JPH1166848A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH1166848A
JPH1166848A JP9218604A JP21860497A JPH1166848A JP H1166848 A JPH1166848 A JP H1166848A JP 9218604 A JP9218604 A JP 9218604A JP 21860497 A JP21860497 A JP 21860497A JP H1166848 A JPH1166848 A JP H1166848A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レイテンシが減少された場合、十分なサイクル
タイムのマージンをもって動作させることが困難であっ
た。 【解決手段】入力バッファ回路11aにはクロック信号
CLKが供給される。遅延回路12aは、クロック信号
CLKをレイテンシがCL=3の場合のサイクルタイム
とCL=2の場合のサイクルタイムの差に相当する遅延
時間を有し、CL=2が設定された場合、トランスファ
ーゲート12cにより、遅延回路12aで遅延されたク
ロック信号をクロック信号CLK2として出力し、この
クロック信号CLK2によりCL=3の第2ステージに
相当する動作を実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばシンクロナ
スDRAM(ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ)等のクロック信号に同期して動作する半導体記憶装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、従来のDRAMをSRAM(スタ
ティック・ランダム・アクセス・メモリ)並にデータア
クセスを高速化し、高いデータバンド幅(単位時間当た
りのデータバイト数)を得るため、シンクロナスDRA
Mが提案されている。このシンクロナスDRAMは、既
に、4Mビット、16Mビット世代の製品が実用化され
ている。このシンクロナスDRAMは、従来のDRAM
のカラム系回路によって制御されるメモリセルアレイの
ビット線にラッチされたデータを入出力(I/O)ピン
に出力するまでの時間、所謂カラムアクセスタイム(t
CAC)を高速化する点が最大の特徴である。さらに、
全ての動作がクロック信号入力ピンに入力されるクロッ
ク信号の立ち上がりに同期している点も、従来のDRA
Mと大きく異なっている。
【0003】図12は、前記カラムアクセスタイム(t
CAC)を高速化するための最も一般的な回路設計技術
であるパイプライン方式の従来例を示している。この方
式は、カラムアクセスタイムを決定するカラムアドレス
の確定(第1ステージ)、メモリセル内のデータ線対の
選択とデータの増幅(第2ステージ)、入出力ピンへの
読み出し(第3ステージ)という、データパスをクロッ
クサイクルによって前記第1乃至第3ステージに分割
し、さらに、これらを同一サイクル内で1ステージずつ
重複させるデータパスアーキテクチャを示している。こ
の方式によれば、メモリセルアレイからの読み出しデー
タの先頭アドレスA0を入力すれば、先頭データDQ0
以降のデータDQ1、DQ2、DQ3を連続するクロッ
ク信号に同期させて次々に高速に出力することができ
る。この高速データアクセスをバースト読み出しと称し
ている。
【0004】一方、シンクロナスDRAMのさらなる特
徴は、読み出し命令が与えられたクロックサイクルか
ら、読み出しデータが得られるクロックサイクルまでの
クロック数、すなわちレイテンシ(CL)が、モード設
定によって可変である点である。すなわち、メモリセル
に供給するクロック信号のサイクルを余り早められない
システムでは、レイテンシを削減し、高速なクロックを
供給可能なシステムではレイテンシを増加して動作させ
ることが可能である。前者は、通常CL=2、後者はC
L=3として仕様が決められている。一般に、サイクル
タイムtCKとCLの数は反比例し、例えばクロック信
号の周波数=100MHzのシンクロナスDRAMの場
合、CL=3におけるサイクルタイムの最小値は1/1
00MHz=10nsであり、CL=2の場合、1/
(100*2/3)=15nsとなる。
【0005】図13は、上記仕様を満足させるための従
来のパイプラインデータアーキテクチャを示している。
シンクロナスDRAMにおけるカラムアドレスの入力か
ら入出力ピンへのデータ出力までのトータルの時間は、
従来のDRAMのそれと等しく、例えば30nsであ
る。図13では、CL=2の場合、データパスを2つの
ステージに分割し、CL=3の場合、データパスを3つ
のステージに分割している。DRAMの場合、マイクロ
プロセッサユニット(MPU)等と異なり、メモリセル
アレイにラッチされたデータを入出力ピンに読み出すま
でのデータパスを自由に分割することは困難であり、図
12に示すように、第1乃至第3のステージに分割する
ことが最も一般的である。このようにデータパスを第1
乃至第3のステージに分割した場合、CL=3と言う仕
様を満たすことができることは自明である。すなわち、
図13において、第1ステージST1はクロック信号C
LK1により動作されるアドレスラッチ回路130a、
カラムデコーダ130bを含み、第2ステージST2は
クロック信号CLK2により動作されるトランスファー
ゲート130c、ラッチ回路130d、ビット線に接続
されたデータ線130e、読み出しアンプ130fを含
み、第3ステージST3はクロック信号CLK3により
動作される出力ラッチ回路130g、出力駆動回路13
0hを含んでいる。
【0006】一方、CL=2のモードを設定した場合、
第1ステージと第2ステージ、あるいは第2ステージと
第3ステージのいずれかを短絡し、ステージ数を2つに
削減する必要がある。一般に、DRAMのデータパスで
は第2ステージがメモリセルアレイのデータの周辺への
取り出し、データの増幅、出力回路へのデータ転送とい
う長い回路動作を含むため、最も長い動作時間を必要と
し、サイクルタイムに対するマージンが少ない。このた
め、従来では、CL=3からCL=2への切替を行う
際、図13に示すトランスファーゲート130cに供給
されるクロック信号CLK2を電源電圧Vccに切替え、
第1ステージST1と第2ステージST2とを常時接続
する手法が採られていた。この手法が最も簡単な回路構
成であるからである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成の場
合であっても、各ステージでの回路動作に許容された制
限時間は当然tCKであり、クロック信号の周波数が1
00MHzのDRAMの場合、CL=3では各ステージ
とも10nsである。従来において、第1ステージST
1と第2ステージST2とを短絡したステージは最悪の
場合、10ns+10ns=20nsを必要とする。と
ころが、CL=2では、図13に示すように、各ステー
ジを仕様で規定された15nsで動作させる必要があ
る。このため、従来では、CL=2のtCKを満足する
ため、CL=3のステージを十分高速化する必要があ
り、回路設計にとって大きな負担となっていた。
【0008】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、レイテンシ
が減少された場合においても十分なサイクルタイムのマ
ージンをもって動作可能な半導体記憶装置を提供しよう
とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体記憶装置
は、上記課題を解決するため、クロック信号に同期して
動作する複数のステージからなるパイプライン構造を有
し、コマンドが与えられたクロックサイクルからデータ
が得られるクロックサイクルまでのクロック数(レイテ
ンシ)が可変とされた半導体記憶装置であって、前記ク
ロック信号が入力されるバッファ回路と、このバッファ
回路の出力端に接続され、前記クロック信号の立ち上が
りから前記ステージを駆動する内部クロック信号の発生
までの時間が前記レイテンシにより可変とされたクロッ
ク信号発生回路とを具備している。
【0010】前記クロック信号発生回路は、前記バッフ
ァ回路の出力端に接続され、第1のレイテンシを示す信
号により導通されて前記バッファ回路から出力されるク
ロック信号を前記内部クロック信号として出力する第1
のトランスファーゲートと、前記バッファ回路の出力端
に接続され、前記第1のレイテンシのサイクルタイム
と、第1のレイテンシより少ない第2のレイテンシのサ
イクルタイムとの差に相当する遅延時間を有し、前記バ
ッファ回路から出力されるクロック信号を遅延する遅延
回路と、前記遅延回路の出力端に接続され、前記第2の
レイテンシを示す信号により導通されて前記遅延回路か
ら出力される遅延されたクロック信号を前記内部クロッ
ク信号として出力する第2のトランスファーゲートとを
具備している。
【0011】また、この発明は、クロック信号に同期し
て動作する第1、第2、第3のステージからなるパイプ
ライン構造を有し、コマンドが与えられたクロックサイ
クルからデータが得られるクロックサイクルまでのクロ
ック数(レイテンシ)が可変とされた半導体記憶装置で
あって、クロック信号が入力される第1のバッファ回路
と、前記第1のバッファ回路の出力端に接続され、コマ
ンドに応じて前記第1のバッファ回路から出力されるク
ロック信号を第1のクロック信号として出力するゲート
回路と、前記クロック信号が入力される第2のバッファ
回路と、前記第2バッファ回路の出力端に接続され、前
記クロック信号の立ち上がりから前記第2のステージを
駆動する第2のクロック信号の発生までの時間が第1の
レイテンシと、これより少ない第2のレイテンシにより
可変とされ、第2のレイテンシの時、前記ゲート回路か
ら出力される第1のクロック信号に応じて内部クロック
信号を発生するクロック信号発生回路とを具備してい
る。
【0012】前記クロック信号発生回路は、前記バッフ
ァ回路の出力端に接続され、第1のレイテンシを示す信
号により導通されて前記バッファ回路から出力されるク
ロック信号を前記内部クロック信号として出力する第1
のトランスファーゲートと、前記バッファ回路の出力端
に接続され、前記第1のレイテンシのサイクルタイム
と、第1のレイテンシより少ない第2のレイテンシのサ
イクルタイムとの差に相当する遅延時間を有し、前記バ
ッファ回路から出力されるクロック信号を遅延する遅延
回路と、前記遅延回路の出力端に接続され、前記第2の
レイテンシの時、前記第1のクロック信号に応じて導通
されて前記遅延回路から出力される遅延されたクロック
信号を前記第2のクロック信号として出力する第2のト
ランスファーゲートとを具備している。
【0013】前記ゲート回路の出力端に接続され、前記
第1のクロック信号に応じて、アドレス信号の転送タイ
ミングを制御するトランスファーゲートをさらに具備し
ている。
【0014】クロック信号に同期して動作する第1、第
2、第3のステージからなるパイプライン構造を有し、
コマンドが与えられたクロックサイクルからデータが得
られるクロックサイクルまでのクロック数(レイテン
シ)が可変とされた半導体記憶装置であって、クロック
信号が入力されるバッファ回路と、第1の入力端が前記
バッファ回路の出力端に接続され、前記クロック信号の
立ち上がりを保持するフリップフロップ回路と、前記フ
リップフロップ回路の第1の出力端と第2の入力端の相
互間に接続され、前記第1の出力端の出力信号を第1の
レイテンシのサイクルタイムと、第1のレイテンシより
少ない第2のレイテンシのサイクルタイムとの差に相当
する遅延時間を有し、前記フリップフロップ回路の第2
の出力端の出力信号を前記遅延時間に応じて反転させる
第1の遅延回路と、前記フリップフロップ回路の第2の
出力端に接続され、前記第2の出力端の出力信号を前記
クロック信号のパルス幅とほぼ等しい時間だけ遅延させ
る第2の遅延回路と、前記第2のレイテンシの時、前記
フリップフロップ回路の第2の出力端の出力信号と前記
第2の遅延回路の出力信号に応じて、前記クロック信号
より遅れ、前記第2のステージを駆動する内部クロック
信号を発生するゲート回路とを具備している。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。先ず、図4を参照してこの
発明が適用される半導体記憶装置の構成について説明す
る。図4において、クロック信号CLK、チップセレク
ト信号/CS、ローアドレスストローブ信号/RAS、
カラムアドレスストローブ信号/CAS、書き込みイネ
ーブル信号/WEは、それぞれ図示せぬ外部接続ピンに
供給される。前記クロック信号CLKは入力バッファ回
路41aに供給され、前記チップセレクト信号/CSは
入力バッファ回路41bに供給され、前記ローアドレス
ストローブ信号/RASは入力バッファ回路41cに供
給され、前記カラムアドレスストローブ信号/CASは
入力バッファ回路41dに供給され、前記書き込みイネ
ーブル信号/WEは入力バッファ回路41eに供給され
る。
【0016】前記入力バッファ回路41aは、複数の入
力バッファを含み、クロック信号CLKはこれらバッフ
ァにそれぞれ供給される。これら入力バッファ回路から
出力されるクロック信号はクロック駆動回路42に供給
される。このクロック駆動回路42も前記複数の入力バ
ッファ回路に対応して複数のクロック駆動回路を含んで
いる。これらクロック駆動回路は、レイテンシに応じて
クロック信号CLK1、CLK2、CLK3を出力し、
制御信号発生部44やその他の回路に供給する。前記入
力バッファ回路41b、41c、41d、41eから出
力されるチップセレクト信号/CS、ローアドレススト
ローブ信号/RAS、カラムアドレスストローブ信号/
CAS、書き込みイネーブル信号/WEは、コマンドデ
コーダ43に供給される。このコマンドデコーダ43
は、例えばローアドレスストローブ信号/RAS、カラ
ムアドレスストローブ信号/CASに基づいて、データ
の読み出しコマンドや書き込みコマンド、レイテンシを
切り替えるコマンド等を生成し、前記制御信号発生部4
4に供給する。
【0017】一方、クロックイネーブル信号CKEは、
入力バッファ回路41fを介してパワーダウン制御部4
5に供給される。このパワーダウン制御部45はクロッ
クイネーブル信号CKEに応じて、パワーダウン信号/
PDENTRを発生する。このパワーダウン信号/PD
ENTRは前記入力バッファ回路41a〜41e、前記
制御信号発生部44、アドレスバッファ回路41g、及
び入力バッファ回路41h、41iに供給され、スタン
バイ時に、これらの回路の消費電流が削減される。
【0018】また、アドレス信号A0〜A11は前記ア
ドレスバッファ回路41gを介して前記制御信号発生部
44に供給される。この制御信号発生部44はモードレ
ジスタ44a、オペレーション・クロック制御回路44
b、カラムカウンタ44c、バースト長カウンタ44
d、アドレス・パーシャル・デコーダ44e、及び図示
せぬリフレッシュ回路を有している。
【0019】前記モードレジスタ44aはレイテンシの
制御情報、バースト長の制御情報を記憶する。前記オペ
レーション・クロック制御回路44bはクロック信号に
応じてカラムデコーダの動作タイミング、カラム選択線
の選択タイミング、読み出しデータや書き込みデータを
保持する図示せぬDQバッファの動作タイミング等を制
御する。前記カラムカウンタ44cはバースト読み出し
時のカラムアドレスをカウントする。前記バースト長カ
ウンタ44dはバースト読み出し時にバースト長をカウ
ントする。前記アドレスパーシャルデコーダ44eはカ
ラムアドレス、及びローアドレスを部分的にデコードす
る。前記アドレスパーシャルデコーダ44eのデコード
出力はメモリブロック48に供給される。このメモリブ
ロック48は複数のバンクを有し、各バンクはメモリセ
ルアレイMCA、カラムデコーダCDC、ローデコーダ
RDCを有している。
【0020】また、データの入出力をマスクする信号U
/LDQMは入力バッファ回路41hを介してDQマス
ク制御回路46に供給され、図示せぬ外部接続ピンに供
給された入力データDQ0〜DQ15は入力バッファ回
路41iを介してデータ制御部47に供給される。デー
タ制御部47はデータの書き込み時、前記DQマスク制
御部46の出力に応じて入力バッファ回路41iから供
給される入力データDQ0〜DQ15を前記メモリセル
ブロック48に供給し、データの読み出し時、メモリセ
ルブロック48から読み出されたデータを増幅し、オフ
チップ駆動部49に供給する。このオフチップ駆動部4
9はデータを図示せぬ外部接続ピンに出力する。
【0021】前記クロック信号CLK1はカラムアドレ
ス系の回路、例えばアドレス・パーシャルデコーダ44
e等に供給され、クロック信号CLK2はメモリセルの
データ線対を選択する図示せぬ回路やデータを読み出し
データを増幅する増幅回路に供給され、クロック信号C
LK3はデータを外部出力ピンに出力する回路、例えば
オフチップ駆動部49に供給される。
【0022】図1乃至図3は、この発明の第1の実施の
形態を示している。この実施の形態では、従来のよう
に、CL=2において、クロック信号CLK2を電源電
圧Vccに切り替えることはせず、CL=3からCL=2
に切り替えた時点で、クロック信号CLK2に相当する
内部クロック信号を遅延し、基本クロック信号をシフト
させる。
【0023】図1は、前記入力バッファ回路41aとク
ロック駆動回路42のうち、クロック信号CLK2用の
入力バッファ回路11aとクロック駆動回路12を示し
ている。この実施の形態において、クロック駆動回路1
2は遅延回路12a、トランスファーゲート12b、1
2cにより構成されている。前記入力バッファ回路11
aの出力端には、PチャネルMOSトランジスタ(以
下、PMOSトランジスタと称す)とNチャネルMOS
トランジスタ(以下、NMOSトランジスタと称す)と
からなる前記トランスファーゲート12bの入力端が接
続されるとともに、遅延回路12aの入力端が接続され
ている。この遅延回路12aの出力端はPMOSトラン
ジスタとNMOSトランジスタとからなる前記トランス
ファーゲート12cの入力端に接続されている。このト
ランスファーゲート12cの出力端は、前記トランスフ
ァーゲート12bの出力端に接続されている。
【0024】前記トランスファーゲート12bを構成す
るPMOSトランジスタ、及びNMOSトランジスタの
ゲートには、前記モードレジスタ44aからレイテンシ
CL=3が設定されている場合に出力される信号/CL
3、CL3が供給され、前記トランスファーゲート12
cを構成するPMOSトランジスタ、及びNMOSトラ
ンジスタのゲートには、前記モードレジスタ44aから
レイテンシCL=2が設定されている場合に出力される
信号/CL2、CL2が供給される。
【0025】図2は、前記遅延回路12aの構成例を示
すものである。図2(a)に示す回路は、直列接続され
た複数のインバータ回路21により構成され、図2
(b)に示す回路は、インバータ回路22、23の相互
間に抵抗24、キャパシタ25とにより構成された積分
回路26が接続された構成となっている。遅延回路はこ
れらの構成に限定されるものではなく、種々変形可能で
ある。
【0026】図3を参照して、上記構成の動作について
説明する。先ず、レイテンシがCL=3の場合、信号/
CL3、CL3が活性化され、信号/CL2、CL2は
非活性とされている。このため、トランスファーゲート
12bがオン状態、トランスファーゲート12cがオフ
状態となっている。この状態において、入力バッファ回
路11aにクロック信号が供給されると、図3に示すよ
うに、このクロック信号がトランスファーゲート12b
を介して出力され、この信号が内部クロック信号CLK
2として、制御信号発生部44等に供給される。尚、内
部クロック信号CLK1は、内部クロック信号CLK2
より先に、図示せぬ入力バッファ回路、クロック駆動回
路を介して出力される。
【0027】一方、レイテンシがCL=2に切り替えら
れた場合、信号/CL2、CL2が活性化され、信号/
CL3、CL3は非活性とされる。このため、トランス
ファーゲート12cがオン状態、トランスファーゲート
12bがオフ状態となる。尚、内部クロック信号CLK
2より先に出力される内部クロック信号CLK1は、C
L=3の場合と同様のタイミングで出力される。
【0028】この状態において、入力バッファ回路11
aにクロック信号が供給されると、このクロック信号は
遅延回路12aにより所定時間遅延され、トランスファ
ーゲート12bを介して制御信号発生部44等に供給さ
れる。この遅延回路12aの遅延時間は、例えば前記ア
ドレスバッファ回路41gに供給されたアドレスが確定
するに要する時間であり、論理的には仕様上のCL=2
でのサイクルタイムtCKと、CL=3でのサイクルタ
イムtCKとの差、すなわち、100MHzで動作する
シンクロナスDRAMであれば、最大で15ns−10
ns=5nsあればよい。最小値は外部からカラムアド
レスを取り込み、内部でラッチ、確定するのに必要な時
間で決まる。この場合、tCK(CL=2)=10ns
+遅延時間=最大15nsで次のステージへデータを転
送できる。
【0029】第1の実施の形態によれば、レイテンシが
CL=2の場合、外部から供給されるクロック信号を遅
延回路12aによりアドレス信号が確定するまで遅延
し、この遅延したクロック信号によりCL=3の第2ス
テージに相当する動作を実行させている。したがって、
CL=2の場合においても、十分なサイクルタイムのマ
ージンにより動作させることが可能である。
【0030】図5乃至図8は、この発明の第2の実施の
形態を示している。図5において、クロック信号CLK
は、パルス回路を含む入力バッファ回路(BF/PC)
51a、51bに供給される。入力バッファ回路51a
から出力されるクロック信号は、前記コマンドデコーダ
43により生成された読み出しコマンド/書き込みコマ
ンド(R/W)とともにアンド回路51cに供給され
る。このアンド回路51cは前記読み出しコマンド/書
き込みコマンド(R/W)により制御され、出力端から
クロック信号CLK1が出力される。
【0031】一方、前記入力バッファ回路51bの出力
端は、トランスファーゲート51eの入力端に接続され
るとともに、遅延回路51dの入力端に接続されてい
る。この遅延回路51dに設定された遅延時間は前記遅
延回路12aに設定された遅延時間と同一である。遅延
回路51dの出力端はトランスファーゲート51fの入
力端に接続される。このトランスファーゲート51fの
出力端は、前記トランスファーゲート51eの出力端に
接続される。
【0032】前記トランスファーゲート51eを構成す
るPMOSトランジスタ、及びNMOSトランジスタの
ゲートには、前記モードレジスタ44aからレイテンシ
CL=3が設定されている場合に出力される信号/CL
3、CL3が供給され、前記トランスファーゲートを構
成するPMOSトランジスタ、及びNMOSトランジス
タのゲートには、信号/N1、N1が供給されている。
【0033】図6は、信号/N1、N1を生成する回路
の一例を示している。ナンド回路61の入力端には、前
記アンド回路51cから出力されるクロック信号CLK
1と、前記モードレジスタ44aからレイテンシCL=
2が設定されている場合に出力される信号CL2が供給
され、このナンド回路61の出力端から前記信号N1が
出力される。さらに、この信号N1はインバータ回路6
2により反転され、前記信号/N1が生成される。
【0034】図7は、前記アドレスバッファ回路41g
を示すものであり、この実施の形態の場合、アドレスバ
ッファ回路41gの出力端には、トランスファーゲート
71が接続されている。このトランスファーゲート71
は前記クロック信号CLK1とその反転信号/CLK1
により制御されるクロックドインバータ回路72、73
とインバータ回路74により構成され、これらが直列接
続されている。このトランスファーゲート71を介し
て、内部アドレスCAiが生成される。
【0035】図8は、前記入力バッファ回路51a、5
1bの一例を示している。この回路は、クロック信号C
LKと基準電圧Vref が供給され、カレントミラー回路
81からなる入力バッファ回路BFと、この入力バッフ
ァ回路BFの出力端に接続されたパルス回路PCを有し
ている。このパルス回路PCは、フリップフロップ回路
82を構成するナンド回路83の一方入力端が入力バッ
ファ回路BFの出力端に接続され、フリップフロップ回
路82を構成するナンド回路84の一方入力端は遅延回
路85の入力端に接続されている。この遅延回路85の
出力端はナンド回路86の一方入力端に接続され、この
ナンド回路86の他方入力端は前記遅延回路85の一方
入力端に接続されている。前記ナンド回路86の出力端
は前記ナンド回路84の他方入力端に接続されるととも
に、前記ナンド回路83の出力端とともにナンド回路8
7の入力端に接続される。このナンド回路87の出力端
にはインバータ回路88が接続されている。
【0036】図9を参照して、上記第2の実施の形態の
動作を説明する。尚、この実施の形態において、CL=
3の動作は第1の実施の形態と同様であるため、説明は
省略する。
【0037】ローアドレスストローブ信号/RAS、カ
ラムアドレスストローブ信号/CASに応じて前記コマ
ンドデコーダ43より読み出し/書き込みコマンドR/
Wが出力される。入力バッファ回路51aにはクロック
信号CLKが入力されており、この入力バッファ回路5
1aから出力されるクロック信号は前記コマンドR/W
に応じて、アンド回路51cからクロック信号CLK1
として出力される。このクロック信号CLK1は前記ク
ロック信号CLKより、例えば時間t1遅れて出力され
る。この時間t1は、入力バッファ回路51aやナンド
回路51c等の動作時間であり、これをゼロとすること
は不可能である。
【0038】一方、入力バッファ回路51bに供給され
たクロック信号は遅延回路51dにより所定時間td遅
延され、トランスファーゲート51fに供給される。こ
のトランスファーゲート51fに供給される信号N1、
/N1は、前記クロック信号CLK1の立ち下がりに同
期して前記遅延されたクロック信号をクロック信号CL
K2として出力する。このため、このクロック信号CL
K2はクロック信号CLKから時間t1+td遅れて出
力され、このクロック信号CLK2によりCL=3の第
2ステージに相当する動作が実行される。
【0039】上記第2の実施の形態によれば、CL=2
の場合、遅延回路51d及びトランスファーゲート51
fにより、CL=2のサイクルタイムとCL=3のサイ
クルタイムの差の時間に相当する遅延時間を有するクロ
ック信号CLK2を生成し、このクロック信号CLK2
により、CL=3の第2ステージに相当する動作を実行
している。したがって、CL=3の第2ステージを高速
化することなく、CL=2の動作を十分なサイクルタイ
ムのマージンをもって行うことができる。
【0040】しかも、アドレスバッファ回路41gの出
力端にアンド回路51から出力されるクロック信号CL
K1により動作制御されるトランスファーゲート71を
設けるとともに、トランスファーゲート51fをクロッ
ク信号CLK1とCL=2を示す信号CL2から生成し
た信号N1、/N1により制御している。したがって、
前記トランスファーゲート71から出力される内部アド
レスとクロック信号CLK2とを同期させることができ
るため、確実な動作が可能である。
【0041】図10は、この発明の第3の実施の形態を
示している。この実施の形態は、入力バッファ回路BF
と、この入力バッファ回路BFの出力端に接続されたパ
ルス回路PCにより構成されている。入力バッファ回路
BFは、差動増幅器101により構成されている。この
差動増幅器101は、PMOSトランジスタ101a、
101b、NMOSトランジスタ101c、101dに
より構成され、NMOSトランジスタ101c、101
dのゲートに基準電圧Vref とクロック信号CLKがそ
れぞれ供給されている。
【0042】前記パルス回路PCにおいて、フリップフ
ロップ回路102を構成するナンド回路102aの一方
入力端は入力バッファ回路BFの出力端に接続されてい
る。フリップフロップ回路102を構成するナンド回路
102bの一方入力端は遅延回路102cの入力端に接
続され、この遅延回路102cの出力端はナンド回路1
02dの一方入力端に接続されている。このナンド回路
102dの他方入力端は前記遅延回路102cの入力端
に接続され、出力端は前記ナンド回路102bの他方入
力端に接続されるとともに、トランスファーゲート10
2jの入力端に接続されている。
【0043】前記ナンド回路102aの出力端はトラン
スファーゲート102eの入力端に接続され、前記ナン
ド回路102bの出力端はトランスファーゲート102
fの入力端に接続されている。これらトランスファーゲ
ート102e、102fの出力端はナンド回路102k
の一方入力端に接続されている。前記ナンド回路102
bの出力端は、遅延回路102gの入力端に接続され、
この遅延回路102gの出力端はナンド回路102hの
一方入力端に接続される。このナンド回路102hの他
方入力端は前記遅延回路102gの入力端に接続され、
出力端はトランスファーゲート102iの入力端に接続
される。このトランスファーゲート102iの出力端は
前記トランスファーゲート102jの出力端とともに、
前記ナンド回路102kの他方入力端に接続されてい
る。このナンド回路102kの出力端はインバータ回路
102lの入力端に接続されている。
【0044】前記トランスファーゲート102e、10
2jはCL=3を示す信号CL3、/CL3により動作
され、前記トランスファーゲート102f、102iは
CL=2を示す信号CL2、/CL2により動作され
る。
【0045】前記遅延回路102cに設定された遅延時
間tdは、前記遅延回路12a、遅延回路51dに設定
された遅延時間と同一である。また、遅延回路102g
に設定された遅延時間td1は、クロック信号CLK2
のパルス幅を規定する時間とされており、例えば遅延時
間tdとほぼ同一の時間である。
【0046】図11は、図10の動作を示している。図
10において、CL=3の場合、トランスファーゲート
102f、102iがオフ、トランスファーゲート10
2e、102jがオンとなるため、この回路は図8と等
価な構成となる。CL=3の場合の動作は変わらないた
め、説明は省略する。
【0047】一方、CL=2の場合、トランスファーゲ
ート102f、102iがオン、トランスファーゲート
102e、102jがオフとなる。この状態において、
クロック信号CLKに応じて、入力バッファ回路BFの
出力信号N1がローレベルとなると、フリップフロップ
回路102を構成するナンド回路102aの出力信号N
2がハイレベルとなる。これに伴い、ナンド回路102
bの出力信号N4がローレベルとなるとトランスファー
ゲート102iの出力信号N5がハイレベルとなる。前
記ナンド回路102bの出力信号N4は遅延回路102
cの遅延時間tdが経過し、ナンド回路102dの出力
信号N3がローレベルとなるとハイレベルとなり、これ
に伴い、インバータ回路102lからクロック信号CL
K2が出力される。このクロック信号CLK2は前記遅
延回路102gの遅延時間td1が経過し、トランスフ
ァーゲート102iの出力信号N5がローレベルとなる
と、停止する。
【0048】この結果、クロック信号CLKの立ち上が
りから時間td2遅れてクロック信号CLK2を発生さ
せることができ、このクロック信号CLK2によりCL
=3の第2ステージに相当する動作を実行させることが
できる。
【0049】この実施の形態によっても第1、第2の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。尚、この発
明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要
旨を変えない範囲において種々変形実施可能なことは勿
論である。
【0050】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、レイテンシが減少された場合においても十分なサイ
クルタイムのマージンをもって動作可能な半導体記憶装
置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す回路構成図。
【図2】図1に示す遅延回路の例を示す回路図。
【図3】図1に示す回路の動作を示すタイミングチャー
ト。
【図4】本発明が適用される半導体記憶装置の一例を示
す構成図。
【図5】本発明の第2の実施の形態を示す回路構成図。
【図6】図5に示す回路で使用される信号を生成する回
路の一例を示す回路図。
【図7】図5で生成された信号が供給される回路の一例
を示す回路図。
【図8】図5に示す入力バッファ回路の一例を示す回路
図。
【図9】図5に示す回路の動作を示すタイミングチャー
ト。
【図10】本発明の第3の実施の形態を示す回路図。
【図11】図10に示す回路の動作を示すタイミングチ
ャート。
【図12】シンクロナスDRAMのパイプライン動作を
説明するために示す図。
【図13】シンクロナスDRAMのレイテンシ制御を説
明するために示す図。
【符号の説明】
12a、41a、51a、51b…入力バッファ回路、 41g…アドレスバッファ回路、 12a、42、51d、102c、102g…遅延回
路、 42b、42c、51e、51f、102e、102
f、102i、102j…トランスファーゲート、 43…コマンドデコーダ、 44…制御信号発生部、 51c…アンド回路、 BF…入力バッファ回路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロック信号に同期して動作する複数の
    ステージからなるパイプライン構造を有し、コマンドが
    与えられたクロックサイクルからデータが得られるクロ
    ックサイクルまでのクロック数(レイテンシ)が可変と
    された半導体記憶装置であって、 前記クロック信号が入力されるバッファ回路と、 このバッファ回路の出力端に接続され、前記クロック信
    号の立ち上がりから前記ステージを駆動する内部クロッ
    ク信号の発生までの時間が前記レイテンシにより可変と
    されたクロック信号発生回路とを具備することを特徴と
    する半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記クロック信号発生回路は、前記バッ
    ファ回路の出力端に接続され、第1のレイテンシを示す
    信号により導通されて前記バッファ回路から出力される
    クロック信号を前記内部クロック信号として出力する第
    1のトランスファーゲートと、 前記バッファ回路の出力端に接続され、前記第1のレイ
    テンシのサイクルタイムと、第1のレイテンシより少な
    い第2のレイテンシのサイクルタイムとの差に相当する
    遅延時間を有し、前記バッファ回路から出力されるクロ
    ック信号を遅延する遅延回路と、 前記遅延回路の出力端に接続され、前記第2のレイテン
    シを示す信号により導通されて前記遅延回路から出力さ
    れる遅延されたクロック信号を前記内部クロック信号と
    して出力する第2のトランスファーゲートとを具備する
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 クロック信号に同期して動作する第1、
    第2、第3のステージからなるパイプライン構造を有
    し、コマンドが与えられたクロックサイクルからデータ
    が得られるクロックサイクルまでのクロック数(レイテ
    ンシ)が可変とされた半導体記憶装置であって、 クロック信号が入力される第1のバッファ回路と、 前記第1のバッファ回路の出力端に接続され、コマンド
    に応じて前記第1のバッファ回路から出力されるクロッ
    ク信号を第1のクロック信号として出力するゲート回路
    と、 前記クロック信号が入力される第2のバッファ回路と、 前記第2バッファ回路の出力端に接続され、前記クロッ
    ク信号の立ち上がりから前記第2のステージを駆動する
    第2のクロック信号の発生までの時間が第1のレイテン
    シと、これより少ない第2のレイテンシにより可変とさ
    れ、第2のレイテンシの時、前記ゲート回路から出力さ
    れる第1のクロック信号に応じて内部クロック信号を発
    生するクロック信号発生回路とを具備することを特徴と
    する半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記クロック信号発生回路は、 前記バッファ回路の出力端に接続され、第1のレイテン
    シを示す信号により導通されて前記バッファ回路から出
    力されるクロック信号を前記内部クロック信号として出
    力する第1のトランスファーゲートと、 前記バッファ回路の出力端に接続され、前記第1のレイ
    テンシのサイクルタイムと、第1のレイテンシより少な
    い第2のレイテンシのサイクルタイムとの差に相当する
    遅延時間を有し、前記バッファ回路から出力されるクロ
    ック信号を遅延する遅延回路と、 前記遅延回路の出力端に接続され、前記第2のレイテン
    シの時、前記第1のクロック信号に応じて導通されて前
    記遅延回路から出力される遅延されたクロック信号を前
    記第2のクロック信号として出力する第2のトランスフ
    ァーゲートとを具備することを特徴とする請求項3記載
    の半導体記憶装置。
  5. 【請求項5】 前記ゲート回路の出力端に接続され、前
    記第1のクロック信号に応じて、アドレス信号の転送タ
    イミングを制御するトランスファーゲートをさらに具備
    することを特徴とする請求項3記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 クロック信号に同期して動作する第1、
    第2、第3のステージからなるパイプライン構造を有
    し、コマンドが与えられたクロックサイクルからデータ
    が得られるクロックサイクルまでのクロック数(レイテ
    ンシ)が可変とされた半導体記憶装置であって、 クロック信号が入力されるバッファ回路と、 第1の入力端が前記バッファ回路の出力端に接続され、
    前記クロック信号の立ち上がりを保持するフリップフロ
    ップ回路と、 前記フリップフロップ回路の第1の出力端と第2の入力
    端の相互間に接続され、前記第1の出力端の出力信号を
    第1のレイテンシのサイクルタイムと、第1のレイテン
    シより少ない第2のレイテンシのサイクルタイムとの差
    に相当する遅延時間を有し、前記フリップフロップ回路
    の第2の出力端の出力信号を前記遅延時間に応じて反転
    させる第1の遅延回路と、 前記フリップフロップ回路の第2の出力端に接続され、
    前記第2の出力端の出力信号を前記クロック信号のパル
    ス幅とほぼ等しい時間だけ遅延させる第2の遅延回路
    と、 前記第2のレイテンシの時、前記フリップフロップ回路
    の第2の出力端の出力信号と前記第2の遅延回路の出力
    信号に応じて、前記クロック信号より遅れ、前記第2の
    ステージを駆動する内部クロック信号を発生するゲート
    回路とを具備することを特徴とする半導体記憶装置。
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