JPS598910B2 - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPS598910B2
JPS598910B2 JP54091339A JP9133979A JPS598910B2 JP S598910 B2 JPS598910 B2 JP S598910B2 JP 54091339 A JP54091339 A JP 54091339A JP 9133979 A JP9133979 A JP 9133979A JP S598910 B2 JPS598910 B2 JP S598910B2
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JP
Japan
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signal
circuit
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JP54091339A
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JPS5616991A (en
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強 白ケ澤
隆志 大曽根
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C8/00Arrangements for selecting an address in a digital store

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はランダムアクセスメモリー(以降RAMと称す
る)等の半導体記憶装置の回路構成とくに低消費電力の
半導体記憶装置に関するものである。
本発明はスタンバイ時に記憶装置の全てのメモリ・セル
を非選択にするとともに、周辺回路ならびに記憶セル部
分の消費電流を減少せしめることを目的とする。行アド
レス32、Yアドレス32の行列で構成されるたとえば
1024ビットの記憶容量を有するスタティックRAM
を例に第1図、第2図を用いて従来の記憶装置を説明す
る。
第1図に於いてセンスアンプ回路1に至るデーター線2
、2’ には列アドレス選択デコーダー3の出力信号の
状態に応じて開閉動作する列アドレススイッチ用の多数
のMOS−FET4を介して複数対(本例に於いては3
2対)のビット線5、5’が接続されている。
更に各々のビット線対に対して行アドレス選択デコーダ
ー6の出力信号に応じて開閉動作する行アドレススイッ
チ用の複数のMOS−FETTを介して複数個の記憶セ
ル(本例に於いては32個のフリップフロップ回路)8
が設けられている。前記ビット線には充電用MOS−F
ET9を付加してある。本実施例構成に依るとRAMの
非使用時(以下チップ非選択時と述べる)に於いても常
に行アドレスのいずれかが選択され、l行32個の記憶
セルがビット線に接続されている。
この為、電源端子100→充電用MOS−FET9→被
選択行アドレスの行アドレススイッチ用MOS−FET
Tフリップフロップの駆動用MOS一FETIOを経路
とする電流経路が常に存在し、スタティックRAMの消
費電力の増大をきたしている。従来のスタティックRA
Mのチップ非選択時の消費電流は、アドレスバッファ回
路、アドレスデコーター回路、記憶セル部でそれぞれ全
体の30%,30%,10%程度であ板残り30%程度
をセンスアンプ等の回路部分で消費している。
即ち、チップ俳選択時においても記憶セル部分分に10
%近くが消費されている。上記問題を回避する為にチツ
プ非選択時にはいずれの行アドレス選択レコーダの出力
もロウレベルにして行スイツチ用MOSFETをオフし
前述の電流経路を遮断する回路構成が提案されている。
第2図イはこのことにもとづいてなされたRAMの行デ
コーダ回路の構成を示し、同口はその各デコーダーの回
路図を示す。すなわち、コントロール回路11に依つて
外部より入力されるチツプ非選択信号σ茗が処理され、
チツプ選択信号σ百7が生成される。
行アドレス選択デコーダー12にはそれぞれパワーダウ
ン用MOS−FETl3が付加され、FETl3はUP
で制御される。チツプ選択状態に於いてはζrがロウベ
ルでありFETl3はオフして卦b行アドレスデコーダ
ーは通常の動作を行ない32行のうちの一行の行アドレ
スを選択する。次にチツプ非選択の状態に於いてはUマ
が一・イレベルになbパワーダウン用MOS−FET
l3がオンにな虱全ての行アドレス選択デコーダー出力
をロウレベルにする。即ちいずれの行アドレススイツチ
用MOSFETもオフするので前述の電流経路を遮断す
る。本構成に依るとMOSFETl3の付加によりチツ
ブ非選択状態に於ける前述の電流系路を遮断する事が可
能となb、前述の記憶セル部で消費される電流を零とす
ることができるが、次の問題がある。
即ちチツブ選択信号6『は行アドレス選択デコーダーそ
れぞれ(本例に於いては32個)に付加したパワーダウ
ン用MOS−FETl3を駆動する必要があり、前記コ
ントロール回路11の6I信号発生回路の負荷容量はゲ
ート数に比例して大きくなる。この為ζP信号発生回路
の出力回路のMOS−FETの相互コンダクタンスを大
にし、大電流を供給する必要があるため所望する低消費
電力化を実現できない。即ち、前述の記憶セル部での消
費電流をなくす為に2σp信号発生回路で大電流を必要
とし、トータル電流は減らすことはできない。尚、この
問題は記憶容量が大きくなるにつれ行アドレス選択デコ
・−ダ一の数が増大するため、CS″信号発生回路の負
荷容量が大きくなD、益々大きな問題となる。本発明は
かかる問題の検討に鑑み、パワーダウン用回路の構成を
大陽に簡略化するとともに全体的により一層の低消費電
力化を推進するものである。
本発明による半導体記憶装置の一実施例を32×32の
行列よシなる1024ビツトRAMを例に第3図を用い
て説明する。
第3図はNチヤンネルE/DMOS構成のスタスィツク
RAMの、行アドレス選択デコーダー回路、及び該デコ
ーダー回路に接続される行アドレス・バツフア回路の一
部を示すものである。まず、チツプ選択時にはコントロ
ール回路(図示せず)よシのチツプ選択信号CS′は・
・イレベルであわ、パワーダウン用スイツチ素子である
MOS−FET23はオンしている。
NORゲートから成る行アドレス選択デコーダー回路2
1,21′に接続された行アドレスバツフア一回路22
,22′には行アドレス入力信号AO,Al・・・・・
・がそれぞれに入力され、行アドレス入力信号と同相の
A。,al・・・・・・及び逆相のI。,Ti,l・・
・・・・を各々出力する。更にアドレスバツフア一回路
22,22′の相補のアドレスバツフア一出力信号A。
,al,・・・・・・及びI。,・・・・・・は所望の
行アドレス選択信号X。,Xl・・・・・・を生成する
為に行アドレス選択デコーダー回路21,21fの入力
端子に相補アドレスバツフア一出力信号のいずれか一方
が適宜接続されている。かくしてデコーダー回路21,
21′はそれぞれ32行の行アドレスのうちq准一の行
アドレス選沢を行なう。ここで第3図ではパワーダウン
用MOSFETは、アドレスバツフア回路22,22′
のアース側端子(本実施例ではソース側)に設けられ、
行アドレス選択デコーダー21,215には相補アドレ
スバツフア一出力信号のいずれか一方が入力される形式
のデコーダ回路の採用により、第2図で述べたパワーダ
ウン用MOS.FETは一切付加されず、従つてV『信
号の供給も不要となシ、パワーダウン用MOS.FET
の数を減少させすなわち低消費電力化が図れている。尚
、パワーダウン用MOSFETをソース側に設けるのは
、電源側に設けることによる基板バイアス効果によるス
イツチング特性の劣化を防ぐ為である。
次にチツプ非選択の状態に於いてはコントロール回路よ
り出力されるCS′信号はロウレベルとなり、パワーダ
ウン用MOS−FET23がオフする為に、アドレス入
力データーAOに拘わらず、AO,aOは共にハイレベ
ルとなる。
ここでパワーダウン用MOS−FET23及びCS5信
号は全て(行アドレスの数が例えば32であれば5ケ)
の行アドレスバツフア一回路21,21′に供給されて
卦り、すべての行アドレス選択デコーダー回路21,2
1′への全入力信号は・・イレベルとなる。従つて全て
の行アドレス選択デコーダー出力はロウレベルになるた
め、行アドレススイツチ用MOS−FET7はオフされ
、いずねの行アドレスをも選択する事はない。以上に依
り、前述した電流系路を遮断することができる。
又、第3図に示す例ではチツブ非選択信号によつてパワ
ーダウン用MOS−FET23がオフすれば行アドレス
バツフア回路22,225は電源からの電流経路が遮断
されるためチツブ非選択時には消費電流はゼロとな勺電
源端子100からの消費電源がゼロとなることとあいま
つて低消費電力RAMが実現できる。CS″信号発生回
路に於ける消費電力の増加は、パワーダウン用MOSF
ETの低減により5/32となる。実際には配線に要す
る面積が大幅に減するため5/32よりはるかに小さく
する事が可能となる。第4図は行アドレスバツフア回路
42,425を別のロジツク回路で構成した例を示す。
このロジツクではチツプ非選択時の出力信号AO,′R
j,allal・・・・・・は全てロウレベルになる。
従つて行アドレス選択デコーダ回路は41,415に示
すようにNANDとインバータの直列接続された構成と
し、NANDへの入力が全てロウレベルになつた場合に
行アドレス選択信号X。,Xl・・・・・・がロウレベ
ルになるように配慮しなければならない。第4図のロジ
ツクを相補型MOSFETで構成すれば行アドレスバツ
フア回路及び行アドレス選択デコーダ回路41,41f
の直流電流消費はゼロであ仄低消費電力RAMが実現で
きる。本発明に依るRAMは、アドレスバツフア一回路
の相補出力のいずれか一方を入力とするアドレス選択デ
コーダを用いているため、チツプ非選択時に於ける行ア
ドレス選択デコーダの全ての出力をロウレベル又はハイ
レベルにする為の手段としてのパワーダウン用MOS−
FETを行アドレス選択デコーダー回路それぞれに付加
する必要がなく、チツブ非選択信号を行アドレスバツフ
ア回路に印加するため、第3図を例にとれば行アドレス
の入力数に等しいMOSFETを付加すればよい。
即ち従来32個のゲートを要していたのに5ケのゲート
で良い。これに依つてCSf信号を供給する為のコント
ロール回路のCS′信号発生回路負荷容量は従来の5/
32以下に減るためCSf発生回路の出力MOS−FE
Tの相互コンダクタンスは従来の5/32以下でよく、
低消費電力の半導体記憶装置を得ることができる。又、
第3図に示すようにアドレスバツフア回路のソース側端
子に設けたパワーダウン用MOSFETにより行アドレ
スバッフア回路の直流消費電流をゼロにすることが可能
となv、基板バイアス効果によるスイツチング特性を劣
化させることなく、一層の低消費電力化が実現できる。
尚、本発明の実施例では列アドレス選択デコーダーには
触れなかつたが、同様な回路構成によ勺チツプ非選択時
には列アドレスイツチ用MOSFET4に印加する信号
を全てロウレベルにして記憶セルの非選択をより完全に
することができる。
以上のように、本発明は簡略な素子数の少ない構成で半
導体記憶装置の周辺回路ならびに記憶セル部のパワーダ
ウンを容易かつ性能的な劣化を生じることなく実現する
ことができ、半導体記憶装置の低消費電力化に大きく寄
与するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のRAMの回路構成図、第2図イは従来例
RAMの行デコーダー回路図、同口はそのデコーダーの
回路図、第3図、第4図はそれぞれ本発明の実施例にか
かるRAMの行アドレス選択デコーダ、バツフア回路の
部分回路図である。 21,215,41,415・・・・・・行アドレス選
択デコーダー回路、22,225,42,42′・・・
・・・行ドレスバツフア一回路、23・・・・・・パワ
ーダウン用MOS−FET,AO,Al・・・・・・行
アドレス入力信号、AO,百τ,Al,I了・・・・・
・行アドレスバツフア出力信号、CSf・・・・・・チ
ップ選択信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アドレス信号と、チップ選択又はチップ非選択信号
    が入力され相補のアドレスバッファ信号を出力する複数
    の行又は列アドレスバッファ回路と、行列状に配置され
    た記憶セルと、前記アドレスバッファ回路の相互のアド
    レスバッファ信号の一方が入力され、前記記憶セル内の
    行又は列スイッチ素子を制御する複数の行又は列アドレ
    ス選択デコーダー回路とを有し、前記行又は列アドレス
    バッファ回路内に、前記チップ非選択信号の入力時にオ
    フとなるパワーダウン用スイッチ素子を前記アドレスバ
    ッファ回路内のアース側端子に設け、前記チップ非選択
    信号入力時に、前記複数のアドレスバッファ回路の出力
    を全て同一出力信号とし、前記同一出力信号を前記複数
    の行又は列デコーダー回路に入力して、前記複数の行又
    は列デコーダー回路から同一の出力信号を発生させ、前
    記す記すべての行又は列スイッチ素子を遮断することを
    特徴とする半導体記憶装置。
JP54091339A 1979-07-18 1979-07-18 半導体記憶装置 Expired JPS598910B2 (ja)

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JP54091339A JPS598910B2 (ja) 1979-07-18 1979-07-18 半導体記憶装置

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JPS5616991A JPS5616991A (en) 1981-02-18
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH049878B2 (ja) * 1987-01-24 1992-02-21
JPH0429516U (ja) * 1990-07-06 1992-03-10
JPH04121915U (ja) * 1991-04-09 1992-10-30 株式会社椿本チエイン オーバーヘツドコンベヤの搬送物保護構造

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JPS5616991A (en) 1981-02-18

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