JPH09106674A - 同期型ダイナミック半導体記憶装置 - Google Patents

同期型ダイナミック半導体記憶装置

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JPH09106674A
JPH09106674A JP7263893A JP26389395A JPH09106674A JP H09106674 A JPH09106674 A JP H09106674A JP 7263893 A JP7263893 A JP 7263893A JP 26389395 A JP26389395 A JP 26389395A JP H09106674 A JPH09106674 A JP H09106674A
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JP
Japan
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refresh
data
circuit
time
request signal
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JP7263893A
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Inventor
Kenji Kurihara
健二 栗原
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】連続するデータの読み出し又は書き込み動作の
際の平均データ転送速度が低下するのを防止する。 【解決手段】リフレッシュタイマ回路20Aは、初期値
Tをダウンカウンタ21にロードした後、計数値Tが0
になるとリフレッシュ要求信号RRQを活性にして半導
体記憶回路10Aに供給する。リフレッシュ要求強制回
路30は、データを連続してシンクロナスDRAM11
へ書き込もうとし又はシンクロナスDRAM11から読
み出そうとするのに必要な略時間mと計数値Tとを比較
し、m>Tであれば、該データの書き込み開始前又は読
み出し開始前にダウンカウンタ21をリセットしてリフ
レッシュタイマ回路20から強制的にリフレッシュ要求
信号RRQを出力させる。ただし、m<Tであれば強制
的なリフレッシュ要求信号RRQを出力させない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同期型ダイナミッ
ク半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の同期型ダイナミック半導
体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。この装
置は、記憶回路10と、リフレッシュタイマ回路20と
を備えており、記憶回路10は、シンクロナスDRAM
11と、制御回路12と、バッファゲート13とを備え
ている。
【0003】シンクロナスDRAM11は、例えばJEDE
C準拠であり、マシンクロックMCLK、チップセレク
ト信号*CS、行アドレスストローブ信号*RAS、列
アドレスストローブ信号*CAS、ライトイネーブル信
号*WE及びアドレスADDRが供給され、データ書き
込みの場合にはさらにデータDATAが供給され、マシ
ンクロックMCLKに同期して、(*CS,*RAS,
*CAS,*WE)により定まるコマンドに応じた動作
を行う。ここに、*は、これが付いてないときと逆に、
低レベルのときアクティブであることを示す。コマンド
には、例えば図5〜8に示すような、 アクティベイトコマンドAC=(0,0,1,1) リードコマンド RC=(0,1,1,1) ライトコマンド WC=(0,1,0,0) プリチャージコマンド PC=(0,0,1,0) リフレッシュコマンド RF=(0,0,0,1) 及び、レジスタ設定コマンド(0,0,0,0)などが
ある。
【0004】シンクロナスDRAM11は、モードレジ
スタMRを備えており、レジスタ設定コマンド(0,
0,0,0)が供給されると、この時のアドレスADD
Rの値で定まるモードを内部のモードレジスタMRに設
定する。モードには、バーストレングス、ラップタイ
プ、CASレーテンシ及び転送サイクルがある。制御回
路12は、フルアドレスA、データDAT、リセット信
号*RST、リードライト信号R/W及びリフレッシュ
要求信号RRQに応じ、マシンクロックMCLKに同期
して、チップセレクト信号*CS、行アドレスストロー
ブ信号*RAS、列アドレスストローブ信号*CAS、
ライトイネーブル信号*WE、ハーフアドレスADDR
及びデータDATAを生成し出力する。例えば、システ
ムリセット信号*RSTがアクティブになると、制御回
路12は、シンクロナスDRAM11に対する所定のパ
ワーオンシーケンスが終了するまで外部に対してデータ
転送抑止信号*PONをアクティブにし、このパワーオ
ンシーケンスの1つとして、レジスタ設定コマンド
(0,0,0,0)をシンクロナスDRAM11に供給
する。レジスタ設定コマンド(0,0,0,0)は、シ
ステムリセット以外においても、モードデータ確定信号
*MODがアクティブの時に生成される。ハーフアドレ
スADDRは、フルアドレスAをアドレスマルチプレク
サに供給して時分割で得られる行アドレス又は列アドレ
スである。データDATAはデータDATに対応してい
る。
【0005】バッファゲート13は、システムクロック
SCLKの駆動能力を増幅したマシンクロックMCLK
を出力する。リフレッシュタイマ回路20は、これをリ
セットしてから所定時間(リフレッシュ周期)経過後に
リフレッシュ要求信号RRQを出力し、制御回路12に
供給する。制御回路12は、リフレッシュ要求信号RR
Qに応答して、シンクロナスDRAM11にプリチャー
ジコマンドPC及びリフレッシュコマンドRFを順に供
給し、次いでリフレッシュタイマ回路20にリセット信
号を供給してリフレッシュタイマ回路20をリセットす
る。
【0006】図5及び図7は、データリード動作を示
し、図6及び図8は、データライト動作を示す。記憶回
路10は2バンク構成であるが、これらの図では簡単化
のために1バンクの動作のみを示している。また、これ
らの図のいずれも、最初のアクティベイトコマンドAC
の前に不図示のプリチャージコマンドPCがシンクロナ
スDRAM11に供給される。以下、2クロックサイク
ル単位(k=2)でシンクロナスDRAM11に対する
データの書き込み及び読み出しがm回連続して行われる
(データ転送数がm)とする。また、バーストレングス
は‘1’であるとする。
【0007】図5のデータリード動作では、フルアドレ
スA及び高レベルのリードライト信号R/Wが制御回路
12に供給され、制御回路12はシンクロナスDRAM
11に対し、アクティベイトコマンドACと、フルアド
レスAの上位である行アドレスR0とを供給し、次いで
リードコマンドRCと、フルアドレスAの下位である列
アドレスC0とを供給し、次いでリードコマンドRC
と、列アドレスC0をインクリメントした列アドレスC
1とを供給する。シンクロナスDRAM11に対し、前
回のリードコマンドRCを供給してから、マシンクロッ
クMCLKを単位とする一定時間以内に次のリードコマ
ンドRCを供給すれば、シンクロナスDRAM11に対
し列アドレスのみ供給することにより、連続的な読み出
しが行われる。これは、ライトコマンドWCについても
同様である。
【0008】次いでリードコマンドRCと、行アドレス
C1をインクリメントした列アドレスC2とを供給し、
以下、列アドレスCm−1まで同様にする。CASレー
テンシは、図7では3であり、リードコマンドRCをシ
ンクロナスDRAM11に入力してから3クロック後
に、アドレス(R0,C0)のデータD0が読み出され
る。その後、2クロック毎にアドレス(R0,Ci)の
データDiがi=1、2、3、・・・、m−1の順に読
み出される。
【0009】図6のデータライト動作では、フルアドレ
スA、低レベルのリードライト信号R/W及び一連のデ
ータD0〜Dm−1が制御回路12に供給され、制御回
路12はシンクロナスDRAM11に対し、アクティベ
イトコマンドACと、フルアドレスAの上位である行ア
ドレスR0とを供給し、次いでライトコマンドWCと、
フルアドレスAの下位である列アドレスC0と、データ
D0とを供給し、次いでライトコマンドWCと、コラム
アドレス列アドレスC0をインクリメントした列アドレ
スC1と、データD1とを供給し、次いでライトコマン
ドWCと、コラムアドレス列アドレスC1をインクリメ
ントした列アドレスC2と、データD2とを供給し、以
下、列アドレスCm−1まで同様にする。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、データリード
中にリフレッシュ要求信号RRQが活性になると、図7
に示すように、連続するデータリード動作が中断され、
制御回路12からシンクロナスDRAM11へプリチャ
ージコマンドPC及びリフレッシュコマンドRFが供給
され、その後、データリード動作が再開される。データ
リード動作を再開する場合、アクティベイトコマンドA
Cと、フルアドレスAの上位である行アドレスR0との
供給から始めなければならず、無駄時間が生じ、連続す
るデータの平均転送速度が低下する原因となる。
【0011】同様に、データライト中にリフレッシュ要
求信号RRQが活性になると、図8に示すように、連続
するデータライト動作が中断され、制御回路12からシ
ンクロナスDRAM11へプリチャージコマンドPC及
びリフレッシュコマンドRFが供給され、その後、デー
タライト動作が再開される。再開の際、アクティベイト
コマンドACと、フルアドレスAの上位である行アドレ
スR0との供給から始めなければならず、無駄時間が生
じ、連続するデータの平均転送速度が低下する原因とな
る。
【0012】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、連続するデータの読み出し又は書き込み動作の際の
平均データ転送速度が低下するのを防止することができ
る同期型ダイナミック半導体記憶装置を提供することに
ある。
【0013】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】本発明
に係る同期型ダイナミック半導体記憶装置では、クロッ
クに同期してデータを連続して、記憶部から読み出し又
は該記憶部に書き込み、リフレッシュ要求信号に応答し
て該記憶部のデータを保持するためのリフレッシュ動作
を行う半導体記憶回路と、リセットしてから所定時間T
経過後に該リフレッシュ要求信号を出力し、リセットし
てから現時点までの時間t又は現時点から該リフレッシ
ュ要求信号を出力する迄の時間T−tを出力するリフレ
ッシュタイマ回路と、データを連続して該記憶部へ書き
込もうとし又は該記憶部から読み出そうとするのに必要
な略時間をnとしたとき、n+t>Tであれば、該デー
タの書き込み開始前又は読み出し開始前に該リフレッシ
ュタイマ回路に対し強制的に該リフレッシュ要求信号を
出力させるリフレッシュ要求強制回路と、該リフレッシ
ュタイマ回路のリフレッシュ要求信号出力に応答して該
リフレッシュタイマ回路をリセットさせる制御回路とを
有する。
【0014】本発明によれば、n+t>Tが成立すると
き、連続するデータの書き込み開始前又は読み出し開始
前に強制的なリフレッシュ要求が発生するので、連続す
るデータの平均転送速度が転送中断により低下するのを
防止することができる。本発明の第1態様では、上記リ
フレッシュ要求強制回路は、n>Tであれば上記リフレ
ッシュタイマ回路に対し強制的な上記リフレッシュ要求
信号を出力させない。
【0015】この第1態様によれば、n+t>Tが成立
してもn>Tの場合には強制的なリフレッシュ要求が発
生しないので、リフレッシュ間隔が無意味に短縮される
のを防止することができる。第1発明の第2態様では、
上記リフレッシュ要求強制回路は、上記必要な略時間n
を求めるために、上記記憶部から又は該記憶部へのデー
タ転送の単位時間kと連続するデータの転送数mとの積
を演算する演算回路を有する。
【0016】この第2態様によれば、任意の転送サイク
ルに対し本発明を適用することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。 [第1実施形態]図1は、本発明の第1実施形態の同期
型ダイナミック半導体記憶装置の概略構成を示す。図4
と同一構成要素には、同一符号を付してその説明を省略
する。この同期型ダイナミック半導体記憶装置は、1つ
又は2以上のICで構成されている。
【0018】転送サイクルがkクロック、すなわち、デ
ータDATAを連続して、シンクロナスDRAM11か
ら読み出し又はシンクロナスDRAM11に書き込む場
合に、データDATAの最初の読み出し又は書き込み
後、kマシンクロック毎に単位データ(1ワード)の転
送が行われるとする。また、データ転送数がmであると
する。バーストレングスは1であるとする。k及びm
は、記憶回路10Aの外部のデータ転送側で決定され
る。一方、シンクロナスDRAM11は、上述のように
行アドレスが定まった後に列アドレスが、マシンクロッ
クMCLKを単位とする一定時間内に供給されると、同
一行アドレスのデータアクセス動作を行うので、k及び
mの情報は、シンクロナスDRAM11及び制御回路1
2A自体にとって不要である。
【0019】中断なしにmワードのデータDATAを連
続して、シンクロナスDRAM11から読み出し又はシ
ンクロナスDRAM11に書き込むのに要する時間n
は、k・mに略等しい。第1実施形態では、k=1、m
=nであるとする。同期型ダイナミック半導体記憶装置
は、記憶回路10Aと、リフレッシュタイマ回路20A
と、リフレッシュ要求強制回路30とを備えている。
【0020】リフレッシュタイマ回路20は、ダウンカ
ウンタ21と、ゼロ検出回路22とを備えている。ダウ
ンカウンタ21は、そのクロック入力端CKにシステム
クロックSCLKが供給され、ロード制御入力端L及び
データ入力端Dにそれぞれ制御回路12Aからのロード
信号及び初期値が供給され、データ出力端Qから計数値
CDが取り出される。ゼロ検出回路22は、計数値CD
が0であることを検出すると、リフレッシュ要求信号R
RQをアクティブにする。リフレッシュ要求信号RRQ
は制御回路12Aに供給される。
【0021】リフレッシュ要求強制回路30は、レジス
タ31と、比較器32及び33と、アンドゲート34と
を備えている。レジスタ31には、データ転送数mが設
定される。比較器32は、データ転送数mとリフレッシ
ュ間隔Tとを比較し、m<Tであれば比較器33の出力
を有効にする。リフレッシュ間隔Tは、シンクロナスD
RAM11により定まる定数であり、その単位はマシン
クロックである。
【0022】比較器33は、データ転送数mと計数値C
Dとを比較し、その出力が有効であり且つm>CDの場
合には高レベルを出力し、その他の場合には低レベルを
出力する。アンドゲート34には比較器33の出力及び
制御回路12AからのタイミングパルスTPが供給され
る。アンドゲート34の出力は、ダウンカウンタ21の
リセット入力端Rに供給される。
【0023】次に、上記の如く構成された第1実施形態
の動作を説明する。連続するmワードのデータDATA
を、制御回路12AからシンクロナスDRAM11へ書
き込み開始し又はシンクロナスDRAM11から制御回
路12Aへ読み出し開始する前(データ転送開始前)
に、記憶回路10Aの外部から制御回路12AにDAT
=mが供給され、同時に、データ転送数ストローブ信号
*TRSがアクティブ(低レベル)にされる。制御回路
12Aは、これに応答し、データ転送数ストローブ信号
*TRSがアクティブのときのデータDATをデータ転
送数mとして、レジスタ31に設定し、次いで、アンド
ゲート34にタイミングパルスTPを供給する。このと
き、図2(A)に示すようにm<Tかつm>CDであれ
ば、アンドゲート34が開かれ、タイミングパルスTP
がアンドゲート34を通ってダウンカウンタ21のリセ
ット入力端Rに供給される。これにより、CD=0とな
り、リフレッシュ要求信号RRQが活性になる。
【0024】図2中のパルスは、リフレッシュ動作期
間、すなわち図7の(プリチャージ)+(リフレッシュ
サイクル)の期間又は図8の(ライトリカバリ)+(プ
リチャージ)+(リフレッシュサイクル)の期間を示し
ている。ライトリカバリは、現在の書き込みが完了する
までのウェイト時間である。制御回路12Aはこれに応
答して、ダウンカウンタ21のデータ入力端Dに初期値
Tを供給し、ダウンカウンタ21のロード制御入力端L
にロード信号を供給することにより、リフレッシュタイ
マ回路20Aをリセットする。制御回路12Aはさら
に、その内部のリフレッシュアドレスカウンタの計数値
をアドレスADDRとして出力し、上述のプリチャージ
コマンドPC及びリフレッシュコマンドRFを順に出力
し、該リフレッシュアドレスカウンタをインクリメント
する。
【0025】シンクロナスDRAM11のリフレッシュ
動作終了後に、待っていたデータ転送が開始される。こ
のようにすることにより、図2(B)に示すようにデー
タ転送中にリフレッシュ要求信号RRQが活性にならな
いので、図5又は図6に示すように中断無しに効率良く
データ転送が行われ、平均転送速度の低下が防止され
る。なお、図5及び図6はk=2の場合を示している。
【0026】図2(C)に示すようにm>Tの場合に
は、データ転送開始前にリフレッシュ要求信号RRQを
活性にしてもデータ転送中にリフレッシュ要求信号RR
Qが活性になるので、データ転送開始前にリフレッシュ
要求信号RRQを活性にする意味がない。この場合、比
較器33の比較結果によらず比較器33の出力が低レベ
ルになるので、ダウンカウンタ21はリセットされな
い。したがって、リフレッシュ間隔が無意味に短縮され
るのを防止することができる。
【0027】[第2実施形態]図3は、本発明の第2実
施形態の同期型ダイナミック半導体記憶装置の概略構成
を示す。図1と同一構成要素には、同一符号を付してそ
の説明を省略する。第1実施形態では、上述の転送サイ
クルが1クロックの場合を説明したが、第2実施形態で
はこれが一般にkクロックである場合を説明する。kが
プログラムにより2以上に設定されるのは、同期型ダイ
ナミック半導体記憶装置とデータを送受する装置の動作
速度が同期型ダイナミック半導体記憶装置のそれより遅
い場合である。
【0028】リフレッシュタイマ回路20Aは、アップ
カウンタ21Aと、オアゲート23とを備えている。ア
ップカウンタ21Aは、そのクロック入力端CKにシス
テムクロックSCLKが供給され、リセット入力端Rに
制御回路12Bからのリセット信号が供給され、データ
出力端Q及びキャリーアウト出力端COからそれぞれ計
数値CU及びキャリー信号が取り出される。オアゲート
23には、このキャリー信号とリフレッシュ要求強制回
路30の出力が供給され、オアゲート23からリフレッ
シュ要求信号RRQが出力される。
【0029】リフレッシュ要求強制回路30Aは、図1
のリフレッシュ要求強制回路30の構成にさらに、レジ
スタ35と、乗算器36と、加算器37とを備えてい
る。レジスタ35には、上記kが設定される。乗算器3
6は、kとmの積n、すなわち略転送時間を算出する。
kは例えば1〜3の範囲の値であり、乗算器36は、k
=2の場合にはmを上位側へ1ビットシフトさせるだけ
でよく、k=3の場合にはmを上位側へ1ビットシフト
させたものとmとを加算すればよいので、簡単な構成で
高速演算が可能である。
【0030】比較器32は、略転送時間nとリフレッシ
ュ間隔Tとを比較し、n<Tであれば比較器33の出力
を有効にする。加算器37は、アップカウンタ21Aの
計数値(タイマリセット後の経過時間)CUと略転送時
間nとを加算する。比較器33は、タイマリセット後転
送終了までの略時間n+CUとリフレッシュ間隔Tとを
比較し、その出力が有効であり且つn+CU>Tの場合
に高レベルを出力し、その他の場合には低レベルを出力
する。
【0031】アンドゲート34の出力は、オアゲート2
3に供給される。他の構成は、上記第1実施形態と同一
である。次に、上記の如く構成された第2実施形態の動
作を説明する。連続するmワードのデータDATAを、
制御回路12BからシンクロナスDRAM11へ書き込
み開始し又はシンクロナスDRAM11から制御回路1
2Bへ読み出し開始する前(データ転送開始前)に、記
憶回路10Bの外部から制御回路12BにDAT=
(k,m)が供給され、同時に、データ転送数ストロー
ブ信号*TRSがアクティブ(低レベル)にされる。制
御回路12Bは、これに応答し、データ転送数ストロー
ブ信号*TRSがアクティブのときのデータDATの上
位を転送クロックkとしてレジスタ35に設定し、デー
タDATの下位をデータ転送数mとして、レジスタ31
に設定し、次いで、アンドゲート34にタイミングパル
スTPを供給する。このとき、図2(A)に示すように
n<Tかつn+CU>Tであれば、アンドゲート34が
開かれ、タイミングパルスTPがアンドゲート34及び
オアゲート23を通り、活性のリフレッシュ要求信号R
RQとして制御回路12Bに供給される。制御回路12
Bはこれに応答して、アップカウンタ21Aのリセット
入力端Rにリセットパルスを供給することにより、リフ
レッシュタイマ回路20Bをリセットする。
【0032】他の動作は、上記第1実施形態と同一であ
る。なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。
例えば、略転送時間nは、k・mにデータ転送動作開始
後最初の読み出し又は書き込みが行われるまでの時間を
加えた正確な転送時間であってもよい。また、比較器3
2の一方の入力端に供給されるリフレッシュ間隔Tは、
この値からリフレッシュ動作期間(図2中のパルス期
間)を引いた値であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の同期型ダイナミック半
導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1の装置の動作説明図である。
【図3】本発明の第2実施形態の同期型ダイナミック半
導体記憶装置の概略構成を示すブロック図である。
【図4】従来の同期型ダイナミック半導体記憶装置の概
略構成を示すブロック図である。
【図5】データリード中にリフレッシュサイクルが発生
しない場合のタイミングチャートである。
【図6】データライト中にリフレッシュサイクルが発生
しない場合のタイミングチャートである。
【図7】データリード中にリフレッシュサイクルが発生
した場合のタイミングチャートである。
【図8】データライト中にリフレッシュサイクルが発生
した場合のタイミングチャートである。
【符号の説明】
10、10A、10B 記憶回路 11 シンクロナスDRAM 12、12A、12B 制御回路 13 バッファゲート 20、20A、20B リフレッシュタイマ回路 21 ダウンカウンタ 21A アップカウンタ 22 ゼロ検出回路 23 オアゲート 30、30A リフレッシュ要求強制回路 31、35 レジスタ 32、33 比較器 34 アンドゲート 36 乗算器 37 加算器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロックに同期してデータを連続して、
    記憶部から読み出し又は該記憶部に書き込み、リフレッ
    シュ要求信号に応答して該記憶部のデータを保持するた
    めのリフレッシュ動作を行う半導体記憶回路と、 リセットしてから所定時間T経過後に該リフレッシュ要
    求信号を出力し、リセットしてから現時点までの時間t
    又は現時点から該リフレッシュ要求信号を出力する迄の
    時間T−tを出力するリフレッシュタイマ回路と、 データを連続して該記憶部へ書き込もうとし又は該記憶
    部から読み出そうとするのに必要な略時間をnとしたと
    き、n+t>Tであれば、該データの書き込み開始前又
    は読み出し開始前に該リフレッシュタイマ回路に対し強
    制的に該リフレッシュ要求信号を出力させるリフレッシ
    ュ要求強制回路と、 該リフレッシュタイマ回路のリフレッシュ要求信号出力
    に応答して該リフレッシュタイマ回路をリセットさせる
    制御回路とを有することを特徴とする同期型ダイナミッ
    ク半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 上記リフレッシュ要求強制回路は、n>
    Tであれば上記リフレッシュタイマ回路に対し強制的な
    上記リフレッシュ要求信号を出力させないことを特徴と
    する請求項1記載の同期型ダイナミック半導体記憶装
    置。
  3. 【請求項3】 上記リフレッシュ要求強制回路は、上記
    必要な略時間nを求めるために、上記記憶部から又は該
    記憶部へのデータ転送の単位時間kと連続するデータの
    転送数mとの積を演算する演算回路を有することを特徴
    とする請求項1又は2記載の同期型ダイナミック半導体
    記憶装置。
JP7263893A 1995-10-12 1995-10-12 同期型ダイナミック半導体記憶装置 Pending JPH09106674A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6353872B1 (en) 1998-06-04 2002-03-05 Oki Electric Industry Co., Ltd. Memory interface circuit
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