KR100819648B1 - Semiconductor memory device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데이터 입출력 마스크(DQM) 수행시 액티브 컬럼 펄스의 마스크 동작을 수행하는 액티브 컬럼 펄스 제어회로를 갖는 반도체 메모리장치에 관한 것으로서,The present invention relates to a semiconductor memory device having an active column pulse control circuit that performs a mask operation of an active column pulse when performing a data input / output mask (DQM).
데이터 입출력 마스크 수행시에도 실제 메모리장치의 동작시와 동일하게 발생되는 신호들을 제거하여 전체 메모리 장치의 소모전력을 대폭 저감시키기 위하여,In order to significantly reduce power consumption of the entire memory device by removing signals generated in the same manner as the operation of the actual memory device even when performing the data input / output mask,
CAS 레이턴시와 DQM 레이턴시를 고려하여 DQM 신호 입력시 해당 DQM 동작이 일어나는 액티브 컬럼 펄스를 마스크시킨다.Considering the CAS latency and the DQM latency, the DQM signal input masks the active column pulses in which the corresponding DQM operation occurs.
Description
도 1 은 종래 기술에 따른 반도체 메모리장치의 일부분을 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a portion of a semiconductor memory device according to the prior art.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리장치의 일부분을 나타낸 블록도.2 is a block diagram illustrating a portion of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 컬럼 펄스 제어회로를 나타낸 회로도.3 is a circuit diagram showing an active column pulse control circuit according to an embodiment of the present invention.
도 4 는 종래 기술의 반도체 메모리장치내의 불필요한 동작들을 나타낸 타이밍도.4 is a timing diagram showing unnecessary operations in a semiconductor memory device of the prior art.
도 5 는 본 발명에 일실시예에 따른 반도체 메모리장치에서 불필요한 동작들이 제거된 것을 나타낸 타이밍도.5 is a timing diagram illustrating that unnecessary operations are removed in a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 기입동작시 마스크 되어야 하는 액티브 컬럼 펄스를 나타내는 타이밍도.6 is a timing diagram illustrating an active column pulse to be masked during a write operation according to an embodiment of the present invention.
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 독출동작시 CAS 레이턴시에 따라 마스크 되어야 하는 액티브 컬럼 펄스를 나타내는 타이밍도.7 is a timing diagram illustrating active column pulses to be masked according to CAS latency in a read operation according to an embodiment of the present invention.
도 8 은 기입동작시 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리장치와 종래 기술의 반도체 메모리장치의 소모전류를 비교한 파형도.8 is a waveform diagram comparing current consumptions of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention during a write operation;
도 9 는 독출동작시 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리장치와 종래 기술의 반도체 메모리장치의 소모전류를 비교한 파형도.9 is a waveform diagram comparing current consumptions of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention and a prior art semiconductor memory device during a read operation;
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
CTRL : 제어명령 ADDR : 어드레스CTRL: control command ADDR: address
AYP : 액티브 컬럼펄스 CASP : CAS 액티브 펄스AYP: Active Column Pulse CASP: CAS Active Pulse
ICASP : 내부 CAS 액티브 펄스 WTRDZ : 기입/독출 신호ICASP: Internal CAS Active Pulse WTRDZ: Write / Read Signal
LAY : 로컬 컬럼 어드레스LAY: local column address
IOSASTB : I/O 센스 앰프 스트로브 신호IOSASTB: I / O sense amplifier strobe signal
BWEN : 블록 기입 인에이블 신호 WDQM : 기입용 DQM 신호BWEN: Block write enable signal WDQM: Write DQM signal
RDQM : 독출용 DQM 신호 YI : 컬럼 선택신호RDQM: Read DQM signal YI: Column select signal
LIO : 로컬 I/O 신호 AT_COL : 컬럼 어드레스LIO: Local I / O Signal AT_COL: Column Address
본 발명은 반도체 메모리장치에 관한 것으로서, 특히 데이터 입출력 마스크(이하, DQM) 동작시 전체 반도체 메모리장치에서 발생되는 제어신호, 프리차지 및 전위균등화 신호, 또는 내부 어드레스 신호 발생의 기초가 되는 액티브 컬럼 펄스의 발생을 마스킹함으로써 반도체 메모리장치내의 소모전류를 대폭 저감시킬 수 있는 액티브 컬럼 펄스 제어회로를 갖는 반도체 메모리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
도 1 은 일반적인 반도체 메모리장치의 일부를 나타낸 블록도이다. 이하, 데이터 입출력 마스크시의 동작을 중심으로 종래의 반도체 메모리장치의 동작을 설 명한다. 1 is a block diagram illustrating a part of a general semiconductor memory device. Hereinafter, the operation of the conventional semiconductor memory device will be described focusing on the operation during the data input / output mask.
입출력 데이터(DQ), 어드레스(ADDR), 및 제어명령(CTRL, 예컨대 /CS, /RAS, /CAS, /WE)이 어드레스 버퍼(10) 및 커맨드 디코더(20)로 각각 입력된다. 입력된 제어명령(CTRL)은 디코딩되고, CAS 액티브 펄스(CASP; Column Address Strobe Pulse) 및 내부 CAS 액티브 펄스(ICASP), 및 기입/독출 동작을 나타내는 기입/독출 신호(WTRDZ)가 출력된다. CAS 액티브 펄스신호(CASP)는 커맨드 디코더(20)로 입력되는 각종 제어명령(CTRL)에 기초하여 활성화되는 신호이며, 내부 CAS 펄스신호(ICASP)는 버스팅(bursting) 동작시에 연속해서 내부 클록신호(iCLK)에 동기되어 발생되는 CAS 액티브 펄스이다. 액티브 컬럼 펄스 발생부(40)는 CAS 액티브 펄스신호(CASP) 및 내부 CAS 펄스신호(ICASP)에 기초하여 액티브 컬럼 펄스(AYP)를 발생시킨다.Input / output data DQ, address ADDR, and control commands CTRL (e.g., / CS, / RAS, / CAS, / WE) are input to the
어드레스 버퍼(10)로 입력된 어드레스(ADDR)는 어드레스 버퍼(10)내의 컬럼 어드레스 카운터(도시 생략) 등을 거친후, 컬럼 어드레스(AT_COL) 또는 행 어드레스(AT_ROW; 도시 생략)를 출력한다.The address ADDR input to the
어드레스 버퍼(10)에서 출력되는 컬럼 어드레스(AT_COL)와 액티브 컬럼 펄스 발생부에서 출력되는 액티브 컬럼 펄스(AYP)는 컬럼 제어부(50)로 입력된다.The column address AT_COL output from the
컬럼 제어부(50)는 컬럼 어드레스(AT_COL)와 액티브 컬럼 펄스(AYP)에 기초하여 로컬 컬럼 어드레스(LAY), I/O 센스앰프 스트로브 신호(IOSASTB), 블록 기입 인에이블 신호(BWEN) 등의 각종 신호를 인에이블 또는 디스에이블 시킨다.The
입출력 데이터(DQ)는 데이터 입출력버퍼(30)에서 버퍼링된 후, 입출력된다.
The input / output data DQ is buffered in the data input /
기입 드라이버(60)는 블록기입 인에이블 신호(BWEN)에 기초하여 데이터 입출력 버퍼부(30)에 버퍼링된 데이터를 입력받고, 로컬 입출력라인(LIO)과 비트라인 센스앰프(90)를 통해 메모리 셀에 데이터를 기입한다. 로컬 입출력라인(LIO)으로부터 독출되는 데이터는 입출력 센스앰프(70)에서 증폭되어 데이터 입출력 버퍼부(30)로 데이터를 출력시킨다.The
예컨대, 외부로부터 입력되는 제어신호(CTRL)의 상태가 /CS=L, /RAS=H, /CAS=L, /WE=H 이면, 기입명령(WTRDZ=H)이 되고, /CS=L, /RAS=H, /CAS=L, /WE=L 이면, 독출명령(WTRDZ=L)이 되어, CAS 액티브 펄스(CASP) 및 내부 CAS 액티브 펄스(ICASP)가 활성화된다.For example, when the state of the control signal CTRL input from the outside is / CS = L, / RAS = H, / CAS = L, / WE = H, the write command (WTRDZ = H) becomes / CS = L, When / RAS = H, / CAS = L, and / WE = L, the read command (WTRDZ = L) becomes the CAS active pulse (CASP) and the internal CAS active pulse (ICASP).
기입동작(WRITE)이 수행되도록, 기입/독출 신호(WTRDZ)이 하이(high, 이하 H) 레벨로 되면, 액티브 컬럼 펄스(AYP)에 기초하여 컬럼 제어회로부(50)에서 출력되는 블록 기입 인에이블 신호(BWEN)가 활성화 되어 기입 드라이버(60)가 인에이블 되고, 데이터 입출력버퍼(30)에 저장된 데이터들에 해당하는 로컬 I/O 라인(LIO)과 비트라인 센스앰프(90)를 통해 메모리 셀(도시 생략)에 데이터가 기입된다.When the write / read signal WTRDZ becomes high (hereinafter, H) level so that the write operation WRITE is performed, block write enable output from the column
독출동작(READ)이 수행되도록, 기입/독출 신호(WTRDZ)가 로우(low, 이하 L)레벨로 되면, 메모리 셀로부터 출력된 데이터가 비트라인 센스앰프(90)에 의해 센싱된 후, 로컬 I/O 라인(LIO)를 통해 입출력 센스앰프(70)로 입력되고, 컬럼 제어회로부(50)에서 출력되는 I/O 센스앰프 스트로브 신호(IOSASTB)에 기초하여 입출력 센스앰프(70)에 의해 증폭되어, 데이터 입출력 버퍼(30)를 통해 외부로 출력된다.When the write / read signal WTRDZ is at a low level so that the read operation READ is performed, after the data output from the memory cell is sensed by the bit
이러한 기입 또는 독출 동작중 데이터 입출력 마스크 신호(DQM)가 입력되면, 데이터 입출력 마스크 제어부(70)는, 기입/독출 신호(WTRDZ)에 기초하여 기입용 마스크 신호(WDQM) 또는 독출용 마스크 신호(RDQM)를 출력하며, 기입 드라이버(60) 또는 데이터 입출력 버퍼(30)를 디스에이블 시킴으로써 데이터 입출력 마스크(DQM) 동작이 수행된다.When the data input / output mask signal DQM is input during such a write or read operation, the data input / output
종래 기술의 반도체 메모리장치는, DQM 동작 중에도 어드레스 신호(ADDR)와 컬럼 액티브 신호(AYP)에 의해 계속 컬럼 제어회로부(50)가 정상적으로 동작함으로써, 이에 따라 컬럼 제어회로부(50)가 불필요한 제어신호(LAY, IOSASTB, BWEN, WDQM)들을 출력하게 되어, 센스앰프의 동작, 데이터 경로의 프리차지 또는 전위균등화(equalization) 등으로 인한 전류소모가 실제 동작과 무관하게 발생하였다.In the conventional semiconductor memory device, the column
이러한 불필요한 각종 신호 및 동작들을 도 4 에 도시하였다.These unnecessary signals and operations are shown in FIG.
도시된 바와 같이, 기입용 DQM 신호(WDQM)가 활성화되는 때와 독출용 DQM 신호(RDQM)가 활성화되는 때의 비트라인의 동작과 그 관련된 제어신호들(BIT1, BIT1Z, BIT2, BIT2Z, BWEN), 및 로컬 I/O 라인의 동작(LIO_RST, LIO, LIOZ)은 불필요한 동작 및 신호가 된다.As shown, the operation of the bit line and the associated control signals (BIT1, BIT1Z, BIT2, BIT2Z, BWEN) when the write DQM signal WDQM is activated and when the read DQM signal RDQM is activated. , And operations of local I / O lines (LIO_RST, LIO, LIOZ) become unnecessary operations and signals.
부호 BIT1 및 BIT1Z 는 마스크 되는 비트라인쌍의 신호이며, 부호 LIO_RST 는 로컬 I/O 라인(LIO)를 프리차지 및 전위 균등화를 시키기 위한 신호이다.The symbols BIT1 and BIT1Z are signals of bit line pairs to be masked, and the symbols LIO_RST are signals for precharging and equalizing the local I / O line (LIO).
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, DQM 동작시 실제 메모리장치의 동작과 관계없는 신호들을 디스에이블 시킴으로써 전류소모를 대폭 줄이는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to significantly reduce the current consumption by disabling the signals irrelevant to the operation of the actual memory device during the DQM operation.
본 발명에 따른 반도체 메모리장치는, 데이터 입출력을 마스크하기 위한 DQM 신호를 해당 DQM 레이턴시에 따라 출력하는 DQM 제어부; 컬럼을 활성화시키기 위한 액티브 컬럼 펄스를 발생시키는 액티브 컬럼 펄스 발생부; 및 액티브 컬럼 펄스와 입력되는 어드레스에 기초하여, 복수의 메모리 셀중 해당 컬럼의 동작을 제어하는 컬럼 제어부, DQM 신호, CAS 레이턴시, 및 기입 또는 독출 명령의 수행을 나타내는 기입/독출 신호에 기초하여, 액티브 컬럼펄스 발생부로부터 출력되는 액티브 컬럼 펄스의 출력을 마스킹하여 컬럼 제어부로 출력하는 액티브 컬럼 펄스 제어부를 구비한다.In accordance with another aspect of the present invention, a semiconductor memory device includes a DQM controller configured to output a DQM signal for masking data input / output according to a corresponding DQM latency; An active column pulse generator for generating an active column pulse for activating the column; And based on an active column pulse and an address input, based on a column control unit controlling the operation of the corresponding column among the plurality of memory cells, a DQM signal, a CAS latency, and a write / read signal indicating execution of a write or read command. And an active column pulse controller for masking the output of the active column pulse output from the column pulse generator and outputting the mask to the column controller.
또한, 액티브 컬럼 펄스 제어부는, DQM 레이턴시가 CAS 레이턴시 보다 큰 경우, DQM 신호를 DQM 레이턴시와 CAS 레이턴시의 차이만큼 지연시키기 위한 지연부; 지연된 DQM 신호를 통과시키기 위한 제 1 통과부; 및 통과되는 DQM 신호에 기초하여 액티브 컬럼 펄스를 마스킹하는 제 1 마스크부를 구비할 수 있다.The active column pulse controller may further include a delay unit configured to delay the DQM signal by a difference between the DQM latency and the CAS latency when the DQM latency is greater than the CAS latency; A first passage for passing a delayed DQM signal; And a first mask unit that masks an active column pulse based on the DQM signal that is passed through.
또한, 제 1 통과부는 기입/독출 신호와 CAS 레이턴시에 기초하여 지연된 DQM 신호의 통과여부를 결정할 수 있다.Also, the first pass unit may determine whether the delayed DQM signal passes based on the write / read signal and the CAS latency.
또한, 액티브 컬럼 펄스 제어부는, DQM 레이턴시가 CAS 레이턴시와 동일한 경우, DQM 신호를 지연없이 통과시키기 위한 제 2 통과부; 및 통과되는 DQM 신호에 기초하여 액티브 컬럼 펄스를 마스킹하는 제 2 마스크부를 구비하는 제 2 DQM 제어부를 포함할 수 있다.The active column pulse controller may further include: a second passer configured to pass the DQM signal without delay when the DQM latency is equal to the CAS latency; And a second DQM control unit including a second mask unit that masks an active column pulse based on the passed DQM signal.
또한, 제 2 DQM 제어부의 제 2 통과부는 기입/독출 신호와 CAS 레이턴시에 기초하여 DQM 신호의 통과여부를 결정할 수 있다. Also, the second pass unit of the second DQM controller may determine whether the DQM signal passes based on the write / read signal and the CAS latency.
또한, 액티브 컬럼 펄스 제어부는, DQM 레이턴시가 CAS 레이턴시 보다 작은 경우, 하이(high) 레벨 또는 로우(low) 레벨의 고정된 레벨의 신호를 통과시키기 위한 제 3 통과부; 및 통과된 고정된 레벨의 신호에 기초하여 액티브 컬럼 펄스를 마스킹하는 제 3 마스크부를 구비하는 제 3 DQM 제어부를 포함할 수 있다.The active column pulse controller may further include: a third pass portion for passing a fixed level signal of a high level or a low level when the DQM latency is smaller than the CAS latency; And a third DQM controller including a third mask unit that masks an active column pulse based on the fixed level signal passed.
또한, 제 3 통과부는 기입/독출 신호와 CAS 레이턴시 신호에 기초하여 고정 레벨 신호의 통과여부를 결정할 수 있다.In addition, the third pass unit may determine whether the fixed level signal passes based on the write / read signal and the CAS latency signal.
또한, 제 1 DQM 제어부 내지 제 3 DQM 제어부 중 두 개 이상이 마스크 수단을 공통으로 병렬 연결될 수 있다.In addition, two or more of the first to third DQM controllers may be commonly connected to the mask means in parallel.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리장치의 일부분을 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a portion of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리장치는, CAS 레이턴시(CLn)와 DQM 신호가 입력되었음을 감지하여 해당 DQM 레이턴시(latency)에 내부적으로 활성화되는 내부 DQM 신호(IDQM)와 기입/독출 신호(WTRDZ)에 기초하여, 액티브 컬럼펄스 발생부(40)로부터 출력되는 액티브 컬럼 펄스(AYP)를 마스킹하여 컬럼 제어부(50)로 출력하는 액티브 컬럼 펄스 제어부(100)를 구비한다.As shown, the semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention detects that the CAS latency CLn and the DQM signal are input and writes with an internal DQM signal IDQM that is internally activated at the corresponding DQM latency. And an active
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리장치의 기입동작(write)시 DQM 신호가 인가되는 경우를 나타낸 타이밍도이다.6 is a timing diagram illustrating a case in which a DQM signal is applied during a write operation of a semiconductor memory device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도시된 실시예에서, DQM 레이턴시(DQM 신호 입력후 데이터 입출력이 마스킹 되는 클록시간)는 0 으로 설정되어 있다고 가정하면, DQM 신호(DQM)가 활성화되는 클록의 데이터(D1)가 마스킹된다. 따라서, 도시된 바와 같이 DQM 신호(DQM)이 인가되는 두 번째 액티브 컬럼 펄스(62)가 마스킹 되어야 한다.In the illustrated embodiment, assuming that the DQM latency (clock time at which data input / output is masked after inputting the DQM signal) is set to 0, the data D1 of the clock on which the DQM signal DQM is activated is masked. Thus, as shown, the second
도 7 은 본 발명의 일실시예에 따른 독출동작(read)시 DQM 신호(DQM)가 인가되는 경우를 나타낸 타이밍도이다.7 is a timing diagram illustrating a case in which a DQM signal DQM is applied during a read operation according to an embodiment of the present invention.
도시된 실시예에서, 독출동작시의 DQM 레이턴시가 2 로 설정된다고 가정하면, CAS 레이턴시(CL)에 따라 몇 번째 컬럼 액티브 신호(AYP)가 마스킹 되어야할지 결정된다. 즉, DQM 신호(DQM)가 활성화되는 클록에서 2 클록 주기후의 데이터들(Q2, Q5, Q9)이 마스킹된다.In the illustrated embodiment, assuming that the DQM latency in the read operation is set to 2, it is determined which column active signal AYP should be masked according to the CAS latency CL. That is, data Q2, Q5, and Q9 after two clock cycles are masked at the clock at which the DQM signal DQM is activated.
도시된 바와 같이, 두 번째 클록에서 DQM 신호가 활성화되고, CAS 레이턴시가 1 인 경우(CL1)에는, 3 번째 컬럼 액티브 신호(72)가 마스킹되어, 데이터(Q2)가 마스킹되며, CAS 레이턴시가 2(CL2)인 경우에는, DQM 레이턴시와 CAS 레이턴시가 동일하므로, 2 번째 컬럼 액티브 신호(74)가 마스킹되어, 데이터(Q5)가 마스킹된다.As shown, when the DQM signal is activated at the second clock and the CAS latency is 1 (CL1), the third column
CAS 레이턴시가 3 (CL3)인 경우에는, 첫번째 컬럼 액티브 신호(76)가 마스킹 되어야 하나, DQM 신호(DQM) 인가전에 1 번째 액티브 컬럼 펄스(AYP)가 활성화되므로, 마스킹이 불가능하다. 즉, DQM 레이턴시 보다 CAS 레이턴시가 큰 경우에는, 본 발명에 따라 액티브 컬럼 펄스(AYP)를 마스킹 하지 않고, 종래 기술로 DQM 동작이 수행될 수 밖에 없다.When the CAS latency is 3 (CL3), the first column
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 컬럼 펄스 제어부를 나타낸 회로도로서, 전술한 바와 같은 동작수행을 위하여 구성된 것이다. 3 is a circuit diagram illustrating an active column pulse controller according to an exemplary embodiment of the present invention, and is configured to perform the operation as described above.
즉, 독출동작이 수행되고 DQM 레이턴시 보다 CAS 레이턴시가 작은 경우, DQM 레이턴시와 CAS 레이턴시가 같거나, 기입동작이 수행되는 경우, 및 독출동작이 수행되고 DQM 레이턴시 보다 CAS 레이턴시가 큰 경우 각각에 대비하여 구성된 것으로서, 동일한 원리에 의해 다양한 실시예가 가능할 것이다.That is, when the read operation is performed and the CAS latency is smaller than the DQM latency, when the DQM latency is the same as the CAS latency or when the write operation is performed, and when the read operation is performed and the CAS latency is larger than the DQM latency, As configured, various embodiments may be possible by the same principle.
CAS 레이턴시 신호(CL1)는 CAS 레이턴시가 1 인 경우 H 레벨로 활성화되며, CAS 레이턴시 신호(CL2)는 CAS 레이턴시가 2 인 경우 H 레벨로 활성화 되며, CAS 레이턴시 신호(CL3)는 CAS 레이턴시가 3 인 경우 H 레벨로 활성화 된다.The CAS latency signal CL1 is activated at H level when CAS latency is 1, the CAS latency signal CL2 is activated at H level when CAS latency is 2, and the CAS latency signal CL3 is 3 at CAS latency. Is activated at the H level.
기입동작이 수행되는 경우, 도 2 의 기입/독출 신호(WTRDZ)가 H 레벨로 되며, 독출동작(READ)이 수행되는 경우 도 2 의 기입/독출 신호(WTRDZ)가 L 레벨로 된다.When the write operation is performed, the write / read signal WTRDZ of FIG. 2 becomes H level, and when the read operation READ is performed, the write / read signal WTRDZ of FIG. 2 becomes L level.
내부 DQM 신호(IDQM)는 도 2 의 DQM 제어부 내의 DQM 버퍼(도시 생략)를 통과한 신호로서, DQM 레이턴시에 따라 DQM 동작이 이루어질 때 H 레벨이 된다.The internal DQM signal IDQM is a signal passing through a DQM buffer (not shown) in the DQM control unit of FIG. 2 and becomes H level when the DQM operation is performed according to the DQM latency.
액티브 컬럼펄스 발생부(40)에서 발생되는 액티브 컬럼 펄스(AYP)를 내부 DQM 신호(IDQM), 기입/독출 신호(WTRDZ), CAS 레이턴시 신호(CAS Latency)에 기초하여, 해당 데이터 입출력 마스크 동작시 마스크 시킬 수 있도록, 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 컬럼 펄스 제어부(100)는, CAS 레이턴시가 1 로 설정되고 독출동작이 수행되는 경우에 대비한 제 1 DQM 제어부(110), CAS 레이턴시가 2 로 설정되거나, 기입동작이 수행되는 경우에 대비한 제 2 DQM 제어부(120), 및 CAS 레이턴시가 3 으로 설정되고(CL3), 독출동작이 수행되는 경우에 대비한 제 3 DQM 제어부(130), 및 제 1 내지 제 3 DQM 제어부(110, 120, 130)에 기초하여 액티브 컬 럼 펄스(AYP)를 마스킹하기 위한 마스크부(140)를 포함한다.The active column pulse AYP generated by the active
제 1 DQM 제어부(110)는 내부 DQM 신호(IDQM)를 지연시키기 위한 지연부(102), 지연된 내부 DQM 신호(IDQM)를 내부 클록신호(ICLK)에 동기시키는 트랜스미션 게이트(TG1), 동기된 내부 클록신호(ICLK)를 지연시키는 인버터(INV2, INV3), 및 지연된 내부 DQM 신호(IDQM)를 CAS 레이턴시 신호(CL1)가 H 레벨이고, 기입/독출 신호(WTRDZ)이 L 레벨인 때(READ)에 통과시키는 트랜스미션 게이트(TG2)를 포함한다. The
따라서, CAS 레이턴시가 1 이고, 독출 동작이 수행되는 경우에 트랜스미션 게이트(TG2)가 H 레벨의 지연된 내부 DQM 신호(IDQM)를 통과시킨다.Therefore, when the CAS latency is 1 and a read operation is performed, the transmission gate TG2 passes the delayed internal DQM signal IDQM of H level.
H 레벨의 지연된 내부 DQM 신호(IDQM)는 인버터(INV7)에 의해 반전되어 NAND 게이트(NAND3)의 제 1 입력으로 입력되고, 액티브 컬럼 펄스 발생부(40)에서 발생된 액티브 컬럼 펄스(AYP)가 NAND 게이트(NAND3)의 제 2 입력으로 입력되므로, 액티브 컬럼 펄스(AYP)는, CAS 레이턴시가 1 이고, 독출 동작이 수행되는 경우에, L 레벨로 마스킹 되어 출력되고, 그렇지 않은 경우 그대로 출력된다.The delayed internal DQM signal IDQM of the H level is inverted by the inverter INV7 and input to the first input of the NAND gate NAND3, and the active column pulse AYP generated by the active
제 2 DQM 제어부(120)는, CAS 레이턴시 신호(CL2)가 H 레벨이거나, 기입/독출 신호(WTRDZ)가 H 레벨인 경우, 내부 DQM 신호(IDQM)를 통과시키는 트랜스미션 게이트(TG3) 및 트랜스미션 게이트(TG3)의 제어입력을 제공하기 위하여 CAS 레이턴시 신호(CL2) 및 기입/독출 신호(WTRDZ)가 입력되는 NOR 게이트(NOR)를 포함한다.The second
CAS 레이턴시 신호(CL2)가 H 레벨이거나, 기입/독출 신호(WTRDZ)가 H 레벨인 경우, 트랜스미션 게이트(TG3)에 의해 통과되는 내부 DQM 신호(IDQM)는 인버터(INV7)에서 반전되고, NAND 게이트(NAND3)로 입력된다.When the CAS latency signal CL2 is at the H level or the write / read signal WTRDZ is at the H level, the internal DQM signal IDQM passed by the transmission gate TG3 is inverted in the inverter INV7, and the NAND gate is inverted. It is input to (NAND3).
따라서, CAS 레이턴시가 2 로 설정되거나, 기입동작이 수행되는 경우, 도 6 및 도 7 에 도시된 바와 같이, DQM 신호(DQM)가 인가되는 클록에서 액티브 컬럼 펄스(AYP)가 L 레벨로 마스킹 되고, 그렇지 않은 경우 액티브 컬럼 펄스(AYP) 그대로 출력된다.Therefore, when the CAS latency is set to 2 or the write operation is performed, as shown in FIGS. 6 and 7, the active column pulse AYP is masked to the L level at the clock to which the DQM signal DQM is applied. Otherwise, the active column pulse (AYP) is output as it is.
CAS 레이턴시가 3 으로 설정되고(CL3), 독출동작이 수행되는 경우, 전술한 바와 같이, DQM 신호(DQM) 발생 전에 액티브 컬럼 펄스(AYP)를 미리 마스크 시키는 것은 불가능하므로, 종래 기술과 같이 DQM 동작이 수행되어야 한다.When the CAS latency is set to 3 (CL3) and the read operation is performed, as described above, it is impossible to mask the active column pulse AYP before generation of the DQM signal DQM, and thus the DQM operation as in the prior art. This should be done.
따라서, 제 3 DQM 제어부(130)는, CAS 레이턴시 신호(CL3)가 H 레벨이고, 기입/독출 신호(WTRDZ)가 L 레벨(READ)인 경우에, L 레벨의 고정전압(Vss)을 통과시키는 트랜스미션 게이트(TG64)를 포함한다. 통과된 L 레벨의 전압은 인버터(INV7)에서 반전되어 출력되어, NAND 게이트(NAND3)로 입력된다. 따라서, CAS 레이턴시 신호(CL3)가 H 레벨이고, 기입/독출 신호(WTRDZ)가 L 레벨인 경우, 액티브 컬럼 펄스(AYP)는 마스킹 되지 않고, 종래 기술과 같이 기입용 또는 독출용 DQM 신호(WDQM 또는 RDQM)가 데이터 입출력 버퍼(30) 또는 기입 드라이버(60)에 입력되어, DQM 동작이 이루어진다.Therefore, when the CAS latency signal CL3 is at the H level and the write / read signal WTRDZ is at the L level READ, the third
고정전압은 H 레벨이 되도록 하고, 트랜스미션 게이트(TG4) 다음 단에 인버터가 추가될 수도 있다.The fixed voltage is set to H level, and an inverter may be added after the transmission gate TG4.
전술한 설명으로부터, DQM 레이턴시와 CAS 레이턴시를 고려하여, 본 발명은 다양하게 적용될 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다. From the foregoing description, in view of the DQM latency and CAS latency, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be variously applied.
또한, 본 발명의 액티브 컬럼 펄스 제어회로는 기입동작일 때만, 액티브 컬럼 펄스(AYP)를 마스킹 하도록 구성될 수 있으며, 또는 독출동작일 때만 액티브 컬럼 펄스(AYP)를 마스킹 하도록 구성될 수 있음이 당업자에게 자명할 것이다.In addition, the active column pulse control circuit of the present invention may be configured to mask the active column pulse (AYP) only during a write operation, or may be configured to mask the active column pulse (AYP) only during a read operation. Will be self-explanatory.
또한, 제 1 내지 제 3 마스크 제어부 중 어느 하나 또는 어느 두 개가 선택적으로 채용될 수 있음이 자명할 것이다.In addition, it will be apparent that any one or two of the first to third mask controllers may be selectively employed.
도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 메모리장치내의 각종 신호의 상태를 나타낸 타이밍도이다.5 is a timing diagram illustrating states of various signals in a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention.
도 4 와 비교하면, 불필요한 내부 동작들이 모두 사라졌음을 알 수 있다.Compared with FIG. 4, it can be seen that all unnecessary internal operations have disappeared.
즉, DQM 신호의 입력에 따라 해당 클록주기에서 액티브 컬럼 펄스(AYP)가 마스킹됨으로 인해, 액티브 컬럼 펄스(AYP)에 기초하여 발생되는 컬럼 동작 또는 신호들이 디스에이블 된다. 즉, 컬럼 선택신호(YI)가 디스에이블 상태가 되고, 비트라인 센스앰프(90)가 로컬 I/O 라인(LIO)으로 데이터를 전달하지 않으며, 로컬 I/O 라인(LIO)의 프리차지 및 전위균등화가 수행되지 않고, I/O 센스앰프 스트로브 신호(IOSASTB)가 디스에이블 되어, 입출력 센스앰프(70)가 동작하지 않아, 이에 해당하는 전류소모가 줄어든다.That is, since the active column pulse AYP is masked in the corresponding clock period according to the input of the DQM signal, the column operation or signals generated based on the active column pulse AYP are disabled. That is, the column select signal YI is in a disabled state, and the bit
실제 실험에서 기입동작시 30%, 기입동작시 20% 의 소비전류 절감을 경험하였으며, 데이터 입출력 버퍼(30)에서 소비되는 전력을 제외할 경우, 전체 메모리장치에서 45% 정도의 전류소비의 절감이 발생하였다. 이를 도 8 및 도 9 에 도시하였다.In the actual experiment, we experienced 30% reduction in current consumption during write operation and 20% reduction during write operation. When excluding the power consumed in the data input /
본 발명에 따르면, DQM 동작 수행시 액티브 컬럼 펄스를 마스킹함으로써, 액티브 컬럼 펄스에 기초하여 발생되는 내부 동작 및 신호들이 발생되지 않으므로, 전류소모가 대폭 줄어든다. According to the present invention, by masking the active column pulses during the DQM operation, internal operations and signals generated based on the active column pulses are not generated, thereby greatly reducing current consumption.
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KR19990003680A (en) * | 1997-06-26 | 1999-01-15 | 윤종용 | Synchronous semiconductor memory device having a control unit for reducing the current consumption of the data input and output mask input buffer |
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2001
- 2001-12-28 KR KR1020010086673A patent/KR100819648B1/en not_active IP Right Cessation
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