JPH09306163A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH09306163A
JPH09306163A JP9053739A JP5373997A JPH09306163A JP H09306163 A JPH09306163 A JP H09306163A JP 9053739 A JP9053739 A JP 9053739A JP 5373997 A JP5373997 A JP 5373997A JP H09306163 A JPH09306163 A JP H09306163A
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data
array
sense amplifier
cell array
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーレイド方式のメモリシステムにおい
て、異なるメモリセルアレイ間での読み出し速度の改善
を目的とする。 【解決手段】 オーバーレイド方式のメモリシステムに
おいて、それぞれのメモリセルアレイを他のメモリセル
アレイとは無関係に活性化し、さらに、それぞれのメモ
リセルアレイの活性化状態を維持させることにより、異
なるメモリセルアレイ間での読み出し時に、メモリセル
アレイの活性化、リセット・プリチャージによる読み出
し速度の遅延を生じないメモリシステムを提供するもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーバーレイドバ
ス構造を有する半導体記憶装置とその制御回路に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年様々な容量と構成のメモリを、いろ
いろなデータ処理を行うロジックシステムと組み合わせ
てひとつのICチップとするいわゆるロジック混載メモ
リが、機器のポータブル化に伴う部品点数の削減、低消
費電力化、データ転送効率を上げるための高速化とビッ
ト幅の拡張などの必要から要求されるようになってき
た。
【0003】この際メモリ部とロジック部のデータのや
り取りのバス幅は例えば64ビット又は128ビットな
ど一定の場合が多い。これらロジック部等の混載される
システムからの様々な要求に応えるために、メモリ部の
構成は、アドレス構成やメモリ容量の変更に対してデー
タバス幅が不変であることが望ましい。
【0004】このような要求に対して、オーバーレイド
バス構造のメモリシステムが提案されている。図16に
オーバーレイドバス構造のメモリシステムのメモリセル
アレイとその周辺部の回路構成を示す。図16は複数の
メモリセルアレイのうち3つのメモリセルアレイに注目
したものであり、メモリシステムはこのようなメモリセ
ルアレイ複数により構成される。図16に示すメモリシ
ステムでは、センスアンプが両隣のメモリセルアレイメ
モリセルに共有されるシェアドセンスアンプ方式が採ら
れている。
【0005】メモリシステムは、メモリセルアレイMC
Ai-1 、MCAi 、MCAi+1 と、各メモリセルアレイ
に共通なデータ線DATA0 〜DATA255 と、センス
アンプS/A、S/A1 〜S/A4 と、カラムスイッチ
CSW、CSW1、CSW2と、デコーダ回路DECと
により構成される。メモリセルアレイは256行×10
24列であり、図示しない1024のビット線対と25
6のワード線を有している。図16中にはビット線対B
L、BL1 〜BL4 のみが示されている。センスアンプ
S/A、S/A1〜S/A4 は隣り合うメモリセルアレ
イで共有される。例えばMCAi とMCAi-1 とがセン
スアンプS/A1 を共有し、MCAi とMCAi+1 とが
センスアンプS/A2 を共有する。
【0006】メモリセルアレイMCAi の場合、BL1
〜BL4 はそれぞれセンスアンプS/A1 〜S/A4 に
接続される。また、センスアンプS/A1、S/A3 は
カラムスイッチCSW1 、センスアンプS/A2 、S/
A4 はカラムスイッチCSW2 を介してデータ線対DA
TA0 に接続される。従って、メモリセルアレイMCA
i の4つのセンスアンプS/A1 〜S/A4 は一対のデ
ータ線DATA0 に接続可能となる。すなわち、各メモ
リセルアレイは4ビット線対毎に共通なデータ線を有す
ることになる。図示していないが、メモリセルアレイは
1024のビット線対を有するので、データ線DATA
は1024/4=256対となる。以下、このメモリシ
ステムの動作をメモリセルアレイMCAi 上のデータが
データ線DATA0 〜DATA255 に読み出される場合
を例に説明する。
【0007】行アドレスによってデコーダ回路DECは
所望のメモリセルアレイMCAi の1つのワード線を選
択する。ビット線対BL1 〜BL4 上の選択されたワー
ド線によって指定されたデータがセンスアンプS/A1
〜S/A4 に送出され、MCAi は活性化される。さら
に、センスアンプS/A1 〜S/A4 のセンス動作が完
了すると、デコーダ回路DECはカラムアドレスによっ
て、カラムスイッチCSW1 、2 のON、OFFを制御
し、センスアンプS/A1 〜S/A4 にセンスされ保持
されるデータのうち1つをデータ線対DATA0 に送出
する。従って、行アドレスで選択されたワード線のカラ
ムアドレスで選択されたメモリセルのデータがデータ線
対DATA0 に送出されることになる。他のデータ線対
DATA1 〜255 についても同様にデータが送出される
ので、合計256対のデータ線にデータが送出される。
【0008】図17に、上記オーバーレイド構造を用い
たメモリシステムの一構成例として、幅128I/Oの
データバスメモリシステムを示す。メモリシステムは2
つのブロック1701、1702から構成され、ブロッ
クはそれぞれ16のメモリセルアレイMCA0 〜MCA
15、MCA16〜MCA31により構成される。それぞれの
メモリセルアレイは256行×1024列であり、メモ
リシステムの全容量は8メガビットである。
【0009】上下それぞれのブロック1701、170
2において、それぞれ16のメモリセルアレイMCA0
〜MCA15、MCA16〜MCA31とに接続可能なデータ
線1704、1705がメモリセルアレイのビット線方
向にそれぞれ256存在する。これらのデータ線170
4、1705は列デコーダ1706、1707に接続さ
れる。また、デコーダ回路1703はそれぞれのブロッ
ク1701、1702の間に存在し、両ブロックで共有
し、それぞれのブロックのワード線およびカラムスイッ
チの選択制御を同時に行う。
【0010】デコーダ回路1703は、入力される行ア
ドレスに従って、例えばMCA5 とMCA21の任意のワ
ード線を選択する。選択されたワード線のデータはセン
スアンプに送出され、センスされる(MCA5 、MCA
21が活性化される)。次に、デコーダ回路1703は入
力されるカラムアドレスに従って、センスアンプを選択
し、データ線1704、1705にデータを送出する。
データ線1704、1705は列デコーダ回路170
6、1707に入力される。列デコーダ回路1706、
1707はそれぞれ256のデータ線より64のデータ
線を選択し、データバス1708、1709に接続す
る。
【0011】以上により、上下それぞれ64I/O、合
計128I/Oのデータバス幅となる。このような構造
のメモリシステムの容量の増減は、メモリセルアレイM
CAの数を増減することにより可能であるが、この場
合、データ線の数は増減しない。従って、常に一定のデ
ータバス幅を維持することができる。
【0012】次に、メモリセルアレイMCA5 、MCA
21のデータを読み出した後、MCA13、MCA29のデー
タを読み出す場合を説明する。まず、前記手順に従って
メモリセルアレイMCA5 、MCA21のデータが読み出
される。次に、デコーダ回路は活性化状態にあるメモリ
セルアレイMCA5 、MCA21をリセット/プリチャー
ジする。次に、デコーダ回路1703は入力される行ア
ドレスに従って、MCA13とMCA29の任意のワード線
を選択する。選択されたワード線上のデータはセンスア
ンプに送出され、センスされる(MCA13、MCA29が
活性化される)。次に、デコーダ回路1703は入力さ
れるカラムアドレスに従って、センスアンプを選択し、
データ線1704、1705にデータを送出する。デー
タ線1704、1705は列デコーダ回路1706、1
707に入力される。列デコーダ回路1706、170
7はそれぞれ256のデータ線より64のデータ線を選
択し、データバス1708、1709に接続する。
【0013】以上のように、メモリセルアレイはデコー
ダ回路1703によってデコードされる行アドレスによ
って活性化およびプリチャージされるため、異なるメモ
リセルアレイ間のデータ読み出し動作は、MCA5 、M
CA21活性化→データ読み出し→MCA5 、MCA21リ
セット・プリチャージ→MCA13、MCA29活性化→デ
ータ読み出しとなる。このため、メモリセルの活性化、
リセット・プリチャージ動作が毎回必要となる。
【0014】また、上記例では上下それぞれのブロック
1701、1702において同時に1つずつのメモリセ
ルアレイを活性化させたが、図示しないがデコード回路
1703内でワード線選択部とカラムスイッチ制御部の
入力アドレスのビット数を調整することにより、同時に
複数のメモリセルアレイを活性化することが可能とな
る。例えば、入力される行アドレスのうち1ビットをワ
ード線選択に用いず、カラムアドレスとしてカラムスイ
ッチ制御に用いた場合、上下のブロック1701、17
02においてそれぞれ2つのメモリセルアレイが同時に
活性化される。このとき、MCA0 、MCA8 、MCA
16、MCA24が同時に活性化され、同様にして、MCA
5 、MCA13、MCA21、MCA29が同時に活性化され
る。
【0015】このように、各ブロック1701、170
2において同時に2つのメモリセルアレイを活性化させ
た場合、先程のようにMCA5 、MCA21のデータを読
み出した後、MCA13、MCA29のデータを読み出す動
作は、MCA5 、MCA13、MCA21、MCA29活性化
→MCA5、MCA21よりデータ読み出し→ MCA13、
MCA29よりデータ読み出しとなり、メモリセルのリセ
ット・プリチャージを省略できる。
【0016】しかし、このような場合でも、同時に活性
化できるメモリセルの組み合わせはあらかじめ決まって
おり、同時に活性化されないメモリセルアレイ間(例え
ばMCA5 、MCA21とMCA3 、MCA19)でのデー
タの読み出し動作には、活性化とリセット・プリチャー
ジ動作が必要となる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のオーバーレイド方式のメモリシステムにおいては
データ読み出しの際に、メモリセルアレイの活性化、リ
セット・プリチャージの必要があり、このためデータの
読み出し動作の高速化には限界があった。
【0018】本発明は、上記問題を鑑みてなされたもの
であり、オーバーレイド方式のメモリシステムにおい
て、それぞれのメモリセルアレイを他のメモリセルアレ
イとは無関係に活性化し、さらに、それぞれのメモリセ
ルアレイの活性化状態を維持させることにより、異なる
メモリセルアレイ間での読み出し時に、メモリセルアレ
イの活性化、リセット・プリチャージに読み出し速度の
遅延を生じないメモリシステムを提供するものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第1の半導体記憶装置は、複数のメモリセ
ルを有する複数のメモリセルアレイと、複数のセンスア
ンプと、前記複数のセンスアンプと接続される複数のデ
ータ線と、各々の前記複数のメモリセルアレイにそれぞ
れ設けられ、前記メモリセルアレイの任意メモリセルの
データを前記センスアンプに送出し、任意の前記センス
アンプのデータを前記データ線に送出する制御を行う複
数のアレイ制御部とを有する。
【0020】また、本発明の第2の半導体記憶装置は、
第1のビット線対を有する第1のメモリセルアレイと、
第2のビット線対および第3のビット線対を有する第2
のメモリセルアレイと、第4のビット線対を有する第3
のメモリセルアレイと、前記第1および第2のメモリセ
ルアレイの間に配置された、第1のセンスアンプと、前
記第2および第3のメモリセルアレイの間に配置され
た、第2のセンスアンプと、前記第1のビット線対と前
記第1のセンスアンプとの接続を制御する第1のアレイ
選択スイッチと、前記第2のビット線対と前記第1のセ
ンスアンプとの接続を制御する第2のアレイ選択スイッ
チと、前記第3のビット線対と前記第2のセンスアンプ
との接続を制御する第3のアレイ選択スイッチと、前記
第4のビット線対と前記第2のセンスアンプとの接続を
制御する第4のアレイ選択スイッチと、前記第1乃至第
3のメモリセルアレイに共通の1対のデータ線と、前記
第1のセンスアンプと前記1対のデータ線との接続を制
御する第1のカラムスイッチと、前記第2のセンスアン
プと前記1対のデータ線との接続を制御する第2のカラ
ムスイッチと、前記第1のメモリセルアレイに対して設
けられ前記第1のアレイ選択スイッチおよび前記第1の
カラムスイッチのON、OFFの制御を行う第1のアレ
イ制御部と、前記第2のメモリセルアレイに対して設け
られ前記第2、第3のアレイ選択スイッチおよび前記第
1および第2のカラムスイッチのON、OFFの制御を
行う第2のアレイ制御部と、前記第3のメモリセルアレ
イに対して設けられ前記第4のアレイ選択スイッチおよ
び前記第2のカラムスイッチのON、OFFの制御を行
う第3のアレイ制御部とを有する。
【0021】また、本発明の第3の半導体記憶装置は、
互いに異なるバンクアドレスを有する少なくとも3以上
のメモリセルアレイと、前記各メモリセルアレイと接続
される複数のデータ線と、前記各メモリセルアレイに対
してそれぞれ設けられたアレイ制御部とを有し、前記ア
レイ制御部は、アレイ制御信号に基づき対応するメモリ
セルアレイの任意のビット線上のデータをセンスアンプ
に送出し、その後、前記センスアンプの任意のデータを
前記データ線に送出し、その後、前記センスアンプをプ
リチャージする。
【0022】また、本発明第4の半導体記憶装置は、互
いに異なるバンクアドレスを有する少なくとも3つのメ
モリセルアレイと、前記各メモリセルアレイと接続され
る複数のデータ線と、前記各メモリセルアレイにそれぞ
れ設けられ、アレイ制御信号に応じて前記メモリセルア
レイを制御するアレイ制御部とを有する、少なくとも2
つのブロックを有し、前記アレイ制御信号は、前記アレ
イ制御信号に基づき対応するメモリセルアレイのデータ
を前記データ線に送出する。
【0023】また、本発明第5の半導体記憶装置は、互
いに異なるバンクアドレスを有する少なくとも3つのメ
モリセルアレイと、前記各メモリセルアレイと接続され
る複数のデータ線とを有する、少なくとも2つのブロッ
クと、前記少なくとも2つのブロック相互間に配置さ
れ、アレイ制御信号に応じて前記各ブロックのメモリセ
ルアレイを制御するアレイ制御部とを有し、前記アレイ
制御部は、前記アレイ制御信号に基づき前記各ブロック
のメモリセルアレイのデータを前記データ線に送出す
る。
【0024】また、本願発明の第6の半導体記憶装置
は、互いに異なるバンクアドレスを有する少なくとも3
つのメモリセルアレイと、前記各メモリセルアレイと接
続される複数のデータ線とを有する、少なくとも2つの
ブロックと、前記少なくとも2つのブロック相互間に配
置され、アレイ制御信号に応じて前記各ブロックのメモ
リセルアレイを制御するアレイ制御部とを具備し、前記
アレイ制御部は、前記アレイ制御信号に基づき一方のブ
ロックのメモリセルアレイのデータを前記データ線に送
出する。
【0025】上記第1乃至第6の半導体記憶装置はのア
レイ制御部は、互いに独立して対応するメモリセルアレ
イの制御を行うことができ、メモリセルの活性化状態を
保持し続けることが可能であるため、他のメモリセルア
レイの動作状態に関係なくメモリセルアレイの活性化お
よびプリチャージを行うことができる。すなわち、異な
るメモリセルアレイ間でのデータの読み出し時に、メモ
リセルのリセット、プリチャージに要する時間を考慮す
る必要がなくなる。
【0026】
【発明の実施の形態】図1に本発明の半導体記憶装置の
メモリシステムのメモリセルアレイとその周辺部の回路
構成を示す。図1は複数のメモリセルアレイのうち3つ
のメモリセルアレイに注目したものであり、メモリシス
テムはこのようなメモリセルアレイ複数により構成され
る。図1に示すメモリシステムでは、センスアンプが両
隣のメモリセルアレイメモリセルに共有されるシェアド
センスアンプ方式が採られている。
【0027】メモリシステムは、それぞれ別個のアドレ
スを有し、複数のビット線対BL、BL1 〜BL4 を有
するメモリセルアレイMCAi-1 、MCAi 、MCAi+
1 と、それぞれのメモリセルアレイに設けられたアレイ
制御部CTRLi-1 、CTRLi 、CTRLi+1 と、各
メモリセルアレイに共通なデータ線DATA0 〜DAT
A255 と、アレイ選択スイッチASW、ASW1 〜AS
W4 と、センスアンプS/A、S/A1 〜S/A4 と、
カラムスイッチCSW、CSW1、CSW2とより構成
される。メモリセルアレイMCAi 、MCAi-1 、MC
Ai+1 は、256行×1024列であり、図示しない1
024のビット線対と256のワード線を有している。
図1中にはビット線対BL、BL1 〜BL4 のみが示さ
れている。センスアンプS/A、S/A1〜S/A4 は
隣り合うメモリセルアレイで共有される。例えばMCA
i とMCAi-1 とがセンスアンプS/A1 を共有し、M
CAi とMCAi+1 とがセンスアンプS/A2 を共有す
る。
【0028】メモリセルアレイMCAi の場合、BL1
〜BL4 はアレイスイッチASW1〜ASW4 を介して
センスアンプS/A1 〜S/A4 に接続される。また、
センスアンプS/A1、S/A3 はカラムスイッチCS
W1 、センスアンプS/A2、S/A4 はカラムスイッ
チCSW2 を介してデータ線対DATA0 に接続され
る。従って、メモリセルアレイMCAi の4つのセンス
アンプS/A1 〜S/A4 は一対のデータ線DATA0
に接続可能となる。すなわち、各メモリセルアレイは4
ビット線対毎に共通なデータ線を有することになる。図
示していないが、メモリセルアレイは1024のビット
線対を有するので、データ線DATAは1024/4=
256対となる。ここで、図16に示す従来のメモリシ
ステムを異なることは、メモリセルアレイ毎にアレイ制
御部が設けられていることと、ビット線がアレイ選択ス
イッチを介してセンスアンプに接続されることである。
以下、このメモリシステムの動作をメモリセルアレイM
CAi 上のデータがデータ線DATA0 〜DATA255
に読み出される場合を例に説明する。
【0029】アレイ制御部CTRLi は、アレイ制御信
号に含まれるバンクアドレスと、隣接するメモリセルア
レイアレイMCAi-1 、MCAi+1 のアレイ制御部CT
RLi-1 、CTRLi+1 より送出される対応するメモリ
セルアレイが活性化されているか否かを示す信号BZi-
1 、BZi+1 より、メモリセルアレイが活性化可能かど
うかを判断する。詳しくは、アレイ制御信号に含まれる
バンクアドレスがMCAi のバンクアドレスと一致し、
かつMCAi-1 およびMCAi+1 が活性化されていない
場合に、MCAi は活性化可能となる。メモリセルアレ
イMCAi が活性化可能と判断されると、アレイ制御部
CTRLi はメモリセルアレイMCAiの任意のワード
線を選択する。また、アレイ制御部CTRLi はこのワ
ード線が十分昇圧されると、アレイ選択スイッチASW
1〜ASW4 をONさせるための信号SENi を送出す
る。信号SENi を受けたアレイ選択スイッチASW1
〜ASW4 はメモリセルアレイMCAi のビット線対B
L1 〜BL4 がセンスアンプS/A1 〜S/A4 に接続
されるように制御する。ビット線対BL1 、BL2、B
L3 、BL4 上の選択されたワード線によって指定され
たデータがセンスアンプS/A1〜S/A4 に送出さ
れ、MCAi は活性化される。さらに、センスアンプS
/A1 〜S/A4 のセンス動作が完了すると、アレイ制
御部CTRLiは信号CSSi1、はCSSi2を送出しカ
ラムスイッチCSW1 、CSW2 のON、OFFを制御
し、センスアンプS/A1〜S/A4 に保持されている
データのうち1つをデータ線DATA0 に送出する。従
って、メモリセルアレイMCAiの、選択されたワード
線上の、選択されたビット線のデータがデータ線DAT
A0 に、指定されたタイミングで転送されることにな
る。データ線DATA1 〜DATA255 についても同様
にデータが送出されるので、合計256のデータ線にデ
ータが送出される。また、メモリセルアレイが同時に複
数活性化された場合も、カラムスイッチのON、OFF
制御でただ1つのセンスアンプS/Aに保持されるデー
タをデータ線に送出される。
【0030】次に、図2にアレイ制御部CTRLi の回
路構成を示す。アレイ制御部CTRLi は、アレイ選択
デコーダ201、ワード線制御部202、センス制御部
203、ワード線デコーダ204、カラムスイッチ選択
制御部205より構成される。アレイ制御信号は全ての
アレイ制御部に共通に与えられる信号であり、バンクア
ドレス、行アドレス、カラムアドレスおよび各種タイミ
ング信号を含む信号である。アレイ制御信号中のバンク
アドレスもしくはその一部を受けて、アレイ選択デコー
ダ201は対応するメモリセルアレイが選択可能か否か
を判断し、選択可能な場合はメモリセルアレイを活性化
させるタイミングで、信号BNKiをワード線制御部2
02とセンス制御部203に送出する。ワード線制御部
202は信号BNKiを受けて、対応するメモリセルア
レイが活性化されたことを知らせる信号BZi を隣接す
る2つのメモリセルアレイのアレイ制御部に送出し、ワ
ード線デコーダ204にワード線デコーダを制御する信
号/RDPRCとRDACTを送出する。一方、センス
制御部203は信号BNKiを受けて、ワード線デコー
ダ204が選択するワード線の立ち上がリが完了する期
間をおいて、データをセルアレイ外に転送できる状態に
なったことを知らせる信号CENBi をカラムスイッチ
選択制御部205に送出し、センスアンプ及びビット線
のイコライズを制御する信号SENもしくはBEQをセ
ンスアンプに送出する。ワード線制御部202とセンス
制御部203の間では動作シークエンスを制御するため
信号のやり取りが行われる。ワード線デコーダ204
は、信号/RDPRCとRDACTを受けて行アドレス
のデコードを行い、任意のワード線を選択する信号を送
出する。カラムスイッチ選択制御部205は、バンクア
ドレスとセンス制御部203より送出される信号CEB
i とを受け、対応するメモリセルアレイが選択され、し
かもセンスアンプにデータが保持されている状態、所謂
活性化された状態であれば、カラムスイッチを切り替え
るタイミングでカラムアドレスをデコードし、カラムス
イッチをON/OFFする信号を送出する。
【0031】図3(a)にアレイ選択デコーダの詳細を
示す。B0 〜B3 は4ビットのバンクアドレスでり、そ
れぞれその反転信号と対になっており、そのいずれか一
方がNANDゲート301a に入力される。従ってNA
NDゲート301a の入力は16通りとなり、16のバ
ンクアドレスをデコードすることができる。すなわち、
外部より与えられるバンクアドレスとアレイ制御部の対
応するメモリセルアレイのバンクアドレスが一致するア
レイ制御部のNANDゲート301a の入力信号は、す
べて“H”となり、NANDゲート301a は“L”を
送出する。信号BZi+1 、BZi-1 がどちらも“L”で
あればNORゲート302aは“H”となり、Matc
hi が立ち上がる。信号BZi+1 、BZi-1 は両隣のメ
モリセルアレイより送出されるメモリセルアレイが活性
化されていれば“H”となる信号である。本実施例にお
いては、センスアンプを両隣のメモリセルアレイで共有
するシェアドセンス方式を用いているので、アレイ制御
部CTRLi は、両隣のいずれかのセルアレイが活性化
されていれば、バンクアドレスが入力されてもメモリセ
ルアレイを活性化することができない。以上により、M
atchi は対応するメモリセルアレイのバンクアドレ
スが入力され、かつ両隣のメモリセルアレイが活性化さ
れていない場合に“H”となる。
【0032】信号ACTは、アレイ制御信号に含まれる
メモリセルアレイを活性化するタイミングを示す信号で
ある。また、信号PRCはアレイ制御信号に含まれるメ
モリセルアレイをプリチャージ状態にするタイミングを
示す信号ある。これらの信号はある一定の期間のみ
“H”となるパルス信号である。NAND303a 〜3
06a はフリップフロップ回路を構成し、ワード線制御
部202とセンス制御部203を直接制御する信号BN
Ki を送出する。前記Matchi 信号が“H”である
時に、ACTが立ち上がるタイミングで、BNKi は
“H”となる。このときメモリセルアレイは一連のセン
ス動作を開始する。また、前記Matchi 信号が
“H”である時に、PRCが立ち上がるタイミングで、
BNKi はLとなる。このときメモリセルアレイは一連
のプリチャージ動作を開始する。上記2つのタイミング
以外では、NAND303a 〜306a よりなるフリッ
プフロップ回路は、その状態を保持するため、BNKi
もその状態を保持する。
【0033】図3(a)は16のメモリセルアレイより
なるブロック内で同時に1つのメモリセルアレイを活性
化させる場合のアレイ選択デコーダの回路構成を示した
ものであり、図3(b)は同時に2つのメモリセルアレ
イを活性化させる場合のアレイ選択デコーダの回路構成
を示している。
【0034】ブロック内で同時に2つのメモリセルアレ
イを活性化させる場合、16のアレイ制御部のうち2つ
のアレイ制御部がメモリセルアレイを活性化させるの
で、NANDゲート301bの入力は8通りとなる。す
なわち、外部より与えられるバンクアドレスとアレイ制
御部の対応するメモリセルアレイのバンクアドレスが一
部一致する2つのアレイ制御部のNANDゲート301
a の入力信号は、すべて“H”となる。このようにし
て、図3(b)のアレイ選択デコーダによれば、2つの
アレイ制御部が対応するメモリセルアレイに対して同時
に活性化もしくはプリチャージ動作を行うことになる。
【0035】図4にワード線デコーダ204の詳細を示
す。図4(a)がワード線駆動信号のプリデコード回
路、図4(b)が行アドレス信号変換回路、図4(c)
が変換信号デコード回路、図4(d)がワード線駆動信
号生成回路である。これら4つの回路によって、行アド
レスのデコードを行う。以下に、これらの回路の詳細な
動作を説明する。
【0036】図4(a)のワード線駆動信号のプリデコ
ード回路は、ワード線駆動電圧Vbootと接地電位間に直
列に接続された、Pchトランジスタ401とNchト
ランジスタ402、403、404と、インバータによ
るラッチ回路405より構成され、ワード線駆動信号W
LDR(0;3)とその反転信号/WLDR(0;3)
を送出する。
【0037】まず、信号/RDPRCが“L”のとき、
Pchトランジスタ401がONとなりPchトランジ
スタ401とNchトランジスタ402の接続点はプリ
チャージされる。次に、この信号がHとなりPchトラ
ンジスタ401がOFFすると、パルス的に変化する信
号RDACTがHとなるタイミングでNchトランジス
タ404がONして、行アドレスRA0 、RA1 がデコ
ードされる。行アドレスRA0 、RA1 はデコードされ
るとワード線駆動信号WLDR(0;3)とその反転信
号/WLDR(0;3)に変換されて送出される。RA
0 、RA1 は行アドレスのうちの2ビットであり、それ
ぞれその反転信号と対になっており、そのいずれか一方
がそれぞれNchトランジスタ402、403に入力さ
れる。また、RDACTは対応するメモリセルアレイが
活性化される期間で“H”となる信号である。従って、
ワード線デコード部204は対応するメモリセルアレイ
が活性化されるタイミング時のみ、行アドレスをデコー
ドすることになる。
【0038】図4(b)の行アドレス信号変換回路は、
行アドレスのうちの2ビットずつを入力にもつNAND
ゲート406とインバータで構成される。例えば、RA
2 、RA3 はその反転信号と対となっており、そのいず
れか一方を入力にもつNANDゲート406は、インバ
ータを介してPXA(0;3)を送出する。同様にし
て、RA4 、RA5 よりPXB(0;3)が、RA4 、
RA5 よりPXB(0;3)がそれぞれ生成される。
【0039】図4(c)の変換信号デコード回路は、図
4(b)の行アドレス信号変換回路にて変換された信号
PXA(0;3)、PXB(0;3)、PXC(0;
3)をさらにデコードする回路である。ワード線駆動電
圧Vbootと接地電位間に直列に接続された、Pchトラ
ンジスタ407とNchトランジスタ408、409、
410、411と、インバータによるラッチ回路412
より構成され、ワード線デコード信号の反転信号/RD
C(0;63)を送出する。Nchトランジスタ40
8、409、410はそれぞれ、信号PXA(0;
3)、PXB(0;3)、PXC(0;3)のいずれか
1つずつをゲート入力に持つが、デコード動作は図4
(a)のワード線駆動信号のプリデコード回路と同様で
ある。
【0040】図4(d)のワード線駆動信号生成回路
は、Pchトランジスタ413とNchトランジスタ4
14、415から構成され、その出力はメモリセルアレ
イのワード線に接続される。図4(a)のワード線駆動
信号のプリデコード回路の出力信号WLDR(0;
3)、/WLDR(0;3)および、図4(c)が変換
信号デコード回路の出力信号/RDC(0;63)は、
Pchトランジスタ413とNchトランジスタ41
4、415のON/OFFを制御して、選択されたワー
ド線に“H”を送出し、その他のワード線には接地電位
を送出する。
【0041】以上がワード線とセンスアンプの駆動系の
回路である。バンクアドレスで選択されたセルアレイ
が、そのアレイ内で閉じた回路によって駆動されること
になる。従って、ブロックを構成するメモリセルアレイ
は他のメモリセルアレイの状態に関わらず制御可能とな
る。また、メモリセルアレイの活性化状態はそのメモリ
セルアレイがプリチャージ状態となるまで、保持される
ことになる。
【0042】図5にカラムスイッチ選択制御部205の
詳細を示す。カラムスイッチ選択制御部は活性化された
セルアレイとデータをやり取りするために、データ線と
センスアンプを接続するスイッチ系の制御を行う。図5
(a)はスイッチ制御信号発生回路、図5(b)はカラ
ムアドレスプリデコード回路、図5(c)はカラムアド
レスデコード回路である。
【0043】図5(a)のスイッチ制御信号発生回路に
おいて、B0 〜B3 は4ビットのバンクアドレスであ
り、それぞれその反転信号と対になっており、そのいず
れか一方がNANDゲート501に入力される。すなわ
ち、外部より与えられるバンクアドレスとアレイ制御部
の対応するメモリセルアレイのバンクアドレスが一致す
るアレイ制御部のNANDゲート501の入力信号は、
すべて“H”となり、NANDゲート501は“L”を
送出する。信号CENBi はセンス制御部203より送
出される信号で、対応するメモリセルアレイがセンス動
作を完了してデータがセンスアンプに保持されている状
態で“H”となる信号である。信号ACCはカラムスイ
ッチを制御するタイミングを決める信号である。スイッ
チ制御信号発生回路は、対応するメモリセルアレイのバ
ンクアドレスが入力され、かつこのメモリセルアレイが
活性化されている場合に、活性化信号ACCが“H”と
なるタイミングで、信号SWONi を“H”とする。こ
のとき、対応するメモリセルアレイのカラムスイッチが
動作可能状態になる。対応するメモリセルアレイメモリ
セルアレイのバンクアドレスが入力されていない時は信
号SWONi は“L”となり、このメモリセルアレイの
カラムスイッチは動作しない。また、対応するメモリセ
ルアレイがプリチャージ状態であれば、CENBi が
“L”となるので、この場合もSWONi は“L”とな
り、このメモリセルアレイのカラムスイッチは動作しな
い。
【0044】図5(b)のカラムアドレスプリデコード
回路は、カラムアドレスのうちの2ビットを入力にもつ
NANDゲート506とインバータで構成される。CA
2 、CA3 はその反転信号と対となっており、そのいず
れか一方を入力にもつNANDゲート502は、インバ
ータを介してYA(0;3)を送出する。
【0045】図5(c)のカラムアドレスデコード回路
において、ORゲート503には図5(a)のスイッチ
制御信号発生回路より送出される信号SWONi と両隣
のアレイ制御部のスイッチ制御信号発生回路より送出さ
れる信号SWONi-1 が入力される。NANDゲート5
04には、このORゲート503の出力と図5(b)の
カラムアドレスプリデコード回路の出力信号YA(0;
1)とが入力され、インバータを介して、信号CSS
(0;1)を送出する。同様にして、CSS(2;3)
が生成される。この信号CSS(0;3)は4組のカラ
ムスイッチのON/OFFを制御する信号である。
【0046】それぞれのメモリセルアレイは、カラムス
イッチの制御信号線を4本有する。また、本発明はセン
スアンプを両隣のメモリセルアレイで共有するシェアド
センス方式を用いているので、カラムスイッチの制御信
号線は2本を当該メモリセルアレイと当該メモリセルア
レイの一つ手前のメモリセルアレイとが共有し、信号C
SS(0;1)により制御され、残りの2本は当該メモ
リセルアレイと当該メモリセルアレイの1つ後のメモリ
セルアレイとが共有し、信号CSS(2;3)により制
御されることになる。信号CSS(0;1)は、対応す
るメモリセルアレイのカラムスイッチが制御される時に
“H”となる信号SWONi とこのメモリセルアレイと
一方の隣接するメモリセルアレイのカラムスイッチが制
御される時に“H”となる信号SWONi-1 により、い
ずれか一方のメモリセルアレイがカラムスイッチを制御
する際に、YA(0;1)をデコードして、カラムスイ
ッチの制御信号CSS(0;1)を送出する。同様にし
て、カラムスイッチ制御信号CSS(2;3)は、対応
するメモリセルアレイと他方の隣接するメモリセルアレ
イいずれか一方のメモリセルアレイがカラムスイッチを
制御する際に、YA(2;3)をデコードしてカラムス
イッチ制御信号CSS(2;3)を送出する。
【0047】図5(a)のスイッチ制御信号発生回路の
入力に、バンクアドレスの全てのビットとすることで、
複数のメモリセルアレイが活性化されていても、カラム
スイッチを制御するメモリセルアレイは1つとすること
ができる。ブロックを構成するメモリセルアレイは別個
のアドレスを有するためである。
【0048】以上より、図2に示すアレイ制御の動作を
説明してきたが、このアレイ制御部より送出される各信
号によって、センスアンプ、カラムスイッチが制御さ
れ、メモリセルアレイよりデータが読み出される動作を
図6を用いて詳しく説明する。図6は図1をさらに詳細
に示したものである。
【0049】メモリセルアレイMCAi はBL1 、/B
L1 のように、1024対のビット線対を有する。図示
していないが、このそれぞれのビット線には実際に12
8個のメモリセルが接続されており、1ビット線対、す
なわち1センスアンプ当たりで256個のメモリセルが
接続されている。センスアンプS/A1 〜S/A4 はそ
の両側のメモリセルアレイに共有されており、どちらの
メモリセルアレイと接続されるかは、アレイ選択ゲート
Q1 、Q2 、Q3 、Q4 、Q5 、Q6 、Q7 、Q8 のO
N/OFFによって決まる。例えば、メモリセルアレイ
MCAi が選択されているとすると、アレイ選択スイッ
チ制御信号SENi がHとなり、アレイ選択ゲートQ1
、Q2 、Q3 、Q4 、Q5 、Q6 、Q7 、Q8 がON
し、ビット線BL1 、/BL1 、BL2 、/BL2 、B
L3 、/BL3 、BL4 、/BL4はセンスアンプS/
A1 、S/A2 、S/A3 、S/A4 に接続される。こ
の時、メモリセルアレイMCAi-1 及びMCAi-1 は選
択されないので、アレイ選択スイッチ制御信号SENi-
1 およびSENi+1 がLとなり、アレイ選択ゲートQ9
、Q10、Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16はOF
Fしている。このようにして、選択されたメモリセルア
レイのビット線対とセンスアンプが接続され、センスア
ンプが駆動される。
【0050】リストア/イコライズ部R/Eは、ビット
線のHレベルをきちんと読み出しセルに十分な電荷が再
書き込みされるようにするとともに、プリチャージ時に
ビット線ペアをイコライズしセンス動作の際の基準電位
を発生させるものでセンス制御回路より出力される信号
BEQによって制御される。
【0051】センスアンプS/A1 、S/A2 、S/A
3 、S/A4 に確定したデータはカラムスイッチQ17、
Q18、Q19、Q20、Q21、Q22、Q23、Q24によって選
択され、1対のデータバスDATAに接続されて転送さ
れる。
【0052】今、メモリセルアレイMCAi 中の、ビッ
ト線BL1 、/BL1 、BL2 、/BL2 、BL3 、/
BL3 、BL4 、/BL4 上の一対のデータがデータバ
ス線DATAに転送される場合を説明する。メモリセル
アレイが選択され、図示していないがメモリセルアレイ
MCAi 内の任意のワード線が選択される。メモリセル
アレイMCAi が選択されているので、アレイ選択スイ
ッチ制御信号SENiが“H”となり、アレイ選択ゲー
トQ1 、Q2 、Q3 、Q4 、Q5 、Q6 、Q7、Q8 が
ONし、ビット線BL1 、/BL1 はセンスアンプS/
A1 に接続される。同様にして、BL2 、/BL2 はセ
ンスアンプS/A2 に、BL3 、/BL3 はセンスアン
プS/A3 、、BL4 、/BL4 はセンスアンプS/A
4 に接続される。この時、MCAi-1 及びMCAi+1 は
選択されないので、アレイ選択スイッチ制御信号SEN
i-1 およびSENi+1 が“L”となり、アレイ選択ゲー
トQ9 、Q10、Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16は
OFFしている。センスアンプS/Aがセンスを完了す
ると、カラムスイッチ制御信号CSS(0;1)、CS
S(2;3)が送出される。今、カラムアドレスにより
ビット線BL1 、/BL1 のデータが選ばれると、CS
S0 が“H”となり、CSS1 、CSS2 、CSS3 は
Lとなる。カラムスイッチ制御信号CSS0 が“H”に
なると、カラムスイッチを構成するトランジスタQ17、
Q19がONし、センスアンプS/A1に保持されている
データが選択され、データバス対DATAに転送され
る。このときカラムスイッチ制御信号CSS1 、CSS
2 、CSS3 は“L”となるので、トランジスタQ18、
Q19、Q20、Q21、Q22、Q23、Q24はOFFする。以
上のように、スイッチの制御を行い、メモリセルアレイ
内の任意のデータを、データバスに取り出すことができ
る。
【0053】次に、本発明のメモリシステムの実際の構
成を例に、その制御方法を図面を参照に説明する。本発
明の第1の実施例として、幅128I/Oのデータバス
有するメモリシステム構成を図7に示す。このメモリシ
ステムは、図16に示す従来のメモリシステムと同様、
2つのブロック701、702から構成され、ブロック
はそれぞれ別個のバンクアドレスを有する16のメモリ
セルアレイMCA0 〜MCA15、MCA16〜MCA31に
より構成される。それぞれのメモリセルアレイは256
行×1024列であり、メモリシステムの全容量は8メ
ガビットである。
【0054】上下それぞれのブロック701、702に
おいて、16のメモリセルアレイMCA0 〜MCA15、
MCA16〜MCA31とにそれぞれ接続可能なデータ線7
04、705がメモリセルアレイのビット線方向にそれ
ぞれ256存在する。これらのデータ線704、705
は列デコーダ706、707に接続される。また、メモ
リセルアレイ毎にアレイ制御部703が設けられ、図示
していないがそれぞれのアレイ制御部に共通のアレイ制
御信号が供給される。上下ブロックの向かい合うメモリ
セルアレイは同一のバンクアドレスを有するものとす
る。
【0055】アレイ制御部703は、アレイ制御信号に
含まれるバンクアドレスが対応するメモリセルアレイの
バンクアドレスと一致したとき、このバンクアドレスと
行アドレスに従って、対応するメモリセルアレイを活性
化させる。例えば、MCA5とMCA21のバンクアドレ
スが入力されたとき、MCA5 とMCA21のアレイ制御
部は、MCA5 とMCA21の任意のワード線を選択し、
アレイ選択スイッチを制御して、このMCA5 ,MCA
21のビット線をセンスアンプに接続する。選択されたワ
ード線上のデータはセンスアンプに送出され、センスさ
れる(MCA5、MCA21が活性化される)。次に、ア
レイ制御部703は、アレイ制御信号に含まれるバンク
アドレスが対応するメモリセルアレイのバンクアドレス
と一致したとき、このバンクアドレスとカラムアドレス
に従って、対応するメモリセルアレイのデータを読み出
す。例えば、例えば、MCA5 とMCA21のバンクアド
レスが入力されたとき、MCA5 とMCA21のアレイ制
御部は、MCA5 とMCA21の任意のカラムスイッチを
ON/OFFし、センスアンプにセンスされているデー
タをデータ線704、705に送出する。データ線70
4、705は列デコーダ回路706、707に入力され
る。列デコーダ706、707はそれぞれ256のデー
タ線より64のデータ線を選択し、データバス708、
709に接続する。(MCA5 、MCA21のデータが読
み出される)。
【0056】以上により、上下それぞれ64I/O、合
計128I/Oのデータバス幅となる。次に、メモリセ
ルアレイMCA5 、MCA21のデータを読み出した後、
MCA13、MCA29のデータが読み出す場合を説明す
る。
【0057】まず、前記手順に従ってメモリセルアレイ
MCA5 、MCA21のデータが読み出される。この後、
メモリセルアレイMCA5 、MCA21の活性化状態は、
このメモリセルアレイがプリチャージされるまで保持さ
れる。次に、メモリセルアレイMCA5、MCA21の活
性化状態に無関係に、制御部703は、アレイ制御信号
に従って、対応するメモリセルアレイを活性化させる。
MCA13とMCA29のバンクアドレスが入力されるの
で、MCA13とMCA29のアレイ制御部は、MCA13、
MCA29を活性化する。この時、メモリシステムは4つ
の活性化されたメモリセルMCA5 、MCA13、MCA
21、MCA29を有することになる。次に、アレイ制御部
703は、アレイ制御信号に従って、対応するメモリセ
ルアレイのデータを読み出す。MCA13とMCA29のバ
ンクアドレスが入力されるので、MCA13とMCA2 9
のアレイ制御部は、MCA13、MCA29のデータを読み
出す。このときメモリセルアレイMCA5 、MCA21の
バンクアドレスは入力されないので、MCA5 、MCA
21はデータが送出されない。
【0058】このように、メモリセルアレイ毎に設けら
れたそれぞれのアレイ制御部が、他のメモリセルアレイ
の状態に無関係に対応するメモリセルアレイの制御を行
うため、異なるメモリセルアレイ間のデータ読み出し動
作は、MCA5 、MCA21活性化→データ読み出し→M
CA13、MCA31活性化→データ読み出しとなり、メモ
リセルアレイMCA5 、MCA21のプリチャージ動作は
不要となる。
【0059】また、メモリセルアレイMCA5 、MCA
21のデータを読み出した後、MCA13、MCA29のデー
タが読み出し、その後再度、メモリセルアレイMCA5
、MCA21のデータを読み出す場合には、メモリセル
アレイMCA5 、MCA21は既に活性化状態である。
【0060】このように、メモリセルアレイ毎に設けら
れたそれぞれのアレイ制御部は、メモリセルアレイの活
性化状態をこのメモリセルアレイがプリチャージされる
まで保持することが可能であるため、再度読み出す場合
の読み出し動作は、MCA5 、MCA21活性化→データ
読み出し→MCA13、MCA31活性化→データ読み出し
→データ読み出しとなり、メモリセルアレイMCA5 、
MCA21の2回目の活性化動作は不要となる。
【0061】このように、本発明の第1の実施例のメモ
リシステムにおいては、隣り合わないメモリセルアレイ
を自由に活性化することが可能であり、従来のメモリシ
ステムに比べて、活性化、プリチャージの回数を削減す
ることができる。
【0062】また、アレイ制御部のアレイ選択デコーダ
回路の入力をバンクアドレスの一部のビットとすること
で、同一ブロック内で同時に複数のメモリセルアレイを
活性化することも可能である。このときのアレイ制御部
のアレイ選択デコーダ回路は図3(b)の構成となる。
【0063】例えば、上下それぞれのブロックにおいて
2つのメモリセルアレイを同時に活性化させるとする。
つまり、MCA0 、MCA8 、MCA16、MCA24が同
時に活性化され、他のメモリセルアレイの組み合わせに
ついても同様である。
【0064】アレイ制御部703は、アレイ制御信号に
含まれるバンクアドレスの一部が対応するメモリセルア
レイのバンクアドレスの一部に一致したとき、このバン
クアドレスの一部と行アドレスに従って、対応するメモ
リセルアレイを活性化させる。例えば、メモリセルアレ
イMCA5 、MCA13、MCA21、MCA29の一部のバ
ンクアドレスが入力されたとき、メモリセルアレイMC
A5 、MCA13、MCA21、MCA29のアレイ制御部
は、メモリセルアレイMCA5 、MCA13、MCA21、
MCA29の任意のワード線を選択し、アレイ選択スイッ
チを制御して、このMCA5 、MCA13、MCA21、M
CA29のビット線をセンスアンプに接続する。選択され
たワード線上のデータはセンスアンプに送出され、セン
スされる(MCA5 、MCA13、MCA21、MCA29が
活性化される)。次に、アレイ制御部703は、アレイ
制御信号に含まれるバンクアドレスが対応するメモリセ
ルアレイのバンクアドレスと一致したとき、このバンク
アドレスとカラムアドレスに従って、対応するメモリセ
ルアレイのデータを読み出す。例えば、MCA5 とMC
A21のバンクアドレスが入力されたとき、MCA5 とM
CA21のアレイ制御部は、MCA5 とMCA21の任意の
カラムスイッチをON/OFFし、センスアンプにセン
スされているデータをデータ線704、705に送出す
る。データ線704、705は列デコーダ回路706、
707に入力される。列デコーダ706、707はそれ
ぞれ256のデータ線より64のデータ線を選択し、デ
ータバス708、709に接続する。(MCA5 、MC
A21のデータが読み出される)。このとき、MCA13、
MCA29のバンクアドレスは入力されないので、MCA
13、MCA29はデータが送出されない。
【0065】また、メモリセルアレイMCA5 、MCA
13、MCA21、MCA29の活性化状態を保持したまま
で、隣り合わないメモリセルアレイ、例えばメモリセル
アレイMCA0 、MCA8 、MCA16、MCA24を活性
化することも可能である。
【0066】メモリセルアレイMCA0 〜MCA15はデ
ータ線704を共有し、メモリセルアレイMCA16〜M
CA31はそれぞれデータ線705を共有するので、上下
それぞれのブロック701、702は、それぞれ256
のデータ線を有する。列デコーダ706、707はそれ
ぞれ256のデータ線より64のデータ線を選択しデー
タバス708に接続する。これが上下2ブロックで合計
128のデータバスとなる。この時、列デコーダ70
6、707によって選択されるデータ線の数は、列デコ
ーダ706、707の回路ブロック内に設けられるデー
タ線のI/Oバッファ回路の数によって決定される。す
なわち、列デコーダ706、707より出力されるデー
タバスの幅を大きくすると、それぞれの出力に対して設
けられるI/Oバッファ回路の数は多くなり、その専有
面積は大きくなる。逆に、列デコーダ706、707よ
り出力されるデータバスの幅を小さくすると、それぞれ
の出力に対して設けられるI/Oバッファ回路の数は少
なくなり、その専有面積は小さくなる。
【0067】同時に活性化されるメモリセルアレイの数
は、リフレッシュサイクルの設定とカラムの深さにより
決定される。同一ブロックにおいて、それぞれ2つのメ
モリセルアレイを同時に活性化させる場合、リフレッシ
ュサイクルとカラムの深さは以下のようになる。2メモ
リセルアレイを同時にリフレッシュすることになるの
で、256行のメモリセルセルアレイ8個活性化する時
間で、全メモリセルアレイを活性化することになる。す
なわち、リフレッシュサイクルは256×8=2048
リフレッシュサイクルとなる。
【0068】また、同一ブロック内で同時に2つのメモ
リセルアレイが活性化されるため、1つのデータ線には
8対のビット線対が接続される。カラムスイッチCSW
はこの8対のビット線対の中から1対を選択してデータ
線に接続する。さらに、列デコーダは4対のデータ線よ
り1対を選択してデータバスに接続する。従って、デー
タバスの1つのI/Oに接続されるビット線対は8×4
=32となり、カラムの深さは32となる。この場合、
2048行×32列×128I/Oのシステムというこ
とになる。
【0069】このように、同時活性化させるメモリセル
アレイの数を変えれば、I/O当たりの行と列の構成を
変ることが可能である。例えば、それぞれ4つのメモリ
セルアレイを同時に活性化させる場合、リフレッシュサ
イクルは256×4=1024リフレッシュサイクルと
なり、カラムの深さは64となる。この場合は1024
行×64列×128I/Oのシステムということにな
る。
【0070】次に、第2の実施例として、第1の実施例
同様、幅128I/Oのデータバスのメモリシステム構
成を図8に示す。このメモリシステムは、4つのブロッ
ク801〜804から構成され、ブロックはそれぞれ別
個のバンクアドレスを有する8のメモリセルアレイMC
A0 〜MCA7 、MCA8 〜MCA15、MCA16〜MC
A23、MCA24〜MCA31により構成される。それぞれ
のメモリセルアレイは256行×1024行であり、メ
モリシステムの全容量は8メガビットである。
【0071】4つのブロック801、802、803、
804において、8つのメモリセルアレイMCA0 〜M
CA7 、MCA8 〜MCA15、MCA16〜MCA23、M
CA24〜MCA31とにそれぞれ接続可能なデータ線81
0、812、814、816がメモリセルアレイのビッ
ト線方向にそれぞれ256存在する。これらのデータ線
810、812、814、816は列デコーダ806、
807、808、809に接続される。また、メモリセ
ルアレイ毎にアレイ制御部805が設けられ、図示して
いないがそれぞれのアレイ制御部に共通のアレイ制御信
号が供給される。上下ブロックの向かい合うメモリセル
アレイは同一のバンクアドレスを有するものとする。ま
た、左右のブロックにおいて、対応する位置にあるメモ
リセルアレイは同一のバンクアドレスを有するものとす
る。
【0072】アレイ制御部805は前述した第1の実施
例のアレイ制御部703と同様に動作するので、第2の
実施例においても、各ブロック内で、隣り合わないメモ
リセルアレイを順次活性化可能である。また、活性化状
態を保持することが可能である。従って第1の実施例同
様、異なるメモリセルアレイ間での読み出しの際、活性
化、プリチャージ回数を減らすことができる。
【0073】本実施例のメモリシステムのリフレッシュ
サイクルは、256×8=2048リフレッシュサイク
ルである。カラムの深さは4×8=32カラムとなる。
この場合のシステムは2048行×32列×128I/
Oとなり、第1の実施例において、同一ブロック内で同
時に1つのメモリセルアレイを活性化させる場合と同じ
である。
【0074】本実施例は第1の実施例に比べてデータバ
ス線の長さが短くなるので、データの転送速度が早くな
る。また、データバス線に接続されるメモリセルアレイ
の数が少なくなることから、浮遊容量による電荷の充放
電が小さくなるので、駆動電流を小さくすることができ
る。
【0075】本発明のメモリシステムにおいて、第1の
実施例または第2の実施例で示したような1024行×
64列×128I/Oまたは2048行×32列×12
8I/Oのいずれの構成を選択するかは、メモリ外のロ
ジックとどのようにデータのやり取りをするかによって
決まる。一般的に、DRAMにおいては、センスアンプ
のアクセス時間は行にくらべて、カラムの方が早いこと
が知られている。例えば、メモり外のロッジクからの要
求がカラムの切り替えにより満足できる場合、メモリシ
ステムは1024行×64列×128I/Oとなる構成
を選び、一度に選択される行の数を少なくすることが望
ましい。これに対して、メモリ外のロジックからの要求
が頻繁な行の切り替えを必要とする場合、メモリシステ
ムは2048行×32列×128I/Oとなる構成を選
び、一度に選択される行の数を多くすることが望まし
い。以上のように、ロジック混載のメモリシステムにお
いて、メモリ外のロジック等の要求にしたがって、より
適切なメモリシステムを選択することが必要となる。
【0076】本発明の第1の実施例と第2の実施例のメ
モリシステムの総容量を9メガビットとした場合をそれ
ぞれ第3の実施例、第4の実施例として説明する。第3
の実施例の第1の実施例に対応したメモリセルシステム
の構成を図9、図10に示す。第1の実施例の上下それ
ぞれのブロック701、702に、新たに2メモリセル
アレイずつ(MCA16とMCA17、MCA34とMCA3
5)、合計4メモリセルアレイを追加する。第1の実施
例と第3の実施例では同時活性化されるセルアレイの位
置が異なる。第1の実施例では図7に示すように、メモ
リセルアレイは例えばMCA0 とMCA8 とMCA16と
MCA24、MCA1 とMCA9 とMCA17とMCA25、
MCA2 とMCA10とMCA18MCA26、MCA3 とM
CA11とMCA19とMCA27、MCA4 とMCA12とM
CA20とMCA28、MCA5 とMCA13とMCA21とM
CA29、MCA6 とMCA14とMCA22とMCA30、M
CA7 とMCA15とMCA23とMCA31のバンク毎に活
性化されるが、第3の実施例では図9に示すように、M
CA0 とMCA9 とMCA18とMCA27、MCA1 とM
CA10とMCA19とMCA28、MCA2 とMCA11とM
CA20とMCA29、MCA3 とMCA12とMCA21とM
CA30、MCA4 とMCA13とMCA22とMCA31、M
CA5 とMCA14とMCA23とMCA32、MCA6 とM
CA15とMCA24とMCA33、MCA7 とMCA16とM
CA25とMCA34、MCA8 とMCA17とMCA26とM
CA35で活性化されるようになる。
【0077】1つのメモリセルアレイは256行×10
24列なので、2メモリセルアレイで0.5メガビット
の容量となることから、上下のブロック901、902
にそれぞれ1メモリセルアレイMCA16、MCA34を追
加して、総容量が8.5メガビットのメモリセルアレイ
を構成することも物理的には可能である。しかし、一般
にはこのような構成はなされない。
【0078】本実施例においては上下のブロックは同時
に同一の動作をするので、以下上段ブロックの動作を例
に説明し、下段ブロックの動作の説明は省略する。追加
したメモリセルアレイのバンクアドレスを例えばMCA
0 、MCA8 、MCA16と同じにすると、当該バンクア
ドレスが指定されたときのみ3つのメモリセルアレイが
活性化され、それ以外のバンクアドレスが指定された場
合は2メモリセルアレイが活性化されることになる。3
つのメモリセルアレイが活性化されると、カラムスイッ
チは12対のビット線の中から1対を選びデータ線に接
続し、2つのメモリセルアレイが活性化されるとカラム
スイッチは8対のビット線の中から1対を選びデータ線
に接続することになり、バンクアドレス毎のカラムの深
さが異なることになる。同様にして、追加したメモリセ
ルアレイMCA16のバンクアドレスを新規に設定する
と、当該バンクアドレスが指定されたときのみ1つのメ
モリセルアレイが活性化され、それ以外のバンクアドレ
スが指定された場合は2メモリセルアレイが活性化され
ることになり、やはりバンクアドレス毎のカラムの深さ
が異なることになる。以上により、同時活性化されるメ
モリセルアレイの数に一貫性がないと、カラムの深さが
変化するので、活性化されるメモリセルアレイによって
カラムの深さが異なるというアドレス空間の非均一性が
生じてしまう。このため、メモリセルアレイの増減は、
ブロック中で同時活性化されるメモリセルアレイの数を
単位として行う必要がある。これが第1の実施例で示し
た総容量8メガビットのメモリシステムに最少単位で容
量の増加を行なった場合、メモリシステムの総容量は9
メガビットとなる由縁である。
【0079】第4の実施例の第2の実施例に対応したメ
モリセルシステムの構成を図10に示す。第2の実施例
のそれぞれのブロック801、802、803、804
に、新たに1メモリセルアレイずつ、合計4メモリセル
アレイMCA8 、MCA17、MCA26、MCA35を追加
する。上述したように、メモリセルアレイの増減は、ブ
ロック中で同時活性化されるセルアレイの数を単位とし
て行う必要があるので、この場合、それぞれのブロック
で1メモリセルアレイを追加すればよい。
【0080】以上、第3の実施例、第4の実施例から分
かるように、メモリセルアレイの数を増加させても、I
/Oの幅は常に一定に保つことができる。また、図示し
ていないが、メモリセルアレイの数を減少させる場合で
も、上記規則に従えば、I/Oの幅は常に一定に保つこ
とができる。
【0081】以下、本発明のより実際的な実施例を示
す。以下で述べる実施例においてはアレイ制御部は各セ
ルアレイごとに独立して設けるのではなく、上下のメモ
リセルアレイに共通に設けて上下のセルアレイはペアで
活性化させることにする。この場合、制御回路を2つの
メモリセルアレイで共有化するので、制御自由度は減少
するが、チップ面積上は余裕を持った設計が可能とな
る。
【0082】本発明の第5実施例として、128I/
O、メモリ容量9メガビットのメモリシステムの構造を
図11に示す。このメモリシステムは、4つのブロック
1101〜1104から構成され、ブロックはそれぞれ
別個のバンクアドレスを有する9のメモリセルアレイM
CA0 〜MCA8 、MCA9 〜MCA17、MCA18〜M
CA26、MCA27〜MCA35により構成される。それぞ
れのメモリセルアレイは256行×1024列であり、
メモリシステムの全容量は9メガビットである。
【0083】4つのブロック1101、1102、11
03、1104において、9のメモリセルアレイMCA
0 〜MCA8 、MCA9 〜MCA17、MCA18〜MCA
26、MCA27〜MCA35とそれぞれ接続可能なデータ線
1111、1113、1115、1117がメモリセル
アレイのビット線方向にそれぞれ256存在する。これ
らのデータ線1111、1113、1115、1117
は列デコーダ1107、1108、1109、1110
に接続される。また、上下2つのメモリセルアレイ毎に
アレイ制御部1105が設けられ、図示していないがそ
れぞれのアレイ制御部に共通のアレイ制御信号が供給さ
れる。左右のブロックにおいて、対応する位置にあるメ
モリセルアレイは同一のバンクアドレスを有するものと
する。
【0084】アレイ制御部1105は、基本的には前述
した第1の実施例のアレイ制御部と同様に動作するの
で、第5の実施例においても、左右のブロック内で、隣
り合わないメモリセルアレイをペアで順次活性化可能で
ある。また、活性化状態を保持することが可能である。
従って第1 の実施例同様、異なるメモリセルアレイ間で
の読み出しの際、活性化、プリチャージ回数を減らすこ
とができる。
【0085】本発明の第6の実施例として64I/O、
メモリ容量8メガビットのメモリシステムの構成を図1
2に示す。このメモリシステムは、4つのブロック12
01〜1204から構成され、ブロックはそれぞれ別個
のバンクアドレスを有する8のメモリセルアレイMCA
0 〜MCA7 、MCA8 〜MCA15、MCA16〜MCA
23、MCA24〜MCA31により構成される。それぞれの
メモリセルアレイは256行×1024行であり、メモ
リシステムの全容量は8メガビットである。
【0086】2つのブロック1201、1202と、1
203、1204はそれぞれデータ幅32I/Oのデー
タバスBAS1とBAS2を共有し、全体で64I/O
のデータバスを有している。例えばブロック1201か
ら32I/O、1203から32I/Oのデータを取り
出す場合、MCA1 、MCA3 、MCA5 、MCA7と
MCA17、MCA19、MCA21、MCA23とが活性化さ
れるとすると、MCA9 、MCA11、MCA13、MCA
15、MCA25、MCA27、MCA29、MCA31も同時に
活性化されるが、ブロック1202と1204のカラム
スイッチはすべてOFFとなりデータ転送は行われな
い。逆に、ブロック1202と1204よりデータを取
り出す場合は、ブロック1201と1203のカラムス
イッチはすべてOFFとなる。カラムアドレスに対応し
て、データを送出するブロックが決定される。つまり、
上下のブロックのそれぞれ対応するメモリセルアレイは
上位1ビットが異なるバンクアドレスを有することにな
る。また、アレイ選択デコーダには前記バンクアドレス
の上位1ビットを除いた全ビットが入力され、カラムス
イッチ選択制御部には前記バンクアドレスの全ビットが
入力される。
【0087】例えば図中に斜線で示したメモリセルアレ
イMCA1 、MCA3 、MCA5 、MCA7 とMCA1
7、MCA19、MCA21、MCA23、MCA9 、MCA1
1、MCA13、MCA15、MCA25、MCA27、MCA2
9、MCA31が同時活性化されると、全メモリセルアレ
イの半分が同時活性化されることになるので、このメモ
リシステムの1I/O当たりのアドレス構成は256×
2=512行、同時活性化される上下のブロックのメモ
リセルアレイがカラムアドレス1ビット分に対応するの
で32×4×2=256列となる。それぞれのアドレス
に要するビット数は、行9ビット、列8ビットでビット
数の差は1ビットとなり、行と列のアドレス構成の差を
小さくすることができる。
【0088】本発明の第7の実施例として、各メモリセ
ルアレイを非同期に動作させるメモリシステムの構成を
図13に示す。以下、複数のメモリセルアレイの組み合
わせをバンクと称する。例えばメモリセルアレイMCA
0 とMCA9 からバンクB0が構成され、同様にして、
B1 からB17まで合計18のバンクが構成される。それ
ぞれのバンクは別個のバンクアドレスを有する。図中で
は、アレイ制御部1305、1306にそのバンクアド
レスが記載されている。
【0089】例えば、非同期に、B2 、B5 、B16が活
性化されているとする。これは、アレイ制御部によっ
て、活性化されたメモリセルアレイはプリチャージされ
るまで活性化状態を保持するからである。右側の2つの
ブロック1303、1304では1つのバンクB16、す
なわちMCA25、MCA34が活性化されているので、こ
のバンクB16から64I/Oのデータが転送される。こ
のひとつのバンクの構成は、64I/O×256行×3
2列となる。一方、左側の2つのブロック1301、1
302では2つのバンクB2 、B5 、すなわちMCA2
0、MCA29、MCA23、MCA32が活性化されている
ので、この2つのバンクB2 、B5 のどちらかのバンク
から64I/Oのデータが転送される。どちらのバンク
からデータが転送されるかは、データアクセス時にどち
らのバンクを指定しているかによる。ひとつのブロック
内で複数のバンクが活性化されていても、一回のアクセ
スでは一つのバンクからしかデータ転送は行われない。
以上のように、左側の2ブロック、および右側の2ブロ
ックから64I/Oずつ、合計128I/Oのデータが
転送されることになる。この時、左側2ブロック130
1、1302が共有するアレイ制御部1305に供給さ
れるアレイ制御信号と右側2ブロック1303、130
4が共有するアレイ制御部1306に供給されるアレイ
制御信号は、タイミングを表わす信号のみ共通の信号
で、その他アドレス信号は異なる信号となる。
【0090】このメモリシステムのメモリの容量を拡張
させる場合、それぞれのブロック1301、1302、
13030、1304にメモリセルアレイMCA36、M
CA37より構成されるバンクB18とMCA38、MCA39
より構成されるバンクB19を追加することができる。本
実施例ではそれぞれのバンクがバンクアドレスを有し、
ひとつのブロック内で複数のバンクが活性化されている
場合でも、バンクアドレスで指定されたひとつのバンク
からデータ転送されるので、メモリの容量の拡張はバン
ク単位で可能となる。
【0091】図14に第7の実施例で示したメモリシス
テムのバンクアクセスの各信号の関係を示す。前述し
た、メモリセルアレイを活性化する信号ACT、アレイ
をプリチャージする信号PRC、カラムスイッチを制御
するタイミングを決める信号ACCとバンクアドレス、
カラムアドレスと送出される出力データの関係を示して
いる。タイミングチャート上のB0 、B1 、B2 、B3
の文字は、それぞれの信号がそれぞれのバンクを指定す
るために送出されていることを表わす。バンクB0 が活
性化されている状態で、バンクB1 を活性化するための
信号ACT1401が送出され、バンクアドレス140
5で指定されるバンクB1 も活性化される。次に、バン
クB0 をプリチャージするための信号PRC1402が
送出され、バンクアドレス1406で指定されるバンク
B0 はプリチャージ状態となる。さらに、バンクB2 を
活性化するための信号ACT1403が送出され、バン
クアドレス1407で指定されるバンクB2 が活性化さ
れ、続いてバンクB3 を活性化するための信号ACT1
404が送出され、バンクアドレス1408で指定され
るバンクB3が活性化される。これらの、それぞれの場
合におけるデータアクセスの一例を以下に示す。
【0092】バンクアドレスの斜線の部分はアドレスが
有効ではない期間を表す。出力データは信号ACCから
一定の時間後にその指定されたバンクから指定されたカ
ラムアドレスのデータが出力される。例えば、バンクB
0 が活性化されている状態で、バンクB0 のカラムスイ
ッチを制御するための信号ACC1409が送出される
と、バンクアドレス1415で指定されるB0 のカラム
アドレスで指定されるカラムスイッチが制御されて、一
定の時間後に出力データ1421が送出される。次に、
バンクB1 のカラムスイッチを制御するための信号AC
C1410が送出されると、先にバンクB1 が活性化さ
れているので、バンクアドレス1416で指定されるB
1 のカラムアドレスで指定されるカラムスイッチが制御
されて、一定時間後に出力データ1422が送出され
る。次に、バンクB2 のカラムスイッチを制御するため
の信号ACC1411が送出されると、先にバンクB2
が活性化されているので、バンクアドレス1417で指
定されるB2 のカラムアドレスで指定されるカラムスイ
ッチが制御されて、一定時間後に出力データ1423が
送出される。再び、バンクB1 のカラムスイッチを制御
するための信号ACC1412が送出されると、バンク
B1 は活性化されたままでプリチャージ状態にはなって
いないので、バンクアドレス1418で指定されるB1
のカラムアドレスで指定されるカラムスイッチが制御さ
れて、一定時間後に出力データ1424が送出される。
その後再び、バンクB2 のカラムスイッチを制御するた
めの信号ACC1413が送出された場合も、バンクB
2 は活性化されたままでプリチャージ状態にはなってい
ないので、一定時間後に出力データ1425が送出され
る。この例では、バンク間にはシェアドセンス方式によ
るアレイ活性化の制約がある場合は、例えばバンクB1
とB2 が隣のアレイで構成されていれば同時に活性化な
されないことになり、一方のバンクからはデータ出力は
ない。
【0093】以上のように、同時にいくつかのメモリセ
ルアレイを活性化させておくことにより、別のメモリセ
ルアレイのデータをアクセスする度毎に、それぞれのメ
モリセルアレイを選択し、そのセルアレイが活性化可能
かどうかを判断し、判断結果によってメモリセルアレイ
を選択するという手順を省略することができ、カラムス
イッチのON、OFFを制御するだけでデータのアクセ
スを行うことが可能となり、動作時間の短縮につなが
る。また、カラムスイッチを制御するための信号ACC
をたとえばCPUのクロックと同期させることにより、
ロジック混載メモリにおいて、メモリシステムとロジッ
ク回路間のデータのやり取りを容易にすることができ
る。
【0094】バンクはいくつのメモリセルアレイから構
成されていてもかまわないが、図15に第8の実施例と
して4つのメモリセルアレイからバンクが構成される場
合を示す。全メモリ容量は8Mで256Kセルアレイ3
2個から構成される。全体は8バンク構成となり、図中
に示すようにメモリセルアレイがバンクB1 からバンク
B8 に割り付けられる。図中では、アレイ制御部150
5にそのバンクアドレスが記載されている。メモリセル
アレイのバンク割付は、センスアンプが両隣のメモリセ
ルアレイと共有されていることにより、隣り合うメモリ
セルアレイは同じバンクに割付けることができないとい
う制約がある。しかし、これ以外は自由に割り付けパタ
ーンを選ぶことができる。この場合も、前記第7の実施
例同様、右側の2つのブロック1501、1502が共
有するアレイ制御部1505と、左側の2つのブロック
1503、1504が共有するアレイ制御部1506
は、共通のタイミング信号と、異なるアドレス信号が供
給される。右側の2ブロックではバンクB8 が活性化さ
れ、カラムアドレスに従って2ペアのメモリセルアレイ
のうちの一方から64I/Oのデータが転送される。左
側の2ブロックではバンクB1 とB3 が活性化されてお
り、4ペアのメモリセルアレイの一つからバンクアドレ
スによるバンク指定と、カラムアドレスに従って選択さ
れたメモリセルアレイペアから64I/Oのデータが送
出される。この場合、一つのバンクのアドレス構成は6
4I/O×256行×64列である。
【0095】このように、バンク構成としてさらに複数
のバンクを同時に活性化状態としておくことにより、デ
ータアクセスに要する時間を短縮することができる。本
実施例の場合でも、ブロック1501と1502はメモ
リセルとデータをやり取りするタイミング信号のみを同
期させておくことにより左右のブロックより128I/
Oの出力データを得ることが可能である。
【0096】いくつのメモリセルアレイで一つのバンク
を構成するかは、バンク当たりのカラム数をいくつかに
したいかで決まる。上下一組ののメモリセルアレイで1
バンクを形成した場合は、データ幅128I/Oのメモ
リシステムで、左右ブロックの両側に1ペアずつのメモ
リセルアレイを追加してメガビット単位のメモリ容量の
増減を行うことも可能となる。ゆえに、Mメガビットの
メモリシステムでは両ブロックにそれぞれMペアのメモ
リセルアレイを有することになる。これより、このメモ
リシステムで実現可能なアドレス構成として、行数と列
数は以下のように決まる。
【0097】行数L=256×M/m 列数C=32×m ここでmはブロック内で同時活性化されるメモリセルア
レイペア数を表し、Mの約数(1を含みMを除く)とな
る。
【0098】またこのメモリシステムでバンクを構成す
る場合に、実現可能なバンク数は、各ブロック毎に以下
のように来まる。 バンク数B=M/m ここでBが4以上の時にはM/mとできる。Bが3以下
の時には隣のセルアレイは同時に活性状態に出来ないの
でバンクを構成することは出来ない。バンク数がM/m
の時でも同時に活性化できるバンクの数はM/2mまた
はこれを超えない最大の整数までの数となる。これらの
制限事項の範囲内で活性化するメモリセルアレイを増加
すれば、データアクセスの時間は短縮される。
【0099】
【発明の効果】メモリセルアレイの増減や、活性化する
メモリセルアレイ数の増減にかかわらず、データバス幅
を常に一定とすることが可能な、オーバーレイドバス構
成のメモリシステムにおいて、本発明を用いることによ
り、複数のメモリセルアレイを他のメモリセルアレイの
状態に無関係に、活性化、プリチャージ可能とし、活性
化されたメモリセルアレイはプリチャージされるまでそ
の活性化状態を保持することが可能となるため、メモリ
セルアレイからの高速読み出しが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体記憶装置のメモリセルアレイ周
りの基本的な構成を示す図である。
【図2】本発明の半導体装記憶置のアレイ制御部の回路
構成を示す図である。
【図3】図2に示すアレイ制御部のアレイ選択デコーダ
の回路構成を示す図である。
【図4】b 図2に示すアレイ制御部のワード線デコー
ダの回路構成を示す図である。
【図5】図2に示すアレイ制御部のワード線カラムスイ
ッチ選択制御部の回路構成を示す図である。
【図6】本発明の半導体記憶装置のメモリセルアレイ周
りの回路構成を示す図である。
【図7】本発明の第1の実施例のメモリシステムの構成
を示す図である。
【図8】本発明の第2の実施例のメモリシステムの構成
を示す図である。
【図9】本発明の第3の実施例のメモリシステムの構成
を示す図である。
【図10】本発明の第4の実施例のメモリシステムの構
成を示す図である。
【図11】本発明の第5の実施例のメモリシステムの構
成を示す図である。
【図12】本発明の第6の実施例のメモリシステムの構
成を示す図である。
【図13】本発明の第7の実施例のメモリシステムの構
成を示す図である。
【図14】本発明のメモリシステムを非同期に動作させ
る場合のタイミングの一例を示した図である。
【図15】本発明の第8の実施例を示すメモリシステム
の構成を示す図である。
【図16】従来の半導体記憶装置のメモリセルアレイ周
りの基本的な構成を示した図である。
【図17】従来のメモリシステムの構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
MCA1 、MCA2 、MCA3
メモリセルアレイ MCAi-1 、MCAi 、MCAi+1 、
メモリセルアレイ BL1 、BL2 、BL3 、BL4 、BL
ビット線 CTRL1 、CTRL2 、CTRL3
アレイ制御部 CTRLi-1 、CTRLi 、CTRLi+1
アレイ制御部 S/A1 、S/A2 、S/A3 、S/A4 、S/A
センスアンプ ASW1 、ASW2 、ASW3 、ASW4 、ASW
アレイ選択スイッチ CSW1 、CSW2 、CSW
カラムスイッチ BAS、BAS0 〜BAS255
データ線 S/A1〜S/A4
センスアンプ R/E1〜R/E8
リストア/イコライズ回路 BL1 、/BL1 〜BL4 、/BL4
ビット線対 DATA
データ線対

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のメモリセルを有する複数のメモリ
    セルアレイと、 複数のセンスアンプと、 前記複数のセンスアンプと接続される複数のデータ線
    と、 各々の前記複数のメモリセルアレイにそれぞれ設けら
    れ、前記メモリセルアレイの任意メモリセルのデータを
    前記センスアンプに送出し、任意の前記センスアンプの
    データを前記データ線に送出する制御を行う複数のアレ
    イ制御部とを具備することを特徴とする半導体記憶装
    置。
  2. 【請求項2】 前記複数のメモリセルアレイは異なるバ
    ンクアドレスを有し、前記アレイ制御部は入力されたバ
    ンクアドレスが、対応するメモリセルアレイのバンクア
    ドレスに等しい時、前記メモリセルアレイの制御を行う
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記アレイ制御部は前記メモリセルのデ
    ータを前記センスアンプに送出してから、前記センスア
    ンプのデータをリセットするまでの期間中、前記センス
    アンプがデータを送出する状態に保持し続けるようセン
    スアンプを制御することを特徴とする請求項2記載の半
    導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 第1のビット線対を有する第1のメモリ
    セルアレイと、 第2のビット線対および第3のビット線対を有する第2
    のメモリセルアレイと、 第4のビット線対を有する第3のメモリセルアレイと、 前記第1および第2のメモリセルアレイの間に配置され
    た、第1のセンスアンプと、 前記第2および第3のメモリセルアレイの間に配置され
    た、第2のセンスアンプと、 前記第1のビット線対と前記第1のセンスアンプとの接
    続を制御する第1のアレイ選択スイッチと、 前記第2のビット線対と前記第1のセンスアンプとの接
    続を制御する第2のアレイ選択スイッチと、 前記第3のビット線対と前記第2のセンスアンプとの接
    続を制御する第3のアレイ選択スイッチと、 前記第4のビット線対と前記第2のセンスアンプとの接
    続を制御する第4のアレイ選択スイッチと、 前記第1乃至第3のメモリセルアレイに共通の1対のデ
    ータ線と、 前記第1のセンスアンプと前記1対のデータ線との接続
    を制御する第1のカラムスイッチと、 前記第2のセンスアンプと前記1対のデータ線との接続
    を制御する第2のカラムスイッチと、 前記第1のメモリセルアレイに対して設けられ前記第1
    のアレイ選択スイッチおよび前記第1のカラムスイッチ
    のON、OFFの制御を行う第1のアレイ制御部と、 前記第2のメモリセルアレイに対して設けられ前記第
    2、第3のアレイ選択スイッチおよび前記第1および第
    2のカラムスイッチのON、OFFの制御を行う第2の
    アレイ制御部と、 前記第3のメモリセルアレイに対して設けられ前記第4
    のアレイ選択スイッチおよび前記第2のカラムスイッチ
    のON、OFFの制御を行う第3のアレイ制御部とを具
    備することを特徴とする半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記第2のアレイ制御部は前記第1およ
    び第3のアレイ制御部に前記第2のメモリセルアレイの
    データが前記第1および第2のセンスアンプに送出され
    ているか否かを示す信号(BZi )を送出し、前記第1
    のアレイ制御部からは前記第1のメモリセルアレイのデ
    ータが前記第1のセンスアンプに送出されているか否か
    を示す信号(BZi-1 )を受け、前記第3の制御部から
    は前記第3のメモリセルアレイのデータが前記第2のセ
    ンスアンプに送出されているか否かを示す信号(BZi+
    1 )を受けることを特徴とする請求項4記載の半導体記
    憶装置。
  6. 【請求項6】 前記第1乃至第3のメモリセルアレイは
    異なるバンクアドレスを有し、前記第1乃至第3のアレ
    イ制御部は入力されたバンクアドレスが、対応するメモ
    リセルアレイのバンクアドレスに等しい時、前記メモリ
    セルアレイの制御を行うことを特徴とする請求項4記載
    の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記第2のアレイ制御部は、前記第2の
    ビット線上のデータを第1のセンスアンプに送出し、前
    記第3のビット線上のデータを第1のセンスアンプに送
    出してから、前記第1および第2のセンスアンプのデー
    タをリセットするまでの期間中、前記第1および第2の
    センスアンプにデータが送出される状態を保持し続ける
    制御を行うことを特徴とする請求項6記載の半導体記憶
    装置。
  8. 【請求項8】 前記第2のアレイ制御部は前記第1もし
    くは第2のアレイメモリセルアレイのデータが前記第1
    もしくは第2のセンスアンプに送出されていない場合、
    第2のメモリセルアレイのデータをセンスアンプに送出
    することを特徴とする請求項6記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記第1乃至第3のアレイ制御部には共
    通のアレイ制御信号が供給され、このアレイ制御信号
    は、前記バンクアドレスと行アドレスとカラムアドレス
    とメモリセルアレイよりデータを読み出す際のタイミン
    グを示す信号を含むことを特徴とする請求項6記載の半
    導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 互いに異なるバンクアドレスを有する
    少なくとも3以上のメモリセルアレイと、 前記各メモリセルアレイと接続される複数のデータ線
    と、 前記各メモリセルアレイに対してそれぞれ設けられたア
    レイ制御部とを具備し、 前記アレイ制御部は、アレイ制御信号に基づき対応する
    メモリセルアレイの任意のビット線上のデータをセンス
    アンプに送出し、その後、前記センスアンプの任意のデ
    ータを前記データ線に送出し、その後、前記センスアン
    プをプリチャージすることを特徴とする半導体記憶装
    置。
  11. 【請求項11】 前記制御部は、前記対応するメモリセ
    ルアレイの任意のビット線上のデータを前記センスアン
    プに送出してから前記センスアンプをプリチャージする
    までの期間中、前記センスアンプにデータが送出される
    状態を保持し続ける制御を行うことを特徴とする請求項
    10記載の半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 前記アレイ制御信号はバンクアドレス
    と行アドレスとカラムアドレスとを有し、 前記アレイ制御部は、前記バンクアドレスの少なくとも
    一部と行アドレスとに基づき対応するメモリセルアレイ
    のビット線とセンスアンプを接続してメモリセルのデー
    タをセンスアンプに送出させ、その後、前記バンクアド
    レスとカラムアドレスとに基づき任意のセンスアンプの
    データを前記データ線に接続して前記センスアンプのデ
    ータを前記データ線に送出させることを特徴とする請求
    項11記載の半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 前記アレイ制御信号はバンクアドレス
    と行アドレスとカラムアドレスとを有し、 前記アレイ制御部は、前記バンクアドレスとメモリセル
    のバンクアドレスの少なくとも一部が一致した場合、行
    アドレスに基づき対応するメモリセルアレイのビット線
    とセンスアンプを接続してメモリセルのデータをセンス
    アンプに送出し、その後、前記バンクアドレスがメモリ
    セルのバンクアドレスと一致した場合、カラムアドレス
    に基づき任意のセンスアンプのデータを前記データ線に
    送出することを特徴とする請求項11記載の半導体記憶
    装置。
  14. 【請求項14】 前記アレイ制御信号はメモリセルアレ
    イを活性化するタイミングを示す信号とメモリセルアレ
    イをプリチャージ状態とするタイミングを示す信号と前
    記センスアンプのデータを前記データ線に送出するタイ
    ミングを示す信号とを有し、 前記アレイ制御部は、隣接するアレイ制御部より送出さ
    れたそのメモリセルアレイが活性化されているか否かを
    示す信号と前記メモリセルアレイを活性化するタイミン
    グを示す信号とに基づき対応するメモリセルアレイのビ
    ット線とセンスアンプを接続してデータをセンスアンプ
    に送出し、その後、前記センスアンプのデータをデータ
    線に送出するタイミングを示す信号に基づき任意のセン
    スアンプのデータを前記データ線に接続して前記センス
    アンプのデータを前記データ線に送出し、その後、前記
    メモリセルアレイをプリチャージ状態とするタイミング
    を示す信号に基づき対応するメモリセルアレイをプリチ
    ャージ状態にすることを特徴とする請求項11記載の半
    導体記憶装置。
  15. 【請求項15】 前記アレイ制御信号はバンクアドレス
    と行アドレスとカラムアドレスとメモリセルアレイを活
    性化するタイミングを示す信号とメモリセルアレイをプ
    リチャージ状態とするタイミングを示す信号と前記セン
    スアンプのデータを前記データ線に送出するタイミング
    を示す信号とを有し、 前記アレイ制御部は、隣接するアレイ制御部より送出さ
    れたそのメモリセルアレイが活性化されているか否かを
    示す信号と前記バンクアドレスの少なくとも一部と行ア
    ドレスとメモリセルアレイを活性化するタイミングを示
    す信号とに基づき対応するメモリセルアレイのビット線
    とセンスアンプを接続してメモリセルのデータをセンス
    アンプに送出し、その後、前記バンクアドレスとカラム
    アドレスと前記センスアンプのデータをデータ線に送出
    するタイミングを示す信号に基づき任意のセンスアンプ
    を前記データ線に接続して前記センスアンプのデータを
    前記データ線に送出し、その後、前記バンクアドレスと
    メモリセルアレイをプリチャージ状態とするタイミング
    を示す信号に基づき対応するメモリセルアレイをプリチ
    ャージ状態にすることを特徴とする請求項11記載の半
    導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 前記センスアンプのデータを前記デー
    タ線に送出するタイミングを示す信号は、外部クロック
    信号と同期していることを特徴とする請求項14乃至1
    5記載の半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 互いに異なるバンクアドレスを有する
    少なくとも3つのメモリセルアレイと、前記各メモリセ
    ルアレイと接続される複数のデータ線と、前記各メモリ
    セルアレイにそれぞれ設けられ、アレイ制御信号に応じ
    て前記メモリセルアレイを制御するアレイ制御部とを有
    する、少なくとも2つのブロックを具備し、 前記アレイ制御信号は、前記アレイ制御信号に基づき対
    応するメモリセルアレイのデータを前記データ線に送出
    することを特徴とする半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 互いに異なるバンクアドレスを有する
    少なくとも3つのメモリセルアレイと、前記各メモリセ
    ルアレイと接続される複数のデータ線とを有する、少な
    くとも2つのブロックと、 前記少なくとも2つのブロック相互間に配置され、アレ
    イ制御信号に応じて前記各ブロックのメモリセルアレイ
    を制御するアレイ制御部とを具備し、 前記アレイ制御部は、前記アレイ制御信号に基づき前記
    各ブロックのメモリセルアレイのデータを前記データ線
    に送出することを特徴とする半導体記憶装置。
  19. 【請求項19】 互いに異なるバンクアドレスを有する
    少なくとも3つのメモリセルアレイと、前記各メモリセ
    ルアレイと接続される複数のデータ線とを有する、少な
    くとも2つのブロックと、 前記少なくとも2つのブロック相互間に配置され、アレ
    イ制御信号に応じて前記各ブロックのメモリセルアレイ
    を制御するアレイ制御部とを具備し、 前記アレイ制御部は、前記アレイ制御信号に基づき一方
    のブロックのメモリセルアレイのデータを前記データ線
    に送出することを特徴とする半導体記憶装置。
  20. 【請求項20】 前記アレイ制御信号は全てのブロック
    に共通であることを特徴とする請求項17乃至19記載
    の半導体記憶装置。
  21. 【請求項21】 前記メモリセルアレイに設けられたビ
    ット線のデータを増幅するセンスアンプを有することを
    特徴とする請求項17乃至19記載の半導体記憶装置。
  22. 【請求項22】 前記アレイ制御部は、前記対応するメ
    モリセルアレイの選択されたビット線と前記センスアン
    プとを接続し、前記ビット線のデータを前記センスアン
    プに送出させ、さらに、前記センスアンプはプリチャー
    ジされるまで、前記データを保持することを特徴とする
    請求項21記載の半導体記憶装置。
  23. 【請求項23】 前記アレイ制御部は、前記センスアン
    プのデータを前記データ線に送出するタイミングを示す
    信号を有し、全てのアレイ制御部における前記タイミン
    グを示す信号は、互いに同期されていることを特徴とす
    る請求項21記載の半導体記憶装置。
  24. 【請求項24】 前記各ブロックに対応してそれぞれ設
    けられ、前記各ブロックのデータ線の数より少ない数の
    データバスと、 前記各ブロックに設けられ、前記データ線のうちから前
    記データバスに接続するデータ線を選択するデコーダを
    具備することを特徴とする請求項17記載の半導体記憶
    装置。
  25. 【請求項25】 前記各ブロックに共有され、前記各ブ
    ロックのデータ線の数より少ない数のデータバスと、 前記各ブロックに対応してそれぞれ設けられ、前記デー
    タ線のうちから前記データバスに接続するデコーダを具
    備することを特徴とする請求項18記載の半導体記憶装
    置。
  26. 【請求項26】 前記各ブロックに対応してそれぞれ設
    けられ、前記各ブロックのデータ線の数より少ない数の
    データバスと、 前記各ブロックに設けられ、前記データ線のうちから前
    記データバスに接続するデータ線を選択するデコーダを
    具備することを特徴とする請求項19記載の半導体記憶
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0814985B2 (ja) * 1989-06-06 1996-02-14 富士通株式会社 半導体記憶装置
JP2962080B2 (ja) * 1991-12-27 1999-10-12 日本電気株式会社 ランダムアクセスメモリ
JPH0786425A (ja) * 1993-06-30 1995-03-31 Hitachi Ltd ダイナミック型ram
JP3135795B2 (ja) * 1994-09-22 2001-02-19 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社 ダイナミック型メモリ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982698A (en) * 1998-07-14 1999-11-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Multi-bank system semiconductor memory device capable of operating at high speed

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