KR100668750B1 - Data input circuit of semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 반도체 장치의 데이터 입력회로의 구성을 도시한 것이다.1 shows a configuration of a data input circuit of a conventional semiconductor device.
도 2는 반도체 장치의 정적 입력버퍼(static input buffer)의 구성을 도시한 것이다.2 illustrates a configuration of a static input buffer of a semiconductor device.
도 3은 반도체 장치의 동적 입력버퍼(dynamic input buffer)의 구성을 도시한 것이다.3 illustrates a configuration of a dynamic input buffer of a semiconductor device.
도 4는 종래 데이터 입력회로에 사용되는 버퍼 제어부의 구성을 도시한 것이다.4 illustrates a configuration of a buffer control unit used in a conventional data input circuit.
도 5는 종래 반도체 장치의 데이터 입력회로의 각 신호에 대한 타이밍도를 나타낸 것이다.5 is a timing diagram for each signal of a data input circuit of a conventional semiconductor device.
도 6은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 반도체 장치의 데이터 입력회로의 구성을 도시한 것이다. 6 illustrates a configuration of a data input circuit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 실시예에 따른 데이터 입력회로에 사용되는 버퍼 오프 제어부의 구성을 도시한 것이다.7 shows the configuration of a buffer off controller used in the data input circuit according to the present embodiment.
도 8은 본 실시예에 따른 데이터 입력회로에 사용되는 버퍼 온 제어부의 구 성을 도시한 것이다.8 shows the configuration of a buffer on controller used in the data input circuit according to the present embodiment.
도 9는 본 실시예에 따른 데이터 입력회로에 사용되는 버퍼 제어부의 구성을 도시한 것이다.9 shows the configuration of a buffer controller used in the data input circuit according to the present embodiment.
도 10a는 본 실시예에 따른 버퍼 오프 제어부에서의 각 신호에 대한 타이밍도를 나타낸 것이다.10A illustrates a timing diagram for each signal in the buffer off controller according to the present embodiment.
도 10b는 본 실시예에 따른 버퍼 온 제어부에서의 각 신호에 대한 타이밍도를 나타낸 것이다.10B is a timing diagram for each signal in the buffer on controller according to the present embodiment.
도 10c는 본 실시예에 따른 반도체 장치의 데이터 입력회로의 각 신호에 대한 타이밍도를 나타낸 것이다.Fig. 10C shows a timing diagram for each signal of the data input circuit of the semiconductor device according to this embodiment.
본 발명은 반도체 장치의 데이터 입력회로에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 리드명령이 입력될 경우 즉시 데이터 입력버퍼를 턴-오프시킴으로써, 데이터 입력버퍼의 소모 전류를 감소시켜 반도체 장치의 전체적인 전류소모를 감소시킬 수 있는 반도체 장치의 데이터 입력회로에 관한 것이다.The present invention relates to a data input circuit of a semiconductor device, and more particularly, by turning off the data input buffer immediately when a read command is input, thereby reducing the current consumption of the data input buffer to reduce the overall current consumption of the semiconductor device. It relates to a data input circuit of a semiconductor device that can be made.
디램(DRAM, Dynamic Random Access Memory)은 하나의 트랜지스터와 하나의 커패시터의 구조를 가지는 각각의 셀(cell)에 데이터를 저장하는 휘발성 메모리 소 자로서, 디램 셀의 기본적인 기능인 데이터의 입력/출력 동작은 셀 내 트랜지스터의 게이트 입력이 되는 워드라인의 온/오프에 의해서 이루어진다. Dynamic random access memory (DRAM) is a volatile memory device that stores data in each cell having a structure of one transistor and one capacitor. The input / output operation of data, which is a basic function of a DRAM cell, This is achieved by turning on / off a word line that is a gate input of a transistor in a cell.
일반적인 디램 메모리 장치에서, 메모리 셀 영역은 다수의 뱅크로 구분되어 구성되어 있다. 그리고, 각 셀에 저장되어 있는 데이터에 대한 리드(read) 동작은, 입출력 센스앰프(IO sense amplifier)에 의하여 증폭된 셀 데이터가 일종의 드라이버인 데이터 전송부에 의해 구동되어 글로벌 데이터 버스 라인(Global Data Bus line, Global DB line)에 실린 후, 이 글로벌 데이터 버스 라인을 통해 데이터 수신부에 전달되고 출력단을 통해 출력됨으로써 이루어진다.In a typical DRAM memory device, a memory cell area is divided into a plurality of banks. The read operation of the data stored in each cell is driven by a data transfer unit, in which cell data amplified by an input / output sense amplifier is a kind of driver, thereby providing a global data bus line. Bus line, Global DB line) is passed to the data receiver via the global data bus line and output through the output.
그런데, 기본적으로 반도체 장치 특히 SDRAM에서 리드 동작시 데이터 출력버퍼는 턴-온되고 데이터 입력 버퍼는 턴-오프된다. 그러나, 종래 반도체 장치에서는, 리드 동작 모드에 진입한다 하더라도 데이터 출력 버퍼가 턴-온되기 전까지는 데이터 입력버퍼는 계속 턴-온 상태를 유지하도록 되어 있었으며, 이로 인해 리드 명령 입력 이후에도 데이터 출력버퍼가 턴-온되는 시점까지는 데이터 입력 버퍼가 계속 턴-온됨으로써 불필요한 전류소모가 발생하는 문제점이 있었다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 종래 반도체 장치의 문제점을 좀 더 자세히 설명한다.However, in a semiconductor device, in particular, an SDRAM, a data output buffer is turned on and a data input buffer is turned off during a read operation. However, in the conventional semiconductor device, even when the read operation mode is entered, the data input buffer is kept turned on until the data output buffer is turned on. As a result, the data output buffer is turned on even after the read command input. Until the on point, the data input buffer is continuously turned on, causing unnecessary current consumption. Hereinafter, the problems of the conventional semiconductor device will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 종래 반도체 장치의 데이터 입력회로의 구성을 도시한 것이다. 커맨드 디코더(120)는 수신부(110)를 통하여 외부클럭(CLK, CLKB), 클럭인에이블 신호(CKE), 칩선택신호(CSB), 라스신호(RASB), 카스신호(CASB), 라이트 인에이블신호(WEB)를 입력받는다. JEDEC 규정에 따르면, 액티브 명령(CSB=Low, RASB=Low, CASB=High, WEB=High, Bank Address(BA0, BA1))이 들어오면 커맨드 디코더(120)로 부터 신호를 입력받는 모드레지스터(mode register, 140)는 로우레벨의 뱅크 액티브신호(bankA)를 출력한다. 여기서, 뱅크 액티브 신호(bankA)는 복수개의 뱅크 중 어느 하나라도 액티브되면 로우레벨로 인에이블되고 하나도 액티브되지 않으면 하이레벨로 디스에이블되는 신호이다. 1 shows a configuration of a data input circuit of a conventional semiconductor device. The
아울러, 모드레지스터(140)는 어드레스(address A0~A2)에 의해 정해지는 버스트 길이(BL)에 따라 제어신호(dqoff)를 출력한다. 여기서, 제어신호(dqoff)는 리드동작 시 버스트 길이를 보장하기 위한 신호로서, 리드 동작시 적어도 버스트 길이를 포함하는 구간 동안 디스에이블되는데, 특히 카스 레이턴시(CAS latency)가 완료되기 1 클럭(clk) 이전 시점부터 버스트 동작 완료 후 1 클럭(clk)이 경과한 시점까지 로우레벨로 디스에이블되는 신호이다.In addition, the
그리고, 버퍼 제어부(150)는 뱅크 액티브 신호(bankA), 제어신호(dqoff) 및 데이터 마스크신호(iDM)를 입력받아 데이터 입력 버퍼(160)를 제어하는 버퍼 인에이블신호(enable)를 출력한다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 DRAM이 동작하기 위하여 클럭인에이블신호(iCKE)가 하이레벨로 천이되고 이후에 액티브 명령이 들어오면 뱅크 액티브신호(bankA)는 로우레벨로 인에이블된다. 이에 따라, 노드(A1)는 하이레벨의 상태가 된다. 그리고, 라이트 명령이 들어오면 제어신호(dqoff)는 하이레벨의 상태를 유지하므로, 데이터 마스크 신호(iDM)의 상태에 상관없이 노드(A3)도 하이레벨이 된다. 따라서, 이 때에는 버퍼 인에이블신호(enable)는 하이레벨이 된다. 그리고, 이 하이레벨의 버퍼 인에이블신호(enable)에 응답하여, 도 2 또는 도 3에 도시된 데이터 입력 버퍼(160)는 턴-온되어 버퍼링 동작을 수행한다. 이와 같이, 라이트 동작 모드에서 데이터 입력버퍼(160)는 턴-온되고 반도체 장치는 외부로부터 데이터를 받아 들일 수 있게 된다.The
SDR과 DDR 등의 반도체 장치는 각각 DQ 마스크(mask)기능을 갖고 있는데, 여기서 DQ는 데이터의 입출력 채널(channel)을 의미하고 마스크란 데이터를 가리는 것을 의미한다. 따라서, 데이터 마스크 신호(iDM)는 리드 동작 또는 라이트 동작에 있어서 일부 데이터의 진행을 가로막아 리드나 라이트가 되지 못하도록 하는 역할을 수행하는 신호이다.Semiconductor devices such as SDR and DDR each have a DQ mask function, where DQ means input / output channels of data and mask means data. Accordingly, the data mask signal iDM is a signal that prevents the read or write operation from intercepting the progress of some data in the read operation or the write operation.
한편, 액티브 명령의 입력 후 리드 명령이 들어오면, 제어신호(dqoff)는 카스 레이턴시가 완료되기 1 클럭(clk) 이전 시점부터 버스트 동작 완료 후 1클럭(clk)이 경과한 시점까지 로우레벨로 디스에이블되므로, 데이터 마스크 신호(iDM)가 들어오지 않는다면 노드(A3)가 로우레벨이 되어 버퍼 인에이블신호(enable)는 로우레벨이 된다. 따라서, 이 구간 동안에는 데이터 입력 버퍼(160)는 턴-오프된다. On the other hand, when a read command is input after the input of the active command, the control signal dqoff is displayed at a low level from one clock (clk) before the cascade latency is completed to one clock (clk) after the burst operation is completed. As a result, if the data mask signal iDM does not come in, the node A3 is at a low level, and the buffer enable signal is enabled at a low level. Therefore, the
그런데, SDR 등에서는 리드 명령 상태에서 데이터 마스크 신호(iDM)가 들어올 수 있도록 되어 있는데, 가령 JEDEC 규정에 따르면 read by interrupted write 명령의 경우에는 데이터 마스크 명령이 항상 입력되도록 되어 있다. 그리고, 데이터 마스크 명령이 입력되면 데이터 입력 버퍼는 항상 턴-온되어 있는 상태로 있어야 한다. 이에 따라, 종래 반도체 장치에서는 리드 명령이 입력되더라도 카스 레이턴시가 완료되기 1 클럭(clk) 이전 시점까지는 데이터 입력 버퍼가 턴-온되도록 되어 있었으며, 이로 인해 종래에는 리드 명령 입력 후에도 상기 시점까지 데이터 입 력 버퍼에서 불필요한 전류소모가 계속 발생하는 문제점이 있었다.By the way, in the SDR or the like, the data mask signal iDM can come in in the read command state. For example, according to the JEDEC regulations, the data mask command is always input in the case of the read by interrupted write command. When the data mask command is input, the data input buffer should always be turned on. Accordingly, in the conventional semiconductor device, even when a read command is input, the data input buffer is turned on until 1 clock (clk) before the cascade latency is completed. There was a problem that unnecessary current consumption continued to occur in the buffer.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반도체 장치에서 리드명령이 입력될 경우 즉시 데이터 입력버퍼를 턴-오프시키되 리드 동작 중이더라도 데이터 마스크 신호가 입력될 경우에는 데이터 입력버퍼를 턴-온시킴으로써, 데이터 마스크 동작을 충실히 수행함과 동시에 데이터 입력버퍼의 소모 전류를 감소시켜 반도체 장치의 전체적인 전류소모를 감소시킬 수 있는 반도체 장치의 데이터 입력회로를 제공하는 데 있다.Accordingly, a technical problem of the present invention is to turn off the data input buffer immediately when a read command is input in a semiconductor device, but turn on the data input buffer when a data mask signal is input even when a read operation is performed. The present invention provides a data input circuit of a semiconductor device capable of faithfully performing a mask operation and at the same time reducing current consumption of the data input buffer to reduce overall current consumption of the semiconductor device.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 리드동작 시 적어도 버스트 길이를 포함하는 구간 동안 디스에이블되는 제 1 제어신호와 리드명령 입력시 소정구간 인에이블되는 제 2 제어신호를 입력받아 데이터 입력버퍼의 턴-오프관련 동작을 제어하는 제 1 버퍼 제어신호를 출력하는 버퍼 오프 제어부와; 상기 제 1 제어신호와 리드명령 입력시 소정 구간 디스에이블되는 제 3 제어신호를 입력받아 데이터 입력버퍼의 턴-온관련 동작을 제어하는 제 2 버퍼 제어신호를 출력하는 버퍼 온 제어부와; 상기 제 1 버퍼제어신호와 제 2 버퍼 제어신호를 입력받아 버퍼 인에이블신호를 출력하는 버퍼 제어부와; 상기 버퍼 인에이블신호에 의해 인에이블되어 입력데이터를 버퍼링하는 데이터 입력버퍼를 포함하여 구성되는 반도체 장치의 데 이터 입력회로를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention receives a first control signal that is disabled during a period including at least a burst length during a read operation, and a second control signal that is enabled for a predetermined period when a read command is input to the data input buffer. A buffer off controller for outputting a first buffer control signal for controlling a turn-off related operation; A buffer on controller configured to receive a first control signal and a third control signal disabled for a predetermined period when the read command is input and output a second buffer control signal for controlling a turn-on related operation of a data input buffer; A buffer controller which receives the first buffer control signal and the second buffer control signal and outputs a buffer enable signal; The present invention provides a data input circuit of a semiconductor device including a data input buffer enabled by the buffer enable signal and buffering input data.
본 발명에서, 상기 버퍼 제어부는 데이터 마스크 신호가 입력되면 상기 제 1 및 제 2 버퍼 제어신호에 상관없이 상기 버퍼 인에이블신호를 인에이블시키는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the buffer controller enables the buffer enable signal regardless of the first and second buffer control signals when a data mask signal is input.
본 발명에서, 상기 버퍼 제어부는 리드 명령이 입력되면 상기 버퍼 인에이블신호를 디스에이블시키는 것이 바람직하다.In the present invention, when the read command is input, the buffer controller preferably disables the buffer enable signal.
본 발명에서, 상기 버퍼 제어부는 래치형태로 접속된 제 1 논리소자와 제 2 논리소자를 포함하되, 상기 제 1 논리소자는 상기 제 1 버퍼 제어신호를 일측 입력단으로 입력받고 상기 제 2 논리소자는 제 2 버퍼 제어신호를 일측 입력단으로 입력받는 래치부와; 상기 데이터 마스크 신호를 버퍼링하는 버퍼와; 상기 래치부와 버퍼의 출력신호를 논리연산하는 제 1 논리부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the buffer control unit includes a first logic element and a second logic element connected in the form of a latch, wherein the first logic element receives the first buffer control signal to one input terminal and the second logic element is A latch unit configured to receive a second buffer control signal through one input terminal; A buffer for buffering the data mask signal; It is preferable to include a first logic unit for performing a logical operation of the latch unit and the output signal of the buffer.
본 발명에서, 상기 제 1 논리소자와 제 2 논리소자는 부정논리곱 연산을 수행하는 낸드게이트인 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first logic element and the second logic element are NAND gates that perform negative logical operations.
본 발명에서, 상기 제 1 논리부는 부정논리곱 연산을 수행하는 것이 바람직하다.In the present invention, the first logic unit preferably performs a negative logical operation.
본 발명에서, 상기 버퍼 제어부는 뱅크 액티브 신호와 클럭 인에이블신호를 논리연산하여 그 결과를 출력하는 제 2 논리부와; 상기 제 1 논리부와 제 2 논리부의 출력신호를 논리연산하여 상기 버퍼 인에이블신호를 출력하는 제 3 논리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the buffer control unit includes a second logic unit for performing a logic operation on the bank active signal and the clock enable signal and outputting a result thereof; Preferably, the apparatus further includes a third logic unit configured to logically output the output signals of the first logic unit and the second logic unit to output the buffer enable signal.
본 발명에서, 상기 제 2 논리부와 제 3 논리부는 논리곱 연산을 수행하는 것 이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the second logic unit and the third logic unit perform an AND operation.
본 발명에서, 상기 버퍼 오프 제어부는 상기 제 1 제어신호를 소정구간 지연시키는 지연기와; 상기 지연기의 출력신호를 버퍼링하는 버퍼와; 상기 제 1 제어신호와 상기 버퍼의 출력신호를 논리연산하는 제 1 논리부와; 상기 제 2 제어신호와 상기 제 1 논리부의 출력신호를 논리연산하여 상기 제 1 버퍼 제어신호를 출력하는 제 2 논리부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the buffer off control unit includes a delay unit for delaying the first control signal by a predetermined period; A buffer for buffering the output signal of the delayer; A first logic unit configured to logically operate the first control signal and an output signal of the buffer; And a second logic unit configured to logically operate the second control signal and the output signal of the first logic unit to output the first buffer control signal.
본 발명에서, 상기 제 1 논리부는 부정논리곱 연산을 수행하고, 상기 제 2 논리부는 논리곱 연산을 수행하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first logic unit performs a negative logical product operation, and the second logic unit performs a logical product operation.
본 발명에서, 상기 버퍼 온 제어부는 상기 제 1 제어신호를 소정구간 지연시키는 지연기와; 상기 지연기의 출력신호를 버퍼링하는 버퍼와; 상기 제 1 제어신호와 상기 버퍼의 출력신호를 논리연산하는 제 1 논리부와; 상기 제 3 제어신호와 상기 제 1 논리부의 출력신호를 논리연산하는 제 2 논리부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the buffer on control unit includes a delay unit for delaying the first control signal by a predetermined period; A buffer for buffering the output signal of the delayer; A first logic unit configured to logically operate the first control signal and an output signal of the buffer; It is preferable to include a second logic unit for performing a logical operation of the third control signal and the output signal of the first logic unit.
본 발명에서, 상기 버퍼 온 제어부는 상기 제 2 논리부의 출력신호와 리셋 신호를 논리연산하는 제 3 논리부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the buffer on control unit may further include a third logic unit configured to logically perform an output signal and a reset signal of the second logic unit.
본 발명에서, 상기 제 1 논리부는 부정논리곱 연산을 수행하고, 상기 제 2 논리부는 논리곱 연산을 수행하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the first logic unit performs a negative logical product operation, and the second logic unit performs a logical product operation.
본 발명에서, 상기 데이터 입력버퍼는 상기 입력데이터를 소정의 기준전압과 비교하여 증폭하는 차동 증폭형인 것이 바람직하다.In the present invention, the data input buffer is preferably a differential amplification type for amplifying the input data compared to a predetermined reference voltage.
본 발명에서, 상기 제 1 제어신호는 모드 레지스터(mode register)에서 생성 된 것임을 특징으로 한다.In the present invention, the first control signal is characterized in that it is generated in a mode register.
본 발명에서, 상기 제 2 제어신호와 제 3 제어신호는 커맨드 디코더(command decoder)에서 생성된 것임을 특징으로 한다.In the present invention, the second control signal and the third control signal may be generated by a command decoder.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, and the scope of protection of the present invention is not limited by these examples.
도 6은 본 발명에 의한 일 실시예에 따른 반도체 장치의 데이터 입력회로의 구성을 도시한 것이고, 도 7 내지 도 9는 각각 본 실시예에 따른 데이터 입력회로에 사용되는 버퍼 오프 제어부, 버퍼 온 제어부 및 버퍼 제어부의 구성을 도시한 것으로서, 이를 참조하여 본 발명에 의한 반도체 장치의 데이터 입력회로의 구성을 설명하면 다음과 같다.6 illustrates a configuration of a data input circuit of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 9 respectively show a buffer off controller and a buffer on controller used in the data input circuit according to the present embodiment. And a configuration of the buffer controller, the configuration of the data input circuit of the semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the configuration.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 반도체 장치의 데이터 입력회로는 리드동작 시 적어도 버스트 길이를 포함하는 구간 동안 디스에이블되는 제어신호(dqoff)와, 리드명령 입력시 소정구간 인에이블되는 제어신호(readS)를 입력받아 데이터 입력버퍼(280)의 턴-오프관련 동작을 제어하는 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)를 출력하는 버퍼 오프 제어부(250)와; 제어신호(dqoff)와, 리드명령 입력시 소정 구간 디스에이블되는 제어신호(writeS)를 입력받아 데이터 입력버퍼(280)의 턴-온관련 동작을 제어하는 제 2 버퍼 제어신호(bufon)를 출력하는 버퍼 온 제어부(260) 와; 제 1 버퍼제어신호(bufoff)와 제 2 버퍼 제어신호(bufon)를 입력받아 버퍼 인에이블신호(enable)를 출력하는 버퍼 제어부(270)와; 버퍼 인에이블신호(enable)에 의해 인에이블되어 입력데이터(DQ)를 버퍼링하는 데이터 입력버퍼(280)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 6, the data input circuit of the semiconductor device according to the present exemplary embodiment includes a control signal dqoff disabled during a period including at least a burst length during a read operation and a predetermined period enabled when a read command is input. A buffer off
버퍼 제어부(270)는 래치형태로 접속된 낸드게이트(ND42)와 낸드게이트(ND43)를 포함하되, 낸드게이트(ND42)는 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)를 일측 입력단으로 입력받고 낸드게이트(ND43)는 제 2 버퍼 제어신호(bufon)를 일측 입력단으로 입력받는 래치부(271)와; 데이터 마스크 신호(iDM)를 반전버퍼링하는 인버터(IV43)와; 상기 래치부(271)와 인버터(IV43)의 출력신호를 부정논리곱연산하는 낸드게이트(ND44)와; 뱅크 액티브 신호(bankA)의 반전신호와 클럭 인에이블신호(iCKE)를 논리곱연산하여 그 결과를 출력하는 논리부(272)와; 낸드게이트(ND44)와 논리부(272)의 출력신호를 논리곱연산하여 상기 버퍼 인에이블신호(enable)를 출력하는 논리부(273)를 포함하여 구성된다.The
버퍼 오프 제어부(250)는 제어신호(dqoff)의 반전신호를 소정구간 지연시키는 지연기(251)와; 상기 지연기(251)의 출력신호를 반전버퍼링하는 인버터(IV22)와; 제어신호(dqoff)의 반전신호와 인버터(IV22)의 출력신호를 부정논리곱연산하는 낸드게이트(ND21)와; 제어신호(readS)의 반전신호와 낸드게이트(ND21)의 출력신호를 논리곱연산하여 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)를 출력하는 논리부(252)를 포함한다.The buffer off
버퍼 온 제어부(260)는 제어신호(dqoff)를 소정구간 지연시키는 지연기(261) 와; 지연기(261)의 출력신호를 반전버퍼링하는 인버터(IV33)와; 제어신호(dqoff)와 상기 인버터(IV33)의 출력신호를 부정논리곱연산하는 낸드게이트(ND31)와; 제어신호(writeS)의 반전신호와 낸드게이트(ND31)의 출력신호를 논리곱연산하는 논리부(262)와; 논리부(262)의 출력신호와 리셋 신호(rst)의 반전신호를 논리곱연산하는 논리부(263)를 포함한다.The buffer on
이와 같이 구성된 본 실시예의 동작을 도 6 내지 도 10을 참조하여 구체적으로 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 10.
먼저, 도 6에서 버퍼 인에이블신호(enable)를 생성하여 데이터 입력 버퍼(280)의 동작을 제어하는 버퍼 제어부(270)에 입력되는 각 신호들에 대하여 설명한다. 외부에서 리드명령(CSB=Low, RASB=High, CASB=Low, WEB=High)이 들어오면 커맨드 디코더(220)는 제어신호(readS)를 출력한다. 제어신호(readS)는 평상시에는 로우레벨에 있다가 리드명령이 입력되면 일정구간 하이레벨로 인에이블되는 펄스신호이다. 한편, 외부에서 라이트명령(CSB=Low, RASB=High, CASB=Low, WEB=Low)이 들어오면 커맨드 디코더(220)는 제어신호(writeS)를 출력한다. 제어신호(writeS)는 리드명령이 입력오면 로우레벨로 천이되고 라이트명령이 입력되면 일정구간 하이레벨로 인에이블되는 신호이다. 그리고, 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)는 버퍼 오프 제어부(250)에서 생성되는 신호로서 데이터 입력버퍼(280)의 턴-오프 관련 동작을 제어하기 위한 신호이고, 제 2 버퍼 제어신호(bufon)는 버퍼 온 제어부(260)에서 생성되는 신호로서 데이터 입력버퍼(280)의 턴-온 관련 동작을 제어하기 위한 신호이 다. First, each of the signals input to the
클럭 인에이블신호(iCKE), 뱅크 액티브신호(bankA) 및 데이터 마스크 신호(iDM)는 종래 데이터 입력회로에 사용되던 것과 동일하다. 즉, 뱅크 액티브 신호(bankA)는 복수개의 뱅크 중 어느 하나라도 액티브되면 로우레벨로 인에이블되고 하나도 액티브되지 않으면 하이레벨로 디스에이블되는 신호이고, 데이터 마스크 신호(iDM)는 리드 동작 또는 라이트 동작에 있어서 일부 데이터의 진행을 가로막아 리드나 라이트가 되지 못하도록 하는 역할을 수행하는 신호이다. 한편, 모드 레지스터(240)에서 생성되어 버퍼 오프 제어부(250)와 버퍼 온 제어부(260)에 입력되는 제어신호(dqoff)는 리드 동작시 적어도 버스트 길이를 포함하는 구간 동안 디스에이블되는데, 특히 카스 레이턴시(CAS latency)가 완료되기 1 클럭(clk) 이전 시점부터 버스트 동작 완료 후 1 클럭(clk)이 경과한 시점까지 로우레벨로 디스에이블되는 신호이다.The clock enable signal iCKE, the bank active signal bankA and the data mask signal iDM are the same as those used in the conventional data input circuit. That is, the bank active signal bankA is a signal that is enabled at a low level when any one of a plurality of banks is active, and is disabled at a high level when none of the banks is active, and the data mask signal iDM is a signal for a read operation or a write operation. Therefore, it is a signal that blocks the progress of some data and prevents it from being read or written. Meanwhile, the control signal dqoff generated by the
이하, 본 실시예에 따른 데이터 입력회로의 동작을 살펴 보면, 우선 DRAM 칩에 전원이 인가되거나 JEDEC 규정에 따라 모드 레지스터 셋(CSB=Low, RASB=Low, CASB=Low, WEB=Low)이 들어 올 경우 버퍼 온 제어부(260)에 입력되는 리셋신호(rst)는 하이레벨의 펄스를 생성하여 회로를 초기화시킨 후 다시 로우레벨로 천이된다. 이에 따라, 도 8에서 제 2 버퍼 제어신호(bufon)는 로우레벨이 되고 도 9에서 낸드게이트(ND42)의 일측단자에 입력되는 신호는 하이레벨로 초기화된다.Referring to the operation of the data input circuit according to the present embodiment, first, a power supply is applied to a DRAM chip or a mode register set (CSB = Low, RASB = Low, CASB = Low, WEB = Low) in accordance with JEDEC regulations. When the reset signal rst input to the buffer on
그리고, 회로가 초기화된 후 리드 명령이 입력되기 이전에는, 제어신호(dqoff)는 하이레벨의 상태에 있고 제어신호(readS)는 로우레벨에 있으므로, 도 7 의 버퍼 오프 제어부(250)에서 낸드게이트(ND21)의 출력인 노드(B1)의 신호는 하이레벨이 되고 인버터(IV23)의 출력도 하이레벨이 된다. 이에 따라, 논리부(252)의 출력신호인 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)는 하이레벨이 된다. 아울러, 이 때 제어신호(writeS)는 하이레벨에 있으므로, 도 8의 버퍼 온 제어부(260)에서 낸드게이트(ND31)의 출력인 노드(B2)의 신호는 하이레벨이 되고 인버터(IV34)의 출력은 로우레벨이 된다. 이에 따라, 논리부(262)는 로우레벨의 신호를 출력하고 제 2 버퍼 제어신호(bufon)는 로우레벨이 된다.After the circuit is initialized and before the read command is input, since the control signal dqoff is at the high level and the control signal readS is at the low level, the NAND gate is controlled by the buffer off
다음으로, 도 9의 버퍼 제어부(270)의 동작을 살펴 보면, 클럭 인에이블신호(iCKE)가 하이레벨이더라도 우선 액티브 상태가 아니라면 뱅크 액티브 신호(bankA)는 하이레벨이 되고 논리부(272)는 로우레벨의 신호를 출력하므로, 논리부(273)으로부터 출력되는 버퍼 인에이블신호(enable)는 로우레벨로 디스에이블된다. 따라서, 이 때에는 데이터 입력 버퍼(280)는 동작하지 않는다.Next, referring to the operation of the
그리고, 액티브 명령이 입력되면 뱅크 액티브 신호(bankA)가 하이레벨에서 로우레벨로 천이되므로, 논리부(272)의 출력인 노드(B3)의 신호는 하이레벨이 되므로, 버퍼 인에이블신호(enable)의 상태는 노드(B6)에 따라 결정된다. 그리고, 만약 이 때 데이터 마스크 기능이 사용되지 않는다면, 데이터 마스크 신호(iDM)는 로우레벨의 상태에 있고 노드(B5)는 하이레벨이 되므로, 결국 버퍼 인에이블신호(enable)의 상태는 노드(B4)의 레벨에 따라 결정된다. When the active command is input, the bank active signal bankA transitions from the high level to the low level, so that the signal of the node B3, which is the output of the
그런데, 상기에서 리드 명령이 입력되기 이전에는 도 10a와 도 10b에 도시된 바와 같이 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)는 하이레벨이고 제 2 버퍼제어신호(bufon) 는 로우레벨이므로, 래치부(271)의 출력인 노드(B4)의 신호는 로우레벨이 되고 낸드게이트(ND44)는 하이레벨의 신호를 출력한다. 따라서, 리드 명령이 입력되기 이전에 버퍼 인에이블신호(enable)는 하이레벨이 되므로 데이터 입력 버퍼(280)는 동작한다.However, before the read command is input, as illustrated in FIGS. 10A and 10B, since the first buffer control signal bufoff is high level and the second buffer control signal bufon is low level, the
이후 리드명령이 입력되면, 도 10a에 도시된 바와 같이 제어신호(readS)는 소정 구간 동안 하이레벨로 천이된다. 이에 따라, 도 7의 버퍼 오프 제어부(250)에서 논리부(252)에 입력되는 신호는 로우레벨이 되고 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)는 상기 구간동안 로우레벨이 된다. 또한, 상술한 바와 같이 제어신호(dqoff)는 카스 레이턴시(CAS latency)가 완료되기 1 클럭(clk) 이전 시점부터 버스트 동작 완료 후 1 클럭(clk)이 경과한 시점까지 로우레벨로 디스에이블되므로, 제어신호(dqoff)가 로우레벨로 천이되면 버퍼 오프 제어부(250)에서 인버터(IV21)로부터 출력되는 신호는 그 즉시 하이레벨로 천이되는 반면, 인버터(IV22)로부터 출력되어 낸드게이트(ND21)의 일측 입력단에 들어가는 신호는 지연기(251)에 의한 지연구간 동안에는 이전 상태인 하이레벨을 계속 유지한다. 따라서, 낸드게이트(ND21)는 상기 지연구간 동안에는 하이레벨의 2 신호를 입력받으므로, 노드(B1)의 신호는 로우레벨이 되고 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)는 로우레벨이 된다. 이와 같이, 리드명령이 입력되면 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)는 제어신호(readS)가 하이레벨이 되는 구간과, 지연기(251)에 의한 지연구간 동안 로우레벨이 된다.Thereafter, when a read command is input, as shown in FIG. 10A, the control signal readS transitions to a high level for a predetermined period. Accordingly, the signal input to the
또한, 리드명령이 입력되면, 도 10b에 도시된 바와 같이 제어신호(writeS)는 소정 구간 동안 로우레벨로 천이된다. 이에 따라, 도 8의 버퍼 온 제어부(260)에서 논리부(262)에 입력되는 신호는 하이레벨이 되고, 이 때 노드(B2)의 신호는 하이레벨이므로, 논리부(262)의 출력신호는 하이레벨이 되고 제 2 버퍼 제어신호(bufon)는 상기 구간동안 하이레벨이 된다. In addition, when a read command is input, as illustrated in FIG. 10B, the control signal writeS transitions to a low level for a predetermined period. Accordingly, the signal input to the
그리고, 상술한 바와 같이 제어신호(dqoff)는 카스 레이턴시(CAS latency)가 완료되기 1 클럭(clk) 이전 시점부터 버스트 동작 완료 후 1 클럭(clk)이 경과한 시점까지 로우레벨로 천이된 후 다시 하이레벨로 천이되므로, 버퍼 온 제어부(260)에서 인버터(IV32)로부터 출력되는 신호는 제어신호(dqoff)가 로우레벨에서 하이레벨로 천이되면 그 즉시 하이레벨로 천이되는 반면, 인버터(IV33)로부터 출력되어 낸드게이트(ND31)의 일측 입력단에 들어가는 신호는 지연기(261)에 의한 지연구간 동안에는 이전 상태인 하이레벨을 계속 유지한다. 따라서, 낸드게이트(ND31)는 상기 지연구간 동안에는 하이레벨의 2 신호를 입력받으므로, 노드(B2)의 신호는 로우레벨이 되고, 이 때에는 비록 제어신호(writeS)가 로우레벨로 천이된 경우라 하더라도 논리부(262)로부터 출력되는 신호는 로우레벨이 되므로 제 2 버퍼 제어신호(bufon)는 상기 지연기(261)에 의한 지연시간 동안에는 로우레벨이 된다.As described above, the control signal dqoff transitions to a low level from one clock clk before the CAS latency is completed to one clock clk after the burst operation is completed, and then again. Since the transition to the high level, the signal output from the inverter IV32 in the buffer on
다음으로, 도 9의 버퍼 제어부(270)의 동작을 살펴 보면, 클럭 인에이블신호(iCKE)가 하이레벨이고 뱅크 액티브 신호(bankA)가 로우레벨이므로, 논리부(272)의 출력인 노드(B3)의 신호는 하이레벨이 되므로, 버퍼 인에이블신호(enable)의 상태는 노드(B6)에 따라 결정된다. 그리고, 만약 이 때 데이터 마스크 기능이 사용되지 않는다면, 데이터 마스크 신호(iDM)는 로우레벨의 상태에 있고 노드(B5)는 하이레 벨이 되므로, 결국 버퍼 인에이블신호(enable)의 상태는 노드(B4)의 레벨에 따라 결정된다. Next, referring to the operation of the
그런데, 상기에서 리드 명령이 입력되면, 도 10a와 도 10b에 도시된 바와 같이 제어신호(readS)가 하이레벨이 되고 제어신호(writeS)가 로우레벨이 됨에 따라 제 1 버퍼 제어신호(bufoff)는 로우레벨이 되고 제 2 버퍼제어신호(bufon)는 하이레벨이 되므로, 래치부(271)의 출력인 노드(B4)의 신호는 하이레벨이 되고 낸드게이트(ND44)는 로우레벨의 신호를 출력한다. 따라서, 리드 명령이 입력되면 버퍼 인에이블신호(enable)는 로우레벨이 되므로 데이터 입력 버퍼(280)는 턴-오프되어 동작을 멈추게 된다. 그리고, 이후 제 1 버퍼제어신호(bufoff)가 하이레벨로 천이되더라도 제 2 버퍼제어신호(bufon)가 하이레벨인 구간에서는 래치부(271)의 출력신호인 노드(B4)의 신호는 하이레벨을 유지하므로, 버퍼 인에이블신호(enable)는 로우레벨을 유지하고 데이터 입력 버퍼(280)는 계속 턴-오프되어 동작을 하지 않는다.However, when the read command is input in the above, as shown in FIGS. 10A and 10B, as the control signal readS becomes high level and the control signal writeS becomes low level, the first buffer control signal bufoff becomes Since the low level and the second buffer control signal bufon become high level, the signal of the node B4 that is the output of the
그러나, 이후 제어신호(dqoff)가 하이레벨로 천이되어 제 2 버퍼 제어신호(bufon)가 로우레벨로 천이되면 노드(B4)의 신호는 로우레벨이 되므로 버퍼 인에이블 신호(enable)는 하이레벨이 되어 데이터 입력버퍼(280)는 턴-온된다.However, when the control signal dqoff transitions to the high level and the second buffer control signal bufon transitions to the low level, the signal of the node B4 becomes the low level, and thus the buffer enable signal is enabled. The
아울러, 만약 상기에서 데이터 입력 버퍼(280)가 턴-오프되어 있는 경우라 하더라도, 데이터 마스크 명령이 입력되면 데이터 마스크 신호(iDM)는 로우레벨에서 하이레벨로 천이되므로, 노드(B5)는 로우레벨이 되고 낸드게이트(ND44)는 하이레벨의 신호를 출력한다. 이에 따라, 버퍼 인에이블신호(enable)는 하이레벨이 되 어 데이터 입력 버퍼(280)는 턴-온되어 동작을 수행하게 된다.In addition, even if the
이와 같이, 본 실시예에 따른 반도체 장치의 데이터 입력회로는 리드 명령이 입력될 경우 즉시 데이터 입력버퍼를 턴-오프시켜서 불필요한 전류소모가 발생하지 않도록 한다. 아울러, 데이터 마스크 신호가 입력될 경우에는 데이터 입력버퍼를 턴-온시킴으로써, 데이터 마스크 동작을 충실히 수행할 수 있도록 한다.As described above, the data input circuit of the semiconductor device according to the present embodiment immediately turns off the data input buffer when a read command is input so that unnecessary current consumption does not occur. In addition, when the data mask signal is input, the data input buffer is turned on so that the data mask operation can be faithfully performed.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 장치의 데이터 입력회로는 리드명령이 입력될 경우 즉시 데이터 입력버퍼를 턴-오프시키되 리드 동작 중이더라도 데이터 마스크 신호가 입력될 경우에는 데이터 입력버퍼를 턴-온시킴으로써, 데이터 마스크 동작을 충실히 수행함과 동시에 데이터 입력버퍼의 소모 전류를 감소시켜 반도체 장치의 전체적인 전류소모를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the data input circuit of the semiconductor device according to the present invention turns off the data input buffer immediately when a read command is input, but turns on the data input buffer when a data mask signal is input even during a read operation. As a result, the data mask operation can be faithfully performed, and the current consumption of the data input buffer can be reduced, thereby reducing the overall current consumption of the semiconductor device.
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KR1020050079635A KR100668750B1 (en) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | Data input circuit of semiconductor device |
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KR100892640B1 (en) | 2007-05-10 | 2009-04-09 | 주식회사 하이닉스반도체 | Semiconductor Integrated Circuit |
Citations (1)
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KR19980083434A (en) * | 1997-05-15 | 1998-12-05 | 김영환 | Control of data input buffer and latch circuit |
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- 2005-08-29 KR KR1020050079635A patent/KR100668750B1/en not_active IP Right Cessation
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