JPH09265780A - 半導体メモリ装置 - Google Patents

半導体メモリ装置

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JPH09265780A
JPH09265780A JP7680096A JP7680096A JPH09265780A JP H09265780 A JPH09265780 A JP H09265780A JP 7680096 A JP7680096 A JP 7680096A JP 7680096 A JP7680096 A JP 7680096A JP H09265780 A JPH09265780 A JP H09265780A
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JP
Japan
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memory
memory block
level
turned
block
Prior art date
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Pending
Application number
JP7680096A
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English (en)
Inventor
Minoru Kuzuu
稔 葛生
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビット線の消費電流を低減して低消費電力化
を計ると共に、ビット線に接続される負荷容量を減らし
て動作速度を向上させる。 【解決手段】 同一ビット線BL0に接続される複数の
メモリセルを4つのメモリブロックA〜Dに分割し、各
ブロック毎にプリチャージ用トランジスタ5〜8を接続
すると共に、各ブロック間のビット線にパストランジス
タ2〜4を挿入し、アドレスによりメモリブロックCが
選択されたとき、上位側のメモリブロックA,B,Cの
プリチャージ用トランジスタ5〜7をオフし、下位側の
メモリブロックDのプリチャージ用トランジスタ8をオ
ン状態に維持し、更に、上位側のメモリブロックAB間
とBC間に各々挿入されたパストランジスタ2,3をオ
ンし、下位側のメモリブロックCD間に挿入されたパス
トランジスタ4をオフして、選択されたメモリブロック
Cからのデータ読み出しを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ROMやSRAM
等、ビット線を予めプリチャージし、プリチャージ状態
を解除してデータの読み出しを行う半導体メモリ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ROMやSRAM等のメモリにお
いては、同一のビット線に複数のメモリセルが直接接続
されており、ビット線をプリチャージするためのプリチ
ャージ用トランジスタが各ビット線毎に1つづつ接続さ
れていた。そして、クロック信号によりプリチャ−ジ用
トランジスタのオンオフが制御され、オン時にビット線
がプリチャ−ジ状態となり、オフ時にプリチャ−ジ状態
が解除されて、アドレスにより選択されたメモリセルの
データがビット線を介して読み出されるよう構成されて
いた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】通常、ビット線には数
十〜数百のメモリセルが接続されているため、負荷容量
が非常に大きく、しかも、ビット線はアドレスが切り換
わる毎にクロック信号に応じてプリチャ−ジとその解除
を繰り返す。従って、消費電力が大きいと共に動作速度
が遅いという課題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、同一ビット線
に接続され、センスアンプを通してメモリ内容が出力さ
れる複数のメモリセルを複数のメモリブロックに分割
し、各ブロック毎にプリチャージ用トランジスタを接続
すると共に、各ブロック間にパストランジスタを挿入
し、アドレスにより前記複数のメモリブロックのいずれ
かが選択されたとき、該選択されたメモリブロックから
前記センスアンプまでの上位側のメモリブロックの前記
プリチャージ用トランジスタをオフし、前記選択された
メモリブロックより下位側のメモリブロックの前記プリ
チャージ用トランジスタをオン状態に維持し、且つ、前
記選択されたメモリブロックより上位側のメモリブロッ
ク間に各々挿入された前記パストランジスタをオンし、
前記選択されたメモリブロックより下位側のメモリブロ
ック間に各々挿入された前記パストランジスタをオフし
て、前記選択されたメモリブロックからの読み出しを行
うことにより、上記課題を解決するものである。
【0005】本発明では、パストランジスタによりメモ
リブロック毎にビット線が分割され、データの読み出し
が行われるメモリブロックより下位側のメモリブロック
については、分割されたビット線はプリチャ−ジ状態を
維持するので、これらのビット線において充放電電流が
流れなくなって消費電流が低減すると共に、負荷容量も
減って動作速度が速くなる。
【0006】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態を示
す回路図であり、メモリ1は複数のメモリセルがマトリ
クス状に配列され、ワード線方向に分割された4つのメ
モリブロック、メモリブロックA,メモリブロックB,
メモリブロックC及びメモリブロックDより構成されて
いる。即ち、同一のビット線BL0に接続される8個の
メモリセルが2個づつ各メモリブロックA〜Dに各々分
配されており、他のビット線BL1,BL2,…… に
接続されているメモリセルについても同様である。
【0007】各メモリブロック間AとB,BとC,Cと
Dの各ビット線には、各々、ビット線を分割するための
パストランジスタ2,3,4が挿入されており、また、
分割された各ビット線BL0A,BL0B,BL0C,
BL0Dには、これらのビット線を各々プリチャ−ジす
るためのプリチャ−ジ用トランジスタ5,6,7,8
が、各メモリブロック毎に電源電圧VDDとの間に接続さ
れている。このような構成は他のビット線についても同
様である。
【0008】尚、パストランジスタ及びプリチャ−ジ用
トランジスタは、全てNチャンネルトランジスタで構成
されている。また、複数のビット線BL0,BL1,…
… は、ビット線選択用のトランジスタ90,91,…
… を介して共通にセンスアンプ10に接続されてお
り、センスアンプ10の入力側には、電源電圧VDDとの
間にクロック信号CKの反転信号によりオンオフするP
チャンネルトランジスタ11が接続され、このトランジ
スタによってセンスアンプ10の出力は、プリチャージ
状態ではHレベルに固定されている。
【0009】メモリセルを選択するためのアドレスAD
0,AD1,AD2,AD3,……ADnは,アドレス
デコーダ12に入力され、そのデコード出力A,B,
C,Dによりメモリ1のワード線WD0〜WD7のいず
れかが選択され、デコード出力Eによりビット線選択用
トランジスタ90,91,…… のいずれかがオンする
ことにより、ビット線BL0,BL1,…… のいずれ
かが選択される。各デコード出力A,B,C,Dは、一
端にクロック信号CKの反転信号を入力するNANDゲ
ート130及び131,140及び141,150及び
151,160及び161に各々入力され、これらNA
NDゲートの出力の反転信号が各々対応するメモリブロ
ックにワード線選択信号として供給されている。
【0010】また、メモリブロックDには、2ビットの
デコード出力Dを入力するNORゲート19が設けら
れ、このゲート出力の反転信号がメモリブロックCD間
に挿入されたパストランジスタ4のゲートに印加されて
いる。メモリブロックCには、2ビットのデコード出力
CとNOR19の出力反転信号を入力するNORゲート
18が設けられ、このゲート出力の反転信号がメモリブ
ロックBC間に挿入されたパストランジスタ3のゲート
に印加されている。メモリブロックBには、2ビットの
デコード出力BとNORゲート19及びNORゲート1
8の出力反転信号を入力するNORゲート17が設けら
れ、このゲート出力の反転信号がメモリブロックAB間
に挿入されたパストランジスタ2のゲートに印加されて
いる。
【0011】更に、各メモリブロックB,C,Dには、
NORゲート17,18,19の出力を各々一端に入力
し、他端にクロック信号CKを入力するNORゲート2
0,21,22が設けられており、これらのゲート出力
の反転信号がメモリブロックB,C,Dのプリチャージ
用トランジスタ6,7,8のゲートに各々印加されてい
る。但し、メモリブロックAのプリチャージ用トランジ
スタ5のゲートには、クロック信号CKが2段のインバ
ータを介して印加されている。
【0012】以下、図2のタイミングチャートを参照し
ながら、本実施形態の動作を説明する。まず、クロック
信号CKがHレベルになると、メモリブロックAのプリ
チャージ用トランジスタ5がオンし、また、NORゲー
ト20,21,22の出力がLレベルになるので、各メ
モリブロックB,C,Dのプリチャージ用トランジスタ
6,7,8もオンし、全ての分割ビット線BL0A,B
L0B,BL0C,BL0Dは、図2カ〜ケに示すよう
にプリチャージ状態になる。
【0013】ここで、アドレスデコーダ12において、
2ビットのデコード出力Aのいずれかが図2イに示すよ
うにHレベルであると、クロック信号CKがLレベルに
なることにより、NANDゲート130,131のいず
れかの出力の反転信号がHレベルになると共に、プリチ
ャージ用トランジスタ5がオフしてプリチャージ状態が
図2カに示すように解除され、従って、メモリブロック
A内のメモリセル内容が、アドレスEで選択されたビッ
ト線からセンスアンプ10を介して読み出される。この
場合、デコード出力B,C,DはLレベルなので、NO
Rゲート17,18,19の出力の反転信号は全てLレ
ベルとなり、全てのパストランジスタ2,3,4はオフ
する。よって、分割ビット線BL0B,BL0C,BL
0Dには充放電電流は流れない。
【0014】また、この状態では、NORゲート17,
18,19の出力はHレベルになるので、クロック信号
CKがLレベルになってもNORゲート20,21,2
2の出力の反転信号はHレベルとなり、このため、メモ
リブロックB,C,Dのプリチャージ用トランジスタ
6,7,8は、図2キ,ク,ケに示すようにプリチャー
ジ状態を維持する。
【0015】次に、デコード出力BがHレベルになった
場合は、NORゲート17の出力がLレベルになるの
で、その反転信号がHレベルになりメモリブロックAB
間のパストランジスタ2がオンする。更に、クロック信
号CKがLレベルになると、NANDゲート140,1
41の出力の反転信号のいずれかがHレベルとなり、メ
モリブロックBが選択されると共に、NORゲート20
の両入力がLレベルになるので、メモリブロックBのプ
リチャージ用トランジスタ6がオフする。また、メモリ
ブロックAのプリチャージ用トランジスタ5はクロック
信号CKがLレベルになるといつでもオフする。従っ
て、メモリブロックBのプリチャージ状態は、図2キに
示すように解除され、選択されたメモリブロックB内の
メモリセル内容がビット線を介して読み出されることと
なる。
【0016】この場合、デコード出力C,DはLレベル
なので、NORゲート18,19の出力の反転信号はL
レベルとなり、パストランジスタ3,4はオフする。よ
って、分割ビット線BL0C,BL0Dには充放電電流
が流れない。また、この状態では、NORゲート18,
19の出力はHレベルになるので、クロック信号CKが
LレベルになってもNORゲート21,22の出力の反
転信号はHレベルとなり、このため、メモリブロック
C,Dのプリチャージ用トランジスタ7,8は、図2
ク,ケに示すようにプリチャージ状態を維持する。
【0017】デコード出力CがHレベルになった場合
は、NORゲート18の出力がLレベルになるので、そ
の反転信号がHレベルになり、更に、この反転信号がN
ORゲート17に入力されるので、NORゲート17の
出力の反転信号もHレベルになる。よって、メモリブロ
ックAB間とBC間のパストランジスタ2、3がオンす
る。ここで、クロック信号CKがLレベルになると、N
ANDゲート150,151の出力の反転信号のいずれ
かがHレベルとなり、メモリブロックCが選択されると
共に、NORゲート21の両入力がLレベルになるの
で、メモリブロックCのプリチャージ用トランジスタ7
がオフする。また、NORゲート17の出力がLレベル
になることにより、メモリブロックBのプリチャージ用
トランジスタ6もオフし、メモリブロックAのプリチャ
ージ用トランジスタ5もオフする。従って、メモリブロ
ックCのプリチャージ状態は、図2クに示すように解除
され、選択されたメモリブロックC内のメモリセル内容
がビット線を介して読み出されることとなる。
【0018】この場合、デコード出力DはLレベルなの
で、NORゲート19の出力の反転信号はLレベルとな
り、パストランジスタ4はオフし、分割ビット線BL0
Dには充放電電流が流れない。また、NORゲート19
の出力はHレベルになるので、クロック信号CKがLレ
ベルになってもNORゲート22の出力の反転信号はH
レベルとなり、メモリブロックDのプリチャージ用トラ
ンジスタ8は、図2ケに示すようにプリチャージ状態を
維持する。
【0019】最後に、デコード出力DがHレベルになっ
た場合は、NORゲート19の出力がLレベルになるの
で、その反転信号がHレベルになり、これに応じて、N
ORゲート17,18の出力の反転信号もHレベルにな
る。よって、メモリブロックAB間,BC間,CD間の
全てのパストランジスタ2,3,4がオンする。ここ
で、クロック信号CKがLレベルになると、NANDゲ
ート160,161の出力の反転信号のいずれかがHレ
ベルとなり、メモリブロックDが選択されると共に、N
ORゲート22の両入力がLレベルになるので、メモリ
ブロックDのプリチャージ用トランジスタ8がオフす
る。また、NORゲート17,18の出力がLレベルに
なることにより、メモリブロックB,Cのプリチャージ
用トランジスタ6,7もオフし、メモリブロックAのプ
リチャージ用トランジスタ5もオフする。従って、メモ
リブロックDのプリチャージ状態は、図2ケに示すよう
に解除され、選択されたメモリブロックD内のメモリセ
ル内容がビット線を介して読み出されることとなる。
【0020】以上のように、アドレスにより複数のメモ
リブロックのいずれかが選択された場合、選択されたメ
モリブロックからセンスアンプ10までの上位側のメモ
リブロックのプリチャージトランジスタがオフし、選択
されたメモリブロックより下位側のメモリブロックのプ
リチャージトランジスタがオン状態に維持され、更に、
選択されたメモリブロックより上位側のメモリブロック
間に各々挿入されたパストランジスタがオンし、選択さ
れたメモリブロックより下位側のメモリブロック間に各
々挿入されたパストランジスタがオフすることとなり、
これによってビット線の消費電流が低減すると共に、負
荷容量も減る。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、ビット線の消費電流を
低減できるので低消費電力化を計ることができ、さらに
は、ビット線に接続される負荷容量も減るので動作速度
を向上させることができる。よって、携帯機器へ適用す
る場合に非常に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図2】本発明の実施形態の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。
【符号の説明】
1 メモリ 2、3、4 パストランジスタ 5、6、7、8 プリチャージ用トランジスタ 10 センスアンプ 12 アドレスデコーダ 130、131、140、141 NANDゲート 150、151、160、161 NANDゲート 17、18、19、20、21、22 NORゲート

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一ビット線に接続され、センスアンプ
    を通してメモリ内容が出力される複数のメモリセルを複
    数のメモリブロックに分割し、各ブロック毎にプリチャ
    ージ用トランジスタを接続すると共に、各ブロック間に
    パストランジスタを挿入し、アドレスにより前記複数の
    メモリブロックのいずれかが選択されたとき、該選択さ
    れたメモリブロックから前記センスアンプまでの上位側
    のメモリブロックの前記プリチャージ用トランジスタを
    オフし、前記選択されたメモリブロックより下位側のメ
    モリブロックの前記プリチャージ用トランジスタをオン
    状態に維持し、且つ、前記選択されたメモリブロックよ
    り上位側のメモリブロック間に各々挿入された前記パス
    トランジスタをオンし、前記選択されたメモリブロック
    より下位側のメモリブロック間に各々挿入された前記パ
    ストランジスタをオフして、前記選択されたメモリブロ
    ックからの読み出しを行うことを特徴とする半導体メモ
    リ装置。
JP7680096A 1996-03-29 1996-03-29 半導体メモリ装置 Pending JPH09265780A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6774892B2 (en) 2000-09-13 2004-08-10 Seiko Epson Corporation Display driver IC
US6909662B2 (en) 2002-09-13 2005-06-21 Nec Electronic Corporation Data read circuit in a semiconductor device featuring reduced chip area and increased data transfer rate
JP2018198106A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 華邦電子股▲ふん▼有限公司Winbond Electronics Corp. メモリ保存装置及びその動作方法

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