の前記第2の遷移の際に
    前記アドレスピンに与えられていたデータが前記第1の
    情報として認識され、 前記第1及び第3の制御信号が活性状態に、前記第2の
    制御信号が非活性状態にある第2の状態にある時、前記
    クロック信号の前記第2の遷移の際に前記アドレスピン
    に与えられていたデータが前記第2の情報として認識さ
    れる、請求項3記載の半導体メモリ。
  10. 【請求項10】 第4の制御信号を更に入力し、 前記第1及び第4の制御信号が活性化状態であり、前記
    第2及び第3の制御信号が非活性状態にある第3の状態
    にある時、前記クロック信号の前記第2の遷移を契機と
    して前記メモリセルが指定され、 前記第1乃至第3の状態はこの順に生じる請求項9記載
    の半導体メモリ。
  11. 【請求項11】 前記第1の情報は切り替え信号を更に
    含み、 前記ブロック選択信号生成回路は前記切り替え信号を更
    に入力し、 前記切り替え信号の活性時には前記ブロック選択信号の
    全てが活性化する、請求項10記載の半導体メモリ。
  12. 【請求項12】 前記整数Pは1以上であり、 (e)(e−1)前記第1の制御信号の活性化後、第1
    の幅の活性状態を呈する第1のクロック信号を生成する
    第1のクロック信号生成部と、(e−2)前記第1の制
    御信号の非活性化前に第2の幅で、非活性化後第3の幅
    で、それぞれ活性状態を呈する第2のクロック信号を生
    成する第2のクロック信号生成部とを有するクロック信
    号生成回路と、 (f)前記アドレスピンに与えられたデータを、(f−
    1)前記第2のクロック信号に基づいて前記第1の情報
    として出力する第1のアドレス生成部と、(f−2)前
    記第1のクロック信号に基づいて前記第2の情報として
    出力する第2のアドレス生成部とを有するアドレス生成
    回路とを更に備える、請求項4記載の半導体メモリ。
  13. 【請求項13】 前記第1の情報は切り替え信号を更に
    含み、 前記ブロック選択信号生成回路は前記切り替え信号を更
    に入力し、 前記切り替え信号の活性時には前記ブロック選択信号の
    全てが活性化する、請求項12記載の半導体メモリ。
  14. 【請求項14】 第2の制御信号を更に入力し、 前記第2の制御信号の活性化は前記第1の制御信号の活
    性時において行われ、 前記切り替え信号が活性状態の場合には前記第2の制御
    信号の活性化直前において前記第2のクロック信号は更
    に所定期間活性化し、 前記第2の制御信号の活性化を契機として前記メモリセ
    ルが指定され、 前記クロック信号生成回路は(e−3)前記第1の制御
    信号の非活性化後、第4の幅の活性状態を呈する、第3
    のクロック信号を生成する第3のクロック信号生成部を
    更に有し、 前記アドレス生成回路は(f−3)特定の前記アドレス
    ピンに与えられたデータを、前記第3のクロック信号に
    基づいて前記切り替え信号として出力する第3のアドレ
    ス生成部を更に有する、請求項13記載の半導体メモ
    リ。
  15. 【請求項15】 Lビットのアドレス端子を備え、N個
    のメモリセルデータから構成されたワードをM個記憶す
    る半導体メモリであって、 前記半導体メモリのリセット時にP(1≦P≦L)ビッ
    トの第1アドレス信号を受信する手段と、 行アクセス開始時にQ(1≦Q≦L)ビットの第2アド
    レス信号を受信する手段とを更に備え、 前記Pビットの内のR(1≦R≦P)ビットである第3
    アドレス信号と、前記Qビットの内のS(1≦S≦Q)
    ビットである第4アドレス信号とを用いてデコードされ
    たワード線によって、M・N/2P ビットよりも少ない
    メモリセルを選択することを特徴とする半導体メモリ。
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