JPH11126483A - 省電力同期回路及びそれを有する半導体記憶装置 - Google Patents

省電力同期回路及びそれを有する半導体記憶装置

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JPH11126483A
JPH11126483A JP9287223A JP28722397A JPH11126483A JP H11126483 A JPH11126483 A JP H11126483A JP 9287223 A JP9287223 A JP 9287223A JP 28722397 A JP28722397 A JP 28722397A JP H11126483 A JPH11126483 A JP H11126483A
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signal
transition
synchronization signal
write
circuit
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JP9287223A
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Kazuto Koyou
和人 古用
Tamiji Akita
民司 穐田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】同じ読み出し動作、同じ書き込み動作を繰り返
すことによる無駄な電力消費をなくす。 【解決手段】複数のメモリセルを有し、少なくとも複数
のアドレス信号と書き込み読み出し制御信号と書き込み
データ信号と同期信号とを供給される半導体記憶装置に
おいて、メモリセルからのデータを検出するセンスアン
プ600と、複数のアドレス信号A0 〜A3 と書き込み
読み出し制御信号WEとの遷移を検出しいずれかの遷移
発生を示す遷移検出信号51を生成する遷移検出回路5
0と、遷移検出信号が前記遷移発生を示す時に同期信号
40に応答してセンスアンプ600に読み出し同期信号
61,63を供給し、遷移検出信号51が前記遷移発生
を示さない時に同期信号40にかかわらずセンスアンプ
600に読み出し同期信号61,63を供給しない内部
同期信号発生回路60とを有し、センスアンプ600は
読み出し同期信号61,63に応答して動作することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、供給される同期信
号に応答して所定の動作を行う同期回路に関し、供給さ
れる複数の信号の遷移が発生しない時は、内部同期信号
が与えられない同期回路及びかかる同期回路を有する半
導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】同期型の半導体記憶装置は、外部から供
給されるクロックなどの同期信号に応答して、アドレス
信号やその他制御信号をラッチする入力回路や、メモリ
セルのデータを検出するセンスアンプ、メモリセルへの
データの書き込みを行う書き込みアンプ等を有し、高速
動作が可能である。
【0003】かかる同期信号を利用することで、例えば
アドレス信号がスキューを有する場合でも、アドレス信
号が確定してから入力動作ができるので入力回路の無駄
をなくすことができ、また、アドレス信号の確定期間を
短くできる。或いは、センスアンプを同期信号に応答し
て動作させることで、システム側は読み出されたデータ
出力の取り込みを高速に行うことができる。更に、書き
込みアンプを同期信号に応答して動作させることで、書
き込みデータ信号の確定期間を短くすることができる。
従って、同期信号による動作はメモリの高速化に欠かせ
ない方式である。
【0004】或いは、メモリに限定されずに供給される
同期信号に応答して供給される複数の入力信号に応じた
動作を行う同期回路の場合でも、同じである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
同期型のメモリや同期回路の場合、本来応答すべき入力
信号に変化がない場合でも、供給される同期信号に応答
して所定の動作を行う為に、無駄に電力を消費する。
【0006】例えば、メモリにおけるセンスアンプは、
アドレス信号に変化がなく且つ同じ読み出し状態の場
合、読み出すべきメモリのデータは同じであっても、同
期型のメモリでは同期信号に応答してメモリのデータの
検出を行う。かかるセンスアンプの動作は、同じ動作を
単に繰り返すに過ぎず無駄な電力消費を招く。
【0007】また、メモリにおける書き込みアンプは、
アドレス信号に変化がなく書き込みデータにも変化がな
く且つ同じ書き込み状態の場合、書き込むべきメモリへ
の書き込み動作は終了しているにもかかわらず、同期型
のメモリでは同期信号に応答して書き込み動作を行う。
かかる書き込みアンプの動作は、既に終了している書き
込み動作を無駄に繰り返すだけであり、無駄な電力消費
を招く。
【0008】そこで、本発明の目的は、同期信号に応答
して動作する同期回路の無駄な電力消費をなくした同期
回路を提供することにある。
【0009】更に、本発明の目的は、同期信号に応答し
て動作するセンスアンプの無駄な電力消費をなくした半
導体記憶装置を提供することにある。
【0010】更に、本発明の目的は、同期信号に応答し
て動作する書き込みアンプの無駄な電力消費をなくした
半導体記憶装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明は、複数の入力信号と同期信号とを供給さ
れ、前記同期信号に同期して、前記入力信号に応じた所
定の動作を行う同期回路において、前記複数の入力信号
の遷移をそれぞれ検出し当該遷移が発生したことを示す
遷移検出信号を生成する遷移検出回路と、前記遷移検出
信号が前記遷移発生を示す時に前記同期信号に応答して
前記同期回路に内部同期信号を供給し、前記遷移検出信
号が前記遷移発生を示さない時に前記同期信号にかかわ
らず前記同期回路に前記内部同期信号を供給しない内部
同期信号発生回路とを有することを特徴とする。
【0012】上記の発明によれば、不必要な同じ動作に
伴う電力消費をなくすことができる。
【0013】更に、上記の目的を達成する為に、第2の
発明は、複数のメモリセルを有し、少なくとも複数のア
ドレス信号と書き込み読み出し制御信号と書き込みデー
タ信号と同期信号とを供給される半導体記憶装置におい
て、前記メモリセルからのデータを検出するセンスアン
プと、前記複数のアドレス信号と書き込み読み出し制御
信号との遷移を検出しいずれかの該遷移発生を示す遷移
検出信号を生成する遷移検出回路と、前記遷移検出信号
が前記遷移発生を示す時に前記同期信号に応答して前記
センスアンプに読み出し同期信号を供給し、前記遷移検
出信号が前記遷移発生を示さない時に前記同期信号にか
かわらず前記センスアンプに前記読み出し同期信号を供
給しない内部同期信号発生回路とを有し、前記センスア
ンプは前記読み出し同期信号に応答して動作することを
特徴とする。
【0014】上記の発明によれば、無駄な読み出し動作
に伴うセンスアンプの動作をなくし、消費電力を削減す
ることができる。
【0015】更に、上記の目的を達成する為に、第3の
発明は、複数のメモリセルを有し、少なくとも複数のア
ドレス信号と書き込み読み出し制御信号と書き込みデー
タ信号と同期信号とを供給される半導体記憶装置におい
て、前記書き込みデータ信号に応答して前記メモリセル
に接続されたバス線対を駆動する書き込みアンプと、前
記複数のアドレス信号と、書き込みデータ信号と、書き
込み読み出し制御信号との遷移を検出しいずれかの該遷
移発生を示す遷移検出信号を生成する遷移検出回路と、
前記遷移検出信号が前記遷移発生を示す時に前記同期信
号に応答して前記書き込みアンプに内部同期信号を供給
し、前記遷移検出信号が前記遷移発生を示さない時に前
記同期信号にかかわらず前記書き込みアンプに前記内部
同期信号を供給しない内部同期信号発生回路とを有し、
前記書き込みアンプは前記内部同期信号に応答して前記
バス線対を駆動し、前記内部同期信号が与えられない時
に該駆動を行わないことを特徴とする上記の発明によれ
ば、無駄な書き込み動作に伴う書き込みアンプの動作を
なくし、消費電力を削減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。しかしながら、本発明の技
術的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。
【0017】図1は、本発明の原理説明図である。この
例では、同期回路30は、複数の入力信号a0〜anを
供給され、内部同期信号61に同期して所定の動作を行
う。内部同期信号61は、外部から供給される同期信号
40に応答して内部同期信号発生回路60により生成さ
れる。更に、遷移検出回路50は、複数の入力信号a0
〜anの遷移を検出し、いずれかの入力信号に遷移が発
生した時に遷移検出信号51を内部同期信号発生回路6
0に与える。内部同期信号発生回路60は、遷移検出信
号51により遷移発生が検出される時は、上記の通り同
期信号40に応答して同期信号40から所定のタイミン
グで内部同期信号61を生成する。また、内部同期信号
発生回路60は、遷移検出信号51により遷移発生が検
出されない時は、同期信号40にかかわらず内部同期信
号61を発生しない。
【0018】従って、同期回路30は、単に同期信号4
0に応答して所定の動作を行うのではなく、供給される
入力信号a0〜anのいずれかに遷移が発生して、以前
と異なる動作を行う必要がある場合に、内部同期信号6
1に応答して所定の動作を行う。そして、同期回路30
は、入力信号a0〜anが全て変化しない場合は、内部
同期信号61を与えられずに、上記所定の動作を無駄に
行うことはない。
【0019】図1に示された回路は、同期回路30の動
作が大きな電力の消費を伴う場合に有効である。遷移検
出回路50の動作に伴う電力消費に見合う程同期回路3
0の動作電力が大きい場合は、入力信号の遷移を検出す
る遷移検出回路50と内部同期信号発生回路60を設け
ることにより、従来よりも電力消費を節約することがで
きる。
【0020】図2は、本発明の実施の形態例の半導体記
憶装置の全体構成図である。この例では、4行4列のメ
モリセル領域300を有するスタティックRAMが示さ
れる。このSRAMにはシステム側からクロック同期信
号40が供給され、その同期信号40に応答してアドレ
ス信号A0 〜A3 が入力レジスタ100〜103にラッ
チされる。また、書き込み読み出し制御信号であるライ
トイネーブル信号WE及び書き込みデータDinも、同期
信号40に応答して入力レジスタ104,105にラッ
チされる。
【0021】更に、内部同期信号発生回路60は、シス
テム側から供給される同期信号40に応答して、所定の
タイミングの内部同期信号61〜63を生成し、書き込
みアンプ500及び読み出し用のセンスアンプ600に
それぞれ供給する。これらの書き込みアンプ500及び
センスアンプ600は、それらの内部同期信号61〜6
3に応答して、それぞれの動作を行う。
【0022】以上の様に、図2に示されれた同期型のS
RAMは、供給される同期信号40に応答して入力信号
を取り込み、同期信号40に応答して生成される内部同
期信号61〜62により、内部の書き込みアンプやセン
スアンプの動作タイミングを制御する。その結果、高速
動作を可能にする。
【0023】図2の例では、2ビットのアドレスA0
1 は、それぞれ反転、非反転信号110,120,1
11,121として、ローデコーダ200に供給され、
デコードされる。その結果、4本のワード線210〜2
13のいずれかが選択されて駆動される。同様に、2ビ
ットのアドレスA2 3 は、それぞれ,反転、非反転信
号112,122,113,123として、コラムデコ
ーダ201に供給され、デコードされる。その結果、4
つのビット線対310、311〜340、341のいず
れかが選択されて、対応するコラムトランスファゲート
が導通され、データバス線410,411に接続され
る。
【0024】読み出し用のセンスアンプ600は、セン
スアンプを活性化するセンスイネーブル内部同期信号6
1により活性化され、リセットを行うリセット内部同期
信号63によりデータバス線対410,411をイコラ
イズするなどのリセットが行われる。また、書き込み用
のセンスアンプ500には、入力レジスタ104にラッ
チされた書き込みイネーブル信号114、入力レジスタ
105にラッチされた書き込みデータ115、及び活性
化を行う同期信号62が供給される。
【0025】図2において、書き込みアンプ500とセ
ンスアンプ600とが、図1の発明の原理図で説明した
同期回路30に該当する。従って、遷移検出回路50
は、供給されるアドレス、ライトイネーブル信号、書き
込みデータ信号が遷移したか否かを検出する。より具体
的には、遷移検出回路50には、各入力信号の入力レジ
スタ100〜105の出力信号が供給される。
【0026】そして、遷移検出回路50は、アドレスと
ライトイネーブル信号WEとのいずれかが遷移したこと
を検出して読み出し遷移検出信号51を第1のレベルに
する。但し、ライトイネーブル信号WEが書き込み状態
(Lレベル)の時は、読み出し遷移検出信号51は第1
のレベルにはならない。また、遷移検出回路50は、ア
ドレスとライトイネーブル信号との全てが遷移しなかっ
たことを検出して読み出し遷移検出信号51を第2のレ
ベルにする。かかる読み出し遷移検出信号51の第1の
レベルに応答して、内部同期発生回路60は、センスイ
ネーブル内部同期信号61とリセット内部同期信号63
とをセンスアンプ600に供給する。また、読み出し遷
移検出信号51の第2のレベルに応答して、内部同期発
生回路60は、外部からの同期信号40にかかわらずセ
ンスイネーブル内部同期信号61とリセット内部同期信
号63とは生成しない。
【0027】遷移検出回路50は、アドレスとライトイ
ネーブル信号WEと書き込みデータ信号とのいずれかが
遷移したことを検出して書き込み遷移検出信号52を第
1のレベルにする。また、遷移検出回路50は、アドレ
スとライトイネーブル信号と書き込みデータの全てが遷
移しなかったことを検出して書き込み遷移検出信号52
を第2のレベルにする。かかる書き込み遷移検出信号5
2の第1のレベルに応答して、内部同期発生回路60
は、活性化を行う同期信号62を書き込みアンプ500
に供給する。また、書き込み遷移検出信号52の第2の
レベルに応答して、内部同期発生回路60は、外部から
の同期信号40にかかわらず活性化同期信号62は生成
しない。
【0028】図3は、半導体記憶装置の詳細回路図であ
る。図3には、1コラムのビット線対BL,/BLと、
それに接続されるデータバス線対DB,/DBとが示さ
れる。ワード線210とビット線対BL, /BLとの交
差位置には、メモリセルMCが設けられる。メモリセル
MCは、CMOS回路のSRAMセルであり、P型トラ
ンジスタP1,P2とN型トランジスタN3,N4から
なるラッチ回路と、ビット線対BL,/BLとの間に設
けられる選択トランジスタN5,N6とを有する。選択
トランジスタN5,N6のゲート電極は、ワード線21
0に接続される。
【0029】ビット線対BL,/BLには、ロードトラ
ンジスタとしてP型トランジスタP7,P8が設けら
れ、電源Vddに接続される。ビット線対BL,/BL
は、コラムトランスファーゲートであるトランジスタN
9,N10を介してデータバス線DB,/DBに接続さ
れる。データバス線対DB,/DBには、リセット回路
700、書き込みアンプ500及びセンスアンプ600
が接続される。リセット回路700は、P型トランジス
タP13,P14,P15を有し、リセット制御信号R
STを供給される。リセット制御信号RSTの立ち下が
りパルスに応答して、トランジスタP13〜P15が導
通して、データバス線対DB,/DBをイコライズする
と共に、電源電圧Vddレベルにプリチャージする。か
かるリセット動作は、書き込みと読み出しの前に行われ
る。
【0030】図3に示された半導体記憶装置において、
読み出し動作では、最初にリセット回路700によりビ
ット線対とデータバス線対とが電源電圧Vddレベルに
リセットされている状態から、ワード線210がHレベ
ルに駆動される。その結果、メモリセルMC内のラッチ
回路がビット線対BL,/Blに接続される。仮に、ト
ランジスタN3とP2が導通状態とすると、トランジス
タN3によりビット線BLが駆動され、ビット線BLの
レベルが低下する。ビット線/BLはリセットレベルを
維持する。
【0031】そこで、コラム選択信号220によりゲー
トN9,N10が導通し、そのレベル差がデータバス線
対DB,/DBに伝えられる。そこで、外部からの同期
信号40に応答して所定のタイミングで生成されるセン
スイネーブル信号SEに応答して、センスアンプ600
が活性化され、データバス線対DB,/DB間の電圧差
を検出し、増幅し、出力20に読み出しデータを出力す
る。そして、更にリセット制御信号RSTに応答して、
データバス線対DB,/DBがイコライズされ、Lレベ
ルに駆動された方のデータバス線が電源電圧レベルまで
駆動される。
【0032】図3に示された半導体記憶装置において、
書き込み動作では、最初のデータバス線対DB,/DB
の電源電圧のリセットレベルの状態から、内部同期信号
発生回路60により同期信号40から所定のタイミング
で生成される活性化信号62に応答し、書き込みアンプ
500が、書き込みデータ信号115に応じて、データ
バス線対DB,/DBのいずれか一方をLレベルに駆動
する。そして、コラムトランスファーゲートを介して接
続されたビット線対BL,/BLの一方がLレベルに駆
動され、メモリセルMCのラッチ状態を反転または維持
する。但し、ライトイネーブル信号114(WE)が読
み出し状態の時は、書き込みアンプ500は、活性化同
期信号62にかかわらず活性化されない。
【0033】図4は、センスアンプの一例を示す回路図
である。また、図5は、読み出し動作を示す信号波形図
である。このセンスアンプは、P型トランジスタP1
5,P16とN型トランジスタN17〜N19からなる
差動アンプである。P型トランジスタのゲートとドレイ
ン端子とが交差接続されて、ラッチ機能も有する。N型
トランジスタN19のゲートにはセンスイネーブル同期
信号61が印加される。また、差動アンプの出力OS,
/OS間には、リセット同期信号63により導通される
イコライズ用のN型トランジスタN20が設けられる。
また、N型トランジスタN17,N18のゲートにはデ
ータバス線対411,410が印加され、データバス線
対の電圧差が検出される。更に、差動アンプの出力O
S,/OSの出力をラッチするインバータ30,31か
らなるラッチ回路が設けられ、そのラッチ回路に出力端
子20が接続される。
【0034】書き込み読み出し制御信号WEがHレベル
の時に、読み出し動作が行われる。本実施の形態例にお
ける書き込み動作では、図5の読み出し動作に示される
通り、イコライズ用のトランジスタN20を導通させて
出力OS,/OSを同じレベルにし、その後イコライズ
用のトランジスタN20を非導通にし、センスイネーブ
ル同期信号61によりトランジスタN19を導通させ、
差動アンプを活性化し、データバス線DB,/DBの電
圧差を検出し、インバータ30,31からなるラッチ回
路に検出信号をラッチする。その後、センスイネーブル
同期信号61がLレベルになって差動アンプが非活性に
なっても、ラッチ回路により検出信号は保持される。
【0035】上記の読み出し動作では、Hレベルパルス
のリセット同期信号63が供給され、その後Hレベルパ
ルスのセンスイネーブル同期信号61が供給される。と
ころが、図5に示される通り、アドレスに変更がなく、
同じメモリに対する読み出し動作が行われると、リセッ
ト同期信号63により出力OS,/OSが一旦中間レベ
ルになり、センスイネーブル同期信号61に応答して再
度出力OS,/OSが電源Vddレベルとグランドレベ
ルに駆動される。従って、この2度目の読み出し動作に
おけるリセット動作と差動アンプの活性化動作とが無駄
である。
【0036】そこで、本実施の形態例では、図5中破線
で示される通り、外部から供給さえる書き込み読み出し
制御信号WEがHレベルのままであり、いずれのアドレ
スも遷移しなかった場合は、上記のリセット同期信号6
3とセンスイネーブル同期信号61のHパルス信号の生
成が禁止される。その結果、上記の2度目の読み出し動
作におけるリセット動作と差動アンプの活性化動作とを
なくすことができる。
【0037】図6は、センスアンプの他の例を示す回路
図である。また、図7は、その読み出し動作を示す信号
波形図である。このセンスアンプは、P型トランジスタ
P22,P23と、N型トランジスタN24〜N26を
有する。P型トランジスタP22,P23はカレントミ
ラー接続される負荷回路を構成する。N型トランジスタ
N24,N26には、データバス線対410,411が
印加され、データバス線対の電圧差が検出される。ま
た、トランジスタN26には、センスイネーブル同期信
号61が印加される。このセンスアンプは、差動アンプ
を構成するが、ラッチ機能は、インバータ30,31か
らなるラッチ回路で実現される。トランジスタN27,
P28からなるトランスファースイッチが、センスイネ
ーブル同期信号61により導通されることにより、ノー
ドn10の差動アンプが検出した読み出しデータがラッ
チ回路で保持される。
【0038】このセンスアンプによる読み出し動作は、
図7に示される通り、リセット状態ではP型トランジス
タP22,P23により、ノードn10はHレベルにあ
る。そこで、内部同期信号生成回路60により、外部同
期信号40から所定のタイミングでセンスイネーブル同
期信号61がHレベルに駆動されると、トランジスタN
26が導通して、センスアンプを活性化する。そして、
センスアンプがデータバス線410のHレベル/データ
バス線411のLレベルを検出して、ノードn10がL
レベルになると、そのレベルがインバータ30,31か
らなるラッチ回路によりラッチされ、出力20はHレベ
ルになる。
【0039】この状態で、トランジスタP22,P2
3,N24〜N26からなる差動アンプは、定常的に電
源電圧VddからグランドにトランジスタP23,N2
5,N26を介して貫通電流が流れている。そこで、従
来では、次のサイクルでアドレスA0 〜A3及び書き込
み読み出し制御信号WEに遷移が発生しないと、次の同
期信号40に応答して、センスイネーブル同期信号61
がHレベルに駆動される。その結果、差動アンプは上記
の貫通電流を再度流す。しかし、ラッチ回路30,31
により読み出しデータは保持されていて、次のサイクル
でもアドレスの遷移が発生しないことから、同じ読み出
しデータが検出され、同じデータがラッチされる。
【0040】そこで、本実施の形態例では、図7中破線
で示した通り、内部同期信号発生回路60は、アドレス
0 〜A3及び書き込み読み出し制御信号WEに遷移が
発生しない状態を読み出し遷移検出信号51のレベルか
ら検出し、外部同期信号40にかかわらず、センスイネ
ーブル内部同期信号61をHレベルに駆動しない。その
結果、センスアンプの差動アンプのトランジスタN26
が非導通となり、無駄な貫通電流が防止される。その結
果、ノードn10はHレベルに変化するが、トランスフ
ァーゲートN27,P28は非導通であるので、ラッチ
回路の状態は維持される。
【0041】図8は、書き込みアンプの回路図である。
また、図9は、書き込み動作の信号波形図である。図8
の書き込みアンプには、書き込みデータDin、書き込み
読みだし制御信号114(WE)と、内部同期信号発生
回路60により生成される活性化同期信号62とが供給
される。書き込みアンプは、P型トランジスタP32,
P33とN型トランジスタN34,N35を有する。ト
ランジスタP32,N34によりデータバス線411を
駆動するCMOSインバータが形成される。また、トラ
ンジスタP33,N35により、データバス線410を
駆動するCMOSインバータが形成される。これらのト
ランジスタのゲートには、NANDゲート36,37と
NORゲート38,39から駆動信号が供給される。
【0042】今仮に、ライトイネーブル信号114(W
E)がLレベルの書き込み状態にあるとする。そして、
書き込みデータDinがHレベルにあるとする。その時、
アドレスA0 〜A3 、ライトイネーブル信号WE、及び
書き込みデータのいずれかに遷移が発生すると、書き込
み遷移検出信号52の第1のレベルに応答して、内部同
期信号発生回路60から所定のタイミングで活性化同期
信号62がHレベルとなる。
【0043】その結果、ノードn21はHレベル、ノー
ドn22がLレベル、ノードn23がLレベル、ノード
n24がHレベルとなる。したがって、トランジスタN
34とP33とが導通し、データバス線411をLレベ
ルに、データバス線410をHレベルにそれぞれ駆動す
る。
【0044】書き込みデータDinがLレベルにある場合
は、ノードn21はLレベル、ノードn22がHレベ
ル、ノードn23がHレベル、ノードn24がLレベル
となる。したがって、トランジスタN35とP32とが
導通し、データバス線411をHレベルに、データバス
線410をLレベルにそれぞれ駆動する。
【0045】尚、ライトイネーブル114(WE)がH
レベルの時は、ノードn21,n22がHレベル、ノー
ドn23,n24がLレベルとなり、それぞれHインピ
ーダンス状態となる。
【0046】図9の書き込み動作の波形図に示される通
り、書き込み時には、書き込みアンプにより一方のデー
タバス線とビット線とをLレベルに駆動し、書き込みが
終了するとリセット回路700によりリセットレベルの
電源電圧Vddレベルまで駆動される。従って、一度書
き込みがなされてから、同じアドレス、同じ書き込みデ
ータで書き込みが繰り返される場合、すでにメモリセル
への書き込みが終了しているのにもかかわらず、従来例
では、図9中の一点鎖線の通り活性化同期信号62がH
レベルに駆動され、一方のビット線とデータバス線とが
書き込みアンプによりLレベルに駆動され、再度リセッ
トレベルに駆動される。かかるリセットレベルへの駆動
は無駄な電力消費である。
【0047】そこで、本実施の形態例では、アドレス、
書き込みデータDin、及びライトイネーブル信号WEに
遷移が検出されない場合は、書き込み遷移検出信号52
の第2のレベルに応答して、内部同期信号生成回路60
が外部からの同期信号40にかかわらず、活性化同期信
号62をLレベルのままとする。その結果、2度目の書
き込みサイクルでは、書き込みアンプがデータバス線を
駆動せず、従って、データバス線やビット線の無駄な駆
動動作が行われない。その結果、リセット時のデータバ
ス線、ビット線のリセットレベルへの駆動はなくなり、
それに伴う電力消費は避けられる。
【0048】図10は、遷移検出回路及び内部同期信号
発生回路の回路図である。遷移検出回路50は、アドレ
スA0 〜A3 の入力レジスタ100〜103の一方の出
力120〜123と、書き込み読み出し制御信号114
(WE)の入力レジスタ104の出力114と、入力デ
ータDinの入力レジスタ105の出力115の遷移をそ
れぞれ検出する遷移検出回路501〜506と、NAN
Dゲート508,509と、ANDゲート510とを有
する。
【0049】各遷移検出回路は、それぞれ入力信号の遷
移を検出してLレベルパルスを出力する。そして、遷移
検出回路501〜505の出力を入力とするNANDゲ
ート508は、読み出し遷移検出信号51を出力として
生成する。但し、NANDゲート508の出力は、書き
込み読み出し制御信号114を入力とするANDゲート
により、制御信号114(WE)が書き込み状態を示す
Lレベルの時には、読み出し遷移検出信号51として出
力されない。
【0050】従って、読み出し遷移検出信号51は、書
き込み読み出し制御信号114(WE)が読み出し状態
のHレベルの時であって、アドレス120〜123また
は書き込み読み出し制御信号114のいずれかに遷移が
発生した時にHレベルのパルスとして発生する。
【0051】また、遷移検出回路501〜506の出力
を入力するNANDゲート509は、書き込み遷移制御
信号52は、アドレス120〜123、書き込み読み出
し制御信号114、書き込みデータ115のいずれかに
遷移が発生した時にHレベルのパルスとして発生する。
書き込み遷移検出信号52は、アドレス、書き込み読み
出し制御信号及び書き込みデータのいずれかに遷移が発
生した時にHレベルパルスとして生成される。
【0052】内部同期信号発生回路60は、NANDゲ
ート601,605とインバータ602〜604,60
6とを有する。外部からの同期信号40にHレベルに応
答して、読み出し遷移信号51のパルス信号からセンス
イネーブル同期信号61とリセット同期信号63とが生
成される。また、インバータ603,604により、セ
ンスイネーブル同期信号61は、リセット同期信号63
より遅延したHレベルパルスとなる。更に、外部からの
同期信号40にHレベルに応答して、書き込み遷移信号
52のパルス信号から活性化同期信号62が生成され
る。
【0053】図11は、遷移検出回路を示す図である。
この回路は、入力INがインバータ45を介してNAN
Dゲート46の一方の入力と、NANDゲート47の一
方の入力とに供給される。NANDゲート46,47
は、それぞれの出力を他方の入力とする。そして、その
出力b,cがNANDゲート48に供給される。NAN
Dゲート46,47は、図11に示される通り、P型ト
ランジスタP70,P71とN型トランジスタN72,
N73及び抵抗R74で構成される。抵抗R74の存在
により、NANDゲートの出力のLレベルへの立ち下が
りは、緩慢になる。
【0054】図12は、図11の遷移検出回路の動作波
形図である。図12に示される通り、入力INが立ち上
がる時、ノードbの立ち上がりによりNAND47の出
力cが緩慢に立ち下がる。従って、出力OUTにはLレ
ベルのパルスが生成される。一方、入力INが立ち下が
る時、ノードcの立ち上がりによりNAND46の出力
bが緩慢に立ち下がり、出力OUTにはLレベルのパル
スが生成される。
【0055】以上の通り、遷移検出回路は、入力INの
遷移を検出してLレベルのパルスを生成する。
【0056】図13は、第2の実施の形態例のメモリ構
成図である。この例では、遷移検出回路50は、それぞ
れの入力信号をラッチする入力レジスタ回路の出力では
なく、外部からの入力信号を直接監視し、その遷移を検
出する。従って、入力信号は外部クロック40に同期し
て遷移せず非同期に遷移するので、遷移検出回路の出力
51,52は、それぞれセットリセット回路700にラ
ッチされる。そして、セットリセット回路の出力70
1,702がそれぞれ内部同期信号発生回路60に供給
され、上記した実施の形態例と同様に、センスイネーブ
ル同期信号61、リセット同期信号63、及び活性化同
期信号62が生成される。それ以外の構成は、図2の場
合と同じである。
【0057】図14は、図3の遷移検出回路50、セッ
トリセット回路700及び内部同期信号発生回路60を
示す図である。この図では、図10に示された遷移検出
回路50と内部同期信号発生回路60に加えて、その間
にセットリセット回路700が挿入されている。セット
リセット回路700は、読み出し遷移検出信号51をラ
ッチするNANDゲート704,705と、書き込み遷
移検出信号52をラッチするNANDゲート707,7
08とを有する。これらのラッチ回路は、読み出し遷移
検出信号51と書き込み遷移検出信号52とをラッチ
し、内部同期信号発生回路60にそのラッチ信号70
1,702を供給する。また、これらのラッチ回路は、
内部同期信号61,62によりリセットされる。
【0058】第2の実施の形態例では、外部から供給さ
れる入力信号の遷移を直接検出することができるので、
第1の実施の形態例よりも早く遷移の有無を検出し、外
部クロック40に同期した所定のタイミングの内部同期
信号を生成することができる。そして、第1の実施の形
態例と同様に、同じアドレスで同じ読み出し動作に伴う
センスアンプの無駄な動作をなくすことができ、また、
同じアドレス、同じ書き込みデータで同じ書き込み動作
に伴う書き込みアンプの無駄な動作をなくすことができ
る。
【0059】尚、システムLSIなどに埋め込まれるS
RAMにおいても、上記の実施の形態例は適用できる。
その場合は、同じLSI内のシステム側から入力信号が
供給される。
【0060】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ア
ドレス、書き込み読み出し制御信号及び書き込みデータ
の遷移の有無を検出して、同じ読み出し動作が繰り返さ
れる場合はセンスアンプの動作を禁止し、同じ書き込み
動作が繰り返される場合は書き込みアンプの動作を禁止
する。従って、センスアンプと書き込みアンプにおける
無駄な電力消費をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の実施の形態例の半導体記憶装置の全体
構成図である。
【図3】半導体記憶装置の詳細回路図である。
【図4】センスアンプの一例を示す回路図である。
【図5】読み出し動作を示す信号波形図である。
【図6】センスアンプの他の例を示す回路図である。
【図7】読み出し動作を示す信号波形図である。
【図8】書き込みアンプの回路図である。
【図9】書き込み動作の信号波形図である。
【図10】遷移検出回路及び内部同期信号発生回路の回
路図である。
【図11】遷移検出回路を示す図である。
【図12】図11の遷移検出回路の動作波形図である。
【図13】第2の実施の形態例のメモリ構成図である。
【図14】図3の遷移検出回路50、セットリセット回
路700及び内部同期信号発生回路60を示す図であ
る。
【符号の説明】
30 同期回路 40 同期信号 50 遷移検出回路 60 内部同期信号発生回路 700 セットリセット回路 A0 〜A3 アドレス信号 WE 書き込み読み出し制御信号、ライトイネ
ーブル信号 Din 書き込みデータ信号 51,52 遷移検出信号 61,62,63 内部同期信号 500 ライトアンプ 600 センスアンプ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の入力信号と同期信号とを供給され、
    前記同期信号に同期して、前記入力信号に応じた所定の
    動作を行う同期回路において、 前記複数の入力信号の遷移をそれぞれ検出し当該遷移が
    発生したことを示す遷移検出信号を生成する遷移検出回
    路と、 前記遷移検出信号が前記遷移発生を示す時に前記同期信
    号に応答して前記同期回路に内部同期信号を供給し、前
    記遷移検出信号が前記遷移発生を示さない時に前記同期
    信号にかかわらず前記同期回路に前記内部同期信号を供
    給しない内部同期信号発生回路とを有することを特徴と
    する同期回路。
  2. 【請求項2】複数のメモリセルを有し、少なくとも複数
    のアドレス信号と書き込み読み出し制御信号と書き込み
    データ信号と同期信号とを供給される半導体記憶装置に
    おいて、 前記メモリセルからのデータを検出するセンスアンプ
    と、 前記複数のアドレス信号と書き込み読み出し制御信号と
    の遷移を検出しいずれかの該遷移発生を示す遷移検出信
    号を生成する遷移検出回路と、 前記遷移検出信号が前記遷移発生を示す時に前記同期信
    号に応答して前記センスアンプに読み出し同期信号を供
    給し、前記遷移検出信号が前記遷移発生を示さない時に
    前記同期信号にかかわらず前記センスアンプに前記読み
    出し同期信号を供給しない内部同期信号発生回路とを有
    し、 前記センスアンプは前記読み出し同期信号に応答して動
    作することを特徴とする半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】請求項2において、 前記センスアンプは、メモリセルからのデータを差動検
    出し相補信号をラッチする差動増幅部と、前記検出動作
    の前に前記相補信号を短絡するリセット部とを有し、前
    記読み出し同期信号に応答して前記リセット部が短絡動
    作することを特徴とする半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】請求項2において、 前記センスアンプは、メモリセルからのデータを検出す
    る検出部と、該検出された信号をラッチするラッチ部と
    を有し、前記読み出し同期信号に応答して前記検出部が
    検出動作することを特徴とする半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】請求項2〜4のいずれかにおいて、 前記遷移検出回路は、前記複数のアドレス信号と書き込
    み読み出し制御信号を入力する入力回路の出力を供給さ
    れ、該入力回路の出力信号の遷移を検出することを特徴
    とする半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】請求項2〜4のいずれかにおいて、 前記遷移検出回路は、供給される前記複数のアドレス信
    号と書き込み読み出し制御信号との遷移を直接検出し、
    該読み出し同期信号をラッチすることを特徴とする半導
    体記憶装置。
  7. 【請求項7】複数のメモリセルを有し、少なくとも複数
    のアドレス信号と書き込み読み出し制御信号と書き込み
    データ信号と同期信号とを供給される半導体記憶装置に
    おいて、 前記書き込みデータ信号に応答して前記メモリセルに接
    続されたバス線対を駆動する書き込みアンプと、 前記複数のアドレス信号と、書き込みデータ信号と、書
    き込み読み出し制御信号との遷移を検出しいずれかの該
    遷移発生を示す遷移検出信号を生成する遷移検出回路
    と、 前記遷移検出信号が前記遷移発生を示す時に前記同期信
    号に応答して前記書き込みアンプに内部同期信号を供給
    し、前記遷移検出信号が前記遷移発生を示さない時に前
    記同期信号にかかわらず前記書き込みアンプに前記内部
    同期信号を供給しない内部同期信号発生回路とを有し、 前記書き込みアンプは前記内部同期信号に応答して前記
    バス線対を駆動し、前記内部同期信号が与えられない時
    に該駆動を行わないことを特徴とする半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】請求項7において、 前記遷移検出回路は、前記複数のアドレス信号と、書き
    込みデータ信号と、書き込み読み出し制御信号を入力す
    る入力回路の出力を供給され、該入力回路の出力信号の
    遷移を検出することを特徴とする半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】請求項7において、 前記遷移検出回路は、供給される前記複数のアドレス信
    号と、書き込みデータ信号と、書き込み読み出し制御信
    号との遷移を直接検出し、該読み出し同期信号をラッチ
    することを特徴とする半導体記憶装置。
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