JPH11232878A - Ramメモリセル - Google Patents
RamメモリセルInfo
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- JPH11232878A JPH11232878A JP10339910A JP33991098A JPH11232878A JP H11232878 A JPH11232878 A JP H11232878A JP 10339910 A JP10339910 A JP 10339910A JP 33991098 A JP33991098 A JP 33991098A JP H11232878 A JPH11232878 A JP H11232878A
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- transistors
- ram memory
- pmos
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- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
- G11C11/40—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
- G11C11/41—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger
- G11C11/412—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming static cells with positive feedback, i.e. cells not needing refreshing or charge regeneration, e.g. bistable multivibrator or Schmitt trigger using field-effect transistors only
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S257/903—FET configuration adapted for use as static memory cell
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電力を減少させ、非常に長いワード長を
有するメモリ構造に有用なRAMメモリセルを得る。 【解決手段】 各々PMOSプルアップ・トランジスタ
(M3,M4)およびNMOSプルダウン・トランジス
タ(M1,M2)を含んでいる第1および第2の交差接
続されたCMOSインバータ(12,13)と、第2の
インバータ(13)および第1のインバータ(12)を
それぞれ対応するビット線に接続している第1および第
2のアクセス・トランジスタ(M5,M6)を含むRA
Mメモリセルにおいて、プルダウン・トランジスタ(M
1,M2)のソース端子が各ワード線に並行に延びてい
る事前充電線(PL)に接続されている。更に、第1お
よび第2のアクセス・トランジスタ(M5,M6)は、
それらのゲート端子がワード線(WL)に接続されたP
MOSトランジスタである。
有するメモリ構造に有用なRAMメモリセルを得る。 【解決手段】 各々PMOSプルアップ・トランジスタ
(M3,M4)およびNMOSプルダウン・トランジス
タ(M1,M2)を含んでいる第1および第2の交差接
続されたCMOSインバータ(12,13)と、第2の
インバータ(13)および第1のインバータ(12)を
それぞれ対応するビット線に接続している第1および第
2のアクセス・トランジスタ(M5,M6)を含むRA
Mメモリセルにおいて、プルダウン・トランジスタ(M
1,M2)のソース端子が各ワード線に並行に延びてい
る事前充電線(PL)に接続されている。更に、第1お
よび第2のアクセス・トランジスタ(M5,M6)は、
それらのゲート端子がワード線(WL)に接続されたP
MOSトランジスタである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数のワード線
およびビット線を含むメモリマトリクスのための低消費
電力RAMメモリセルに関する。上記セルは、各々PM
OSプルアップ・トランジスタおよびNMOSプルダウ
ン・トランジスタを含んでいる第1および第2の交差接
続されたCMOSインバータと、第2および第1のイン
バータをそれぞれ対応するビット線に接続している第1
および第2のアクセス・トランジスタとを含む。この発
明は、集積化されたメモリ回路、具体的に、しかしこれ
に限定されるものでないが、集積化されたスタティック
・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)に関する。
およびビット線を含むメモリマトリクスのための低消費
電力RAMメモリセルに関する。上記セルは、各々PM
OSプルアップ・トランジスタおよびNMOSプルダウ
ン・トランジスタを含んでいる第1および第2の交差接
続されたCMOSインバータと、第2および第1のイン
バータをそれぞれ対応するビット線に接続している第1
および第2のアクセス・トランジスタとを含む。この発
明は、集積化されたメモリ回路、具体的に、しかしこれ
に限定されるものでないが、集積化されたスタティック
・ランダム・アクセス・メモリ(SRAM)に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、電子的なRAM装置は、
各々6つのトランジスタを含む複数の基本メモリセルを
含む。図1は、CMOS技術によって実現される基本的
な6つのトランジスタ・メモリセルの例を示す。図1に
示されるセル1は、一対の交差接続されたCMOSイン
バータ2および3を含み、その各々は、記憶装置の対応
するビット線4、5に接続されている。第1のインバー
タ2は双方向アクセス装置6を介してビット線4に接続
され、一方、第2のインバータ3が第2の双方向アクセ
ス装置7を介して隣接のビット線5に接続される。
各々6つのトランジスタを含む複数の基本メモリセルを
含む。図1は、CMOS技術によって実現される基本的
な6つのトランジスタ・メモリセルの例を示す。図1に
示されるセル1は、一対の交差接続されたCMOSイン
バータ2および3を含み、その各々は、記憶装置の対応
するビット線4、5に接続されている。第1のインバー
タ2は双方向アクセス装置6を介してビット線4に接続
され、一方、第2のインバータ3が第2の双方向アクセ
ス装置7を介して隣接のビット線5に接続される。
【0003】メモリセルの読み取りおよび書き込み段階
の間、差動電圧は、ビット線4、5との間に加えられな
ければならない。この点で、記憶装置ノードへのセルア
クセスを「差動」として考慮する。読み取り段階で、ビ
ット線スイング振幅は、セルがどれだけ長く活性化され
ていたかによる。スイングによる電圧差は、極めて小さ
く保持することができて、記憶装置のセンスアンプによ
って検出することができる。これは、消費電力を減らす
のに役立つ。
の間、差動電圧は、ビット線4、5との間に加えられな
ければならない。この点で、記憶装置ノードへのセルア
クセスを「差動」として考慮する。読み取り段階で、ビ
ット線スイング振幅は、セルがどれだけ長く活性化され
ていたかによる。スイングによる電圧差は、極めて小さ
く保持することができて、記憶装置のセンスアンプによ
って検出することができる。これは、消費電力を減らす
のに役立つ。
【0004】書込み段階において、セルをトグル(togg
le)するために、最大限のCMOSレベルにおいても、
ビット線電圧スイングは、できるだけ大きくなければな
らない。
le)するために、最大限のCMOSレベルにおいても、
ビット線電圧スイングは、できるだけ大きくなければな
らない。
【0005】m行およびn列を有し、6つのトランジスタ
セルを含んでいるRAMメモリアレイまたはマトリクス
を考慮する場合、電流消費量は次の式を使用して、容易
に推定できる。即ち、読み取り段階に対しては(1)
式、そして、書込み段階に対しては(2)式が使用され
る。
セルを含んでいるRAMメモリアレイまたはマトリクス
を考慮する場合、電流消費量は次の式を使用して、容易
に推定できる。即ち、読み取り段階に対しては(1)
式、そして、書込み段階に対しては(2)式が使用され
る。
【0006】Iddr=n*m*Cb*ΔVr (1)
【0007】Iddw=n*m*Cb*ΔVw (2)
【0008】ここで、Cbは、所定のセルに関連されるビ
ット線静電容量であり、ΔVrは読み取り電圧ビット線ス
イングであり、そして、ΔVwは書込み電圧ビット線スイ
ングである。通常、ΔVwは供給電圧値Vddに対応する。
ット線静電容量であり、ΔVrは読み取り電圧ビット線ス
イングであり、そして、ΔVwは書込み電圧ビット線スイ
ングである。通常、ΔVwは供給電圧値Vddに対応する。
【0009】いくらかの従来技術手法が、メモリマトリ
クスの電力散逸を減らすために用いられる。たとえば、
従来技術の第1の解決法は、N.Kushiyama等による「I-
方向上の読込み・書込み用の共有されたセンスアンプお
よび自己時限(self-timed)パルス化されたワード-ライ
ンドライバを使用しているSRAMを埋め込んだ295M
HzCMOS 1M(x256)」ISSCC Dig.Tech. 19
95年2月書類pp. 182-183に記載されている。
クスの電力散逸を減らすために用いられる。たとえば、
従来技術の第1の解決法は、N.Kushiyama等による「I-
方向上の読込み・書込み用の共有されたセンスアンプお
よび自己時限(self-timed)パルス化されたワード-ライ
ンドライバを使用しているSRAMを埋め込んだ295M
HzCMOS 1M(x256)」ISSCC Dig.Tech. 19
95年2月書類pp. 182-183に記載されている。
【0010】この解決法は、階層的なビット線体系を使
用しているビット線に掛けられるセルの番号を減らすこ
とによって電力散逸を減らすことを提案する。従来技術
の第2の解決法は、B. AmruturおよびH. Horowitzによ
る「固定した広いメモリの電力を減らす手法」Dig.Tec
h.書類、1994年10月、Symp.低電力電子工学pp.
92−93に記載されている。
用しているビット線に掛けられるセルの番号を減らすこ
とによって電力散逸を減らすことを提案する。従来技術
の第2の解決法は、B. AmruturおよびH. Horowitzによ
る「固定した広いメモリの電力を減らす手法」Dig.Tec
h.書類、1994年10月、Symp.低電力電子工学pp.
92−93に記載されている。
【0011】この第2の解決法は、ワード線パルス長を
制御することによって読み取りビット線スイングを制限
している電力散逸を減らすことを提案する。
制御することによって読み取りビット線スイングを制限
している電力散逸を減らすことを提案する。
【0012】従来技術の第3の解決法は、T. Blalockお
よびR. Jagerによる「高速クランプビット線電流モード
センスアンプ」1991年4月IEEE J. 固体回路、
第26巻No.4 pp. 542-548に記載されている。
よびR. Jagerによる「高速クランプビット線電流モード
センスアンプ」1991年4月IEEE J. 固体回路、
第26巻No.4 pp. 542-548に記載されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】この解決法さえ、読み
取りビット線スイングを制限している電力散逸を減少す
る事を提案するが、電流モードセンスアンプを使用して
いる。更に既知の解決法は、NMOSトランジスタ・事
前充電段階を使用して書込みビット線スイングを所定の
値、即ちVdd-Vtに制限することを提案する。
取りビット線スイングを制限している電力散逸を減少す
る事を提案するが、電流モードセンスアンプを使用して
いる。更に既知の解決法は、NMOSトランジスタ・事
前充電段階を使用して書込みビット線スイングを所定の
値、即ちVdd-Vtに制限することを提案する。
【0014】この発明の一つの目的は、消費電力の低減
されたSRAM記憶装置を提供することである。この発
明のもう一つの目的は、非常に長いワード長を有する記
憶装置の電力散逸を低減することである。この発明の更
に別の目的は、書込み段階の間、メモリアレイビット線
上の電圧スイングを減らすための手法を提供することで
ある。この発明の更に別の目的は、特殊な手法が書き込
まれることを必要としないSRAMメモリセルを提供す
ることである。
されたSRAM記憶装置を提供することである。この発
明のもう一つの目的は、非常に長いワード長を有する記
憶装置の電力散逸を低減することである。この発明の更
に別の目的は、書込み段階の間、メモリアレイビット線
上の電圧スイングを減らすための手法を提供することで
ある。この発明の更に別の目的は、特殊な手法が書き込
まれることを必要としないSRAMメモリセルを提供す
ることである。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明の背景となる解
決法は、セル内部でインバータ対を形成しているプルダ
ウン・トランジスタのソース端子を事前充電することで
ある。または、セル内部でインバータ対を形成している
プルアップ・トランジスタのソース端子を事前充電する
ことが可能である。
決法は、セル内部でインバータ対を形成しているプルダ
ウン・トランジスタのソース端子を事前充電することで
ある。または、セル内部でインバータ対を形成している
プルアップ・トランジスタのソース端子を事前充電する
ことが可能である。
【0016】この解決法によれば、技術的問題は、請求
項1または5に記載のRAMメモリセルによって解決さ
れる。この発明によるRAMメモリセルの特徴および利
点は、添付図面によって限定されない一例で与えられる
次の好適な実施の形態の詳細な説明によって認められ
る。
項1または5に記載のRAMメモリセルによって解決さ
れる。この発明によるRAMメモリセルの特徴および利
点は、添付図面によって限定されない一例で与えられる
次の好適な実施の形態の詳細な説明によって認められ
る。
【0017】
【発明の実施の形態】図において、この発明によるSR
AMセルは、全体的に10で示される。セル10は、C
MOSプロセスによって実現される。この発明によるS
RAMセルは、6つのトランジスタセルを有するランダ
ムアクセス電子記憶装置のために、具体的に設計され
る。
AMセルは、全体的に10で示される。セル10は、C
MOSプロセスによって実現される。この発明によるS
RAMセルは、6つのトランジスタセルを有するランダ
ムアクセス電子記憶装置のために、具体的に設計され
る。
【0018】各セル10は、メモリアレイまたは複数m
のメモリ行および複数nのメモリ列を含んでいるマトリ
クス(部分的に、図3に示されている)において集積化
される。メモリ行は記憶装置のワード線WLと識別さ
れ、一方、メモリ列は記憶装置のビット線BLである。
各セル10は、ワード線WLと一組の2つの隣接のビッ
ト線BLおよびBLB間の交差点で識別される。
のメモリ行および複数nのメモリ列を含んでいるマトリ
クス(部分的に、図3に示されている)において集積化
される。メモリ行は記憶装置のワード線WLと識別さ
れ、一方、メモリ列は記憶装置のビット線BLである。
各セル10は、ワード線WLと一組の2つの隣接のビッ
ト線BLおよびBLB間の交差点で識別される。
【0019】メモリセル10は、プルアップPMOSト
ランジスタおよびプルダウンNMOSトランジスタを各
々含んでいる一組のCMOSインバータ12および13
を備える。2つのインバータ12、13は、1つのイン
バータの2つのトランジスタ間の相互接続ノードが他の
インバータの駆動端子に接続されているので、交差接続
されている。
ランジスタおよびプルダウンNMOSトランジスタを各
々含んでいる一組のCMOSインバータ12および13
を備える。2つのインバータ12、13は、1つのイン
バータの2つのトランジスタ間の相互接続ノードが他の
インバータの駆動端子に接続されているので、交差接続
されている。
【0020】第1のインバータ12は、PMOSトラン
ジスタM3およびNMOSトランジスタM1を含む。第
2のインバータ13は、PMOSトランジスタM4およ
びNMOSトランジスタM2を含む。第1のインバータ
12のトランジスタM1およびM3は、それらの対応す
るゲート端子が、他のインバータ13のドレイン共通端
子に接続された第1の回路内部ノードN1に接続され
る。
ジスタM3およびNMOSトランジスタM1を含む。第
2のインバータ13は、PMOSトランジスタM4およ
びNMOSトランジスタM2を含む。第1のインバータ
12のトランジスタM1およびM3は、それらの対応す
るゲート端子が、他のインバータ13のドレイン共通端
子に接続された第1の回路内部ノードN1に接続され
る。
【0021】第2のインバータ13のトランジスタM2
およびM4は、それらの対応するゲート端子が、他のイ
ンバータ12のドレイン共通端子に接続された第2の回
路内部ノードN2に接続される。第1のおよび第2のイ
ンバータ12、13のPMOSトランジスタM3、M4
のソース端子は、両方とも電圧供給線Vddに接続され
る。
およびM4は、それらの対応するゲート端子が、他のイ
ンバータ12のドレイン共通端子に接続された第2の回
路内部ノードN2に接続される。第1のおよび第2のイ
ンバータ12、13のPMOSトランジスタM3、M4
のソース端子は、両方とも電圧供給線Vddに接続され
る。
【0022】この発明によれば、第1および第2のイン
バータ12、13のNMOSトランジスタM1、M2の
ソース端子は、両方とも事前充電線PLに接続される。
この事前充電線PLは、ワード線の全てのセル10に共
通している余分の線である。
バータ12、13のNMOSトランジスタM1、M2の
ソース端子は、両方とも事前充電線PLに接続される。
この事前充電線PLは、ワード線の全てのセル10に共
通している余分の線である。
【0023】したがって、この発明によれば、ドライバ
・トランジスタM1、M2のソースは、アースされる代
わりに、外部の事前充電線PLに接続される。この発明
のさらに別の態様では、第2の回路ノードN2は、アク
セスPMOSトランジスタM5を介してビット線BLに
接続される。
・トランジスタM1、M2のソースは、アースされる代
わりに、外部の事前充電線PLに接続される。この発明
のさらに別の態様では、第2の回路ノードN2は、アク
セスPMOSトランジスタM5を介してビット線BLに
接続される。
【0024】このPMOSトランジスタM5は、回路ノ
ードN2および対応するビット線との間に接続される導
通端子と、ワード線WLに接続されたゲート端子を有す
る。それゆえに、第1の回路ノードN1は、アクセスP
MOSトランジスタM6を介してビット線BLBに接続
される。このPMOSトランジスタM6さえ、回路ノー
ドN1および隣接のビット線との間に接続される導通端
子と、ワード線WLに接続されたゲート端子を有する。
ードN2および対応するビット線との間に接続される導
通端子と、ワード線WLに接続されたゲート端子を有す
る。それゆえに、第1の回路ノードN1は、アクセスP
MOSトランジスタM6を介してビット線BLBに接続
される。このPMOSトランジスタM6さえ、回路ノー
ドN1および隣接のビット線との間に接続される導通端
子と、ワード線WLに接続されたゲート端子を有する。
【0025】図3は、この発明による複数のセル1Oを
含むメモリマトリクスの内側の構造の概略的な回路図を
示す。セルがアクセスされないときに、そして、読み取
り段階の間、事前充電線PLは接地される。そのよう
に、読取り動作は慣用の方法で実行される。PMOSア
クセストランジスタM5、M6を使用することにより、
メモリセルからビット線へのデータ転送に影響がない。
含むメモリマトリクスの内側の構造の概略的な回路図を
示す。セルがアクセスされないときに、そして、読み取
り段階の間、事前充電線PLは接地される。そのよう
に、読取り動作は慣用の方法で実行される。PMOSア
クセストランジスタM5、M6を使用することにより、
メモリセルからビット線へのデータ転送に影響がない。
【0026】次に、記憶装置の書込み段階を説明する。
書込み動作は、3ステップまたは段階で実行される。 l) パルスは、事前充電線PLに加えられる。このパル
スは、アドレスされたワード線のセル10の内部ノード
N1およびN2をリセットする。低い論理値であったノ
ードは、NMOSドライバトランジスタM1またはM2
のいずれかによって電圧レベルVdd-Vtnとされる。グラ
ンドへの電流経路は、遮断される。
書込み動作は、3ステップまたは段階で実行される。 l) パルスは、事前充電線PLに加えられる。このパル
スは、アドレスされたワード線のセル10の内部ノード
N1およびN2をリセットする。低い論理値であったノ
ードは、NMOSドライバトランジスタM1またはM2
のいずれかによって電圧レベルVdd-Vtnとされる。グラ
ンドへの電流経路は、遮断される。
【0027】2) 小さい電圧差が、ビット線BLおよび
BLBに印加される。電圧差が小さいほどより多くの電
力が保持される。
BLBに印加される。電圧差が小さいほどより多くの電
力が保持される。
【0028】3) ワード線WLは、活性化される。即ち
PMOSアクセス・トランジスタM5、M6のため、負
パルスが存在する。グランドへの電流経路が利用できな
いので、ビット線は内部ノードN1、N2の上へ容易に
小さい電圧差を通すことができる。PMOSアクセス・
トランジスタM5およびM6は、供給電圧Vddに近い値
を有する小さい電圧差の転送を可能にする。これに反し
て、NMOSアクセス・トランジスタを含む従来技術の
解決法は、NMOSトランジスタの閾値電圧より大きい
ビット線間の電圧差を供給する。
PMOSアクセス・トランジスタM5、M6のため、負
パルスが存在する。グランドへの電流経路が利用できな
いので、ビット線は内部ノードN1、N2の上へ容易に
小さい電圧差を通すことができる。PMOSアクセス・
トランジスタM5およびM6は、供給電圧Vddに近い値
を有する小さい電圧差の転送を可能にする。これに反し
て、NMOSアクセス・トランジスタを含む従来技術の
解決法は、NMOSトランジスタの閾値電圧より大きい
ビット線間の電圧差を供給する。
【0029】4) 事前充電線PLは、ディセーブルさ
れ、そして、メモリセルlOは今やラッチ型センスアンプ
として作用する。事前充電線PLの電位が0ボルトの方
へ戻るので、対称ノードN1およびN2は、不安定にな
って、そこに現れる小さい電圧差の方向にラッチする。
れ、そして、メモリセルlOは今やラッチ型センスアンプ
として作用する。事前充電線PLの電位が0ボルトの方
へ戻るので、対称ノードN1およびN2は、不安定にな
って、そこに現れる小さい電圧差の方向にラッチする。
【0030】5) ワード線WLは、不活性の高い論理状
態となる。これは、外界からメモリセルが切り離され、
書込み動作の終了状態である。
態となる。これは、外界からメモリセルが切り離され、
書込み動作の終了状態である。
【0031】図4は、書込み動作全体のタイミング図を
表す。これらの図は、一組のメモリセルのプログラミン
グまたは書き込み段階に関連する。
表す。これらの図は、一組のメモリセルのプログラミン
グまたは書き込み段階に関連する。
【0032】この発明によるRAMメモリセルの第2の
実施の形態は、図5の単純化された概略的な図に示され
る。理解できるように、この特定の実施の形態において
は、アクセス・トランジスタM5およびM6はNMOS
トランジスタである。これは、アクセス・トランジスタ
としてのPMOSトランジスタを具備することは有利で
はあるが、この発明の重要な特徴でないことを意味す
る。
実施の形態は、図5の単純化された概略的な図に示され
る。理解できるように、この特定の実施の形態において
は、アクセス・トランジスタM5およびM6はNMOS
トランジスタである。これは、アクセス・トランジスタ
としてのPMOSトランジスタを具備することは有利で
はあるが、この発明の重要な特徴でないことを意味す
る。
【0033】この第2の実施の形態によれば、ビット線
はメモリセルの各動作間で低レベルに事前充電され、一
方、内部ノードN1およびN2は書込み動作の前に高レ
ベルに事前充電される。
はメモリセルの各動作間で低レベルに事前充電され、一
方、内部ノードN1およびN2は書込み動作の前に高レ
ベルに事前充電される。
【0034】図6は、この発明のRAMメモリセルの第
3の実施の形態の単純化された概略的な図を示す。この
第3の実施の形態において、プルアップ・トランジスタ
M3およびM4のソース端子は、各ワード線に並行に延
びている事前充電線PLに接続される。プルダウン・ト
ランジスタM1およびM2のソース端子は、接地基準電
源に接続される。
3の実施の形態の単純化された概略的な図を示す。この
第3の実施の形態において、プルアップ・トランジスタ
M3およびM4のソース端子は、各ワード線に並行に延
びている事前充電線PLに接続される。プルダウン・ト
ランジスタM1およびM2のソース端子は、接地基準電
源に接続される。
【0035】この第3の実施の形態によれば、ビット線
はメモリセルの各動作間で低レベルに事前充電され、一
方、内部ノードN1およびN2は書込み動作前に低レベ
ルに事前充電される。
はメモリセルの各動作間で低レベルに事前充電され、一
方、内部ノードN1およびN2は書込み動作前に低レベ
ルに事前充電される。
【0036】図7は、この発明のRAMメモリセルの第
4の実施の形態の簡略回路図を示す。アクセス・トラン
ジスタとしてのPMOSトランジスタを備えている以外
は、この第4の実施の形態によるメモリセルの構造は、
実質的に上記図6の例に対応する。
4の実施の形態の簡略回路図を示す。アクセス・トラン
ジスタとしてのPMOSトランジスタを備えている以外
は、この第4の実施の形態によるメモリセルの構造は、
実質的に上記図6の例に対応する。
【0037】従って、第1の実施の形態と同様に、プル
アップ・トランジスタM3およびM4のソース端子は事
前充電線PLに接続され、PMOSトランジスタM5は
回路ノードN2および対応するビット線との間に接続さ
れる導通端子と、ワード線WLに接続されたゲート端子
を有する。他のPMOSアクセス・トランジスタM6は
回路ノードN1および対応するビット線との間に接続さ
れる導通端子と、ワード線WLに接続されたゲート端子
を有する。
アップ・トランジスタM3およびM4のソース端子は事
前充電線PLに接続され、PMOSトランジスタM5は
回路ノードN2および対応するビット線との間に接続さ
れる導通端子と、ワード線WLに接続されたゲート端子
を有する。他のPMOSアクセス・トランジスタM6は
回路ノードN1および対応するビット線との間に接続さ
れる導通端子と、ワード線WLに接続されたゲート端子
を有する。
【0038】ビット線はメモリセルの各動作間でに事前
充電され、一方、内部ノードN1およびN2は書込み動
作の前に低レベルに事前充電される。
充電され、一方、内部ノードN1およびN2は書込み動
作の前に低レベルに事前充電される。
【0039】図8は、この発明によるRAMメモリセル
のデュアルポートの実施の形態を示す更に概略的な図で
ある。理解できるように、このデュアルポートの解決法
は、一対のワード線WL−PORT 1およびWL−PORT2に、そ
して、二重対のビット線BL−PORT1、BL− PORT2;BLB
− PORT1、BLB− PORT2に相互接続されるメモリセル
を提供する。
のデュアルポートの実施の形態を示す更に概略的な図で
ある。理解できるように、このデュアルポートの解決法
は、一対のワード線WL−PORT 1およびWL−PORT2に、そ
して、二重対のビット線BL−PORT1、BL− PORT2;BLB
− PORT1、BLB− PORT2に相互接続されるメモリセル
を提供する。
【0040】第1のワード線WL−PORT1および第1のビ
ット線BL−PORT1、BLB−PORT1が、図2の第1の実施
の形態におけるように、メモリセルに接続される。PM
OSアクセス・トランジスタM7およびM8の第2の対
は、セルを第2のワード線WL−PORT2に、そして、第2
のビット線BL− PORT2,BLB− PORT2に接続するため
に設けられる。
ット線BL−PORT1、BLB−PORT1が、図2の第1の実施
の形態におけるように、メモリセルに接続される。PM
OSアクセス・トランジスタM7およびM8の第2の対
は、セルを第2のワード線WL−PORT2に、そして、第2
のビット線BL− PORT2,BLB− PORT2に接続するため
に設けられる。
【0041】第2の回路ノードN2は、アクセスPMO
SトランジスタM7を介して第2のビット線BL−PORT1
に接続される。このPMOSトランジスタM7は、回路
ノードN2および対応するビット線との間に接続される
導通端子と、第2のワード線WL− PORT2に接続された
ゲート端子を有する。
SトランジスタM7を介して第2のビット線BL−PORT1
に接続される。このPMOSトランジスタM7は、回路
ノードN2および対応するビット線との間に接続される
導通端子と、第2のワード線WL− PORT2に接続された
ゲート端子を有する。
【0042】従って、第1の回路ノードN1は、アクセ
スPMOSトランジスタM8を介して他の第2のビット
線BLB−PORT2に接続される。このPMOSトランジス
タM8さえ回路ノードN1および隣接のビット線との間
に接続された導通端子と、第2のワード線WL− PORT2
に接続されたゲート端子を有する。2つのポートPORT
1,PORT2から同じセルへの同時読み取りおよび書き込
み動作は認められない。
スPMOSトランジスタM8を介して他の第2のビット
線BLB−PORT2に接続される。このPMOSトランジス
タM8さえ回路ノードN1および隣接のビット線との間
に接続された導通端子と、第2のワード線WL− PORT2
に接続されたゲート端子を有する。2つのポートPORT
1,PORT2から同じセルへの同時読み取りおよび書き込
み動作は認められない。
【0043】
【発明の効果】この発明よるRAMメモリセルは、消費
電力を減少させる大きな利点を有する。この利点は、特
に、非常に長いワード長を有するメモリ構造に対して、
明らかである。
電力を減少させる大きな利点を有する。この利点は、特
に、非常に長いワード長を有するメモリ構造に対して、
明らかである。
【図1】慣用で周知のCMOS・SRAMメモリセルを
示す簡略回路図である。
示す簡略回路図である。
【図2】この発明のCMOS・SRAMメモリセルを示
す簡略回路図である。
す簡略回路図である。
【図3】図2の複数のメモリセルを含むメモリアレイを
示す回路図である。
示す回路図である。
【図4】書き込み動作中の図2のメモリセル内部の電気
信号の模式的なタイミング図である。
信号の模式的なタイミング図である。
【図5】この発明のRAMメモリセルの第2の実施の形
態を示す簡略回路図である。
態を示す簡略回路図である。
【図6】この発明のRAMメモリセルの第3の実施の形
態を示す簡略回路図である。
態を示す簡略回路図である。
【図7】この発明のRAMメモリセルの第4の実施の形
態を示す簡略回路図である。
態を示す簡略回路図である。
【図8】更にこの発明のRAMメモリセルのデュアルポ
ートの実施の形態を示す回路図である。
ートの実施の形態を示す回路図である。
10 SRAMセル、 12 第1のCMOSインバー
タ、 13 第2のCMOSインバータ、 M1,M2
NMOSトランジスタ、 M3,M4 PMOSトラ
ンジスタ、M5,M6 PMOSアクセストランジス
タ。
タ、 13 第2のCMOSインバータ、 M1,M2
NMOSトランジスタ、 M3,M4 PMOSトラ
ンジスタ、M5,M6 PMOSアクセストランジス
タ。
フロントページの続き (71)出願人 598122898 Via C. Olivetti, 2, 20041 Agrate Brianza, Italy (72)発明者 ステファノ・トネッロ イタリア国、36042 ブレガンツェ、ヴィ ア・クアルト・ノヴェムブレ 14
Claims (10)
- 【請求項1】 複数のワード線(WL)およびビット線
(BL)を備えたメモリマトリクスのためのRAMメモ
リセル(10)であって、上記メモリセル(10)が、
各々PMOSプルアップ・トランジスタ(M3,M4)
およびNMOSプルダウン・トランジスタ(M1,M
2)を含んでいる第1および第2の交差接続されたCM
OSインバータ(12,13)と、該第2のインバータ
(13)および第1のインバータ(12)をそれぞれ対
応するビット線に接続している第1および第2のアクセ
ス・トランジスタ(M5,M6)を含むRAMメモリセ
ルにおいて、 プルダウン・トランジスタ(M1,M2)のソース端子
が各ワード線に並行に延びている事前充電線(PL)に
接続されていることを特徴とするRAMメモリセル。 - 【請求項2】 上記第1および第2のアクセス・トラン
ジスタ(M5,M6)がPMOSトランジスタであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のRAMメモリセル。 - 【請求項3】 上記PMOSアクセス・トランジスタ
(M5,M6)のゲート端子がワード線(WL)に接続
されていることを特徴とする請求項2に記載のRAMメ
モリセル。 - 【請求項4】 上記事前充電線(PL)がワード線の全
てのセル(1O)に共通している余分の線であることを
特徴とする請求項1に記載のRAMメモリセル。 - 【請求項5】 複数のワード線(WL)およびビット線
(BL)を備えたメモリマトリクスのためのRAMメモ
リセル(10)であって、上記メモリセル(10)が、
各々PMOSプルアップ・トランジスタ(M3,M4)
およびNMOSプルダウン・トランジスタ(M1,M
2)を含んでいる第1および第2の交差接続されたCM
OSインバータ(12,13)と、該第2のインバータ
(13)および第1のインバータ(12)をそれぞれ対
応するビット線に接続している第1および第2のアクセ
ス・トランジスタ(M5,M6)を含むRAMメモリセ
ルにおいて、 プルアップ・トランジスタ(M3,M4)のソース端子
が各ワード線に並行に延びている事前充電線(PL)に
接続されていることを特徴とするRAMメモリセル。 - 【請求項6】 上記第1および第2のアクセス・トラン
ジスタ(M5,M6)がPMOSトランジスタであるこ
とを特徴とする請求項5に記載のRAMメモリセル。 - 【請求項7】 上記PMOSアクセス・トランジスタ
(M5,M6)のゲート端子がワード線(WL)に接続
されていることを特徴とする請求項6に記載のRAMメ
モリセル。 - 【請求項8】 上記セルは、スタティックRAMである
ことを特徴とする請求項1に記載のRAMメモリセル。 - 【請求項9】 上記セルは、デュアルポートRAMであ
ることを特徴とする請求項2に記載のRAMメモリセ
ル。 - 【請求項10】 PMOSアクセス・トランジスタ(M
7,M8)の対が更に第1および第2のCMOSインバ
ータと対応する第2のビット線(BL_PORT2,BLB_PORT
2)との間に設けられることを特徴とする請求項9に記
載のRAMメモリセル。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP97120943.2 | 1997-11-28 | ||
EP97120943A EP0920025B1 (en) | 1997-11-28 | 1997-11-28 | A low power RAM memory cell |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11232878A true JPH11232878A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=8227704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10339910A Pending JPH11232878A (ja) | 1997-11-28 | 1998-11-30 | Ramメモリセル |
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---|---|
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EP (1) | EP0920025B1 (ja) |
JP (1) | JPH11232878A (ja) |
DE (1) | DE69727581D1 (ja) |
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- 1997-11-28 EP EP97120943A patent/EP0920025B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-28 DE DE69727581T patent/DE69727581D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-11-25 US US09/200,079 patent/US6380592B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-30 JP JP10339910A patent/JPH11232878A/ja active Pending
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