JPH1021684A - 同期型半導体記憶装置 - Google Patents

同期型半導体記憶装置

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JPH1021684A
JPH1021684A JP8176591A JP17659196A JPH1021684A JP H1021684 A JPH1021684 A JP H1021684A JP 8176591 A JP8176591 A JP 8176591A JP 17659196 A JP17659196 A JP 17659196A JP H1021684 A JPH1021684 A JP H1021684A
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JP
Japan
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input
data
clock signal
signal
internal clock
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Application number
JP8176591A
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English (en)
Inventor
Takeshi Araki
岳史 荒木
Yasuhiro Konishi
康弘 小西
Hisashi Iwamoto
久 岩本
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
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    • G11C7/22Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management 
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
    • G11C7/10Input/output [I/O] data interface arrangements, e.g. I/O data control circuits, I/O data buffers
    • 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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Abstract

(57)【要約】 【課題】 より高速かつ正確な動作を実現する同期型半
導体記憶装置(SDRAM)を提供する。 【解決手段】 入力ラッチ回路8とパッド20,32と
の間にそれぞれ遅延回路28,36を備える。このよう
な構成により、パッド10,20,32のそれぞれに与
えられる外部入力信号ext.A,ext.B,ex
t.Cに関し、パッド10,20,32から入力ラッチ
回路8への伝達における遅延時間を揃え、スキューをな
くすことによって、SDRAMの一層の高速化などを図
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体記憶装置
に関し、さらに詳しくは、クロック信号に同期して動作
する同期型半導体記憶装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】主記憶として用いられるダイナミックラ
ンダムアクセスメモリ(DRAM)は、その動作が高速
化されてきてはいるものの、依然マイクロプロセッサ
(MPU)の動作速度に追随することができない。この
ため、DRAMのアクセスタイムおよびサイクルタイム
がいわゆるボトルネックとなり、システム全体の性能が
低下する。そこで、近年高速MPUのための主記憶とし
てクロック信号に同期して動作するシンクロナスDRA
M(以下、「SDRAM」または「同期型半導体記憶装
置」ともいう。)が提案されている。
【0003】SDRAMにおいては高速でアクセスする
ために、システムクロック信号に同期して連続したたと
えば8ビットの連続ビット(1つのデータ入出力端子に
ついて)に高速アクセスする仕様が提案されている。
【0004】図15は、上記連続アクセスの仕様を満た
すSDRAMの標準的な動作を説明するためのタイミン
グ図であり、データ入出力端子DQ0ないしDQ7の8
ビットのデータ(バイトデータ)の入力および出力が可
能なSDRAMにおいて、連続して8ビットのデータ
(8×8の合計64ビット)を書込または読出す動作を
示す。
【0005】この図15に示すように、SDRAMにお
いては、たとえばシステムクロックである図15(a)
に示される外部からのクロック信号CLKの立上がりエ
ッジで、図15(b),(c),(d),(f)にそれ
ぞれ示される外部からの制御信号、すなわちチップセレ
クト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号/RA
S、コラムアドレスストローブ信号/CAS、アドレス
信号Add.などが取込まれる。ここで、図15(f)
に示されるアドレス信号Add.は行アドレス信号Xと
列アドレス信号Yとが時分割的に多重化されて与えられ
る。また、図15(b)に示されるチップセレクト信号
/CSおよび図15(c)に示されるロウアドレススト
ローブ信号/RASが、図15(a)に示されるクロッ
ク信号CLKの立上がりエッジにおいて活性状態の
“L”レベルであり、図15(d)に示されるコラムア
ドレスストローブ信号/CASおよび図15(e)に示
されるライトイネーブル信号/WEが“H”レベルであ
れば、図15(f)に示されるように、そのときのアド
レス信号Add.が行アドレス信号Xaとして取込まれ
る。
【0006】また、チップセレクト信号/CSおよびコ
ラムアドレスストローブ信号/CASがクロック信号C
LKの立上がりエッジにおいて活性状態の“L”レベル
であれば、図15(f)に示されるように、そのときの
アドレス信号Add.が列アドレスYbとして取込まれ
る。
【0007】ここで取込まれた行アドレス信号Xaおよ
び列アドレス信号Ybに従ってSDRAM内において対
応する行および列の選択動作が実施される。そして、図
15(h)に示されるようにCASレイテンシ(この場
合3クロックサイクル)が経過した後、最初の8ビット
データQが出力される。以降、クロック信号CLKの立
上がりに応答してデータが出力される。このとき、連続
して読出されるビット数をバースト長と呼び、図15に
はバースト長が8の場合が示される。
【0008】一方、書込動作時においては、行アドレス
信号Xcの取込はデータ読出時と同様である。そして、
クロック信号CLKの立上がりエッジにおいて、チップ
セレクト信号/CSおよびコラムアドレスストローブ信
号/CAS、ライトイネーブル信号/WEがともに活性
状態の“L”レベルであれば、列アドレス信号Ydが取
込まれ、そのとき与えられていたデータd0が最初の書
込データとして取込まれる。このようにSDRAM内部
においては、ロウアドレスストローブ信号/RASおよ
びコラムアドレスストローブ信号/CASの立下がりに
応答して行および列選択動作が実行される。そして、ク
ロック信号CLKに同期して順次入力データd1からd
7が取込まれ、順次メモリセルにこの入力データが書込
まれる。
【0009】このように、従来のDRAMにおけるロウ
アドレスストローブ信号/RASおよびコラムアドレス
ストローブ信号/CASという外部制御信号に同期して
アドレス信号および入力データなどを取込んで動作させ
る方式と異なり、SDRAMにおいては、外部から与え
られるたとえばシステムクロックであるクロック信号C
LKの立上がりエッジでロウアドレスストローブ信号/
RAS、コラムアドレスストローブ信号/CAS、アド
レス信号Add.および入力データなどの外部信号を取
込む。
【0010】SDRAMには、さらに複数バンクという
概念が導入されている。これは、内部のメモリアレイを
複数個に分割して考え、ワード線を活性化しセンスアン
プを動作させることによるバンクの活性化と、プリチャ
ージなどをほぼ独立に行なえるというものである。
【0011】DRAMでは、アクセスを行なう前に必ず
プリチャージを行なわなければならないが、これがサイ
クルタイムをアクセスタイムのほぼ2倍にしている原因
である。
【0012】ところが、内部を複数バンクにすると、た
とえば1番目のバンクでアクセスしている間に2番目の
バンクをプリチャージしておけば、その2番目のバンク
ではプリチャージ時間なしでアクセスすることができ
る。このようにして、1番目と2番目のバンクに対し
て、交互にアクセスとプリチャージを行なうことによ
り、プリチャージによるロスタイムを排除することが可
能になる。これは、従来外部で行なっていたインタリー
ブという方法を、DRAM内部に取込んだということが
できる。
【0013】SDRAMにおいては、上記のように、外
部から与えられるクロック信号CLKの立上がりエッジ
でロウアドレスストローブ信号/RAS、コラムアドレ
スストローブ信号/CAS、アドレス信号Add.およ
び入力データなどの外部信号を取込む。
【0014】図16は、従来の同期型半導体記憶装置の
構成を示すレイアウト図である。図16に示されるよう
に、外部クロックパッド2に供給された外部クロック信
号ext.CLKは、クロックバッファ4でバッファリ
ングされ、内部クロック信号int.CLKが生成され
る。そして、この内部クロック信号int.CLKをト
リガにして、入力バッファ12,22,34でバッファ
リングされ外部入力信号ext.A,ext.B,ex
t.Cから生成された内部入力信号が入力ラッチ回路8
にラッチされる。
【0015】この場合、外部入力信号ext.A,ex
t.B,ext.Cを内部信号として使用するにはバッ
ファリングする必要があるため、図16に示されるよう
に、各外部入力信号ext.A,ext.B,ext.
Cをそれぞれ外部から取込むための入力バッファ12,
22,34が対応するパッドの近傍に配置される。さら
に、内部クロック信号int.CLKが入力ラッチ回路
8へ伝達される際の遅延を最小限に抑えるために、入力
ラッチ回路8は、クロックバッファ4近傍のチップ中央
部にまとめて配置されている。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図16
に示されるような回路配置の場合、入力ラッチ回路8に
入力される内部クロック信号int.CLKの遅延は改
善されるが、パッド近傍に配置された各入力バッファ1
2,22,34から入力ラッチ回路8までの配線の寄生
抵抗および寄生容量による遅延(以下、単に「配線遅
延」ともいう。)が問題となる。
【0017】図17は、この遅延の問題を説明するため
のタイミング図である。図17は、図16に示される従
来の同期型半導体記憶装置に外部から与えられる信号の
時間的な関係を示す。
【0018】図17(a)に示される外部クロック信号
ext.CLKの立上がりエッジ(時刻T)に対応し
て、図17(b),(c),(d)に示される外部信号
ext.A,ext.B,ext.Cが内部に取込まれ
る。ここで、セットアップタイムとは、時刻Tでデータ
を正常に取込むために前もって入力パッドに与えておく
必要のある最長時間をいい、ホールドタイムとは時刻T
でデータの正常な取込をするために入力パッドに与え続
ける最長時間をいう。
【0019】各外部入力信号が供給されるパッドから入
力ラッチ回路8までの距離関係は図16に示される。外
部入力信号ext.A,ext.B,ext.Cが入力
され、対応する各入力バッファ12,22,34でバッ
ファリングされて、内部入力信号int.A,int.
B,int.Cが生成され入力ラッチ回路8に入力され
る。このとき、配線遅延の違いによりスキューが生じて
しまい、内部入力信号int.C,int.B,in
t.Aの順に入力ラッチ回路8に入力されることにな
る。これらの内部入力信号int.A,int.B,i
nt.Cは外部クロック信号ext.CLKをクロック
バッファ4でバッファリングした内部クロック信号in
t.CLKの立上がりエッジで入力ラッチ回路8にラッ
チされる。
【0020】したがって、各内部入力信号int.A,
int.B,int.C間のスキューにより、セットア
ップタイムおよびホールドタイムにそれぞれ違いが生じ
る。
【0021】すなわち、図17(b),(d)に示すよ
うに、セットアップタイムは配線遅延の最も大きい外部
入力信号ext.A、ホールドタイムは配線遅延の最も
小さい外部入力信号ext.Cに律速されることにな
る。これにより、セットアップタイムとホールドタイム
の和で定義されるウィンドウ幅が広くなり、高速動作を
目的とするSDRAMにおいてはその高速化の妨げとな
る。
【0022】このように、従来のSDRAMにおいて
は、内部クロック信号int.CLKの配線による遅延
を最小限に抑えるために、入力ラッチ回路8をクロック
バッファ4近傍のチップ中央部に配置した場合、配線遅
延の違いにより各内部入力信号int.A,int.
B,int.C間にスキューが生じ、ウィンドウ幅が広
くなるという問題点があった。
【0023】本発明は、上記のような問題を解決するた
めになされたもので、信号のスキューをなくし高速動作
が実現可能な同期型半導体記憶装置を提供することを目
的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る同期型半
導体記憶装置は、クロック信号に同期して動作するもの
であって、外部から取込んだ外部クロック信号に応答し
て内部クロック信号を発生させる内部クロック信号発生
手段と、内部クロック信号発生手段に配線の長さを異に
して接続され、内部クロック信号に応答してデータを出
力する複数の出力バッファと、遅延手段とを備える。こ
こで、遅延手段は、複数の出力バッファのうち少なくと
も1つの出力バッファと内部クロック信号発生手段との
間に接続され、内部クロック信号発生手段で発生された
内部クロック信号が複数の出力バッファに同時に伝達さ
れるよう内部クロック信号を遅延させるものである。
【0025】請求項2に係る同期型半導体記憶装置は、
クロック信号に同期して動作するものであって、外部か
ら取込んだ外部クロック信号をバッファリングして内部
クロック信号を生成するクロックバッファリング手段
と、外部から取込んだコントロール信号またはアドレス
信号をバッファリングして対応する内部制御信号を生成
する入力バッファリング手段と、外部から取込んだデー
タをバッファリングするデータバッファリング手段と、
前記クロックバッファリング手段の近傍に配置され内部
クロック信号に応答して前記コントロール信号または前
記アドレス信号またはデータバッファリング手段でバッ
ファリングされたデータをラッチするラッチ手段と、遅
延手段を備える。ここで、遅延手段は、データバッファ
リング手段とラッチ手段の間に接続され、データバッフ
ァリング手段でバッファリングされたデータを、内部制
御信号が入力バッファリング手段からラッチ手段に伝達
される間に遅延する時間よりも長い時間遅延させるもの
である。
【0026】請求項3に係る同期型半導体記憶装置は、
請求項2に記載の同期型半導体記憶装置であって、数チ
ップ単位で1つのモジュール基板上に配置されることに
よってメモリモジュールとして使用されるものであり、
モジュール基板上の入出力データピンに接続される入出
力端子と、モジュール基板上のコントロール信号入力ピ
ンまたはアドレス信号入力ピンに接続され上記入出力端
子よりも数の多い入力端子とをさらに備えるものであ
る。
【0027】請求項4に係る同期型半導体記憶装置は、
請求項3に記載の同期型半導体記憶装置であって、その
遅延手段は、コントロール信号またはアドレス信号がそ
れぞれコントロール信号入力ピンまたはアドレス信号入
力ピンから入力端子に伝達される間に遅延する時間と、
外部から取込んだデータが入出力データピンから入出力
端子に伝達される間に遅延する時間の差だけデータバッ
ファリング手段でバッファリングされたデータを遅延さ
せるものである。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同
一または相当部分を示す。
【0029】[実施の形態1]図1は、本発明の実施の
形態1に係る同期型半導体記憶装置の構成を示す図であ
る。
【0030】図1に示されるように、この同期型半導体
記憶装置は、外部入力信号ext.A,ext.B,e
xt.Cを取込むパッド10,20,32と、外部入力
信号ext.A,ext.B,ext.Cをバッファリ
ングして内部入力信号int.A,int.B,in
t.Cを出力する入力バッファ12,22,34と、寄
生抵抗14,24と、寄生容量16,26と、入力ラッ
チ回路8と、入力バッファ22と入力ラッチ回路8との
間に接続される遅延回路28と、入力バッファ34と入
力ラッチ回路8との間に接続される遅延回路36とを備
える。
【0031】ここでパッド10,20,32から入力ラ
ッチ回路8までの配線が最も長い外部入力信号ext.
Aに関しては他の外部入力信号ext.B,ext.C
に比べて配線による寄生抵抗14および寄生容量16が
大きく、パッド10から入力ラッチ回路8への伝達にお
ける遅延が大きい。これにより、各内部入力信号in
t.A,int.B,int.C間にスキューが生じ
る。そこで、本発明においては、すべての内部入力信号
int.A,int.B,int.Cの遅延を配線遅延
が最も大きい信号に合わせて各内部入力信号int.
A,int.B,int.C間のスキューをなくすよう
にする。
【0032】つまり外部入力信号ext.B,ext.
Cに関しては寄生抵抗14,24および寄生容量16,
26の大きさに応じて遅延回路28,36を挿入して、
配線遅延の最も大きい外部入力信号ext.Aに関する
遅延に合わせる。たとえば、配線遅延が外部入力信号e
xt.Aよりも小さい外部入力信号ext.Bに関して
は遅延回路28を挿入し、配線遅延が最も小さい外部入
力信号ext.Cに関しては遅延回路11よりも遅延時
間が大きい遅延回路36を挿入する。
【0033】これにより、各外部入力信号ext.A,
ext.B,ext.C間のスキューがなくなり、ホー
ルドタイムを改善することができる。
【0034】図2は、この本実施の形態1に係る同期型
半導体記憶装置の動作を説明するためのタイミング図で
ある。なお、図2は外部から供給する信号相互間のタイ
ミングを示す。
【0035】ここで、図2(b),(c),(d)に示
されるように、上記のような遅延回路28,36を設け
れば外部から供給する各外部入力信号間のスキューがな
くなり、セットアップタイムとホールドタイムよりなる
ウィンドウ幅を狭くすることができ、この結果図2
(a)に示される外部クロック信号ext.CLKの周
波数を高くすることなどができて同期型半導体記憶装置
の動作の高速化を図ることができる。
【0036】また、さらには上記のようにウィンドウ幅
を狭くすることができることにより、外部から供給する
外部入力信号ext.A,ext.B,ext.Cのい
ずれに関してもデータ取込のためのマージンを十分に確
保することができるため、同期型半導体記憶装置のより
正確な動作を実現することができる。
【0037】[実施の形態2]図5は、本発明の実施の
形態2に係る同期型半導体記憶装置の構成を示す図であ
り、図3は、図5に示される回路のレイアウトを示す図
である。
【0038】SDRAMにおいては出力データに関して
も外部クロック信号ext.CLKをトリガとして出力
される。具体的には、外部クロック信号ext.CLK
から発生された出力用の内部クロック信号int.CL
KOにより内部データが出力バッファ42,44,46
に送られパッド41,43,45から出力される。この
場合図3に示されるように、出力バッファ42,44,
46は配線抵抗および配線容量によるデータの遅延、へ
たりなどを抑えるために入力バッファ12,22,34
と同様に対応する各パッド近傍に配置される。
【0039】また、出力用の内部クロック信号int.
CLKOは詳しくは内部クロック信号int.CLKを
もとに発生されるため、内部クロック信号int.CL
Kの配線遅延を抑える目的で、内部クロック信号(in
t.CLKO)発生回路40は外部クロック信号ex
t.CLKの入力のためのバッファ回路の隣に配置され
ている。しかし、このような回路配置の場合、内部クロ
ック信号(int.CLKO)発生回路40に入力され
る内部クロック信号int.CLKの配線遅延は抑えら
れるが、内部クロック信号(int.CLKO)発生回
路40からパッド41,43,45近傍に配置された各
出力バッファ42,44,46までの配線の寄生抵抗お
よび寄生容量が問題となり、内部クロック信号int.
CLKOのばらつきによる出力データのスキューが大き
くなる。
【0040】図4は、配線遅延による出力データのスキ
ューの悪化を説明するためのタイミング図である。ここ
で、図4(a)に示される外部クロック信号ext.C
LKの立上がり(時刻T1)に応答してデータを出力す
る場合のデータDQ.A,DQ.B,DQ.Cのスキュ
ーを考える。
【0041】内部クロック信号(int.CLKO)発
生回路40から各パッド41,43,45までの距離関
係は図3に示すとおりである。出力データDQ.A,D
Q.B,DQ.Cが各出力バッファ42,44,46の
前段まで送られ、内部クロック信号(int.CLK
O)の立上がりエッジで出力バッファ42,44,46
に送られデータが出力される。このとき内部クロック信
号int.CLKOの配線遅延の違いによりスキューが
生じ、データDQ.C、データDQ.B、データDQ.
Aの順に対応するパッド45、パッド43、パッド41
から出力されることになる。したがって各データDQ.
A,DQ.B,DQ.Cごとのアクセスタイムおよびホ
ールドタイムに違いが生じる。すなわち、図4に示され
るように、時刻TにデータDQ.A,DQ.B,DQ.
Cが外部の回路に取込まれる場合に、アクセスタイム
(データ出力のための外部クロック信号ext.CLK
の立上がりから所望のデータが出力されるまでの時間)
は配線遅延の最も大きいデータDQ.A、データのホー
ルドタイムは配線遅延の最も小さいデータDQ.Cに律
速されることになる。これにより、SDRAMを組込ん
だシステムにおいては、SDRAMの出力データが入力
されるCPUなどの入力データのセットアップ/ホール
ドタイムのウィンドウ幅が狭くなりスキューが大きいた
め、システムクロックのサイクルを短くできず、システ
ムの高速化の妨げとなる。そこで、図5に示されるよう
な回路を用いる。図5に示されるように、内部クロック
信号(int.CLKO)発生回路40から出力バッフ
ァ42,44,46までの配線が最も長いデータDQ.
Aに関しては、他のデータDQ.B,DQ.Cに比べて
内部クロック信号int.CLKOの配線による寄生抵
抗および寄生容量が大きく、遅延時間が大きい。そのた
めデータDQ.Aが出力されるのが遅くなり、出力され
るデータDQ.A,DQ.B,DQ.C間にスキューが
生じる。そこで、本実施の形態においては各出力バッフ
ァ42,44,46に入力される内部クロック信号in
t.CLKOの遅延を配線遅延が最も大きいものに合わ
せて、それにより各出力データDQ.A,DQ.B,D
Q.C間のスキューをなくすようにする。つまり、デー
タDQ.BおよびデータDQ.Cに関しては内部クロッ
ク信号int.CLKOの寄生抵抗50,51および寄
生容量52,53の大きさに応じて遅延回路54,56
を挿入して、配線遅延の最も大きいデータDQ.A用の
内部クロック信号int.CLKOに遅延を合わせる。
【0042】たとえば、配線遅延がデータDQ.A用の
内部クロック信号int.CLKOよりも小さいデータ
DQ.B用の内部クロック信号int.CLKOに関し
ては、内部クロック信号発生回路40と出力バッファ4
4との間に遅延回路54を挿入し、配線遅延が最も小さ
いデータDQ.C用の内部クロック信号int.CLK
Oに関しては遅延回路54よりも遅延時間が大きい遅延
回路56を内部クロック信号発生回路40と出力バッフ
ァ46との間に挿入する。
【0043】図6は、このような構成による同期型半導
体記憶装置の動作を説明するためのタイミング図であ
る。
【0044】図6に示されるように、各出力バッファ4
2,44,46前段に入力される内部クロック信号in
t.CLKOのスキューがなくなるため、出力される各
データDQ.A,DQ.B,DQ.C間のスキューもな
くなる。
【0045】以上より本実施の形態2に係るSDRAM
を組込んだシステムによれば、SDRAMの出力データ
が入力されるCPUなどの入力データのセットアップ/
ホールドタイムのウィンドウ幅を広くすることができ、
上記実施の形態1と同様に高速かつより正確なシステム
の動作を実現することができる。
【0046】[実施の形態3]図12は、本発明の実施
の形態3に係る同期型半導体記憶装置の構成を示す図で
あり、図7は、この図12に示される同期型半導体記憶
装置を使用したメモリモジュール(Dual Inline Memory
Module 、以下「DIMM」とも記す。)の構成を示す
図である。
【0047】通常、DRAMなどのメモリは、数チップ
単位(たとえば8チップ)のメモリモジュールとしてシ
ステムに組込まれる。図7に示されるように、モジュー
ル基板58上にSDRAMが数チップ(たとえば8チッ
プ)置かれ、その各々のSDRAMに入力される信号は
メモリコントローラ60によって制御される。メモリコ
ントローラ60から入力される各信号は、モジュール基
板58下部の入出力データピン68,69,73、コン
トロール信号・アドレス信号入力ピン70、クロック信
号入力ピン71,72から各チップ62〜64の入出力
端子65、入力端子66に入力される。具体的には、チ
ップセレクト信号/CS、ロウアドレスストローブ信号
/RAS、コラムアドレスストローブ信号/CASなど
のコントロール信号CTと、アドレス信号Add.に関
しては、全チップ62〜64に共通なものとしてメモリ
コントローラ60からコントロール信号・アドレス信号
入力ピン70に入力され、モジュール基板58上で各チ
ップ62〜64に分配される。一方、外部クロック信号
ext.CLKに関しては、その重要性から、クロック
信号CLKA,CLKBの2つの信号としてメモリコン
トローラ60からそれぞれクロック信号入力ピン71,
72に入力され、モジュール基板58上で各チップ62
〜64に分配される。一般的には、通常2〜4チップに
対して1つの外部クロック信号が割当てられ、図7にお
いては、クロック信号CLKA,CLKBがそれぞれ4
つのチップに割当てられることを示す。したがって、こ
のクロック信号CLKA,CLKBは、他の信号よりも
駆動力が大きい信号となっている。
【0048】また、他方において、入力されるデータに
関しては、各チップ62〜64に備えられる入出力端子
65ごとにメモリコントローラ60から入力される。し
かし、このような場合、負荷容量および配線抵抗の違い
から、コントロール信号CTあるいはアドレス信号Ad
d.と入力されるデータの間にスキューが生じてしま
い、入力信号のセットアップタイムが悪くなったり、所
望のデータが書込めなくなる。図8ないし図11は上記
のモジュール上における入力信号のスキューを示すタイ
ミング図であり、図8と図10はモジュール基板58上
の入出力データピン68,69,73、コントロール信
号・アドレス信号入力ピン70、クロック信号入力ピン
71,72に入力されるタイミングを示し、図9と図1
1は、モジュール基板58上に配置された各チップ62
〜64の入出力端子65または入力端子66に入力され
るタイミングを示す。
【0049】このモジュールにおいてはコントロール信
号CTおよびアドレス信号Add.の負荷容量および配
線抵抗が大きくなるため、それぞれの信号は、図8に示
されるタイミングで入出力データピン68,69,7
3、コントロール信号・アドレス信号入力ピン70、ク
ロック信号入力ピン71,72に入力された場合には図
9に示されるタイミングで各チップ62〜64の入出力
端子65または入力端子66に入力される。ここでたと
えば、8チップ構成のDIMMの場合、負荷容量はSD
RAM単体の8倍になり、モジュール基板58上の配線
もその分長くなって図9に示されるように配線遅延が大
きくなる。外部クロック信号ext.CLKに関して
は、8チップ構成の本実施の形態に係るDIMMの場
合、負荷容量はSDRAM単体の4倍になり、モジュー
ル基板58上の配線も少し長くなるが、その分大きな駆
動力を有する信号であるため、他の信号における配線容
量や配線抵抗を起因とする遅延時間に比して、その遅延
時間は無視できるレベルである。
【0050】一方、入力されるデータに関しては、各チ
ップ62〜64の近傍のモジュール下部の入出力データ
ピン68,69,73から各々の入出力端子65に入力
されるため、負荷容量はSDRAM単体の場合と同様で
あり、モジュール基板58上の配線も短く、信号の遅延
時間も短い。
【0051】したがって、各チップ62〜64において
は、入力される信号相互間のスキューが生じる。すなわ
ち、図8および図9に示されるように、各チップ62〜
64へは、遅延の大きいコントロール信号CTおよびア
ドレス信号Add.が外部クロック信号ext.CLK
および入力されるデータよりも遅れて入力されることに
なる。したがって各チップ62〜64における入力信号
間のスキューが大きくなり、所望のコマンドあるいはア
ドレスが認識されず、誤動作の原因となる。また、各チ
ップ62〜64において、入力される信号間のスキュー
を図11に示されるようになくそうとすると、DIMM
に入力させる信号のタイミングは、遅延を考慮して図1
0に示されるタイミングであることが必要となる。しか
しながら、この場合、DIMMのチップ62〜64への
入力におけるセットアップタイムは図10(b)に示さ
れるコントロール信号CTあるいはアドレス信号Ad
d.に、ホールドタイムは図10(c)に示されるデー
タのタイミングによって決定されることになる。これよ
り、DIMMにおける入力のセットアップタイム/ホー
ルドタイムのウィンドウ幅が広くなり、高速動作を目的
とするSDRAMにおいてその高速化の妨げとなる。
【0052】そこで、図12に示される同期型半導体記
憶装置が有用である。図12に示される同期型半導体記
憶装置においては、外部クロック信号ext.CLKお
よび入力されるデータはともに遅延が小さいため、入力
されるデータは外部クロック信号ext.CLKからク
ロックバッファ4を介して発生された内部クロック信号
int.CLKにより入力ラッチ回路8で正常にラッチ
される。しかし、コントロール信号CTおよびアドレス
信号Add.の入力ラッチ回路8でのラッチについては
負荷容量およびモジュール基板58上の配線抵抗により
遅延が大きくなるため、入力されるデータとの間にスキ
ューが生じる。そこで、本発明においては、外部クロッ
ク信号ext.CLKおよび入力されるデータの遅延を
コントロール信号CTおよびアドレス信号Add.の遅
延に合わせるために、クロックバッファ4と入力ラッチ
回路8との間に遅延回路74を、バッファ78と入力ラ
ッチ回路8との間に遅延回路79を接続する。
【0053】これにより、外部クロック信号ext.C
LKおよび入力されるデータの遅延が大きくなり、コン
トロール信号CTおよびアドレス信号Add.と遅延時
間が同じになる。すなわち、DIMMに図13に示され
るタイミングで入力された各信号は、入力ラッチ回路8
へ図14に示されるタイミングでラッチされる。
【0054】以上の実施の形態3に係る同期型半導体記
憶装置によれば、それぞれのチップ62〜64におい
て、入力される信号間のスキューがなくなり、セットア
ップタイム/ホールドタイムのウィンドウ幅を狭くする
ことができるため、モジュールとして使用される場合に
おいても、上記実施の形態1および2で記したと同様な
SDRAMのより高速かつより正確な動作が実現でき
る。
【0055】
【発明の効果】請求項1に係る同期型半導体記憶装置に
よれば、従来より高速かつ正確なデータの読出などの動
作を実現できる。
【0056】請求項2ないし4に係る同期型半導体記憶
装置によれば、モジュールとして使用される場合におい
ても、従来より高速かつ正確な動作を実現することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係る同期型半導体記
憶装置の構成を示す図である。
【図2】 図1に示される同期型半導体記憶装置の動作
を示すタイミング図である。
【図3】 本発明の実施の形態2に係る同期型半導体記
憶装置のレイアウトを示す図である。
【図4】 図3に示される同期型半導体記憶装置におい
て、出力データのスキューを説明するためのタイミング
図である。
【図5】 図3に示される同期型半導体記憶装置の具体
的構成を示す図である。
【図6】 図5に示される同期型半導体記憶装置の動作
を示すタイミング図である。
【図7】 本発明の実施の形態3に係る同期型半導体記
憶装置を組込んだDIMMの構成を示す図である。
【図8】 図7に示されるDIMMに入力される信号の
タイミングの1例を示す図である。
【図9】 図8に示されるタイミングでDIMMに入力
された信号がSDRAMに入力されるタイミングを示す
図である。
【図10】 図7に示されるDIMMに入力される信号
のタイミングの他の例を示す図である。
【図11】 図10に示されるタイミングでDIMMに
入力された信号がSDRAMに入力されるタイミングを
示す図である。
【図12】 本発明の実施の形態3に係る同期型半導体
記憶装置の構成を示す図である。
【図13】 図7に示されるDIMMに入力される信号
のタイミングを示す図である。
【図14】 図13に示されるタイミングで信号がDI
MMに入力されたときの図12に示されるSDRAMの
動作を示すタイミング図である。
【図15】 SDRAMの標準的な動作を示すタイミン
グ図である。
【図16】 従来のSDRAMのレイアウトを示す図で
ある。
【図17】 図16に示されるSDRAMに入力される
信号のスキューを示すタイミング図である。
【符号の説明】
4 クロックバッファ、8 入力ラッチ回路、40 内
部クロック信号発生回路、42,44,46 出力バッ
ファ、54,56,74,79 遅延回路、58 モジ
ュール基板、62,63,64 チップ、65 入出力
端子、66 入力端子、68,69,73 入出力デー
タピン、70 コントロール信号・アドレス信号入力ピ
ン、76 入力バッファ、78 バッファ、CT コン
トロール信号、Add. アドレス信号。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号に同期して動作する同期型
    半導体記憶装置であって、 外部から取込んだ外部クロック信号に応答して内部クロ
    ック信号を発生させる内部クロック信号発生手段と、 前記内部クロック信号発生手段に配線の長さを異にして
    接続され、前記内部クロック信号に応答してデータを出
    力する複数の出力バッファと、 前記複数の出力バッファのうち少なくとも1つの出力バ
    ッファと前記内部クロック信号発生手段との間に接続さ
    れ、前記内部クロック信号発生手段で発生された前記内
    部クロック信号が前記複数の出力バッファに同時に伝達
    されるよう前記内部クロック信号を遅延させる遅延手段
    とを備える同期型半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 クロック信号に同期して動作する同期型
    半導体記憶装置であって、 外部から取込んだ外部クロック信号をバッファリングし
    て内部クロック信号を生成するクロックバッファリング
    手段と、 外部から取込んだコントロール信号またはアドレス信号
    をバッファリングして対応する内部制御信号を生成する
    入力バッファリング手段と、 外部から取込んだデータをバッファリングするデータバ
    ッファリング手段と、 前記クロックバッファリング手段の近傍に配置され、前
    記内部クロック信号に応答して前記コントロール信号ま
    たは前記アドレス信号または前記データバッファリング
    手段でバッファリングされたデータをラッチするラッチ
    手段と、 前記データバッファリング手段と前記ラッチ手段の間に
    接続され、前記データバッファリング手段でバッファリ
    ングされたデータを、前記内部制御信号が前記入力バッ
    ファリング手段から前記ラッチ手段に伝達される間に遅
    延する時間よりも長い時間遅延させる遅延手段を備える
    同期型半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記同期型半導体記憶装置は、数チップ
    単位で1つのモジュール基板上に配置されることによっ
    てメモリモジュールとして使用されるものであって、 前記モジュール基板上の入出力データピンに接続される
    入出力端子と、 前記モジュール基板上のコントロール信号入力ピンまた
    はアドレス信号入力ピンに接続され、前記入出力端子よ
    りも数の多い入力端子とをさらに備える請求項2に記載
    の同期型半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記遅延手段は、前記コントロール信号
    または前記アドレス信号がそれぞれ前記コントロール信
    号入力ピンまたは前記アドレス信号入力ピンから前記入
    力端子に伝達される間に遅延する時間と、前記外部から
    取込んだデータが前記入出力データピンから前記入出力
    端子に伝達される間に遅延する時間の差だけ前記データ
    バッファリング手段でバッファリングされたデータを遅
    延させる請求項3に記載の同期型半導体記憶装置。
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