JPH11149777A - 信号伝送システム、該信号伝送システムのレシーバ回路、および、該信号伝送システムが適用される半導体記憶装置 - Google Patents

信号伝送システム、該信号伝送システムのレシーバ回路、および、該信号伝送システムが適用される半導体記憶装置

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JPH11149777A
JPH11149777A JP9318572A JP31857297A JPH11149777A JP H11149777 A JPH11149777 A JP H11149777A JP 9318572 A JP9318572 A JP 9318572A JP 31857297 A JP31857297 A JP 31857297A JP H11149777 A JPH11149777 A JP H11149777A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PRD方式のデータバスアンプを使用して
も、ローカルデータバスの切り替わり等において間断の
無い読み出し動作は困難であり、また、書き込み動作の
高速化についても解決すべき課題があった。 【解決手段】 信号伝送路は枝分かれまたは階層化によ
り切り替え可能な複数系統の信号伝送路により構成さ
れ、複数系統の各信号伝送路にはそれぞれデータを読み
出すべき対象ユニットが接続され、且つ、該信号伝送路
には符号間干渉成分を取り除く回路を有する読み出し回
路が接続され、前記符号間干渉成分を取り除く回路は、
前記複数系統の信号伝送路が切り替えられる際に受ける
ノイズを低減し、符号間干渉除去動作を円滑化して間段
無くデータの伝送を継続するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は信号伝送システム、
該信号伝送システムのレシーバ回路、および、該信号伝
送システムが適用される半導体記憶装置に関し、特に、
PRD(PartialResponse Detection)方式を適用した
信号伝送システム、該信号伝送システムのレシーバ回
路、および、該信号伝送システムが適用される半導体記
憶装置に関する。
【0002】近年、半導体技術の進歩に伴って、プロセ
ッサ(MPU:Micro Processor Unit)のスピードは飛
躍的に高速化してきた。また、DRAM(Dynamic Rand
om Access Memory) に代表される半導体記憶装置(メモ
リ)もある程度は高速化しているが、プロセッサの速度
の向上に比べればその差は広がる一方である。従って、
このままでは、プロセッサのスピードが向上してもシス
テム全体のスピードは一向にあがらないという事態を招
き、情報産業の停滞につながる可能性も出て来ている。
そこで、半導体記憶装置の高速化、特に、半導体記憶装
置におけるデータ伝送の高速化が要望されている。
【0003】
【従来の技術】従来、DRAM(半導体記憶装置)およ
びプロセッサの性能は、時代と共に大きく向上して来
た。すなわち、プロセッサは速度の面での性能向上が著
しかったのに対し、DRAMは主として容量増加の面で
の性能向上が著しかった。しかしながら、DRAMにお
ける動作速度の向上は、容量の増加ほど大きなものでは
なく、その結果、DRAMとプロセッサとの間の速度ギ
ャップが大きくなり、近年はこの速度ギャップがシステ
ム(コンピュータ)の性能向上の妨げになりつつある。
また、チップの大型化に伴って、1つのLSIチップ
(半導体記憶装置)内の素子や構成回路間の信号伝送速
度も、チップの性能を制限する大きな要因となって来て
いる。
【0004】図1は従来の半導体記憶装置(プリチャー
ジ動作が必要な半導体記憶装置)の一例を模式的に示す
ブロック図である。図1において、参照符号1はメモリ
セルアレイ,2はワードデコーダ(ワードデコーダ
列),3はセンスアンプ(センスアンプ列),4はロー
カルデータバス,5はグローバルデータバス,106は
データバスアンプ,7はローカルデータバス・プリチャ
ージ回路,8はグローバルデータバス・プリチャージ回
路,9はローカルバススイッチ,そして,10はライト
アンプを示している。
【0005】図1に示されるように、従来の半導体記憶
装置(DRAMのメモリセルアレイ部)は、複数のメモ
リセルアレイ1、ワードデコーダ(ワードデコーダ列)
2、センスアンプ(センスアンプ列)3、ローカルデー
タバス4、および、グローバルデータバス5を備えてい
る。さらに、従来の半導体記憶装置は、データ読み出し
時にグローバルデータバス5のデータを増幅するデータ
バスアンプ106、ローカルデータバス4をプリチャー
ジするローカルデータバス・プリチャージ回路7、グロ
ーバルデータバス5をプリチャージするグローバルデー
タバス・プリチャージ回路8、グローバルデータバス
(GDB,/GDB)5とローカルデータバス(LD
B,/LDB)4との接続を制御するローカルバススイ
ッチ9、および、メモリセルへデータを書き込むための
ライトアンプ10を備えている。
【0006】図2は図1の半導体記憶装置におけるセン
スアンプ3の一例を示す回路図である。図2に示される
ように、センスアンプ3は、ラッチ型センスアンプ部3
1、カラムトランスファーゲート32、ビット線ショー
トプリチャージ回路33、および、ビット線トランスフ
ァーゲート34を備えて構成されている。ここで、参照
符号BL,/BLは相補のビット線、LDB,/LDB
は相補のローカルデータバス、そして、CLはカラム選
択線を示している。
【0007】図3は図1の半導体記憶装置におけるデー
タバスアンプの一例を示す回路図であり、また、図4は
図1の半導体記憶装置におけるデータバスショートプリ
チャージ回路(グローバルデータバス・プリチャージ回
路8,ローカルデータバス・プリチャージ回路7)の一
例を示す回路図である。図3および図4に示されるよう
に、データバスアンプ106およびグローバルデータバ
ス・プリチャージ回路8(ローカルデータバス・プリチ
ャージ回路7)は、それぞれ複数のPチャネル型MOS
トランジスタ(PMOSトランジスタ)およびNチャネ
ル型MOSトランジスタ(NMOSトランジスタ)によ
り構成されている。ここで、参照符号DB,/DBは相
補のデータバス(相補のグローバルデータバスGDB,
/GDB、または、相補のローカルデータバスLDB,
/LDB)、PRE,/PREは相補のプリチャージ制
御信号、Vprはプリチャージ用基準電圧、そして、ES
はイネーブル信号を示している。また、参照符号Viiは
高電位電源電圧(Vcc)を示し、また、Vssは低電位電
源電圧を示している。
【0008】図5は図1の半導体記憶装置におけるデー
タの読み出しシーケンスの一例を説明するための波形図
である。ここで、図5では、データバスアンプ106が
ディスエーブルのときには、出力が高レベル“H”(デ
ータ『1』)になる場合を示している。なお、バースト
読み出しとは、一つのワード線につながっているメモリ
セルのデータを続けて読み出すもので、例えば、シンク
ロナスDRAM(SDRAM)に採用されている読み出
し方式である。
【0009】図5に示されるように、従来の半導体記憶
装置におけるデータのバースト読み出し処理において、
例えば、半導体記憶装置が相補のデータバスDB,/D
Bおよび相補のビット線BL,/BL(BL0,/BL
0〜BL3,/BL3)を備えて構成される場合、ま
ず、ビット線BL,/BLおよびデータバスDB,/D
Bを所定のプリチャージ期間(Tpr)だけ所定のレベル
(プリチャージ用基準電圧Vpr)にプリチャージしてお
き、特に、相補のビット線或いは相補のデータバスを対
をなす相手と等しい電位にプリチャージする。さらに、
図4および図5に示されるように、データを読み出すと
きには、データがビット線対BL,/BL(BL0,/
BL0〜BL3,/BL3)に現れると、それによって
等しい電位であったビット線対BL,/BLに差電位が
生じ、この差電位をセンスアンプ3(ラッチ型センスア
ンプ部31)で或る程度増幅した後、選択されたカラム
アドレスに対応するカラムトランスファーゲート32を
あける(オン状態にする)ようになっている。すなわ
ち、カラム選択信号CL0〜CL3を順次与えることに
より、各ビット線対BL0,/BL0〜BL3,/BL
3の電位が、初めはプリチャージされて同電位であった
ローカルデータバス対DB,/DB(LDB,/LD
B:4)に伝えられる。この差電位は、ローカルデータ
バススイッチ9を経由して、初めはプリチャージされて
同電位であった一対のグローバルデータバスDB,/D
B(GDB,/GDB:5)に転送され、グローバルデ
ータバスアンプ(データバスアンプ106)により増幅
され、さらに、バッファや他のアンプ等を通って外部に
読み出しデータとして出力される。
【0010】さらに、次のデータを読み出す場合には、
センスアンプ3を活性化したまま、ローカルデータバス
(対)4およびグローバルデータバス(対)5をプリチ
ャージして系をイニシャライズする。その後、カラムト
ランスファーゲート32をあけ、この差電位をローカル
データバス4およびグローバルデータバス5に伝えて、
グローバルデータバスアンプ106により増幅し、以下
同様にして外部に読み出しデータを出力する。
【0011】一方、データを書き込む場合には、通常、
予めプリチャージされたグローバルデータバス対GD
B,/GDB(5)およびローカルデータバス対LD
B,/LDB(4)の状態から、書き込み信号を受けて
活性化されたライトアンプ10がグローバルデータバス
対を駆動し、例えば、データ『1』,『0』に従って、
グローバルデータバスGDB,/GDB(DB,/D
B:5)をそれぞれ高電位電源電圧Vii(Vcc)および
低電位電源電圧Vssにフル振幅させる。このグローバル
データバス対の情報(『1』,『0』)は、選択された
ローカルデータバススイッチ9を経由してローカルデー
タバス対LDB,/LDB(DB,/DB:4)に、通
常、レベル損失を生じることなく伝えられ、該一対のロ
ーカルデータバスは、例えば、データ『1』,『0』に
従って、ローカルデータバスLDB,/LDBをそれぞ
れ高電位電源電圧Viiおよび低電位電源電圧Vssにフル
振幅させる。
【0012】さらに、このローカルデータバス対の情報
(『1』,『0』)は、カラムアドレスに対応して選択
されたカラムトランスファーゲート32を介して、選択
されたセンスアンプ3に伝えられることになる。実際に
は、カラムトランスファーゲート32を挟んで、データ
バスとセンスアンプの幾つかのレシオ(容量比・トラン
ジスタのGm比)が満足されるようになっており、この
データバスの情報によりセンスアンプ3の反転(書き込
み)が行われることになる。その結果、センスアンプに
繋がるビット線対が反転し、ビット線に繋っていてワー
ド線により選択されているメモリセルにデータが書き込
まれる。
【0013】ところで、本発明者ら(本出願人)は、読
み出しの高速化という観点から、特願平9−26250
7号において、データバスのデータ転送にパーシャル・
レスポンス・ディテクション(PRD:Partial Respon
se DetectionPRD)方式を採用して、上記のカラムの
連続した期間中のプリチャージを不要とした高速読み出
し方式を提案した。
【0014】PRDは、本発明者らが発明したチップ間
のデータ伝送の高速化のためのインターフェース方式で
あり、例えば、H. Tamura, M. Saito, K. Gotoh, S. Wa
kayama, J. Ogawa, Y. Kato, M. Taguchi, T. Imamura,
"Partial Response Detection Technique for Driver
Power Reduction in High-Speed Memory-to-Processor
Comunications", 1997 IEEE International Solid-Stat
e Conference, ISSC97/SESSION 20/CLOCKING AND I/O/P
APER SA 20.7, pp342-343 が参照される。
【0015】ここで、PRD方式とは、前述したよう
に、帯域制限された伝送路に帯域以上の信号を伝送しよ
うとすると信号の符号間干渉成分により信号が乱れてし
まうが、符号間干渉成分を除去(推定)することによ
り、乱れた信号を再生する(すなわち、乱れた信号から
データを正しく生成する)方式である。このPRD方式
は、符号間干渉成分を除去すると同時に、符号間干渉成
分の除去過程で自分自身で参照レベルを作りだすため
に、隠れた特性として伝送路のプリチャージをしないで
データを伝送することも可能になる。そこで、このプリ
チャージ無しでデータが転送できる特性を、データバス
のプリチャージ時間をデータリードサイクルから除去す
ることに適用する。
【0016】また、PRD方式を用いると、前のサイク
ルのデータが伝送路上に残っていても、その前のデータ
が受信側に到達した後に、次ぎのデータが到達しさえす
れば、データのある程度のオーバーラップも許される。
すなわち、この特性をメモリのバスに適用した場合、あ
る程度のカラム選択ゲートの選択のオーバーラップも許
されることになる。また、PRD方式はバスの振幅が小
さくなり、且つ、プリチャージも原理的には無くす(無
くさなくてもよいが)ことができるため、バスの充放電
による消費電力を低減することも可能になる。さらに、
PRD方式によりデータレートの増大が回路上の工夫で
可能になり、しかも、従来のメモリのコア部(センスア
ンプ、メモリセルアレイ、ワードデコーダ等)に大きな
変更を行う必要もない。
【0017】図6は関連技術としてのPRD方式の相補
型アンプの動作を説明するための図であり、図6(a)
は符号間干渉成分除去準備動作兼オートゼロ動作を示
し、図6(b)は信号判定動作を示している。ここで、
PRD方式の相補型アンプ(206)は、インターリー
ブ動作を行う2つのPRDアンプ261および262、
および、一方のPRDアンプの出力を交互に選択するマ
ルチプレクサ(MUX)266を備えて構成されてい
る。また、各PRDアンプ261(262)は、差動ア
ンプ264、アンプ用プリチャージ回路265、およ
び、PRD機能部分266を備えて構成されている。
【0018】まず、図6(a)に示されるように、第1
のタイミング(インターリーブの一方の期間)におい
て、符号間干渉成分の推定動作と共に、差動アンプ26
4の一方の入力と出力とを電気的に短絡することによ
り、差動アンプ264自身の入力オフセットを取り除く
動作を行う。このとき、差動アンプ264の他方の入力
は、同時に、プリチャージ回路265により、この差動
アンプ264が高感度になるレベル(Vpr)にプリチャ
ージされる。
【0019】次に、図6(b)に示されるように、第2
のタイミング(インターリーブの他方の期間)におい
て、データの判定動作(符号間干渉成分の除去動作)が
行われる。このときには、差動アンプ264の入出力間
の短絡は切られ、また、プリチャージ回路265による
プリチャージも止められている。このように、図6に示
すPRD方式の相補型アンプの動作では、相補型の差動
アンプの欠点である入力オフセットの除去機能(オート
ゼロ機能)が設けられ、この入力オフセットの除去によ
り、微小な信号を検出して再生および増幅することがで
きるようになっている。
【0020】図7は従来および関連技術の半導体記憶装
置における読み出し動作を説明するための図であり、図
7(a)は図1に示す従来の半導体記憶装置(従来のデ
ータバスアンプ6を使用したもの)の読み出し動作を示
し、また、図7(b)は図6に示す関連技術としての半
導体記憶装置(PRD方式のデータバスアンプ206を
使用したもの)の読み出し動作を示している。
【0021】まず、図7(a)に示されるように、一般
的なデータバスアンプ106を使用した従来の半導体記
憶装置では、バス(ローカルデータバスおよびグローバ
ルデータバス)のプリチャージ、すなわち、イニシャラ
イズ動作を読み出しデータごとに毎回行わなくてはなら
ない。そのため、クロックに同期してデータを出力する
場合でも、これらのバスは通常容量が重くプリチャージ
に時間Tprの時間を要することになり、例えば、クロッ
ク周期の約半分の時間がバスのプリチャージ時間となっ
ている。
【0022】これに対して、図7(b)に示されるよう
に、PRD方式データバスアンプ206を使用した関連
技術としての半導体記憶装置では、図7(a)における
プリチャージ時間Tprを不要とし、さらに、時間的な各
カラム選択ゲートの選択(カラム選択信号CL0,CL
1,CL2,…を出力するタイミング)をオーバーラッ
プさせることにより、半導体記憶装置から読み出される
データレートを大幅に向上させることができるようにな
っている。
【0023】図8は関連技術としてのPRD方式のデー
タバスを適用した半導体記憶装置の一例を模式的に示す
ブロック図である。図8において、参照符号1はメモリ
セルアレイ,2はワードデコーダ(ワードデコーダ
列),3はセンスアンプ(センスアンプ列),4はロー
カルデータバス,5はグローバルデータバス,7はロー
カルデータバス・プリチャージ回路,8はグローバルデ
ータバス・プリチャージ回路,9はローカルデータバス
スイッチ,10はライトアンプ,11はセンスアンプド
ライバ,12はカラムデコーダ(カラムデコーダ列),
そして,206はPRD方式データバスアンプ(PRD
方式の相補型グローバルデータバスアンプ)を示してい
る。
【0024】図8に示されるように、本関連技術として
の半導体記憶装置(DRAMのメモリセルアレイ部)
は、複数のメモリセルアレイ1、ワードデコーダ2、セ
ンスアンプ3、ローカルデータバス4、および、グロー
バルデータバス5を備えている。また、本関連技術とし
ての半導体記憶装置は、データ読み出し時にグローバル
データバス5のデータを増幅するPRD方式データバス
アンプ206、ローカルデータバス4をプリチャージす
るローカルデータバス・プリチャージ回路7、グローバ
ルデータバス5をプリチャージするグローバルデータバ
ス・プリチャージ回路8、グローバルデータバス5とロ
ーカルデータバス4との接続を制御するローカルデータ
バススイッチ9、および、メモリセルへデータを書き込
むためのライトアンプ10を備えている。さらに、本半
導体記憶装置は、後述するように、カラムトランスファ
ーゲートを選択するカラムデコーダ112、および、セ
ンスアンプ3を駆動するセンスアンプドライバ111を
備えて構成されている。ここで、ローカルデータバスス
イッチ9は、例えば、NMOSおよびPMOSの相補の
トランスファーゲートとして構成されている。
【0025】図9は図8の半導体記憶装置におけるバス
アンプ206の一例を示す図である。ここで、図8にお
けるグローバルデータバス5は、図9における相補バス
B,/Bに対応している。図9に示されるように、バス
アンプ(PRD方式データバスアンプ)206は、相補
型の差動バスアンプとして構成され、第1および第2の
PRDアンプ261,262およびマルチプレクサ(M
UX)263を備えて構成されている。ここで、バスア
ンプ206は、2つのPRDアンプ261および262
をインターリーブさせ、交互に信号の再生および増幅を
行って高速に信号伝送を行うようになっている。すなわ
ち、一方のPRDアンプ(第1のPRDアンプ261)
で符号間干渉成分の推定を行うと共に、他方のPRDア
ンプ(第2のPRDアンプ262)でデータの判定を行
い、そして、次のタイミングでは一方のPRDアンプ
(第1のPRDアンプ261)でデータの判定を行うと
共に、他方のPRDアンプ(第2のPRDアンプ26
2)で符号間干渉成分の推定を行うといったインターリ
ーブ動作により高速なデータ転送を可能としている。
【0026】ここで、符号間干渉成分推定動作を行って
いる方のPRDアンプでは、当該PRDアンプのプリチ
ャージも同時に行っている。このプリチャージ時間は、
インターリーブのデータ読み出しの裏の時間で行ってお
り、データ転送サイクルには影響を与えることはない。
図10は図9のバスアンプにおけるPRDアンプの構成
単位261(262)の一例を示す回路図である。
【0027】図10に示されるように、各PRDアンプ
261(262)は、制御信号φ1,φ2(/φ1,/
φ2)によりスイッチング制御される4つのトランスフ
ァゲートおよび4つのキャパシタ(C10a,C10
b,C20a,C20b)を備えたPRD機能部分26
6、該PRD機能部分266の後段に設けられた差動ア
ンプ264、および、アンプ用プリチャージ回路265
を備えて構成されている。ここで、差動アンプ264
は、カレントミラー型の差動アンプとして構成されてお
り、イネーブル信号en(en1,en2)により制御
されるPMOSトランジスタのソースに対して所定のプ
リチャージ電圧Vpr’が印加されるようになってい
る。また、プリチャージ回路265は、カレントミラー
型の差動アンプ264の一方の入力だけに設けられ、他
方の入力と出力とを制御信号φ1(/φ1)によりスイ
ッチング制御されるトランスファゲートで接続するよう
になっている。なお、アンプ用プリチャージ回路265
は制御信号φ1(/φ1)によりプリチャージ制御され
るようになっている。
【0028】ここで、キャパシタC10aおよびC10
bの値をC10とし、キャパシタC20aおよびC20
bの値をC20とすると、これらのキャパシタの値C1
0,C20を、次の式:C10/(C10+C20)=
(1+exp(−T/τ))/2を満たすように決めれ
ば符号間干渉成分は理論的には完全に推定(除去)する
ことができる。ただし、理想状態ではこの式を満たすよ
うにすればよいが、実際には寄生容量等が入るので、こ
の式を満たすのに近い値の容量比に設定することにな
る。ここで、tはバス200の時定数を示し、Tは1ビ
ット分のデータがバスに現れる時間または1ビット分の
周期を示している。
【0029】図11は図9のバスアンプにおけるマルチ
プレクサ(MUX)263の一例を示す回路図である。
図11に示されるように、マルチプレクサ263は、制
御信号φ1',/φ1'およびφ2',/φ2' により制御
される2つのトランスファゲートおよびインバータによ
り構成され、PRDアンプ261または262の出力を
交互に選択して出力するようになっている。
【0030】なお、センスアンプ3は、図2を参照して
説明した従来の半導体記憶装置におけるセンスアンプと
同様である。図12は図8の半導体記憶装置におけるバ
スおよびバスアンプの動作波形の一例を示す図であり、
バースト長8(8ビット単位:CL0〜CL7)の読み
出し動作を示している。ここで、制御信号φ1’(/φ
1’)およびφ2’(/φ2’)は、制御信号φ1(/
φ1)およびφ2(/φ2)と同様の(ややタイミング
が異なる)信号となっている。
【0031】図12に示されるように、図8に示す半導
体記憶装置(PRD方式データバスアンプ206を有す
るDRAM)は、PRDアンプ261および262は制
御信号φ1,φ2(φ1’,φ2’)によりインターリ
ーブ駆動され、MUX263によりPRDアンプ261
または262の出力が交互に選択されて、データバスア
ンプ206の出力(C:読み出しデータ)が出力される
ようになっている。
【0032】なお、PRD方式データバスアンプ206
は、データバスB,/B(200:5)上にデータが無
い場合には、プリチャージ制御信号PREが高レベル
“H”となってデータバスのプリチャージを行うように
なっているが、バスのプリチャージを全くしないように
構成することも可能であり、その場合には、ローカルデ
ータバスおよびグローバルデータバスのショートプリチ
ャージスイッチ等が不要になる。さらに、プリチャージ
を選択的に行うことも可能であり、すぐに次のリード
(読み出し動作)が始まることがわかっている場合に
は、プリチャージを行わないとか、バスのプリチャージ
コマンドを外部から供給してプリチャージを行うとか、
或いは、プリチャージはライト(書き込み動作)の前だ
けに行ってライトアンプ10の動作を円滑に行わせると
いった選択的な動作の仕様も可能である。また、バスア
ンプ206(PRDアンプ261,262)はオートゼ
ロ機能を有しているので、データ線に現れる電圧変化が
微小な場合でもデータの検出および増幅を行えるように
なっている。
【0033】さらに、データバスアンプ206は、バス
(B,/B)とバスアンプ内のカレントミラーアンプ
(差動アンプ264)の入力との間にキャパシタが挿入
されることになるため、アンプの入力をこのカレントミ
ラーアンプのセンシティビティの最も大きいところに設
定することができ、その結果、さらに微小な電位変化を
増幅することが可能になる。
【0034】ここで、オートゼロ動作およびプリチャー
ジ動作は、インターリーブのデータ読み出しの裏の時間
で行っているため、データ転送サイクルには影響を与え
ない(余分に時間がかかることはない)ようになってい
る。また、図12に示されるように、第1のPRDアン
プ261に供給されるイネーブル信号en1は、第2の
PRDアンプ262に供給されるイネーブル信号en2
よりも1ビット分遅いタイミングで出力され、MUX2
63から不要な信号が出力されるのを防ぐようになって
いる。
【0035】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、PR
D技術を適用した関連技術の半導体記憶装置は、バスの
プリチャージ時間を無くして信号の伝送を行うことがで
きるため、例えば、読み出し時のデータ伝送レートを2
倍以上にすることが可能である。しかしながら、このP
RD技術を適用した半導体記憶装置には、以下に示すよ
うな解決すべき課題がある。
【0036】まず、通常のDRAMのようなアーキテク
チャにおいては、ROWブロック(ロウ側のメモリセル
アレイブロック)が切り替わる際に、カラムの連続する
シームレスな読み出し(Seamless Read)が途切れてしま
い、当該ROWブロックのリセット時間も含めて、次の
ROWブロックがアクセスされるまでに長いロウ側のア
クセスレイテンシ(Access Latency)が必要になる。
【0037】また、高速動作を図るために、短い時間で
ROWブロック間のバススイッチを切り替えてカラムの
シームレス動作を行わせる場合、図1に示すような従来
の半導体記憶装置(通常のデータバスアンプを使用した
もの)では、ロウデコーダが対応することができず、ま
た、リセット状態になるROWブロックとこれから活性
化するROWブロックの両者のバスにおいて、同一のカ
ラム選択信号CLが共通に入ってしまい、非選択のセン
スアンプ(S/A)が誤った書き込み動作をする危険が
ある。さらに、PRD方式ではないバスアンプを使用し
ていると、前のサイクルの履歴を受けたバス情報の残留
電圧値がノイズとなって、高速なプリチャージを行わな
い限り、バスアンプが誤動作を起こしてしまうことにも
なり、シームレス動作の高速化には無理がある。
【0038】一方、バスアンプにPRD方式を適用した
場合(PRD方式データバスアンプを使用した半導体記
憶装置)でも、短い時間でROWブロック間のバススイ
ッチを切り替えてカラムのシームレス動作を行わせる
と、やはりロウデコーダが対応することができず、ま
た、上記の非選択のセンスアンプが誤った書き込み動作
をする危険は、カラム選択信号CLのパルス幅が長い場
合には、同様に問題になる。さらに、この非選択のセン
スアンプの誤書き込みの問題は、書き込みアンプ(ライ
トアンプ)においても問題となるため、読み出しアンプ
(データバスアンプ)にPRD方式を適用するだけでは
半導体記憶装置全体の高速化を行うことはできない。ま
た、前のサイクルの履歴を受けたバス情報の残留電圧値
がノイズとなるという問題は、或る情報(LSI情報)
の記憶に対して、ノイズとなる大きな逆情報がPRD方
式バスアンプに入力する可能性があり、切り替え直後の
バスアンプが正しく情報を検出するためには、センスア
ンプが高速にバス(バス対)に情報を供給し、短時間で
バス対の差電圧を所定の大きさ以上にしなければなら
ず、本来のPRD方式の適用により得られる高速性能が
切り替え時点の待ち時間により制限され、すなわち、サ
イクルタイムの実力が律速されることいなってしまう。
【0039】さらに、PRD方式をデータバスアンプに
適用して高速読み出しを可能とした場合でも、書き込み
動作側は全く高速化されない。すなわち、書き込み動作
は、ライトアンプの情報が、読み出し動作とは逆にグロ
ーバルデータバス→ローカルデータバススイッチ→ロー
カルデータバス→カラムゲート→センスアンプ→ビット
線対→メモリセルという流れで伝送されるため、PRD
方式をデータバスアンプに適用しても、当然のことなが
ら、書き込み動作を高速化することはできない。
【0040】本発明は、上述した従来或いは関連技術と
しての半導体記憶装置が有する課題に鑑み、連続的(シ
ームレス)なカラム読み出しを可能にすると共に、読み
出し動作だけでなく書き込み動作も高速化して半導体記
憶装置の全体的な速度を向上させることを主たる目的と
する。
【0041】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、信号伝
送路において、前のデータによって引き起こされる符号
間干渉成分を取り除くことにより、該信号伝送路のプリ
チャージをビット毎に行うことなくデータを伝送する信
号伝送システムであって、前記信号伝送路は枝分かれま
たは階層化により切り替え可能な複数系統の信号伝送路
により構成され、該複数系統の各信号伝送路にはそれぞ
れデータを読み出すべき対象ユニットが接続され、且
つ、該信号伝送路には符号間干渉成分を取り除く回路を
有する読み出し回路が接続され、前記符号間干渉成分を
取り除く回路は、前記複数系統の信号伝送路が切り替え
られる際に受けるノイズを低減し、該信号伝送路の切り
替え時の符号間干渉除去動作を円滑化して間段無くデー
タの伝送を継続するようにしたことを特徴とする信号伝
送システムが提供される。
【0042】また、本発明によれば、上記の信号伝送シ
ステムを適用した半導体記憶装置であって、前記対象ユ
ニットはメモリセルのデータを読み出すセンスアンプで
あり、前記読み出し回路は符号間干渉成分除去機能を有
するデータバスアンプであり、そして、前記センスアン
プデータ以降の読み書きのデータを伝送する少なくとも
一部のバスが当該符号間干渉除去の信号伝送路となって
いることを特徴とする半導体記憶装置が提供される。
【0043】さらに、本発明によれば、書き込みアンプ
からデータバスを介してセンスアンプへ書き込むように
した半導体記憶装置であって、書き込み時において、少
なくとも前記データバスと前記センスアンプを接続する
カラムゲートの選択信号が供給されている期間の一部に
おいて、該センスアンプの増幅対象として接続されてい
るビット線を負荷として切り離すことにより、該データ
バスの情報を該センスアンプに高速転送して書き込みの
サイクル時間を短縮するようにしたことを特徴とする半
導体記憶装置が提供される。
【0044】また、本発明によれば、相補型のバスを介
してデータを伝送し、該データを前のデータによって引
き起こされる符号間干渉成分を取り除いて検出すると共
に、同一のレシーバ回路に繋がっている第1の伝送路か
ら第2の伝送路への切り替えが信号伝送中に起きる構成
の信号伝送システムのレシーバ回路であって、差動アン
プと、該差動アンプの入力に設けられたアンププリチャ
ージ回路と、該差動アンプの入力に設けられ、前記第1
の伝送路から第2の伝送路への切り替え前のnビットと
後のnビットだけ、該レシーバ回路内に有する容量の値
を変化させる機能を有し、該第1の伝送路から第2の伝
送路への切り替えによる伝送路の電圧レベルの変化によ
るノイズを低減するようにしたことを特徴とするレシー
バ回路が提供される。
【0045】本発明の信号伝送システムによれば、複数
系統の各信号伝送路にはそれぞれデータを読み出すべき
対象ユニットが接続され、また、信号伝送路には符号間
干渉成分を取り除く回路を有する読み出し回路が接続さ
れている。そして、符号間干渉成分を取り除く回路は、
複数系統の信号伝送路が切り替えられる際に受けるノイ
ズを低減し、符号間干渉除去動作を円滑化して間段無く
データの伝送を継続するようになっている。
【0046】また、本発明の半導体記憶装置によれば、
センスアンプから読み出されたメモリセルのデータは、
符号間干渉成分除去機能を有するデータバスアンプに供
給されう。このデータバスアンプは、データバス(ロー
カルデータバス)が切り替えられる際に受ける逆相ノイ
ズを切り替え後のデータバスを経由したデータの読み出
し増幅直前に相殺し、引き続く符号間干渉除去を補正し
て間段無くデータの伝送を継続するようになっている。
【0047】さらに、本発明の半導体記憶装置によれ
ば、書き込み時において、少なくともデータバスとセン
スアンプを接続するカラムゲートの選択信号が供給され
ている期間の一部において、センスアンプの増幅対象と
して接続されているビット線が負荷として切り離され
る。これにより、データバスの情報をセンスアンプに高
速転送して書き込みのサイクル時間を短縮することがで
きる。その後、センスアンプに書き込まれたデータはビ
ット線を経由してメモリセルに書き込まれる。このメモ
リセルへの書き込み動作は、書き込みを行うセンスアン
プに対する外部からのアクセスがないときに行われるの
で、外部からはこの書き込み動作は見えないことにな
る。
【0048】また、本発明のレシーバ回路によれば、第
1の伝送路から第2の伝送路への切り替え前のnビット
と後のnビットだけ容量の値が変化され、該第1の伝送
路から第2の伝送路への切り替えによる伝送路の電圧レ
ベルの変化によるノイズを低減するようになっている。
以上のように、本発明によれば、連続的な(間断の無
い)カラム読み出しを可能にすると共に、読み出し動作
だけでなく書き込み動作も高速化して半導体記憶装置の
全体的な速度を向上させることができる。
【0049】なお、本発明は、DRAMに限らず、様々
な回路の信号伝送方式として適用可能であり、また、他
の階層的PRDバスアンプにも適用することができる。
【0050】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係る信号伝送システム、該信号伝送システムのレシーバ
回路、および、該信号伝送システムが適用される半導体
記憶装置の各実施例を説明する。図13は本発明が適用
される信号伝送システムの第1実施例としての階層化バ
スの構成を概念的に示す図である。図13において、参
照符号GDBはグローバルデータバス(5)、LDB
(LDBi,LDBj,…, LDBk)はローカルデータバス
(4)、DBSW(DBSWi,DBSWj,…, DBSW
k)はデータバススイッチ(9)、CL(CLm,CLn,
…)はカラム選択線(カラム選択信号),C(Ci,m,C
j,m,…, Ck,m;Ci,n,Cj,n,…, Ck,n)はユニット、そ
して、CSW(CSWi,m,CSWj,m,…, CSWk,m;C
SWi,n,CSWj,n,…, CSWk,n)はカラムスイッチを
示している。ここで、ユニットCは、例えば、半導体記
憶装置(DRAM)の場合には、メモリセルまたはセン
スアンプ、或いは、ドライバを備えたフリップフロップ
等である。また、グローバルデータバス(グローバルバ
ス)GDBおよびローカルデータバス(ローカルバス)
LDBは、シングルバスおよび相補バスのどちらで構成
してもよい。
【0051】図13に示されるように、本第1実施例の
バス(階層化バス)は、グローバルデータバス(GD
B)とそれに連なる複数のローカルデータバス(LD
B:LDBi,LDBj,…, LDBk)によりバスが階層的
に構成されている。各ローカルデータバスLDBi,LD
Bj,…, LDBk は、データバススイッチDBSWi,
DBSWj,・・・DBSWkによって、いずれかがグ
ローバルデータバスGDBに接続される。なお、各ロー
カルバススイッチDBSWには、各々対応するローカル
バススイッチを選択して切り替えるローカルバス選択信
号(複数のロウ選択信号)が供給されている。
【0052】各ローカルバスLDBには、情報を読み出
すべきユニットC(Cx,y)が少なくとも一つ以上従属
(帰属)し、各ユニットCはカラムスイッチCSW(カ
ラムゲートに相当)によってローカルデータバスLDB
に結合される。ここで、図13においては、カラムゲー
トCSWの切り替えは、カラム選択信号CLにより行わ
れる。
【0053】図13に示す第1実施例では、各カラム選
択信号CLが異なるローカルデータバスLDBに従属す
るユニットのカラムスイッチCSWに対して同時に供給
されるようになっている。ただし、図示しないが、各々
のカラム選択信号が、全てのローカルデータバス上のユ
ニットのスイッチを開閉する必要は無く、また、全ての
ローカルバスに従属するユニットの数が均一である必要
も無い。また、ユニットCは、グローバルデータバスG
DBに直接従属するように構成してもよい。ここで、最
小限の必要な要件としては、グローバルデータバスGD
Bに対して、切り替え可能な複数(2個以上)のユニッ
トCを設け、合わせて2個以上の「ローカルデータバス
LDBまたはユニットC」がグローバルデータバスGD
Bに対してスイッチ(DBSW)を介して直接従属して
いることである。なお、存在するローカルデータバスL
DBには、複数(2個以上)のユニットCが従属する。
すなわち、ローカルデータバスLDBに2個以上のユニ
ットCが従属しない場合には、バスとは呼ばず、それは
ユニットCのグローバルデータバスGDBへの直接従属
と等価になるからである。
【0054】図13に示されるように、グローバルデー
タバスGDBには、少なくとも一つの読み出し増幅器
(データバスアンプ60)AMPが結合し、最終的な増
幅結果をデータ出力として出力する。ここで言う増幅と
は、バスに現れる選択された目的のユニットが有する情
報を増幅するという読み出し動作であり、各ユニットC
の構成としたは、前述したように、メモリセルやメモリ
セルを読み出して増幅するセンスアンプ(ラッチ)、或
いは、最終段にバスドライバを有する理論回路(フリッ
プフロップ)等のように、増幅器AMPが論理“1”お
よび“0”の情報が読み出せるものであればいずれのも
のでも構わない。
【0055】図14は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第2実施例としての枝分かれバスの構成を概念的
に示す図である。図14に示されるように、本第2実施
例のバス(枝分かれバス)は、グローバルデータバス
(GDB)とデータバススイッチDBSW(DBSWa
〜DBSWe)により枝分かれされた複数のローカルデー
タバス(LDB:LDBi,LDBi-i,LDBj,LDB
k,; LDBp,LDBq,LDBr)によりバスが枝分かれす
るように構成されている。各ローカルデータバスLDB
i,LDBi-i,LDBj,LDBk;LDBp,LDBq,LDB
r は、データバススイッチDBSWa 〜DBSWe によ
って、いずれかがグローバルデータバスGDBに接続さ
れ、読み出し増幅器(データバスアンプ60)AMPを
介してデータが出力される。具体的に、例えば、ローカ
ルデータバスLDBq は、データバススイッチDBSW
b およびDBSWdeがオン状態で、他のデータバススイ
ッチDBSWa,DBSWc,DBSWe がオフ状態のとき
に選択されてグローバルデータバスGDB(アンプ6
0)に接続されることになる。なお、例えば、データバ
ススイッチDBSWa のように、1つのスイッチに対し
て複数のデータバスが従属するように構成してもよい。
なお、本第2実施例においても、前記第1実施例と同様
に、グローバルデータバスGDBおよびローカルデータ
バスLDBは、シングルバスおよび相補バスのどちらで
構成してもよい。
【0056】図15は関連技術の信号伝送システムにお
けるPRD方式のデータバスアンプの一例を概略的に示
す図であり、前述した図10の一方のPRDアンプ26
1(262)と同様の構成となっている。すなわち、P
RDアンプ260は、第1のタイミングで符号間干渉成
分の推定を行い、また、次の第2のタイミングでデータ
の判定を行うようになっている。
【0057】図16は図15のデータバスアンプを適用
した場合の課題を説明するための信号伝送システムにお
ける動作波形の一例を示す図であり、ワーストケースの
動作を示す波形図である。図16に示されるように、例
えば、グローバルデータバスGDBを介してデータバス
アンプに供給される読み出しデータがローカルデータバ
スLDB1からLDB5に切り替えられるとき、図15
に示すような関連技術としてのバスアンプを使用したワ
ーストケースにおいて、すなわち、次に切り替わるロー
カルデータバスLDB5,/LDB5対の電位が切り替
わる直前のグローバルデータバスGDB,/GDB対の
電位と逆の関係になっており、しかも、次に切り替わる
ローカルデータバスLDB5,/LDB5対の電位差が
最大となっていると、誤動作を生じる危険がある。すな
わち、図16に示されるように、切り替え前の次のロー
カルデータバス(LDB)対の電圧は、切り替え時にグ
ローバルデータバス(GDB)に現れるが、図15に示
す関連技術のPRDデータバスアンプ260を使用した
場合には、切り替え直前のビットの電位から生成した参
照レベル(Reference Level)と、切り替え直後の相補型
のPRDデータアンプ260の差動入力レベルとの差が
無くなって誤動作してしまう。具体的に、図16におけ
る参照符号EP1で示されるように、本来はデータ
“1”が出力されるべき個所(ビット)がデータ“0”
として出力される危険がある。
【0058】図17は図15のデータバスアンプを適用
した場合の課題を説明するための信号伝送システムにお
ける動作波形の他の例を示す図である。この図17の場
合には、ローカルデータバス(LDB)にプリチャージ
回路が設けられていて、次に切り替えられる(次にグロ
ーバルデータバスGDBに繋がれる)ローカルデータバ
ス(LDB5)を切り替わりタイミングの直前にプリチ
ャージするようになっている。すなわち、ローカルデー
タバスLDB5のプリチャージ回路を制御するプリチャ
ージ制御信号PRE5を、ローカルデータバスLDB1
からLDB5に切り替わる直前(約2ビット前)だけ出
力して、例えば、次に切り替えられるローカルデータバ
スLDB5(LDB5,/LDB5)をVii/2へプリ
チャージするようになっている。この場合には、図16
のワーストケースよりは参照レベルと相補型のPRDデ
ータアンプ260の差動入力レベルとの差を大きくする
ことはできるが、例えば、参照符号EP2で示す個所で
は、以前として、そのレベル差(絶対値の大きさ)は小
さいため、例えば、ノイズ等によって誤動作を生じる危
険がやはり存在する。図18は本発明の信号伝送システ
ムにおけるPRD方式のデータバスアンプの一例を概略
的に示す図であり、図13の第1実施例および図14の
第2実施例の各データバスアンプ60の構成例を示すも
のである。
【0059】図18に示されるように、PRDアンプ6
0は、PRD機能部分66、該PRD機能部分66の後
段に設けられた差動アンプ64、および、アンプ用プリ
チャージ回路65を備えて構成されている。ここで、図
15および図18の比較から明らかなように、図13お
よび図14の各実施例に適用されるデータバスアンプ6
0のPRD機能部分66は、図15の関連技術のデータ
バスアンプ260のPRD機能部分266に対して、参
照符号66aで示す制御信号φ3(/φ3)により制御
される4つのスイッチ素子(例えば、トランスファゲー
ト)および2つのキャパシタC30a,C30bが付加
された構造となている。ここで、図18に示す差動アン
プ64およびアンプ用プリチャージ回路65は、図15
における差動アンプ264およびアンプ用プリチャージ
回路265と同様の構成となっている。なお、後述する
ように、PRD方式のデータバスアンプ60をインター
リーブ動作するPRDアンプ(61,62)として2つ
設け、さらに、交互に一方のPRDアンプの出力を選択
して出力するマルチプレクサ(63)を用いてより高速
なデータ転送を行うように構成することも可能である。
【0060】図19は図18のデータバスアンプを適用
した信号伝送システムにおける動作波形の一例を示す図
であり、ローカルデータバスLDB1(バンク1)から
ローカルデータバスLDB5(バンク5)に切り替えて
データを読み出す様子を示している。具体的に、例え
ば、図13において、データバススイッチDBSWを切
り替えて、グローバルデータバスGDBを介してデータ
バスアンプ60で読み出すデータをローカルデータバス
LDB1からLDB5に切り替える場合を示すものであ
る。
【0061】図19に示されるように、例えば、ローカ
ルデータバスLDB1からローカルデータバスLDB5
への切り替えを行う場合、切り替わり直前の1ビットお
よび切り替わり直後の1ビット(合計2ビット)の期間
のみ制御信号φ3(/φ3)をイネーブル状態として、
キャパシタC30aおよびC30bの前後に設けられた
スイッチ素子をオン状態とする。このとき、キャパシタ
C30aおよびC30bの容量値C30は、キャパシタ
C10aおよびC10bの容量値をC10とし、キャパ
シタC20aおよびC20bの容量値をC20として、
C30={α(C10−C20)・(C10+C2
0)}/{(2−α)C10+αC20}で表される。
【0062】ここで、αは、グローバルデータバスGD
Bの容量(寄生容量)をCGDB とし、ローカルデータバ
スLDBの容量(寄生容量)をCLDB とすると、α=C
LDB/(CGDB +CLDB )となっている。また、C10
およびC20に関しては、関連技術のPRDアンプと同
様に、バスの時定数をτとすると、(C10−C20)
/(C10+C20)=exp(−T/τ)をほぼ満た
すものになる。なお、Tは1ビットあたりのドライバ出
力有効時間である。
【0063】図19に示されるように、本実施例によれ
ば、データバスの切り替え(例えば、ローカルデータバ
スLDB1からLDB5への切り替え)が起きても、P
RD方式のバスアンプを使用し、且つ、次に選択される
ローカルデータバス)LDB5)のプリチャージを行う
(切り替わり直前の1ビットおよび切り替わり直後の1
ビットの期間だけ制御信号φ3をイネーブル状態とす
る)ことにより、すなわち、切り替わり前後の期間だけ
キャパシタC30aおよびC30bをキャパシタC20
aおよびC20bと並列に接続して参照レベルの補正を
行うことにより、参照符号EP3で示されるように、I
SI(Inter Signal Interference:符号間干渉成分)レ
ベルを低減し、バスアンプ(60)により間断無くデー
タの連続読み出しを行えるようになっている。なお、こ
の本発明の動作は、後述する各実施例において、より一
層明らかに詳述される。
【0064】図20は本発明が適用される半導体記憶装
置の構成例を示すブロック図であり、具体的には、32
ビットDRAMコアの要部構成を示すものである。図2
0において、参照符号1はメモリセルアレイ、2はワー
ドデコーダアレイ(サブワードデコーダ:SWDE
C)、2’はワードデコーダアレイ(メインワードデコ
ーダ:MWDEC)、3はセンスアンプアレイ、4はロ
ーカルデータバス(LDB)、5はグローバルデータバ
ス(GDB)、6はデータバスアンプ(差動型PRDデ
ータバスアンプ:DPRD)、9はローカルデータバス
スイッチ、12はカラムデコーダ(CDEC)、そし
て、13はPRDパルス生成回路を示している。ここ
で、PRDパルス生成回路13は、データバスアンプ6
で使用する制御信号(φ1,φ2,φ3)等を生成する
回路である。
【0065】図20においては、各データバスアンプ6
がそれぞれローカルデータバススイッチ9を介してグロ
ーバルデータバス4に接続されるローカルデータバス5
からのデータを並列的に出力するようになっている。こ
こで、グローバルデータバス4およびローカルデータバ
ス5は、シングルバス(GDB;LDB)として構成し
てもよいが、相補バス(GDB,/GDB;LDB,/
LDB)として構成することもできる。
【0066】図21は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第3実施例としての階層化バスの構成を概念的に
示す図である。図21の第3実施例では、前述した図1
3の第1実施例の階層化バスに対して、各ローカルデー
タバスLDBi,LDBj,…, LDBk に対して、すなわ
ち、グローバルデータバスGDBに直接従属するユニッ
トに対してそれぞれプリチャージ回路Prei,Prej,
…, Prek が設けられ、各ローカルデータバス或いは
ユニットがそれぞれプリチャージされるようにようにな
っている。ここで、ユニットCは、図13の第1実施例
と同様に、例えば、半導体記憶装置(DRAM)の場合
には、メモリセルまたはセンスアンプ、或いは、ドライ
バを備えたフリップフロップ等である。また、各プリチ
ャージ回路Prei,Prej,…, Prekには、それぞ
れ専用のプリチャージ制御信号が供給され、独立して各
ローカルデータバスLDBi,LDBj,…, LDBk のプ
リチャージ制御を行うようになっている。なお、グロー
バルデータバスGDBおよびローカルデータバスLDB
は、シングルバスおよび相補バスのどちらで構成しても
よい。
【0067】図22は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第4実施例としての枝分かれバスの構成を概念的
に示す図である。図22の第4実施例では、前述した図
14の第2実施例の枝分かれバスに対して、各ローカル
データバスLDBi,LDBi-i,LDBj,LDBk;LDB
p,LDBq,LDBr に対してそれぞれプリチャージ回路
Prei,Prei-i,Prej,Prek;Prep,Preq,
Prer が設けられ、各ローカルデータバスがそれぞれ
プリチャージされるようにようになっている。ここで、
本第4実施例においても、前記第3実施例と同様に、各
プリチャージ回路Prei,Prei-i,Prej,Prek;
Prep,Preq,Prer には、それぞれ専用のプリチ
ャージ制御信号が供給され、独立して各ローカルデータ
バスLDBi,LDBi-i,LDBj,LDBk;LDBp,LD
Bq,LDBr のプリチャージ制御を行うようになってい
る。なお、本第4実施例においても、グローバルデータ
バスGDBおよびローカルデータバスLDBは、シング
ルバスおよび相補バスのどちらで構成してもよい。
【0068】図23は本発明の信号伝送システムにおけ
るPRD方式のデータバスアンプの他の例を概略的に示
す図であり、上述した第3実施例および第4実施例にお
けるデータバスアンプAMP(6)の一例を示すもので
ある。図23に示されるように、PRD方式のデータバ
スアンプ6は、並列に設けられた2つのPRD方式のコ
ンパレータ(PRDコンパレータ:PRDアンプ)6
1,62を有し、インターリーブ駆動するようになって
いる。すなわち、一方の(第1の)PRDコンパレータ
61が符号間干渉の推定動作を行っている間に、他方の
(第2の)PRDコンパレータ62がデータの判定動作
を行い、また、一方のPRDコンパレータ61がデータ
の判定動作をを行っている間に、他方のPRDコンパレ
ータ62が符号間干渉の推定動作を行うようになってい
る。そして、マルチプレクサ63により、2つのPRD
コンパレータ61,62の一方の出力が交互に選択して
出力され、これにより、高速に信号の読み出しを可能と
するようになっている。
【0069】図24は図23のデータバスアンプにおけ
るPRDコンパレータを示す図である。図24と図18
との比較から明らかなように、データバスアンプ6を構
成する各PRDコンパレータ61,62は、図18に示
すデータバスアンプ60と同様の構成とされている。た
だし、一方のPRDコンパレータ61において、キャパ
シタC30a,C30bの接続は制御信号φ3により制
御され、また、他方のPRDコンパレータ62におい
て、キャパシタC30a,C30bの接続は制御信号φ
3’により制御されるようになっている。なお、PRD
コンパレータ61,62に供給される制御信号φ3,φ
3’は、インターリーブ駆動される2つのPRDコンパ
レータの内、バスの切り替えタイミングに対応した一方
のPRDコンパレータのみに必要とされ、例えば、バス
の切り替えタイミングが偶数ビット毎に生じる(一般的
には、偶数ビット毎に生じる)場合には、後述するよう
に、例えば、一方のPRDコンパレータ61にのみキャ
パシタC30a,C30bを設けて制御信号φ3で接続
を制御し、他方のPRDコンパレータ62にはキャパシ
タC30a,C30bを設けず、制御信号φ3’も供給
しないように構成してもよい。
【0070】図25は図23のデータバスアンプを適用
した信号伝送システムにおける動作波形の一例を示す図
である。図25に示されるように、例えば、ローカルデ
ータバスLDB1からローカルデータバスLDB5への
切り替えを行う場合、次にグローバルデータバスGDB
(GDB,/GDB)に接続されるローカルデータバス
LDB5(LDB5,/LDB5)を、例えば、切り替
わりの2ビット前の期間において、該ローカルデータバ
ス対LDB5,/LDB5の短絡(ショート)およびプ
リチャージを行う。すなわち、ローカルデータバス対L
DB5,/LDB5に設けられたプリチャージ回路の制
御信号PRE5を切り替わりの2ビット前の期間イネー
ブルとすることにより、例えば、図25における参照符
号TP1のタイミングで、相補のローカルデータバスL
DB5,/LDB5をショートして中間電位(Vii/
2)にプリチャージする。
【0071】さらに、切り替わり直前の1ビットおよび
切り替わり直後の1ビット(合計2ビット)の期間のみ
制御信号φ3をイネーブル状態として、一方のPRDコ
ンパレータ61におけるキャパシタC30aおよびC3
0bの前後に設けられたスイッチ素子をオン状態とする
ことにより、次に該ローカルデータバスLDB5,/L
DB5が切り替わった(グローバルデータバスGDB,
/GDBに接続された)ときに、グローバルデータバス
の電位変化が決まるため、図24のPRDコンパレータ
(PRDアンプ)でその切り替わりによる電位変化分を
差し引くことができる。すなわち、切り替わり前後の期
間だけキャパシタC30aおよびC30bをキャパシタ
C20aおよびC20bと並列に接続して参照レベルの
補正を行うことにより、参照符号EP4で示されるよう
に、ISI(Inter Signal Interference:符号間干渉成
分)レベルを低減し、バスアンプ6により間断無くデー
タの連続読み出しを行えるようになっている。
【0072】ここで、キャパシタC30aおよびC30
bの容量値C30は、キャパシタC10aおよびC10
bの容量値をC10とし、キャパシタC20aおよびC
20bの容量値をC20として、C30={α(C10
−C20)・(C10+C20)}/{(2−α)C1
0+αC20}で表される。なお、αは、グローバルデ
ータバスGDBの容量(寄生容量)をCGDB とし、ロー
カルデータバスLDBの容量(寄生容量)をCLDB とす
ると、α=CLDB /(CGDB +CLDB )となっている。
また、C10およびC20に関しては、関連技術のPR
Dアンプと同様に、バスの時定数をτとすると、(C1
0−C20)/(C10+C20)=exp(−T/
τ)をほぼ満たすものになる。さらに、Tは1ビットあ
たりのドライバ出力有効時間である。
【0073】図25の動作波形に示されるように、デー
タバス(ローカルデータバス)の切り替わりが起きても
PRD方式バスアンプと次に選択されるローカルデータ
バスのプリチャージにより、間断することなくデータの
読み出し処理を行うことができる。ここで、同一のロー
カルデータバスのドライバから連続してデータが送られ
て来ている間、このローカルデータバスにおいては、プ
リチャージは行われない。図25の例では、次に選択さ
れるローカルデータバスの選択前のプリチャージレベル
をドライバの電源レベルの半分(Vii/2)としている
が、必ずしもそうする必要はなく、略電源レベルの半分
程度のレベルであればよく、また、少なくとも、電源レ
ベル(Vii)とグランドレベル(Vss)との間にあれば
よい。なお、ローカルデータバス対のそれぞれ(LD
B,/LDB:LDB5,/LDB5)は、略同じレベ
ルにプリチャージする。
【0074】以上において、図25では、次に選択され
るローカルデータバス(LDB5)のプリチャージをロ
ーカルデータバスの切り替わり(LDB1からLDB5
への切り替わり)の2ビット前から行っているが、1ビ
ット前からでもよく、また、いつも使わないローカルデ
ータバスはプリチャージされている状態としておき、ロ
ーカルデータバスが切り替わるとき、選択されたローカ
ルデータバスのプリチャージを解除するように構成して
もよい。
【0075】図26は図23のデータバスアンプを適用
した信号伝送システムにおける特徴的な動作を説明する
ための波形図であり、使わないローカルデータバス(P
RE2,PRE3,PRE4,PRE6,…)をプリチ
ャージされている状態としておき、ローカルデータバス
が切り替わる(LDB1からLDB5への切り替わる)
とき、選択されたローカルデータバス(LDB5)のプ
リチャージを解除するように構成した例を示すものであ
る。
【0076】図27は図21に示す第3実施例の変形例
としての階層化バスの構成を概念的に示す図である。図
27に示す階層化バスは、図21に示す第3実施例とし
ての階層化バスにおいて、グローバルデータバスGDB
にプリチャージ回路8を設けたものであり、他の構成は
図21と同様である。本変形例のように、グローバルデ
ータバスGDBにプリチャージ回路8を設けた場合に
は、例えば、バス(グローバルデータバス)が動作して
いないとき、すなわち、スタンバイのときに、バスをプ
リチャージしておく等のことができる。なお、グローバ
ルデータバス部にプリチャージ回路を設けない場合であ
っても、スタンバイ時にバスをプリチャージしておくこ
とは可能である。
【0077】図28は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第5実施例としてのPRD方式のデータバスアン
プを概略的に示す図であり、図23に示すPRDコンパ
レータ61,62に対してそれぞれイネーブル信号en
A,enBを供給して制御するようになっている。図2
8に示されるように、PRD方式のデータバスアンプ6
は、並列に設けられた2つのPRDコンパレータ6
1’,62’を有し、インターリーブ駆動するようにな
っている。すなわち、一方のPRDコンパレータ61’
(A)が符号間干渉の推定動作を行っている間に、他方
のPRDコンパレータ62’(B)がデータの判定動作
を行い、また、一方のPRDコンパレータ61’がデー
タの判定動作をを行っている間に、他方のPRDコンパ
レータ62’が符号間干渉の推定動作を行うようになっ
ている。そして、マルチプレクサ63により、2つのP
RDコンパレータ61’,62’の一方の出力が交互に
選択して出力され、これにより、高速に信号の読み出し
を可能とするようになっている。
【0078】ここで、本第5実施例のデータバスアンプ
6は、2つのPRDコンパレータ61’および62’の
それぞれに対してイネーブル信号enAおよびenBが
供給され、バスアンプ6(61’,62’)がデータ転
送時以外には動作しないように構成されている。図29
は図28のデータバスアンプにおけるPRDコンパレー
タを示す図である。
【0079】図29に示されるように、PRDコンパレ
ータ61’(62’)の差動アンプ64’は、イネーブ
ル信号enA(enB)によりその動作が制御されるカ
レントミラーアンプとして構成されている。なお、PR
D機能部分66およびアンプ用プリチャージ回路65
は、例えば、図24のPRDコンパレータにおけるもの
と同様である。
【0080】図30は図28のデータバスアンプの動作
の一例を説明するための図である。図30に示されるよ
うに、例えば、一方のPRDコンパレータ61’の動作
を制御するイネーブル信号enAは、他方のPRDコン
パレータ62’の動作を制御するイネーブル信号enB
よりも1ビット早く出力されるようになっており、両方
のPRDコンパレータ61’および62’が同時に動作
を開始した場合における始めのビットの無効なデータを
出力させないようになっている。すなわち、イネーブル
信号enAが先に出力(イネーブル)され、一方のPR
Dコンパレータ61’が符号間干渉成分の推定動作およ
びコンパレータのオートゼロ動作を行うようになってい
る。このとき、他方のPRDコンパレータ62’は、ま
だ動作を開始していない。
【0081】一方のPRDコンパレータ61’のイネー
ブル信号enAは、データがバスアンプに到着する1ビ
ットタイム前に起動し、次のビットタイムの始め(イニ
シャルビット目)に、他方のPRDコンパレータ62’
のイネーブル信号enBが出力されて該他方のPRDコ
ンパレータ62’がイネーブルになる。このイニシャル
ビットでは、一方のPRDコンパレータ61’がデータ
を受け取ってデータの判定を行い、同時に、他方のPR
Dコンパレータ62’は、符号間干渉成分の推定動作お
よびオートゼロ動作を行うことになる。なお、本第5実
施例(図28〜図30)において、PRDコンパレータ
(61’,62’)は、コンパレータ(差動アンプ6
4’)の非対称性を除去して、感度を増大させるため
に、オートゼロ機能(差動アンプ64’の一方の入力と
出力を短絡するリセット機能)を有している。
【0082】ここで、例えば、バスアンプ(6)への入
力信号が十分に大きい場合(コンパレータの非対称性を
補うくらい十分に大きい場合)には、必ずしもオートゼ
ロ機構は必要ではない。また、イネーブル信号enA,
enBは同時に止めても各PRDコンパレータ61’,
62’(差動アンプ64’)を停止してもよいが、例え
ば、データの出力が何ビットあるかが判っていれば、出
力が終わった順に止めるように構成してもよい。
【0083】図31は図28のデータバスアンプの変形
例を示す図であり、読み出しが常に偶数ビットづつに限
られる場合のデータバスアンプを示すものである。ま
た、図32は図31のデータバスアンプの動作の一例を
説明するための波形図である。なお、図32において、
イネーブル信号enA,enBにおける『I』は符号間
干渉成分(ISI)の推定動作を示し、『D』は信号判
定動作を示している。
【0084】図31および図28の比較から明らかなよ
うに、本変形例では、一方のPRDコンパレータ61’
は図28(図29)と同様に構成し、他方のPRDコン
パレータ62”におけるPRD機能部分を図15に示す
関連技術におけるPRD機能部分(266)と同様に構
成するようになっている。そして、イネーブル信号en
A,enBにより、一方のPRDコンパレータ61’が
先に動作するようになっており、該PRDコンパレータ
61’は、 偶数ビットを読み出すとき、常にバスの切
り替えの直前のビットで符号間干渉成分の推定動作
(I)を行い、バスの切り替えの直後のビットで信号判
定動作(D)を行うようになっている。
【0085】すなわち、図32に示されるように、バス
の切り替えタイミングが偶数ビット毎に生じる(一般的
には、偶数ビット毎に生じる)場合、すなわち、バスの
切り替えタイミングが符号間干渉成分推定動作Iから信
号判定動作Dに切り替わる一方のPRDコンパレータ6
1’(コンパレータA)に同期して生じる場合、一方の
PRDコンパレータ61’にのみキャパシタC30a,
C30bを設けて制御信号φ3で接続を制御すればよい
ため、他方のPRDコンパレータ62”におけるPRD
機能部分(266)に対してキャパシタC30a,C3
0bおよび制御信号φ3’により制御されるスイッチ素
子を設けなくても同様の効果が得られるのである。この
ように、回路構成を必要十分なものとすることで、図2
8に示す第5実施例におけるPRDバスアンプ6よりも
回路規模を削減することが可能になる。なお、他方のP
RDコンパレータ62”における差動アンプ64’のオ
ートゼロ動作は、制御信号φ2により制御すればよい。
【0086】なお、図25で述べたのと同様に、次に選
択されるローカルデータバス(LDB5)のプリチャー
ジをローカルデータバスの切り替わり(LDB1からL
DB5への切り替わり)の2ビット前から行っている
が、1ビット前からでもよく、また、いつも使わないロ
ーカルデータバスはプリチャージされている状態として
おき、ローカルデータバスが切り替わるとき、選択され
たローカルデータバスのプリチャージを解除するように
構成してもよい。
【0087】図33は本発明が適用される半導体記憶装
置におけるライトアンプ(10)の一例を示す回路図で
あり、また、図34は本発明が適用される半導体記憶装
置におけるライトアンプの他の例を示す回路図である。
図33および図34に示されるように、各ライトアンプ
は、イネーブル信号enおよびデータ(書き込みデー
タ)DATAを受け取り、相補のグローバルデータバス
GDB,/GDBを該データDATAに応じたレベルに
駆動するようになっている。
【0088】ここで、図33および図34の比較から明
らかなように、図34に示すライトアンプは、図33に
示すライトアンプに対して、各グローバルデータバスG
DB,/GDBを駆動する電源部にNMOSトランジス
タをさらに設けることにより、すなわち、各出力段のP
MOSトランジスタと内部電源線(Vii)との間にNM
OSトランジスタを挿入することにより、データバス
(GDB,/GDB)が『内部電源電圧(Vii)−NM
OSトランジスタの閾値電圧(Vth)』以上のレベルに
上がらないように構成したものである。また、書き込み
動作は低電位電源線(Vss)に接続されたNMOSトラ
ンジスタの駆動力で高レベル“H”側のデータを低レベ
ル“L”にするという動作が主要なものであり、データ
バスの高レベル“H”側のレベルが低めのレベルにあれ
ば、低レベル“L”に向かうスピードはより速くなり、
結果として、より一層高速な書き込み動作が可能にな
る。
【0089】なお、図33および図34に示すライトア
ンプの動作は、後に、図71を参照して詳述する。図3
5は本発明が適用される信号伝送システムの第6実施例
としての階層化バスの構成を概念的に示す図であり、図
21に示す第3実施例の階層化バスの構成におけるPR
D方式のデータバスアンプ6として、上述した第5実施
例(第5実施例の変形例:イネーブル信号enA,en
Bにより制御されるデータバスアンプ)を適用したもの
である。なお、図22に示す第4実施例の枝分かれバス
の構成におけるPRD方式のデータバスアンプ6とし
て、イネーブル信号enA,enBにより制御されるデ
ータバスアンプを適用することもできるのはもちろんで
ある。
【0090】図36は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第7実施例としての半導体記憶装置の構成例を示
すブロック図であり、図37は図36の半導体記憶装置
における動作波形の一例を示す図である。図36におい
て、参照符号1はメモリセルアレイ、2’はワードデコ
ーダアレイ(メインワードデコーダ:MWDEC)、3
はセンスアンプ(センスアンプアレイ)、4はローカル
データバス(LDB)、5はグローバルデータバス(G
DB)、6はデータバスアンプ(差動型PRDデータバ
スアンプ:DPRD)、9はローカルデータバススイッ
チ、12はカラムデコーダ(CDEC)、13はPRD
パルス生成回路、14はローカルデータバススイッチ用
パルス生成回路、そして、15はロウブロック状態ラッ
チ回路を示している。ここで、PRDパルス生成回路1
3は、データバスアンプ6で使用する制御信号(φ1,
φ2,φ3)等を生成する回路であり、ローカルデータ
バススイッチ用パルス生成回路14は、各ローカルデー
タバススイッチ9のスイッチングを制御する信号を生成
する回路である。
【0091】図36に示されるように、半導体記憶装置
(主要部)は、8つのロウブロック(RB:RB0〜R
B7)を備えて構成され、各ロウブロックRBはそれぞ
れメインワードデコーダ(MWDEC)2’およびサブ
ワードデコーダ(SWDEC)2を有している。そし
て、各ロウブロックRBを渡るローカルデータバス(L
DB)4の切り替え時には、連続的な(間断のない、ギ
ャップレスの)データ読み出しを行うようになってお
り、センスアンプ3がドライバの役目を果たすようにな
っている。また、PRD方式データバスアンプ6は、グ
ローバルデータバス5上に設けられている。なお、本発
明は、図36に示す構成を有する半導体記憶装置に限定
されるものではなく、様々な構成の半導体記憶装置に適
用することができるのはいうまでもない。
【0092】本第7実施例においては、センスアンプ3
から、選択されたカラムゲートおよびローカルデータバ
ススイッチ9を介し、さらに、グローバルデータバス5
を介してデータを転送し、符号間干渉成分除去(推定)
機能のある相補型バスアンプで増幅する。ここで、PR
Dバスアンプ6内で使用するパルス(制御信号)は、P
RDパルス生成回路13で生成されるようになってい
る。また、本第7実施例では、1つのPRDパルス生成
回路13から2つのPRDバスアンプ6に対して上記の
パルスを供給しているが、パルスの供給の仕方はこれに
限定されるものではい。具体的に、例えば、4つのPR
Dバスアンプに対して1つのPRDパルス生成回路13
からのパルスを与えるように構成することもでき、ま
た、全てのPRDバスアンプ6に対して1つのPRDパ
ルス生成回路13から与えてもよい。
【0093】PRDパルス生成回路13に供給するクロ
ックCLKは、場所によってスキューが出ないように、
例えば、ツリー状にして供給しているが、これに限定さ
れるものではない。さらに、本第7実施例では、ロウブ
ロック状態ラッチ回路15により、ローカルデータバス
4の切り替え時に間断なくデータ読み出しを行うために
必要となるロウブロックの状態を記憶するようになって
おり、例えば、ロウブロック状態ラッチ回路15を各ロ
ウブロックRBに対して2個の状態を記憶するためのラ
ッチとして構成することができる。すなわち、1つは、
次にアクセスするロウブロックであることを示す状態
(NEXT:ネクスト)であり、もう一つは現在アクセ
スしているロウブロックであることを示す状態(CUR
RENT:カレント)である。このラッチ回路15から
メインワードデコーダ(MWDEC)2’上にその状態
を表すRB@C信号(RB@が現在アクセスしているロ
ウブロックであることを示す信号)およびRB@N信号
(RB@が次にアクセスするロウブロックであることを
示す信号)が走り、これらRB@C信号およびRB@N
信号が各ロウブロックRB(RB0〜RB7)に対して
与えられる(すなわち、@は0〜7である)。なお、バ
スの切り替え時にバスを選択的にドライブするための選
択トランジスタ(カラムゲート)の選択信号(CL)
は、活性化されているローカルバス系統と非活性のロー
カルバス系統で共通化されている。
【0094】図37では、現在アクセスしているロウブ
ロック(CURRENTロウブロック)がRB1(RB
1C)で、次にアクセスするロウブロック(NEXTロ
ウブロック)がRB3(RB3N)の場合を示してい
る。図37において、参照符号TP1は、相補のローカ
ルデータバス4(LDB,/LDB)をショートして中
間電位(Vii/2)にプリチャージするタイミングを示
し、また、TP2は、グローバルデータバス(GDB:
5)と次にアクセスするロウブロックRB3におけるロ
ーカルデータバス(LDB:4)を繋ぐスイッチ(ロー
カルデータバススイッチ9)が起動し始めるタイミング
を示している。なお、タイミングTP2は、グローバル
データバスGDBと現在アクセスしているロウブロック
RB1におけるローカルデータバスLDBを繋いでいる
ローカルデータバススイッチ(9)の解除信号が動作し
始めるタイミングでもある。また、本第7実施例では、
タイミング切り替わりの1ビット前のタイミング(タイ
ミングTP1)において、次にアクセスするロウブロッ
クRB3のプリチャージ信号(PRE3)が出力され、
ロウブロックRB3のローカルデータバスLDBのプリ
チャージが行われる。ここで、図37の全体的な波形
は、前述した図25の動作波形に対応している。
【0095】図38は図36の半導体記憶装置における
1つのロウブロック(RB@)の構成例を示すブロック
図であり、図39は図38の動作シーケンスの一例を説
明するための波形図である。なお、図38において、カ
ラムゲートの選択信号線(CL)、グローバルデータバ
ス(GDB)、ローカルデータバス(LDB)、およ
び、ローカルデータバススイッチ(9)等は、煩雑にな
るので図示していない。また、図39はロウブロック状
態ラッチ回路15から生成される信号(RB@C,RB
@N)によるブロック選択動作のシーケンスの一例を示
すものである。
【0096】図38および図39において、参照符号R
BPRE@は、各ロウブロック(RB)内のRBPRE
生成回路51で生成され当該ブロック(ロウブロック)
内に供給されるロウブロックプリチャージ信号であり、
また、WLタイミング信号発生回路52にも供給され
る。ここで、RBPRE信号が有効であるとき、ワード
線(WL)はリセットされる。WLタイミング信号発生
回路52は、ブロック内のワード線(WL)の立ち上げ
タイミングおよび立ち下げタイミングを生成している。
さらに、RBMW生成回路53によりRBMW@信号が
生成され、ブロック内のメインワードデコーダ(MWD
EC)2’に供給される。ここで、RBMW@信号が高
レベル“H”のとき、当該ブロック内のメインワードデ
コーダ2’はアドレスを受け付けることができ、逆に、
RBMW@信号が低レベル“L”のときには、メインワ
ードデコーダ2’のアドレス信号が変わっても、選択さ
れたメインワード(MW)は影響を受けないようになっ
ている。なお、参照符号57は、各ブロックにおけるロ
ーカルデータバスをプリチャージするためのLDB@プ
リチャージ回路を示している。
【0097】RBSW生成回路54は、RBSW@信号
(パルス)を発生する。図38の例では、RBSW@信
号は相補の信号とされ、各センスアンプ列(3)を通っ
て、センスアンプとサブワードデコーダ(SWDEC)
2の交差する部分にあるRB別SWプリデコードアドレ
スラッチ回路55に供給される。ここで、RB別SWプ
リデコードアドレスラッチ回路55は、RBSW@信号
により共通に走っているサブワードプリデコード信号
(SWプリデコード信号#)をブロック毎にラッチし、
これにより、サブワードプリデコード信号が他のブロッ
クにアクセスしようとしたときにローカルデータバスが
切り替わっても、各ブロック毎にサブワードプリデコー
ド信号を保持することができるようになっている。
【0098】なお、本第7実施例において、サブワード
プリデコード信号は0〜3の4個であり、SWプリデコ
ード信号#における#が0〜3になる。また、RBLD
BPRE生成回路56は、RBLDBPRE@信号を生
成しており、RB@N信号とLDBプリチャージ信号
(LDBPRE信号:各ブロックに共通)から各ブロッ
クのローカルデータバス(LDB)のプリチャージ信号
(RBLDBPRE@信号)が生成される。ここで、R
BLDBPRE@信号により次に選択されるバスは、少
なくとも、その切り替わる1ビット前でのプリチャージ
を行うことができる。また、後に詳述するが、ギャップ
レスライト動作(間断のない書き込み動作)も行おうと
した場合には、このRBLDBPRE@信号に対する変
更が必要になる。なお、半導体記憶装置に適用した本発
明の信号伝送システム(バス方式)においても、データ
バスのプリチャージを連続読み出し時には行う必要がな
いのはもちろんである。
【0099】ところで、半導体記憶装置におけるデータ
の読み出し動作では、予め何ビット読み出すかは判って
いるため、カウンタで何ビット読み出し動作を行ったか
を、例えば、チップ(半導体記憶装置)内を走るクロッ
クCLKを使ってカウントし、最終ビットが切り替わる
直前にローカルデータバススイッチ(GDB−LDBS
W)を切り替える信号をLDBSW信号生成回路が生成
し、LDB−GDB−SW回路内で各ブロックのRB@
N信号と論理をとり、ローカルデータバスが切り替えタ
イミングの直前から切り替わるように動作させるように
なっている。本第7実施例において、バスの切り替え動
作は、切り替えの直前から始まる方式であり、その動作
は、図39に示す通りである。また、図36では、メイ
ンワードデコーダ(MWDEC)2’の一方側(図面
上、左側)だけにセルアレイがあるように描いてある
が、両側にセルアレイを設けてもよく、また、この構成
は様々に変形し得るのはいうまでもない。
【0100】図40は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第8実施例としての半導体記憶装置の構成例を示
すブロック図である。本第8実施例の半導体記憶装置
も、上述した第7実施例と同様に、8個のロウブロック
(RB:RB0〜RB7)を備えて構成されているが、
このロウブロックRBの数は8個に限定されるものでは
なく、例えば、4個或いは16個等でもよいのはもちろ
んである。また、本第8実施例においても、第7実施例
と同様に、複数のローカルデータバス4(LDB,/L
DB)がローカルデータバススイッチ9(GDB−LD
BSW)を介して1つのグローバルデータバス5(GD
B,/GDB)に繋がり、このグローバルデータバス5
に対してPRD方式のデータバスアンプ6が設けられ、
図40はこの構成を複数有する場合の例を示している。
なお、図40の下方に示す1つのロウブロックRBは、
上述の図38に示すロウブロックRBの4倍の容量を有
する場合を示しており、また、図40では、ローカルデ
ータバス(LDB)が、参照符号DPの位置で2つに分
割されている。また、参照符号RB@CKは、ロウブロ
ック状態遷移クロックを示し、@は0〜7である。ま
た、カラム選択信号(CL)は、複数のロウブロック
(RB0〜RB7)に渡って活性化され、さらに、第7
実施例と同様に、各ロウブロックはそれぞれメインワー
ドデコーダ(MWDEC)2’およびサブワードデコー
ダ(SWDEC)2を備えている。そして、本第8実施
例は、ロウブロックを渡るローカルデータバス(LD
B)の切り替え時に、ギャップレスのデータ読み出し
(データリード)を行う例であり、センスアンプ3がド
ライバの役目を果たすようになっている。
【0101】さらに、上述した第7実施例と同様である
ので詳しくは図示しないが、PRDバスアンプ6内で使
用するパルス(制御信号)は、PRDパルス生成回路
(13)で生成される。なお、第7実施例のように、1
つのPRDパルス生成回路(13)から2個のPRDバ
スアンプ6に対してパルスを供給してもよいが、例え
ば、4個のPRDバスアンプ6に対して、或いは、全て
のPRDバスアンプ6に対してパルスを供給するように
構成してもよい。また、PRDパルス生成回路に対する
クロック(CLK)の配線は、場所によるスキューが出
ないようにツリー状にしてもよいが、例えば、動作スピ
ードが遅くてよい場合等にはツリー状に限定されるもの
ではない。
【0102】本第8実施例では、バス系統の状態信号が
4状態ある例を示している。すなわち、4つの状態と
は、そのバス系統が活性化が始まり次にアクセスされる
状態(NEXT:ネクスト)、そのバス系統が現在活性
化しアクセスされていることを表す状態(CURREN
T:カレント)、そのバス系統がまだ活性化しているが
アクセスが終わった状態(PREVIOUS:プレビア
ス)、および、非活性でアクセスも行われない状態(S
TANDBY:スタンバイ)のことである。ここで、ス
タンバイとは、いつでもアクセス動作が開始できるロウ
ブロック(RB)であることを示し、休止しているとい
う意味ではない。また、これら4つの状態信号(RB@
N,RB@C,RB@P,RB@S)は、メモリセルア
レイの近くで各ロウブロック毎に設けられたロウブロッ
ク状態ラッチ回路15’により保持される。
【0103】図41は図40に示す第8実施例における
ラッチ回路(ロウブロック状態ラッチ回路15’)を示
すブロック図であり、図42は図41に示すラッチ回路
の一例を示すブロック回路図であり、そして、図43は
図42に示すラッチ回路の動作の一例を説明するための
波形図である。図41および図42に示されるように、
ロウブロック状態ラッチ回路(RB状態ラッチ回路)1
5’は、4つのフリップフロップ(RSフリップフロッ
プ)およびインバータを備えて構成され、ロウブロック
状態遷移クロック(RB@CK信号:@は0〜7)およ
びリセット信号(RESET信号)を受け取り、4つの
状態信号(RB@N,RB@C,RB@P,RB@S)
のいずれかを保持(出力)するようになっている。
【0104】まず、RESET信号が高レベル“H”に
なると、RB状態ラッチ回路15’および各ロウブロッ
クRBはスタンバイ状態を保持する。ここで、本第8実
施例において、RESET信号は、各ロウブロック共通
の信号とされ、選択されたロウブロック(RB@)に
は、RB@CK信号(RB@CKパルス)が1つラッチ
回路15’に入力され、当該ラッチ回路およびそのRB
@はネクスト状態に遷移する。このネクスト状態は、デ
ータ読み出し(または、データ書き込み)のための準備
状態であり、具体的に、例えば、ワード線(WL)の選
択および立ち上げや、センスアンプ(3)の活性化等が
行われる。
【0105】次に、もう一個RB@CKパルスが入力す
ると、RB@はカレント状態、すなわち、データの読み
出し(または、データ書き込み)を行う状態になる。さ
らに、もう一個RB@CKパルスが入ると、このRB状
態ラッチ回路15’およびRB@はプレビアス状態にな
る。ここで、プレビアス状態では、例えば、ワード線
(WL)の立ち下げ、センスアンプ(3)の非活性化、
および、ビット線(BL)のプリチャージ等が行われ
る。また、データ書き込み(ライト)動作時には、メモ
リセルへのデータのリストアも行われる。このプレビア
ス状態では、外からこのプレビアス状態のロウブロック
RBへのアクセスは禁止される。すなわち、プレビアス
状態を示す信号(RB@P)は、このアクセス禁止を示
すためにも使用され、場合によっては外部に出力され
る。また、この信号(RB@P)を使って、外部からの
アクセスに対して待機(ウェイティング)をかけること
も可能である。
【0106】以上において、RB(ロウブロック)が切
り替わった時(ローカルデータバスLDBが切り替わっ
た時)のギャップレスのデータ読み出し(書き込み)を
行うためには、あるRBがカレント状態にあるとき、そ
れに並行して次に選択されるRBのワード線立ち上げ等
の動作を行うために、次に選択するRBの状態をネクス
ト状態にする。そして、カレント状態であるRBからの
データの読み出し(書き込み)が終わったら、そのRB
をプレビアス状態にすると同時に、次に選択するRBを
カレント状態にすることにより、RBの切り替え時にギ
ャップ(不連続)が出ないようにすることができる。こ
れを順次並行して行うことにより、ギャップレスの(間
断のない、連続的な)読み出しまたは書き込み動作が可
能になる。
【0107】図44は図40に示す第8実施例における
ロウブロックの構成例(主要部)を拡大して示すブロッ
ク図であり、図45は図40に示す第8実施例の半導体
記憶装置の動作シーケンスの一例を説明するための波形
図である。図44と図38との比較から明らかなよう
に、本第8実施例の半導体記憶装置におけるロウブロッ
クは、ほぼ前述した第7実施例と同様であるが、各ロウ
ブロックに含まれるメモリセルアレイの量(記憶容量)
が異なっている。なお、図38と同様に、図44におい
ても、カラムゲートの選択信号線(CL)、グローバル
データバス(GDB)、ローカルデータバス(LD
B)、および、ローカルデータバススイッチ(9)等は
煩雑になるので図示していない。また、図45はロウブ
ロック状態ラッチ回路(RB状態ラッチ回路)15’か
ら生成される信号(RB@C,RB@N,RB@P,R
B@S)によるブロック選択動作のシーケンスの一例を
示すものである。
【0108】前述したように、RB状態ラッチ回路1
5’は各RB(ロウブロック)毎にあり、そこにはRB
@CKが供給される。このRB状態ラッチ回路15’か
らは、RBの状態に応じて、RB@N信号,RB@C信
号,RB@P信号,RB@S信号の4つの状態信号が出
力される。図44において、参照符号RBPRE@は、
RB@N信号およびRB@C信号から各ロウブロック内
のRBPRE生成回路51で生成されてブロック内に供
給されると共に、WLタイミング信号発生回路52にも
供給される。このRBPRE@信号が有効であるとき
は、ワード線(WL)はリセットされる。WLタイミン
グ信号発生回路52は、ブロック内のワード線(WL)
の立ち上げタイミングおよび立ち下げタイミングを生成
している。さらに、RB@N信号からRBMW生成回路
53によりRBMW@信号が生成され、ブロック内のメ
インワードデコーダ(MWDEC)2’に供給される。
ここで、RBMW@信号が高レベル“H”のとき、当該
ブロック内のメインワードデコーダ2’はアドレスを受
け付けることができ、逆に、RBMW@信号が低レベル
“L”のときには、メインワードデコーダ2’のアドレ
ス信号が変わっても、選択されたメインワード(MW)
は影響を受けないようになっている。なお、参照符号5
7は、各ブロックにおけるローカルデータバスをプリチ
ャージするためのLDB@プリチャージ回路を示してい
る。
【0109】RBSW生成回路54は、RB@N信号か
らRBSW@信号(パルス)を発生する。図44の例で
は、RBSW@信号は相補の信号とされ、各センスアン
プ列(3)を通って、センスアンプとサブワードデコー
ダ(SWDEC)2の交差する部分にあるRB別SWプ
リデコードアドレスラッチ回路55に供給される。ここ
で、RB別SWプリデコードアドレスラッチ回路55
は、RBSW@信号により共通に走っているサブワード
プリデコード信号(SWプリデコード信号#)をブロッ
ク毎にラッチし、これにより、サブワードプリデコード
信号が他のブロックにアクセスしようとしたときにロー
カルデータバスが切り替わっても、各ブロック毎にサブ
ワードプリデコード信号を保持することができるように
なっている。
【0110】なお、本第8実施例において、サブワード
プリデコード信号は0〜3の4個であり、SWプリデコ
ード信号#における#が0〜3になる。また、RBLD
BPRE生成回路56は、RB@N信号およびRB@C
信号からRBLDBPRE@信号を生成しており、デー
タの読み出し(或いは、書き込み)を行う時だけ選択し
たRBのLDBのプリチャージを解除する方法が採用さ
れている。この方式は、後述するギャップレスライト
(連続書き込み:第15実施例:図72参照)動作も可
能になるプリチャージ方式である。なお、半導体記憶装
置に適用した本発明の信号伝送システム(バス方式)に
おいても、データバスのプリチャージを連続読み出し時
には行う必要がないのはいうまでもない。
【0111】前述したように、本第8実施例の半導体記
憶装置におけるデータの読み出し動作では、予め何ビッ
ト読み出すかは判っているため、カウンタで何ビット読
み出し動作を行ったかを、例えば、チップ(半導体記憶
装置)内を走るクロックCLKを使ってカウントし、最
終ビットが切り替わる直前にローカルデータバススイッ
チ(GDB−LDBSW)を切り替える信号をLDBS
W信号生成回路が生成し、LDB−GDB−SW回路内
で各ブロックのRB@N信号と論理をとり、ローカルデ
ータバスが切り替えタイミングの直前から切り替わるよ
うに動作させるようになっている。本第8実施例におい
て、バスの切り替え動作は、切り替えの直前から始まる
方式であり、その動作は、図39に示す通りである。ま
た、図40では、メインワードデコーダ(MWDEC)
2’の一方側(図面上、左側)だけにセルアレイがある
ように描いてあるが、両側にセルアレイを設けてもよ
く、また、この構成は様々に変形し得る。
【0112】図46および図47は図40に示す第8実
施例の半導体記憶装置の動作状態を示す図である。図4
6および図47に示されるように、例えば、期間ST3
においては、ロウブロックRB5(ローカルバス系統
5)が活性化され、アクセスされている状態(カレント
状態)であり、また、ロウブロックRB1(ローカルバ
ス系統1)はまだ活性化しているが、アクセスが終わっ
た状態(プレビアス状態)である。ここで、プレビアス
状態のRB1(ロウブロック)では、セルデータのリス
トア、ワード線(WL)の立ち下げ、および、ビット線
(BL)のプリチャージが終わるまではこのRB1をア
クセスできない。さらに、プレビアス状態のRB1で
は、後述する実施例におけるSSAスキーマ(schema)
の書き込み時にビット線トランスファーゲートの立ち上
げ(オン)も行い、また、ローカルデータバス(LD
B)のプリチャージも行うようになっている。また、ロ
ウブロックRB6(ローカルバス系統6)はネクスト状
態であり、ワード線が立ち上がりはじめ、センスアンプ
がデータをラッチし、アクセスできる状態になってい
る。なお、その他のロウブロック(RB0,RB2,R
B3,RB4,RB7)はスタンバイ状態で非活性とな
っている。このスタンバイ状態では、いつでも選択開始
が可能なロウブロックになる。そして、リード時には、
ネクスト状態にあるロウブロックのローカルデータバス
が、このネクスト状態信号と切り替わり信号を受けて、
切り替わりの直前にプリチャージ状態が解除されること
になる。また、読み出し動作波形(図37参照)に関し
ては第7実施例と同様であるので省略する。
【0113】図48は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第9実施例としての半導体記憶装置におけるメイ
ンワードデコーダ(MWDEC)2’の構成例を示すブ
ロック回路図であり、上述した第7実施例および第8実
施例の半導体記憶装置に適用され得るものである。ここ
で、参照符号Vppは、昇圧レベル(昇圧電位の電源線)
を示している。
【0114】図48および前述した図38並びに図44
に示されるように、メインワード線(MWL)の保持回
路であるメインワードデコーダ2’には、RBMW生成
回路53からのRBMW@信号およびRBPRE生成回
路51からのRBPRE@信号(実際には、その反転信
号/RBPRE@)、並びに、プリデコードアドレスが
供給され、MWL用のMW信号(RBMW@信号)を出
力するようになっている。すなわち、第7実施例および
第8実施例の半導体記憶装置では、メモリセルアレイの
ロウ選択線が親子構造(階層構造)になっており、メイ
ンワード線(MWL)の下層にサブワード線(SWL)
が設けられた構成となっている。
【0115】MWDEC(メインワードデコーダ)2’
は、ダイナミックノードでMWL(メインワード線)の
状態を保持し、これにより、他のRB(ロウブロック)
とロウ側のプリデコード信号を共有化しても、他のRB
の任意のロウアドレスを選択することができる。すなわ
ち、RBMW@信号が高レベル“H”で、且つ、/RB
PRE@も高レベル“H”のときに限って、MWDEC
2’は、アドレス(プリデコードアドレス)による変化
を受ける。アドレス遷移後に、RBMW@信号が低レベ
ル“L”になっていれば、MWLのプリデコードアドレ
スが他のRBのMWLを立ち上げるために変化してもな
んら影響を受けない。MWLの立ち下げは、/RBPR
E信号が低レベル“L”のときに行われる。
【0116】なお、本第9実施例では、MWLの高レベ
ル“H”がSWDEC(サブワードデコーダ)2の電源
となっているので、MWLがリセット(低レベル
“L”)されている状態では、SWDEC2の動作はM
WLの選択に関して影響を与えないことになる。図49
は本発明が適用される信号伝送システムの第9実施例と
しての半導体記憶装置におけるサブワードプリデコード
アドレスラッチ回路(RB別SWプリデコードアドレス
ラッチ回路55)の構成例を示すブロック回路図であ
る。
【0117】既に、第7実施例および第8実施例でも説
明したように、本第9実施例においても、RBに共通な
サブワードプリデコードアドレス(SWプリデコードア
ドレス)をSWプリデコードアドレスラッチ回路55で
各RB毎に保持する方式となっている。もちろん、MW
LのようにダイナミックにSWLを保持する構成にして
も構わない。ここで、1つのMWL当たり4本のSWL
を設ける構成となっているので、プリデコード線も4本
設けられている。
【0118】図49に示されるように、SWプリデコー
ドアドレスラッチ回路55は、縦列接続されたトランス
ファゲートおよびラッチで構成され、各RB毎に生成さ
れるRBSW@信号(RBSW@,/RBSW@)によ
りSWプリデコードアドレスをラッチするようになって
いる。なお、図示していないが、このSWプリデコード
アドレスラッチ回路55は、リセット機能を有してい
る。
【0119】図50は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第10実施例としての階層化バスの構成を概念的
に示す図であり、ローカルデータバス(LDB)が切り
替わってもPRD方式のバスアンプで間断なくデータを
読み出す他の方式を示すものである。本第10実施例で
は、例えば、前述した図35に示す第6実施例における
各ローカルバススイッチDBSW(DBSWi,DBSW
j,…, DBSWk:9) が設けられている位置に対して、
グローバルデータバスレベル検出回路兼プリチャージ回
路60を設けるようになっている。なお、各グローバル
データバスレベル検出回路兼プリチャージ回路60に
は、それぞれプリチャージ信号(Prei,Prej,…,
Prek)が供給され、各プリチャージ回路60のプリチ
ャージ動作を制御するようになっている。
【0120】すなわち、本第10実施例では、グローバ
ルデータバスレベル検出回路兼プリチャージ回路60に
よって、グローバルデータバス(GDB:GDB,/G
DB)の電位を検出し、次に選択されるデータバス(L
DB5:LDB5,/LDB5)に対して、このグロー
バルデータバスに近いレベルを選択前にプリチャージレ
ベルとして与えるようになっている。従って、PRD方
式のバスアンプは従来型(キャパシタC30を持たない
もの:例えば、図9および図10参照)で構わない。ま
た、グローバルデータバスレベル検出回路兼プリチャー
ジ回路60により与えるプリチャージレベルは、必ずし
もグローバルデータバスと同じレベルになる必要はな
く、グローバルデータバス(GDB)と次の選択ローカ
ルデータバス(LDB5)を繋いだことによる電位変化
を小さくする方向にプリチャージを行うものであればよ
い。このときには、例えば、前述した第3実施例および
第5実施例に用いるようなPRD方式のバスアンプ(図
23および図24、並びに、図28および図29参照)
を使用する方が好ましい。なお、本第10実施例におい
て、グローバルデータバスレベル検出回路兼プリチャー
ジ回路60を設ける位置は、各ローカルバススイッチD
BSWの位置に限定されるものではない。
【0121】図51は図50の信号伝送システムにおけ
る動作波形の一例を示す図である。図51に示されるよ
うに、本第10実施例では、次に選択されるローカルデ
ータバス(LDB5)は、該ローカルデータバスLDB
5に対応するプリチャージ信号(Pre5)を切り替わ
りの直前にグローバルデータバスGDBに近いレベルを
プリチャージレベルとして与えることにより、LDB5
をGDBに繋いだことによる電位変化を小さくするよう
になっている。ここで、LDB5をプリチャージするタ
イミングは、ローカルデータバスの切り替わりの直前で
あれば、1ビット前に限定されるものではない。
【0122】図52は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第11実施例としてのバスレベル設定回路の構成
例を示す回路図であり、図53は図52のバスレベル設
定回路の動作を説明するための図である。上述したのと
同様に、本第11実施例では、図52に示されるよう
に、グローバルデータバス(GDB)と次の選択ローカ
ルデータバス(LDB5)を繋いだことによる電位変化
を小さくするためのバスレベル設定回路61を設けるよ
うになっている。このバスレベル設定回路61は、図5
3に示されるように、ローカルデータバスLDB5の切
り替わりの直前のタイミングでプリチャージスイッチ
(PreSW)をオンとして、該ローカルデータバスL
DB5をグローバルデータバスGDBに近いレベルにプ
リチャージするようになっている。ここで、高電位電源
線(Vii)に接続されるNMOSトランジスタおよび低
電位電源線(Vss)に接続されるPMOSトランジスタ
は、両方ともに閾値電圧(Vth)が零に近い(非常に小
さい)ものを使用する必要がある。
【0123】図54は本発明が適用されるギャップレス
の書き込み動作の基本概念を説明するための階層化バス
の構成例を示す図であり、また、図55は本発明が適用
されるギャップレスの書き込み動作の基本概念を説明す
るための枝分かれバスの構成例を示す図である。ここ
で、図54および図55は、それぞれ前述した図21お
よび図22に対応し、図21および図22におけるPR
D方式データバスアンプ6を書き込みアンプ(ライトア
ンプ)としたものに相当する。
【0124】図54および図55において、同じローカ
ルデータバス中にあるユニットCに書き込みを行ってい
る間、基本的には、当該ローカルデータバスはその間プ
リチャージをしないで、高速な書き込みを行うようにな
っている。なお、グローバルデータバス(GDB)およ
びローカルデータバス(LDBi,LDBj,…, LDBk)
は、相補型のデータバス(GDB,/GDB;LDB,
/LDB)として構成され、また、ユニットCは、例え
ば、相補入力を持ったセンスアンプとして構成されてい
る。
【0125】図56は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第12実施例としての半導体記憶装置の構成例を
示すブロック図であり、SSA(Separated Sense Ampl
ifier)方式によるダイナミック型ランダムアクセスメモ
リ(DRAM:半導体記憶装置)のデータの高速書き込
みの例を示すものである。なお、この構成自身は、通常
のDRAMと大きく変わるところはない。
【0126】本第12実施例の半導体記憶装置が通常の
DRAMと違うところは、センスアンプ(S/A:3)
とビット線(BL)とを繋ぐビット線トランスファーゲ
ートの制御回路(制御信号:BLT)である。すなわ
ち、通常のDRAMにおいて、データ書き込み動作時に
は、書き込むセルのワード線(WL)が開いており、且
つ、センスアンプは今回の書き込み動作以前にそのセル
に記憶されていたデータをラッチしている状態にある。
従って、新たに書き込まれるデータが、既に書き込まれ
ているデータと同じならば、書き込みは直ちに終了す
る。しかしながら、新たに書き込まれるデータが、既に
書き込まれているデータと逆の場合には、書き込み動作
のワーストケースになり、これが書き込み動作の時間を
決めることになる。
【0127】すなわち、新たに書き込まれるデータが既
に書き込まれているデータと逆の場合、センスアンプ
(S/A)にラッチされたデータは、グローバルデータ
バス(GDB:GDB,/GDB)に繋がったライトア
ンプ(WA)により、グローバルデータバスGDB
(5)、データバススイッチ(9)、ローカルデータバ
スLDB(LDB,/LDB:4)を経由してカラムト
ランスファーゲート(CL)を介して反転される。そし
て、このセンスアンプに繋がったビット線対(BL,/
BL)の電位も反転される。なお、ローカルデータバス
の切り替えを行わない場合には、必ずしもグローバルデ
ータバスおよびローカルデータバスのプリチャージ回路
(8,7)は必要ない。
【0128】図57〜図62は図56の半導体記憶装置
における書き込み動作のシーケンスを示す図である。ま
ず、図57に示されるように、メモリセル(MC)から
データを読み出し、MCから出て来たデータをセンスア
ンプ(S/A)で或る程度増幅し、その後、ビット線ト
ランスファーゲート(BLT)を閉じてセンスアンプと
ビット線対(BL,/BL)を切り放す。ここで、或る
程度とは、BLTを閉じる動作でS/Aのデータが反転
したりしないという状態で、メモリセルへのデータリス
トア動作の時ほどビット線対が開く必要はないという意
味である。その後、カラムトランスファーゲート(C
L)を開け、ライトアンプ(WA)でグローバルデータ
バス(GDB)、データバススイッチ(DBSW)、ロ
ーカルデータバス(LDB)を経由してセンスアンプの
データを反転させる。このとき、センスアンプにはビッ
ト線が繋がっていないので、該センスアンプは高速に反
転することになる。
【0129】さらに、図58〜図61に示されるよう
に、同じローカルデータバスに繋がっているカラムトラ
ンスファーを次々と開け、ライトアンプから順次センス
アンプに書き込んでゆく。これにより、例えば、従来の
書き込み方式に比べて約2倍の速度で書き込むことが可
能となる。ここで、図58はライトアンプWAからセン
スアンプAへのデータ書き込みの様子を示し、図59は
ライトアンプWAからセンスアンプBへのデータ書き込
みの様子を示し、図60はライトアンプWAからセンス
アンプCへのデータ書き込みの様子を示し、そして、図
61はライトアンプWAからセンスアンプDへのデータ
書き込みの様子を示している。
【0130】そして、図62に示されるように、センス
アンプへのデータ書き込みの後、BLTを開けてセンス
アンプのデータをメモリセル(MC)に書き込む。この
メモリセルのデータリストア終了後、ワード線(WL)
を立ち下げ、センスアンプを非活性化し、そして、ビッ
ト線(BL,/BL)をプリチャージする。なお、以上
の図57〜図62に示すシーケンスは、書き込み動作の
前後において、バスのプリチャージを行わない場合の例
である。もし、書き込み動作の前後でバスのプリチャー
ジを行う場合には、図57のメモリセルからデータを読
み出してセンスアンプで或る程度増幅し、また、センス
アンプとビット線対との切り放しを行う期間(TT
1)、或いは、この期間TT1を含み該期間TT1より
も前の時間にLDBプリチャージ回路(7)またはGD
Bプリチャージ回路(8)により、若しくは、LDBプ
リチャージ回路(7)およびGDBプリチャージ回路
(8)の両方により、バス(GDB,LDB)のプリチ
ャージを行う。或いは、図58〜図61のライトアンプ
から順次センスアンプに書き込む期間(TT2)が終わ
ったとき、LDBプリチャージ回路(7)またはGDB
プリチャージ回路(8)により、若しくは、LDBプリ
チャージ回路(7)およびGDBプリチャージ回路
(8)の両方により、バス(GDB,LDB)のプリチ
ャージを行う。
【0131】図63は図56の半導体記憶装置に適用さ
れるビット線の立ち上がりを鈍らせる回路(ビット線ト
ランスファーゲートの制御回路)の一例を示す回路図で
ある。図63に示されるように、本回路は、昇圧電位の
電源線(Vpp)と低電位の電源線(Vss)との間に、駆
動力の小さいPMOSトランジスタと駆動力の大きいN
MOSトランジスタとを有するインバータを設けること
で構成されている。これにより、BLT(ビット線トラ
ンスファーゲートの制御信号)の立ち上がり波形を遅延
により鈍らせてセンスアンプからメモリセルへのデータ
書き込み時に、センスアンプのデータが反転するのを防
ぐようになっている。この例ではBLTの立ち上げの仕
方を遅延回路により鈍らせているが、センスアンプのデ
ータが反転しないようにする方法としては、BLTを2
段階、或いは、3段階で立ち上げる方法も可能である。
【0132】図64は図56の半導体記憶装置に適用さ
れるビット線の立ち上がりを段階的に行わせる回路(ビ
ット線トランスファーゲートの制御回路)の一例を示す
回路図であり、BLTを2段階で立ち上げるものであ
る。また、図65は図64の回路に使用する信号レベル
を示す図である。図64に示されるように、本回路は、
昇圧電位の電源線(Vpp)に繋がれた第1のPMOSト
ランジスタと、高電位電源線(Vcc)に繋がれた第2の
PMOSトランジスタと、低電位の電源線(Vss)に繋
がれたNMOSトランジスタとを備えて構成されてい
る。
【0133】第1のPMOSトランジスタのゲートには
制御信号BLTp1が供給され、第2のPMOSトラン
ジスタのゲートには制御信号BLTp2が供給され、そ
して、NMOSトランジスタのゲートには制御信号BL
Tnが供給されている。これらの制御信号BLTp1,
BLTp2およびBLTnは、図65に示される通りで
ある。これにより、ビット線トランスファーゲートの制
御信号(BLT)は2段階で立ち上がるようになり、そ
の結果、センスアンプからメモリセルへのデータ書き込
み時に、センスアンプのデータが反転するのを防ぐこと
ができる。
【0134】図66は図56の半導体記憶装置に適用さ
れるビット線の立ち上がりを段階的に行わせる回路(ビ
ット線トランスファーゲートの制御回路)の他の例を示
す回路図であり、BLTを3段階で立ち上げるものであ
る。図66と図64との比較から明らかなように、本回
路では、図64の回路における第2のPMOSトランジ
スタとNMOSトランジスタとの間に第3のPMOSト
ランジスタを設け、この第3のPMOSトランジスタの
ソースに中間電位(Vii/2)を印加し、ゲートに制御
信号BLTp3を供給するようになっている。これによ
り、BLTは3段階で立ち上がり、センスアンプからメ
モリセルへのデータ書き込み時に、センスアンプのデー
タが反転するのを防ぐことができる。なお、制御信号B
LTp3は、図65における制御信号BLTnの立ち下
がりタイミングと制御信号BLTp2の立ち下がりタイ
ミングとの間に間隙を設け、その間隙で低レベル“L”
となるようにすればよい。
【0135】図67は図63、図64および図66の回
路によるビット線の立ち上がりの様子を示す図である。
図67(a)に示されるように、図63の回路によるB
LT(ビット線トランスファーゲートの制御信号)の信
号波形は、駆動力の小さいPMOSトランジスタにより
立ち上がりが鈍っており、これによりセンスアンプのデ
ータが反転するのを防ぐようになっている。
【0136】図67(b)に示されるように、図64の
回路によるBLTの信号波形は2段階で立ち上がるよう
になっており、また、図67(c)に示されるように、
図66の回路によるBLTの信号波形は3段階で立ち上
がるようになっており、これによりセンスアンプのデー
タが反転するのを防ぐようになっている。以上におい
て、BLTの立ち下げは早い方が好ましいので、鈍らせ
たり、段階的に立ち下がるようにはしないようになって
いる。また、同一のローカルデータバスに繋がっている
センスアンプへの連続書き込み動作の際には、読み出し
動作と同様に、バスのプリチャージは行わない。すなわ
ち、バスのプリチャージ動作期間を取り除くことより、
書き込み動作のタイミングを詰めることが可能となり、
より一層高速な書き込み動作を実現することができる。
【0137】図68は図56の半導体記憶装置における
書き込み動作の一例を示す波形図であり、4ビットの連
続書き込み動作を400Mbpsのスピードで行ってい
る動作の一例を示すものである。すなわち、本第12実
施例は、従来の2倍以上のスピードでの書き込み処理を
可能とするものである。図68に示されるように、例え
ば、同一のローカルデータバス(LDB,/LDB)に
繋がっている4つのセンスアンプ(例えば、図58〜図
62におけるS/A−A〜S/A−D)への連続書き込
み動作は、まず、ワード線WLが高レベル“H”に立ち
上がり、図57を参照して説明したように、各メモリセ
ル(Cell−A〜Cell−D)のデータが読み出さ
れ、対応するセンスアンプ(S/A−A〜S/A−D)
により或る程度増幅される。なお、図68の例では、予
めメモリセルCell−A,Cell−B,Cell−
C,Cell−Dに格納されていたデータは“1”,
“0”,“1”,“0”となっている。従って、各セン
スアンプのノードSAin−A,/SAin−B,SA
in−C,/SAin−D(ビット線BL−A,/BL
−B,BL−C,/BL−D)は高レベル“H”とな
り、また、各センスアンプのノード/SAin−A,S
Ain−B,/SAin−C,SAin−D(ビット線
/BL−A,BL−B,/BL−C,BL−D)は低レ
ベル“L”となる。
【0138】次に、ビット線トランスファーゲートの制
御信号BLTを低レベル“L”としてビット線トランス
ファーゲートを閉じ、各ビット線対(BL−A,/BL
−A;BL−B,/BL−B;BL−C,/BL−C;
BL−D,/BL−D)をそれぞれセンスアンプ(S/
A−A;S/A−B;S/A−C;S/A−D)から切
り離す。
【0139】そして、ローカルデータバス(LDB,/
LDB)に対して各メモリセル(Cell−A〜Cel
l−D)に書き込むべきデータを供給し、順次カラムト
ランスファーゲート(CL−A〜CL−D)を開いて、
対応するセンスアンプ(S/A−A〜S/A−D)にデ
ータを書き込む。ここで、図68の例では、書き込みデ
ータは、“0”,“1”,“0”,“1”となってお
り、全てのデータを反転(書き換える)場合を示してい
る。
【0140】すなわち、まず、カラムトランスファーゲ
ート制御信号CL−Aを高レベル“H”として、センス
アンプS/A−Aのデータ(“1”)をデータ“0”に
反転させ(図58参照)、次いで、カラムトランスファ
ーゲート制御信号CL−Bを高レベル“H”として、セ
ンスアンプS/A−Bのデータ(“0”)をデータ
“1”に反転させ(図59参照)、さらに、カラムトラ
ンスファーゲート制御信号CL−Cを高レベル“H”と
して、センスアンプS/A−Cのデータ(“1”)をデ
ータ“0”に反転させ(図60参照)、そして、カラム
トランスファーゲート制御信号CL−Dを高レベル
“H”として、センスアンプS/A−Dのデータ
(“0”)をデータ“1”に反転させる(図61参
照)。このとき、各センスアンプ(S/A−A〜S/A
−D)は、ビット線対(BL−A,/BL−A;BL−
B,/BL−B;BL−C,/BL−C;BL−D,/
BL−D)が繋がっていないため、該各センスアンプは
高速にデータの反転を行うことができる。
【0141】その後、ビット線トランスファーゲートの
制御信号BLTを高レベル“H”としてビット線トラン
スファーゲートを開き、各センスアンプ(S/A−A〜
S/A−D)のデータを対応するメモリセル(Cell
−A〜Cell−D)に書き込む(図62参照)。すな
わち、ビット線BL−A,/BL−B,BL−C,/B
L−Dを低レベル“L”とし、ビット線/BL−A,B
L−B,/BL−C,BL−Dを高レベル“H”とし
て、各メモリセルのデータを書き換え、そして、ワード
線WLを低レベル“L”に立ち下げる。なお、図68の
例では、ワード線WLを高レベル“H”に立ち上げる前
後において、BLプリチャージ信号を高レベル“H”と
して各ビット線対(BL,/BL)のプリチャージを行
うように構成されている。
【0142】ここで、連続書き込みを行うビットは、4
ビットに限定されるものではなく、8ビットや16ビッ
ト等としてもよいのはいうまでもない。図69は図56
の半導体記憶装置に適用されるセンスアンプおよびカラ
ムトランスファーゲートの各トランジスタの関係を説明
するための図である。図69に示されるように、相補の
ローカルデータバス(LDB,/LDB)との接続を制
御するカラムトランスファーゲートとして、1つのセン
スアンプ(S/A:3)当たり2個のNチャネル型MO
Sトランジスタ(NMOSトランジスタ)を使用し、セ
ンスアンプ(S/A)を構成しているPMOSトランジ
スタとカラムトランスファーゲートのNMOSトランジ
スタのレシオを小さくし、センスアンプが相補バスの低
い側に転びやすいようにしている。なお、本第12実施
例は、データ書き込み動作の前後でもプリチャージは行
っていない例である。
【0143】図70は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第13実施例としての半導体記憶装置の動作の一
例を説明するための図である。図70に示されるよう
に、本第13実施例は、上述した第12実施例とほぼ同
じであるが、従来のDRAMと同様に、同一ローカルデ
ータバス(LDB,/LDB)に繋がっているセンスア
ンプへの連続書き込み動作の際に、該ローカルデータバ
スのプリチャージを行うようになっている。従って、書
き込み動作は、上述の第12実施例よりも低速ではある
が、従来のDRAMよりも約1.5倍程度の高速の書き
込み処理が可能である。図71は本発明が適用される信
号伝送システムの第14実施例としての半導体記憶装置
の動作の一例を説明するための図である。
【0144】図71と図68との比較から明らかなよう
に、本第14実施例は、LDBプリチャージ信号によ
り、ローカルデータバス(LDB,/LDB)を介して
書き込みデータが各センスアンプ(S/A−A〜S/A
−D)に供給される前後に、プリチャージされるように
なっている。すなわち、最初のセンスアンプ(S/A−
A)にデータが書き込まれ始める前と最後のセンスアン
プ(S/A−D)にデータが書き終わったあとにローカ
ルデータバス(LDB,/LDB)をプリチャージする
ようになっている。
【0145】なお、本第14実施例では、前述した図3
3に示すライトアンプ(WA:10)を適用し、ローカ
ルデータバス(LDB)の高レベル“H”が下がるよう
になっている。すなわち、LDBの波形から明らかなよ
うに、ローカルデータバス(LDB)の高レベル“H”
が下がると、低レベル“L”になるスピードが速くな
り、低レベル“L”となる期間が長くなる。この場合に
は、同じ動作速度でもより大きい動作マージンを得るこ
とができる。換言すると、低レベル“L”でなければな
らない時間の長さを、例えば、図68のLDBの波形と
同程度に短くすることができるので、動作周波数をさら
に高くしてより一層の高速動作が可能となる。
【0146】図72は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第15実施例としての半導体記憶装置の構成例を
示すブロック図である。図72に示す本第15実施例
は、前述した図40に示す第8実施例と同じく半導体記
憶装置を8個のロウブロック(RB:RB0〜RB7)
により構成したものであり、間断のない書き込み動作を
実現するものである。ここで、基本的な構成は、図40
の第8実施例と同様であり、内部の細かい構成および各
信号生成回路等については説明を省略する。すなわち、
本第15実施例と第8実施例との相違は、第8実施例に
おけるPRDバスアンプ(6)の代わりにライトアンプ
(WA)10が設けられている点である。なお、書き込
み動作のシーケンスに関しても前述の第8実施例と同様
である。
【0147】すなわち、本第15実施例においても、前
述の第8実施例と同様に、ロウブロック(RB)の4つ
の状態(カレント状態、プレビアス状態、ネクスト状
態、および、スタンバイ状態)を使うようになってい
る。なお、この4つの状態は、それ以上あっても、それ
以下であっても基本的には同様な動作が可能である。こ
のことは、間断なしの読み出し動作(第8実施例)にも
あてはまる。また、各状態の説明は第8実施例と同様で
あるので省略するが、間断のない書き込み動作に関して
重要な状態はカレント状態とプレビアス状態である。
【0148】本第15実施例においては、読み出し動作
の場合と異なり、ローカルデータバス(LDB)が切り
替わるとき、次のLDBを前もってプリチャージする必
要はないが、その代わりに、同一のLDBでの書き込み
動作が終了してLDBが切り替わる時或いはその直前か
直後に、すなわち、カレント状態の一番最後で、選択が
終わるLDB(ローカルデータバス)を急速にプリチャ
ージする。これにより、カラム選択信号が複数のロウブ
ロックに共有化されていても、選択の終わったロウブロ
ックへの誤書き込みを防止することができる。
【0149】また、このLDBプリチャージレベルを高
めに設定することにより、プレビアス状態において、ま
だワード線が開いている状態のときに、他のロウブロッ
クのセンスアンプを選択するために、或るカラム選択ゲ
ートが開いても誤書き込みが起きないようにすることが
できる。これは、書き込み動作を、主にカラム選択ゲー
トを経由しての高レベル“H”状態から低レベル“L”
状態への遷移で行っているため、LDBのプリチャージ
レベルが高いとビット線(BL)のデータが低レベル
“L”に引かれるということが起きないからである。従
って、書き込み動作に関しては、プリチャージレベルは
内部電源電圧(Vii)とするのが最適である。
【0150】さらに、プレビアス状態となったロウブロ
ックは、このプレビアス状態が保持されている間は、当
該ロウブロックへのアクセスは禁止され、このプレビア
ス状態の間に、そのロウブロックでは書き込み開始前に
立ち下げたBLT(ビット線トランスファーゲート制御
信号)の立ち上げ、データのメモリセルへのリストア、
ワード線(WL)の立ち下げ、および、センスアンプの
非活性化並びにビット線のプリチャージ動作が行われ
る。
【0151】なお、本第15実施例の半導体記憶装置の
動作状態に関しては、前述した第8実施例の半導体記憶
装置の動作状態の図46および図47と同様であるので
その説明は省略する。図73および図74は図72に示
す第15実施例の半導体記憶装置における書き込み動作
の一例を示す図である。なお、図73および図74に示
す書き込み動作は図71に対応するものであり、図73
ではロウブロックRB5内のデータを4ビット書き込
み、また、図74ではロウブロックRB1内のデータを
4ビット書き込む様子を示している。
【0152】まず、図73に示されるように、図71
(図68)と同様に、ロウブロックRB5において、ロ
ーカルデータバス(LDB,/LDB)に繋がっている
4つのセンスアンプにより4つのメモリセルCell−
A〜Cell−Dに対してデータを連続的に(間断な
く、ギャップレスで)書き込み、さらに、図74に示さ
れるように、図71(図68)と同様に、ロウブロック
RB1において、ローカルデータバス(LDB,/LD
B)に繋がっている4つのセンスアンプにより4つのメ
モリセルCell−A’〜Cell−D’に対してデー
タを間断なく書き込む。以上の動作を繰り返すことによ
り、順次データの連続書き込みを行う。なお、間断なく
書き込みを行うビット数は、4ビットに限定されないの
は前述の通りである。
【0153】図75は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第16実施例としての半導体記憶装置の構成例を
示すブロック図であり、前述した図40に示す第8実施
例および図72に示す第15実施例の両方を適用したも
のに対応している。すなわち、本第16実施例の半導体
記憶装置は、PRDバスアンプ6およびライトアンプ1
0の両方を備え、ギャップレスの読み出しおよび書き込
み動作を行うものである。なお、本第16実施例におい
ても、第8実施例および第15実施例と同様に、ロウブ
ロック(RB)の4つの状態(カレント状態、プレビア
ス状態、ネクスト状態、および、スタンバイ状態)を使
うようになっている。
【0154】図75に示されるように、本第16実施例
の半導体記憶装置は、8個のロウブロック(RB:RB
0〜RB7)により構成され、例えば、第8(第9)実
施例と同様に、PRD方式とPRDコンパレータ内の容
量を変化させることによって、ロウブロックが切り替わ
っても間断なくデータの読み出しを行うようになってい
る。さらに、書き込み動作に関しては、第15実施例の
方式を採用し、間断のないデータの書き込みを行うよう
になっている。なお、本第16実施例の半導体記憶装置
の動作状態に関しても、前述した第8実施例の半導体記
憶装置の動作状態の図46および図47と同様であるの
でその説明は省略する。また、本第16実施例において
も、同一のローカルデータバス内での連続読み出し中は
そのローカルデータバスのプリチャージは行わないよう
になっている。
【0155】図76は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第17実施例としての半導体記憶装置におけるカ
ラム選択信号発生回路の一例を示す回路図である。図7
6に示されるように、本第17実施例においては、カラ
ム選択信号(CL)のパルスの長さを変化させるため
に、読み出し信号(RE)および書き込み信号(WE)
により、遅延時間を制御してカラム選択信号CLのパル
ス幅を制御するようになっている。すなわち、データの
読み出し時には、PRD方式を採用した読み出し動作の
方が書き込み動作よりも基本的に動作速度が早く、短い
パルスでの動作が可能であるため、データ書き込み時よ
りもカラム選択信号CLのパルス幅を短くするようにな
っている。そして、カラム選択信号CLのパルス幅(長
さ)をデータ読み出し時に短くすることにより、動作タ
イミングを容易にし、また、読み出し動作による誤書き
込みを防ぐようになっている。従って、データの書き込
み動作は、基本的にはPRD方式の読み出し動作よりも
遅いため、カラム選択信号CLのパルス幅を長くするこ
とになる。
【0156】図77は本発明が適用される信号伝送シス
テムの第18実施例としての半導体記憶装置におけるロ
ーカルデータバスのプリチャージレベルを示す図であ
る。図77に示す本第18実施例は、読み出し時のネク
スト状態の最後でのプリチャージレベル(読み出し時の
プリチャージレベル)と、書き込み時におけるデータ読
み出しを終了したローカルデータバスのプリチャージレ
ベル(書き込み時のプリチャージレベル)が異なる例を
示すものであり、それぞれの動作に最適なプリチャージ
レベルを示すものである。
【0157】すなわち、図77に示されるように、ロー
カルデータバス(LDB)のプリチャージレベルに関
し、読み出し時のプリチャージレベルを高め(Vii/2
よりも高電位)に設定し、読み出し時のプリチャージレ
ベルを中間電位(例えば、Vii/2)に設定する。この
ように、読み出し時のプリチャージレベルを高めに設定
することにより、ロウブロック(RB1)がプレビアス
状態で他のロウブロック(RB5)へのアクセスが行わ
れている時(カレント状態の時)に、既に書き込んだプ
レビアス状態のロウブロック(RB1)のデータが壊れ
難いようにすることができる。なお、LDBのプリチャ
ージレベルは、読み出し時および書き込み時において、
同じレベルに設定しても構わないのはもちろんである。
【0158】上述したように、各実施例においては、半
導体記憶装置(DRAM)に適用した場合を主に説明し
たが、本発明の信号伝送システムは、その適用がDRA
Mに限定されるものではない。また、信号伝送システム
も、DRAMにおけるデータバスに限定されるものでは
ない。
【0159】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、連続的な(間断の無い)カラム読み出しを可能にす
ると共に、読み出し動作だけでなく書き込み動作も高速
化して半導体記憶装置の全体的な速度を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の半導体記憶装置の一例を模式的に示すブ
ロック図である。
【図2】図1の半導体記憶装置におけるセンスアンプの
一例を示す回路図である。
【図3】図1の半導体記憶装置におけるデータバスアン
プの一例を示す回路図である。
【図4】図1の半導体記憶装置におけるデータバスショ
ートプリチャージ回路の一例を示す回路図である。
【図5】図1の半導体記憶装置におけるデータの読み出
しシーケンスの一例を説明するための波形図である。
【図6】関連技術としてのPRD方式の相補型アンプの
動作を説明するための図である。
【図7】従来および関連技術の半導体記憶装置における
読み出し動作を説明するための図である。
【図8】関連技術としてのPRD方式のデータバスを適
用した半導体記憶装置の一例を模式的に示すブロック図
である。
【図9】図8の半導体記憶装置におけるバスアンプの一
例を示す図である。
【図10】図9のバスアンプにおけるPRDアンプの構
成単位の一例を示す回路図である。
【図11】図9のバスアンプにおけるマルチプレクサの
一例を示す回路図である。
【図12】図8の半導体記憶装置におけるバスおよびバ
スアンプの動作波形の一例を示す図である。
【図13】本発明が適用される信号伝送システムの第1
実施例としての階層化バスの構成を概念的に示す図であ
る。
【図14】本発明が適用される信号伝送システムの第2
実施例としての枝分かれバスの構成を概念的に示す図で
ある。
【図15】関連技術の信号伝送システムにおけるPRD
方式のデータバスアンプの一例を概略的に示す図であ
る。
【図16】図15のデータバスアンプを適用した課題を
説明するための信号伝送システムにおける動作波形の一
例を示す図である。
【図17】図15のデータバスアンプを適用した場合の
課題を説明するための信号伝送システムにおける動作波
形の他の例を示す図である。
【図18】本発明の信号伝送システムにおけるPRD方
式のデータバスアンプの一例を概略的に示す図である。
【図19】図18のデータバスアンプを適用した信号伝
送システムにおける動作波形の一例を示す図である。
【図20】本発明が適用される半導体記憶装置の構成例
を示すブロック図である。
【図21】本発明が適用される信号伝送システムの第3
実施例としての階層化バスの構成を概念的に示す図であ
る。
【図22】本発明が適用される信号伝送システムの第4
実施例としての枝分かれバスの構成を概念的に示す図で
ある。
【図23】本発明の信号伝送システムにおけるPRD方
式のデータバスアンプの他の例を概略的に示す図であ
る。
【図24】図23のデータバスアンプにおけるPRDコ
ンパレータを示す図である。
【図25】図23のデータバスアンプを適用した信号伝
送システムにおける動作波形の一例を示す図である。
【図26】図23のデータバスアンプを適用した信号伝
送システムにおける特徴的な動作を説明するための波形
図である。
【図27】図21に示す第3実施例の変形例としての階
層化バスの構成を概念的に示す図である。
【図28】本発明が適用される信号伝送システムの第5
実施例としてのPRD方式のデータバスアンプを概略的
に示す図である。
【図29】図28のデータバスアンプにおけるPRDコ
ンパレータを示す図である。
【図30】図28のデータバスアンプの動作の一例を説
明するための図である。
【図31】図28のデータバスアンプの変形例を示す図
である。
【図32】図31のデータバスアンプの動作の一例を説
明するための波形図である。
【図33】本発明が適用される半導体記憶装置における
ライトアンプの一例を示す回路図である。
【図34】本発明が適用される半導体記憶装置における
ライトアンプの他の例を示す回路図である。
【図35】本発明が適用される信号伝送システムの第6
実施例としての階層化バスの構成を概念的に示す図であ
る。
【図36】本発明が適用される信号伝送システムの第7
実施例としての半導体記憶装置の構成例を示すブロック
図である。
【図37】図36の半導体記憶装置における動作波形の
一例を示す図である。
【図38】図36の半導体記憶装置におけるロウブロッ
クの構成例を示すブロック図である。
【図39】図38の動作シーケンスの一例を説明するた
めの波形図である。
【図40】本発明が適用される信号伝送システムの第8
実施例としての半導体記憶装置の構成例を示すブロック
図である。
【図41】図40に示す第8実施例におけるラッチ回路
を示すブロック図である。
【図42】図41に示すラッチ回路の一例を示すブロッ
ク回路図である。
【図43】図42に示すラッチ回路の動作の一例を説明
するための波形図である。
【図44】図40に示す第8実施例におけるロウブロッ
クの構成例を拡大して示すブロック図である。
【図45】図40に示す第8実施例の半導体記憶装置の
動作シーケンスの一例を説明するための波形図である。
【図46】図40に示す第8実施例の半導体記憶装置の
動作状態を示す図(その1)である。
【図47】図40に示す第8実施例の半導体記憶装置の
動作状態を示す図(その2)である。
【図48】本発明が適用される信号伝送システムの第9
実施例としての半導体記憶装置におけるメインワードデ
コーダの構成例を示すブロック回路図である。
【図49】本発明が適用される信号伝送システムの第9
実施例としての半導体記憶装置におけるサブワードプリ
デコードアドレスラッチ回路の構成例を示すブロック回
路図である。
【図50】本発明が適用される信号伝送システムの第1
0実施例としての階層化バスの構成を概念的に示す図で
ある。
【図51】図50の信号伝送システムにおける動作波形
の一例を示す図である。
【図52】本発明が適用される信号伝送システムの第1
1実施例としてのバスレベル設定回路の構成例を示し回
路図である。
【図53】図52のバスレベル設定回路の動作を説明す
るための図である。
【図54】本発明が適用されるギャップレスの書き込み
動作の基本概念を説明するための階層化バスの構成例を
示す図である。
【図55】本発明が適用されるギャップレスの書き込み
動作の基本概念を説明するための枝分かれバスの構成例
を示す図である。
【図56】本発明が適用される信号伝送システムの第1
2実施例としての半導体記憶装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図57】図56の半導体記憶装置における書き込み動
作のシーケンスを示す図(その1)である。
【図58】図56の半導体記憶装置における書き込み動
作のシーケンスを示す図(その2)である。
【図59】図56の半導体記憶装置における書き込み動
作のシーケンスを示す図(その3)である。
【図60】図56の半導体記憶装置における書き込み動
作のシーケンスを示す図(その4)である。
【図61】図56の半導体記憶装置における書き込み動
作のシーケンスを示す図(その5)である。
【図62】図56の半導体記憶装置における書き込み動
作のシーケンスを示す図(その6)である。
【図63】図56の半導体記憶装置に適用されるビット
線の立ち上がりを鈍らせる回路の一例を示す回路図であ
る。
【図64】図56の半導体記憶装置に適用されるビット
線の立ち上がりを段階的に行わせる回路の一例を示す回
路図である。
【図65】図64の回路に使用する信号レベルを示す図
である。
【図66】図56の半導体記憶装置に適用されるビット
線の立ち上がりを段階的に行わせる回路の他の例を示す
回路図である。
【図67】図63、図64および図66の回路によるビ
ット線の立ち上がりの様子を示す図である。
【図68】図56の半導体記憶装置における書き込み動
作の一例を示す波形図である。
【図69】図56の半導体記憶装置に適用されるセンス
アンプおよびカラムトランスファーゲートの各トランジ
スタの関係を説明するための図である。
【図70】本発明が適用される信号伝送システムの第1
3実施例としての半導体記憶装置の動作の一例を説明す
るための図である。
【図71】本発明が適用される信号伝送システムの第1
4実施例としての半導体記憶装置の動作の一例を説明す
るための図である。
【図72】本発明が適用される信号伝送システムの第1
5実施例としての半導体記憶装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図73】図72に示す第15実施例の半導体記憶装置
における書き込み動作の一例を示す図(その1)であ
る。
【図74】図72に示す第15実施例の半導体記憶装置
における書き込み動作の一例を示す図(その2)であ
る。
【図75】本発明が適用される信号伝送システムの第1
6実施例としての半導体記憶装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図76】本発明が適用される信号伝送システムの第1
7実施例としての半導体記憶装置におけるカラム選択信
号発生回路の一例を示す回路図である。
【図77】本発明が適用される信号伝送システムの第1
8実施例としての半導体記憶装置におけるローカルデー
タバスのプリチャージレベルを示す図である。
【符号の説明】
1…メモリセルアレイ 2…ワードデコーダ(ワードデコーダ列) 2’…メインワードデコーダ(MWDEC) 3…センスアンプ(センスアンプ列) 4…ローカルデータバス(LDB;LDB,/LDB) 5…グローバルデータバス(GDB;GDB,/GD
B) 6…PRD方式データバスアンプ 7…ローカルデータバス・プリチャージ回路 8…グローバルデータバス・プリチャージ回路 9…データバススイッチ(DBSW) 10…ライトアンプ(WA) 11…センスアンプドライバ 12…カラムデコーダ(CDEC) 13…PRDパルス生成回路 14…ローカルデータバススイッチ用パルス生成回路 15…ロウブロック状態ラッチ回路 61,62…PRDコンパレータ 63…マルチプレクサ(MUX)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年12月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (63)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号伝送路において、前のデータによっ
    て引き起こされる符号間干渉成分を取り除くことによ
    り、該信号伝送路のプリチャージをビット毎に行うこと
    なくデータを伝送する信号伝送システムであって、 前記信号伝送路は枝分かれまたは階層化により切り替え
    可能な複数系統の信号伝送路により構成され、該複数系
    統の各信号伝送路にはそれぞれデータを読み出すべき対
    象ユニットが接続され、且つ、該信号伝送路には符号間
    干渉成分を取り除く回路を有する読み出し回路が接続さ
    れ、 前記符号間干渉成分を取り除く回路は、前記複数系統の
    信号伝送路が切り替えられる際に受けるノイズを低減
    し、該信号伝送路の切り替え時の符号間干渉成分除去動
    作を円滑化するようになっていることを特徴とする信号
    伝送システム。
  2. 【請求項2】 前記信号伝送路は、該信号伝送路の応答
    時間が伝送される符号の長さと同程度或いはより長く設
    定するようになっていることを特徴とする請求項1の信
    号伝送システム。
  3. 【請求項3】 前記信号伝送システムは、同一系統の信
    号伝送路から連続したデータを転送するときには各ビッ
    ト毎に信号伝送路のプリチャージを行わず、前記信号伝
    送路の切り替えの直前期間およびデータ伝送を連続して
    行わない期間には前記複数系統の信号伝送路の一部を所
    定レベルの電位にプリチャージするようなっていること
    を特徴とする請求項1の信号伝送システム。
  4. 【請求項4】 前記信号伝送システムは、前記複数系統
    の信号伝送路が第1の信号伝送路から第2の信号伝送路
    へ切り替わるとき、該信号伝送路の切り替わりタイミン
    グの直前に、次に選択される前記第2の信号伝送路を所
    定レベルの電位にプリチャージするようにしたことを特
    徴とする請求項1の信号伝送システム。
  5. 【請求項5】 前記読み出し回路は、部分応答検出方式
    の回路であり、該部分応答検出方式の読み出し回路は、
    前記信号伝送路の切り替え時の符号間干渉成分除去の補
    正を入力の容量値を変化させることにより行うようにな
    っていることを特徴とする請求項1の信号伝送システ
    ム。
  6. 【請求項6】 前記部分応答検出方式の読み出し回路
    は、過去に受信した信号から符号間干渉を推定する符号
    間干渉推定手段と、該推定された符号間干渉を現在受信
    している信号から差し引いて当該信号の論理を判定する
    判定手段とを具備することを特徴とする請求項5の信号
    伝送システム。
  7. 【請求項7】 前記部分応答検出方式の読み出し回路
    は、並列に設けられた第1および第2の部分応答検出ア
    ンプを備え、該第1の部分応答検出アンプが符号間干渉
    の推定動作を行っている間に、該第2の部分応答検出ア
    ンプがデータの判定動作を行い、次のタイミングでは、
    該第1の部分応答検出アンプがデータの判定動作を行っ
    ている間に、該第2の部分応答検出アンプが符号間干渉
    の推定動作を行うようになっていることを特徴とする請
    求項5または6のいずれか1項に記載の信号伝送システ
    ム。
  8. 【請求項8】 前記信号伝送路は相補型のバスとして構
    成され、且つ、前記読み出し回路は相補型のバスアンプ
    として構成されていることを特徴とする請求項1〜7の
    いずれか1項に記載の信号伝送システム。
  9. 【請求項9】 前記読み出し回路は、前記信号伝送路を
    経由してデータ転送されるとき以外は動作しないように
    なっていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1
    項に記載の信号伝送システム。
  10. 【請求項10】 信号伝送路において、前のデータによ
    って引き起こされる符号間干渉成分を取り除くことによ
    り、該信号伝送路のプリチャージをビット毎に行うこと
    なくデータを伝送する信号伝送システムであって、 前記信号伝送路は切り替え可能な複数系統の伝送路によ
    り構成され、該複数系統の伝送路が第1の伝送路から第
    2の伝送路へ切り替えられるとき、次に選択される第2
    の伝送路を該伝送路の切り替え直前に所定レベルにプリ
    チャージして間段無くデータ伝送を継続するようにした
    ことを特徴とする信号伝送システム。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
    の信号伝送システムを適用した半導体記憶装置であっ
    て、 前記対象ユニットはメモリセルのデータを読み出すセン
    スアンプであり、前記読み出し回路は符号間干渉成分除
    去機能を有するデータバスアンプであることを特徴とす
    る半導体記憶装置。
  12. 【請求項12】 前記メモリセルからのデータを読み出
    すセンスアンプは、それ自体が前記データバスの駆動回
    路として機能するようになっていることを特徴とする請
    求項11の半導体記憶装置。
  13. 【請求項13】 前記半導体記憶装置は、ダイナミック
    型ランダムアクセスメモリであることを特徴とする請求
    項11または12のいずれか1項に記載の半導体記憶装
    置。
  14. 【請求項14】 前記センスアンプから、選択したカラ
    ムゲートを通してデータをローカルデータバスへ転送
    し、当該データを選択したローカルデータバススイッチ
    を通してさらにグローバルデータバスへ転送し、当該デ
    ータを符号間干渉成分除去機能を有する相補型データバ
    スアンプで増幅することにより、データ転送時にはデー
    タバスのプリチャージを行うことなく間段無くデータ伝
    送を継続するようにしたことを特徴とする請求項13の
    信号伝送システム。
  15. 【請求項15】 前記バスの切り替え時に、データを伝
    送中の活性化されたバス系統におけるドライバを選択す
    る第1のドライバ選択信号と、切り替え後に活性化され
    るが直前までは非活性のバス系統におけるドライバを選
    択する第2のドライバ選択信号を共通化し、活性化され
    たバス系統の任意のドライバのデータが非活性のバス上
    に伝送される状態の最後のサイクルを含む期間に該非活
    性のバスをプリチャージするようにしたことを特徴とす
    る請求項11〜14のいずれか1項に記載の半導体記憶
    装置。
  16. 【請求項16】 前記共通化されたドライバ選択信号
    は、次に切り替えられるバス系統以外の複数のバス系統
    のドライバに対しても共通に供給されるようになってい
    ることを特徴とする請求項15の半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 前記半導体記憶装置は、バスの状態が
    現在活性中であることを示すカレント状態、および、次
    に切り替えられて活性化されることを示すネクスト状態
    の少なくとも2つの状態、または、さらに次回以降の切
    り替えが行われる可能性を有する待機を示すスタンバイ
    状態、および、活性が終了した直後を示すプレビアス状
    態を保持する状態ラッチ回路を具備することを特徴とす
    る請求項16の半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 前記状態ラッチ回路は、各ブロック毎
    に設けられていることを特徴とする請求項17の半導体
    記憶装置。
  19. 【請求項19】 前記ブロックがスタンバイ状態のとき
    には,当該ブロックへのアドレスの取り込み,および,
    ワード線を立ち上げるための信号入力が可能になってお
    り、前記ブロックがネクスト状態のときには,少なくと
    も該ネクスト状態の期間の終わりで該ワード線が立ち上
    がり,センスアンプが活性化されてデータがバスに取り
    出せるか或いはデータが書き込める状態になっており、
    前記ブロックがカレント状態のときには,当該ブロック
    内のデータが読み出し或いは書き込みの状態になってお
    り、そして、前記ブロックがプレビアス状態のときに
    は,前記メモリセルへのデータの再書き込み,その後の
    ワード線の立ち下げ並びにビット線のプリチャージが行
    われている段階の状態となるように構成されていること
    を特徴とする請求項18の半導体記憶装置。
  20. 【請求項20】 前記半導体記憶装置がデータ書き込み
    動作の場合、前記ブロックがネクスト状態である時の最
    後付近で,ビット線とセンスアンプとを繋ぐスイッチを
    オフとし,その状態をカレント状態である間で保持し、
    該カレント状態のときに,データを書き込むべきメモリ
    セルに繋がるセンスアンプに対して,データバスに繋が
    っている書き込み動作を行うためのセンスアンプでデー
    タ書き込みを行い、該カレント状態からプレビアス状態
    になったときに,センスアンプとビット線を繋ぐスイッ
    チをオンとし,該プレビアス状態の間の一部の時間帯で
    センスアンプのデータをビット線を経由してメモリセル
    に書き込み,その後,ワード線の立ち下げ,センスアン
    プの非活性化,および,ビット線のプリチャージを行っ
    てスタンバイ状態となるように構成されていることを特
    徴とする請求項18の半導体記憶装置。
  21. 【請求項21】 前記半導体記憶装置は、さらに、前記
    各ブロック毎の状態ラッチ回路の状態信号から該各ブロ
    ック内の動作信号の一部を生成する動作信号生成回路を
    具備することを特徴とする請求項19または20のいず
    れか1項に記載の半導体記憶装置。
  22. 【請求項22】 前記動作信号生成回路は、前記各ブロ
    ック毎の状態ラッチ回路の状態信号の内ネクスト状態を
    表す状態信号を用いてロウのアドレスの取り込み信号を
    生成するようになっていることを特徴とする請求項21
    の半導体記憶装置。
  23. 【請求項23】 前記バスの切り替えサイクルの直前の
    タイミング信号は、メモリセルの外の周辺回路から供給
    されて各バス系統の切り替え回路に分配され、または、
    現在活性化されているバスの増幅の最後の1サイクルよ
    りさらに前のタイミングで与えられるようになっている
    ことを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記
    載の半導体記憶装置。
  24. 【請求項24】 前記バスの切り替えの直前における非
    活性のバス系統のプリチャージは、引き続き行われる前
    記データバスアンプの符号間干渉成分除去動作へのノイ
    ズが小さくなる方向へプリチャージするか、または、当
    該バスの読み出しまたは書き込みのいずれかのバス最大
    振幅の半分の電圧に対してトランジスタの閾値電圧より
    も小さい電圧を増減した範囲のレベルの電位にプリチャ
    ージするようになっていることを特徴とする請求項15
    〜23のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
  25. 【請求項25】 前記半導体記憶装置は、複数のロウブ
    ロックに分割され、 該各ロウブロックはそれぞれローカルデータバスを有
    し、該各ローカルデータバスは切り替えスイッチにより
    選択的に階層的上位のグローバルデータバスに接続制御
    され、 該複数のロウブロックの少なくとも2ブロック以上が同
    時に活性状態になる期間を有し、或る時点で同時に活性
    状態になる複数のロウブロックの間で、前記ローカルデ
    ータバスの切り替え時に前記グローバルデータバスにお
    けるデータの読み出しを間断なく行うようになっている
    ことを特徴とする請求項11〜24のいずれか1項に記
    載の半導体記憶装置。
  26. 【請求項26】 前記半導体記憶装置は、ロウ側の選択
    線およびカラム選択信号によって、メモリセルまたは該
    メモリセルのデータを読み出すセンスアンプが前記ロー
    カルデータバスにデータを伝送し、 ロウブロックの選択信号に応じたローカルデータバスが
    選択され、 前記グローバルデータバスに少なくとも1つのローカル
    データバスが接続され、そして、 前記グローバルデータバスに接続された相補型の部分応
    答検出方式のバスアンプにより該グローバルバスの符号
    間干渉成分を除去してデータの高速読み出しを行うよう
    になっていることを特徴とする請求項25の半導体記憶
    装置。
  27. 【請求項27】 前記半導体記憶装置は、活性化された
    複数のロウブロック間で、ローカルデータバスを切り替
    え可能とするために、活性終了直後のロウ側の選択線の
    選択状態を一定期間保持する回路を備えていることを特
    徴とする請求項25の半導体記憶装置。
  28. 【請求項28】 前記ロウ側の選択線は、メモリセルア
    レイにおけるワード線であることを特徴とする請求項2
    7の半導体記憶装置。
  29. 【請求項29】 前記半導体記憶装置は、さらに、デコ
    ーダおよびロウ選択線保持回路を備え、該デコーダおよ
    びロウ選択線保持回路は、ロウ側の所定の選択線を選択
    するデコーダにおいて、ロウアドレスを各ブロック毎に
    与えられるロウアドレス取り込み信号に従って該デコー
    ダ内に取り込み、当該ブロック内の所定のロウ側の選択
    線を選択して或る一定期間または該デコーダを初期化す
    る信号が入るまでの期間だけ保持するようになっている
    ことを特徴とする請求項27の半導体記憶装置。
  30. 【請求項30】 前記デコーダおよびロウ選択線保持回
    路は、アドレス線を他のブロック用のデコーダおよびロ
    ウ選択線保持回路と共有するようになっており、前記各
    ブロックに与えられるロウアドレス取り込み信号が有効
    であるブロックのみ、前記アドレス信号を取り込んでロ
    ウ側の所定の選択線を選択し、該ロウアドレス取り込み
    信号が有効でないブロックにおけるロウ側の選択線が遷
    移しないようにしたことを特徴とする請求項29の半導
    体記憶装置。
  31. 【請求項31】 前記デコーダおよびロウ選択線保持回
    路は、ダイナミック型のナンド回路またはノア回路を含
    んで構成され、該ナンド回路またはノア回路の入力に前
    記アドレスが入力され、該アドレスの入力部とデコード
    されたデータのデコーダ出力部との間にスイッチ手段が
    設けられ、該スイッチ手段がオン状態になったときに該
    デコーダ出力部の遷移を可能とし、該スイッチ手段がオ
    フ状態のときには該デコーダ出力部の遷移を禁止して前
    記ロウ側の選択線の状態を保持するようになっているこ
    とを特徴とする請求項29の半導体記憶装置。
  32. 【請求項32】 前記デコーダおよびロウ選択線保持回
    路は、前記デコーダに入力するアドレスを各ブロック毎
    に保持する回路を該各ブロック毎に有し、該アドレスを
    ブロック毎に保持することにより、前記ロウ側の選択線
    の状態を保持するようになっていることを特徴とする請
    求項29の半導体記憶装置。
  33. 【請求項33】 半導体記憶装置の書き込みアンプから
    データバスを介してセンスアンプへ書き込む信号伝送方
    式であって、 書き込み時において、少なくとも前記データバスと前記
    センスアンプを接続するための選択信号が供給されてい
    る期間の一部において、該センスアンプの増幅対象とし
    て接続されているビット線を負荷として切り離すことに
    より、該データバスの情報を該センスアンプに高速転送
    して1ビット当たりの書き込みサイクル時間を短縮する
    ようにしたことを特徴とする信号伝送方式。
  34. 【請求項34】 前記データバスと前記センスアンプ
    は、前記選択信号により制御されるカラムゲートを介し
    て接続されるようになっていることを特徴とする請求項
    33の信号伝送方式。
  35. 【請求項35】 前記書き込み時において、前記センス
    アンプにデータを高速に転送してセンスアンプへのデー
    タ書き込みを行った後、各センスアンプと切り離されて
    いた各ビット線を対応するセンスアンプに再度接続し、
    当該ビット線に繋がっているメモリセルにおけるメモリ
    セル選択線により選択されているメモリセルに対して前
    記センスアンプのデータを転送して書き込みを行い、そ
    の後、該メモリセル選択線を非選択状態として当該メモ
    リセルにデータを記憶するようにしたことを特徴とする
    請求項33の信号伝送方式。
  36. 【請求項36】 書き込みアンプからデータバスを介し
    てセンスアンプへ書き込むようにした半導体記憶装置で
    あって、 書き込み時において、少なくとも前記データバスと前記
    センスアンプを接続するための選択信号が供給されてい
    る期間の一部において、該センスアンプの増幅対象とし
    て接続されているビット線を負荷として切り離すことに
    より、該データバスの情報を該センスアンプに高速転送
    して1ビット当たりの書き込みサイクル時間を短縮する
    ようにしたことを特徴とする半導体記憶装置。
  37. 【請求項37】 前記ビット線の切り離し処理は、同一
    ブロックに連なる複数のセンスアンプに選択が繰り返さ
    れる場合の書き込みサイクルの連続する期間中、該複数
    のセンスアンプを対応する各ビット線から切り離し続
    け、同一ブロック内の連続書き込みが終了した後に、該
    切り離されていた各ビット線を対応するセンスアンプに
    再接続するようにしたことを特徴とする請求項36の半
    導体記憶装置。
  38. 【請求項38】 前記書き込み時において、前記センス
    アンプにデータを高速に転送してセンスアンプへのデー
    タ書き込みを行った後、各センスアンプと切り離されて
    いた各ビット線を対応するセンスアンプに再度接続し、
    当該ビット線に繋がっているメモリセルにおけるメモリ
    セル選択線により選択されているメモリセルに対して前
    記センスアンプのデータを転送して書き込みを行い、そ
    の後、該メモリセル選択線を非選択状態として当該メモ
    リセルにデータを記憶するようにしたことを特徴とする
    請求項36または37のいずれか1項に記載の半導体記
    憶装置。
  39. 【請求項39】 前記各センスアンプは、CMOS相補
    型として構成され、相補バスに接続するカラム選択ゲー
    トとして2つのNチャネル型MOSトランジスタを使用
    し、該センスアンプのPチャネル型MOSトランジスタ
    および該カラム選択ゲートのNチャネル型MOSトラン
    ジスタのレシオを小さくして、前記相補バスの低電位側
    のデータの書き込みを容易にするようにしたことを特徴
    とする請求項36の半導体記憶装置。
  40. 【請求項40】 前記データバスと前記センスアンプ
    は、前記選択信号により制御されるカラムゲートを介し
    て接続されるようになっていることを特徴とする請求項
    36の半導体記憶装置。
  41. 【請求項41】 前記半導体記憶装置は、ロウブロック
    の切り替え時において、書き込みの終わったブロック内
    のローカルデータバスを直ちにプリチャージすることに
    より、該書き込みが終了したブロックの誤書き込みを防
    止するようにしたことを特徴とする請求項36の半導体
    記憶装置。
  42. 【請求項42】 前記半導体記憶装置は、少なくとも前
    記センスアンプへの書き込み時には、前記データバスの
    高電位側のデータの最大値を、活性化されたセンスアン
    プの前記Pチャネル型MOSトランジスタのソース電圧
    または該データバスの読み出し状態時の最大電圧よりも
    低く、且つ、該最大電圧の半分よりも高く設定するよう
    にしたことを特徴とする請求項36〜41のいずれか1
    項に記載の半導体記憶装置。
  43. 【請求項43】 前記書き込み増幅器の最終段ドライバ
    が出力するデータバスの高電位側のデータの最大値を、
    該書き込み増幅器のレベルに関わらず前記センスアンプ
    近傍のローカルデータバスのスイッチ部分において、所
    定の電圧にクランプするようにしたことを特徴とする請
    求項36〜41のいずれか1項に記載の半導体記憶装
    置。
  44. 【請求項44】 前記少なくとも連続した書き込みサイ
    クルが行われる間、前記カラム選択信号の供給の直前に
    おけるデータバスのプリチャージを不要としたことを特
    徴とする請求項36または37のいずれか1項に記載の
    半導体記憶装置。
  45. 【請求項45】 前記選択されたロウブロックの活性化
    後に、最初のセンスアンプに書き込みが行われるまで、
    および、最後のセンスアンプに書き込みが行われた後に
    は、前記データバスのプリチャージが行うようにしたこ
    とを特徴とする請求項44の半導体記憶装置。
  46. 【請求項46】 前記半導体記憶装置は、ラッチ型のセ
    ンスアンプを備え、該センスアンプとビット線との接続
    をビット線トランスファーゲートにより制御するように
    なっており、該ビット線トランスファーゲートに与える
    制御信号を切り放しは早く、または、通常の速度で繋ぐ
    信号はより遅く動作させるようにしたことを特徴とする
    請求項36〜45のいずれか1項に記載の半導体記憶装
    置。
  47. 【請求項47】 前記ビット線トランスファーゲートに
    与える制御信号は、ビット線の立ち上がりを鈍らせる
    か、或いは、段階的に上昇させて、該センスアンプにラ
    ッチされたデータの反転を防止するようにしたことを特
    徴とする請求項46の半導体記憶装置。
  48. 【請求項48】 前記ビット線トランスファーゲートに
    与える制御信号は、遅延手段により遅延させて生成して
    該制御信号の立ち上がりを鈍らせるか、または、複数の
    スイッチングトランジスタを有する回路により生成され
    該各トランジスタのソース電圧或いは該各トランジスタ
    のゲートに与える制御電圧が異なるように生成して該制
    御信号の立ち上がりを段階的に上昇させるようになって
    いることを特徴とする請求項47の半導体記憶装置。
  49. 【請求項49】 請求項11〜32のいずれか1項に記
    載の構成、および、請求項36〜48のいずれか1項に
    記載の構成を備えた半導体記憶装置であって、 読み出し時に前記対象ユニットおよび前記データバスの
    接続を選択する読み出し時の選択信号のパルス幅を、書
    き込み時に該対象ユニットおよび該データバスの接続を
    選択する書き込み時の選択信号のパルス幅よりも短くな
    るようにしたことを特徴とする半導体記憶装置。
  50. 【請求項50】 前記読み出し時および書き込み時のい
    ずれの連続サイクル期間中においても、少なくとも活性
    化されているバス系統に関しては、データバスのプリチ
    ャージを不要としたことを特徴とする請求項49の半導
    体記憶装置。
  51. 【請求項51】 前記連続読み出しおよび前記連続書き
    込みのいずれの連続サイクル期間外のデータバスの状態
    において、読み出しと書き込みのプリチャージレベルを
    異ならせるようにしたことを特徴とする請求項49の半
    導体記憶装置。
  52. 【請求項52】 相補型のバスを介してデータを伝送
    し、該データを前のデータによって引き起こされる符号
    間干渉成分を取り除いて検出すると共に、同一のレシー
    バ回路に繋がっている第1の伝送路から第2の伝送路へ
    の切り替えが信号伝送中に起きる構成の信号伝送システ
    ムのレシーバ回路であって、 差動アンプと、 該差動アンプの入力に設けられたアンププリチャージ回
    路と、 該差動アンプの入力に設けられ、前記第1の伝送路から
    第2の伝送路への切り替え前のnビットと後のnビット
    だけ、該レシーバ回路内に有する容量の値を変化させる
    機能を有し、該第1の伝送路から第2の伝送路への切り
    替えによる伝送路の電圧レベルの変化によるノイズを低
    減するようにしたことを特徴とするレシーバ回路。
  53. 【請求項53】 前記レシーバ回路は、 ゲート受けの第1および第2の相補入力を有する差動ア
    ンプと、 該差動アンプの第1および第2の入力のそれぞれに設け
    られ当該差動アンプの感度のよい部分にプリチャージす
    るためのアンププリチャージ回路と、 該差動アンプの第1および第2の入力に設けられた第
    1,第2および第3の三種類の容量とを具備し、該第1
    および第2の容量を介して前記差動アンプの第1および
    第2の入力と前記相補型のバスとが結合され、前記第1
    の容量は該相補型のバスの一方に結合され、前記第2の
    容量はスイッチ手段により該相補型のバスのいずれか一
    方に選択的に結合され、前記第3の容量はスイッチ手段
    により前記第1の伝送路から第2の伝送路への切り替え
    前のnビットと後のnビットだけ該差動アンプの第1お
    よび第2の入力における容量の値を変化させるようにな
    っていることを特徴とする請求項52のレシーバ回路。
  54. 【請求項54】 前記第1の伝送路と前記第2の伝送路
    とでは、電圧レベルが異なっていることを特徴とする請
    求項52または53のいずれか1項に記載のレシーバ回
    路。
  55. 【請求項55】 前記第1の伝送路から第2の伝送路へ
    の切り替え前のnビットでは符号間干渉成分の推定を行
    い、且つ、該第1の伝送路から第2の伝送路への切り替
    え後のnビットではデータの判定を行うようになってい
    ることを特徴とする請求項53のレシーバ回路。
  56. 【請求項56】 前記第2の容量は、前記符号間干渉成
    分の推定時には同じ差動入力部に結合している前記第1
    の容量が結合しているバスとは反対側のバスに結合し、
    且つ、データの判定時には同じ差動入力部に結合してい
    る該第1の容量が結合しているバスに結合することを特
    徴とする請求項55のレシーバ回路。
  57. 【請求項57】 前記第1の容量の値をC10とし、前
    記第2の容量の値をC20とし、前記第3の容量の値を
    C30とし、前記バスの時定数をτとし、1ビット分の
    データが該バスに現れる時間或いは1ビット分の周期を
    Tとし、αを伝送路の切り替え時における容量変化の割
    合としたとき、 該第1および第2の容量の値は、式:C10/(C10
    +C20)=(1+exp(−T/τ))/2をほぼ満
    たし、且つ、 C30={α(C10−C20)・(C10+C2
    0)}/{(2−α)C10+αC20}をほぼ満たす
    ようになっていることを特徴とする請求項55のレシー
    バ回路。
  58. 【請求項58】 前記伝送路の切り替え時における容量
    変化の割合αは、グローバルデータバスの容量をCGDB
    とし、ローカルデータバスの容量をCLDB とし、1本の
    グローバルデータバスに対して第1のローカルデータバ
    スから第2のローカルデータバスへ伝送路が切り替えら
    れるとき、α=CLDB /(CGDB +CLDB )を満たすよ
    うになっていることを特徴とする請求項56のレシーバ
    回路。
  59. 【請求項59】 請求項52〜58のいずれか1項に記
    載のレシーバ回路を2個組み合わせて第1および第2の
    レシーバ回路部として有するレシーバ回路であって、 前記第1のレシーバ回路部が符号間干渉成分を推定して
    いるビットタイムでは前記第2のレシーバ回路部がデー
    タの判定を行い、次のビットタイムでは該第1のレシー
    バ回路部がデータの判定を行うと共に、該第2のレシー
    バ回路部が符号間干渉成分の推定を行うことにより、連
    続したビットを読み出すようにしたことを特徴とするレ
    シーバ回路。
  60. 【請求項60】 前記伝送路の切り替えが起こる伝送路
    において、前記伝送路の切り替え前のnビットで符号間
    干渉成分の推定を行い且つ該伝送路の切り替え後のnビ
    ットでデータの判定を行う側の第1のレシーバ回路部だ
    けが該レシーバ回路内に有する容量の値を変化させる機
    能を有していることを特徴とする請求項59のレシーバ
    回路。
  61. 【請求項61】 前記第2のレシーバ回路部は、常に、
    奇数ビットタイムにおいて符号間干渉成分を推定を行う
    ようになっており、該第2のレシーバ回路部は、前記第
    3の容量および該第3の容量の接続を制御するスイッチ
    手段が省略されるようになっていることを特徴とする請
    求項59のレシーバ回路。
  62. 【請求項62】 前記レシーバ回路には、複数のレシー
    バ回路に共用される動作用パルス発生回路からの出力信
    号が供給さるるようになっていることを特徴とする請求
    項52〜61のいずれか1項に記載のレシーバ回路。
  63. 【請求項63】 前記レシーバ回路は、1本のグローバ
    ルデータバスに対して第1のローカルデータバスから第
    2のローカルデータバスへ伝送路が切り替えられる構成
    のダイナミック型ランダムアクセスメモリのバスアンプ
    であることを特徴とする請求項52〜62のいずれか1
    項に記載のレシーバ回路。
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