KR20010004335A - High-speed data storage apparatus pipelined in semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A data storing apparatus of a pipe line structure operating in a high speed in a semiconductor memory device is provided which operates in a high frequency by performing the data storing operation without clearing the previously stored data. CONSTITUTION: The device reads data stored in a cell during a read operation and then stores the read data for a random time and then outputs the data by a pipe line method. The data storing apparatus includes: the first and the second switching unit(NM1,NM2) to transfer the first and the second read data to the first and the second node in response to the first control signal; a precharge unit(100) to precharge the first and the second node to a power source voltage level in response to the first control signal; a data storing unit to store the first and the second read data transferred from the switching units into the first and the second input stage; the first output driving unit(131) pull-up/pull-down driving the first final output signal in response to the second control signal and the first output node level of the data storing unit; and the second output driving unit(132) pull-up/pull-down driving the second final output signal in response to the second control signal and the second output node level of the data storing unit. The first control signal controls the switching unit to transfer the first and the second read data to the first and the second storing node during the read operation, and the second control signal controls the output of the first and the second output node of the data storing unit.

Description

반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치{High-speed data storage apparatus pipelined in semiconductor device}High-speed data storage apparatus pipelined in semiconductor device

본 발명은 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치에 관한 것으로, 특히 싱크로너스 디램(Synchronous DRAM, 이하 SDRAM이라 함)에서 리드 데이터를 저장하였다가 파이프라인 방식으로 데이터를 출력하는 파이프-레지스터(pipe-register)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data storage device of a pipeline structure that operates at a high speed in a semiconductor memory device. In particular, the present invention relates to a pipe for storing read data in a synchronous DRAM (SDRAM) and then outputting data in a pipelined manner. It's about a pipe-register.

일반적으로, SDRAM는 데이터 리드 동작 시 리드 데이터를 직접 데이터 출력 핀으로 출력하지 않고, 임시 저장 장치에 저장하였다가 외부 클럭 신호에 동기시켜 데이터 출력 핀으로 내보내는 데, 이때 데이터를 임시로 저장하는 임시 저장 장치를 통칭하여 파이프-레지스터라 한다.In general, SDRAM does not directly output read data to a data output pin during data read operation, but stores the data in a temporary storage device and sends the data out to the data output pin in synchronization with an external clock signal. The device is collectively called the pipe-register.

도 1은 종래의 파이프-레지스터를 간략히 도시한 회로도이고, 도 2는 상기 도 1의 종래의 파이프-레지스터를 설명하기 위한 일실시 동작 타이밍도이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 종래의 파이프-레지스터에 대해 설명한다.FIG. 1 is a circuit diagram schematically illustrating a conventional pipe-register, and FIG. 2 is a timing diagram illustrating an exemplary operation of the conventional pipe-register of FIG. 1. 1 and 2, a conventional pipe-register is described.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 신호에 대해 설명한다. "rdo" 와 "rdoz" 신호는 메모리 셀에 저장된 데이터를 리드한 리드 데이터 신호로서, 항상 "하이(High)" 레벨을 유지하고 있다가 리드 동작 시 셀 데이터의 레벨에 따라 둘 중 어느 하나의 신호만 "로우(low)" 레벨이 된다. "read" 신호는 SDRAM의 리드 동작 시 "하이"로 인에이블되는 신호로서, 리드 동작이 아닐 때 "로우"가 되어, 파이프-레지스터의 2개의 저장 노드(id 및 idz)를 "로우" 레벨로 만든다. 그리고, "pfetchz" 신호는 "read" 신호가 "하이"일 때, 즉 SDRAM의 리드 동작시에만 "로우" 레벨이 되어, 리드 데이터 신호인 "rdo" 및 "rdoz" 신호를 저장 노드(id 및 idz)로 전달하도록 제어하는 신호이다. "pocnt" 신호는 저장 노드(id, idz)에 저장된 데이터의 출력을 제어하는 신호로서, 데이터 출력 시 "하이" 레벨이 된다. 즉, "하이" 레벨의 "pocnt" 신호에 응답하여 저장 노드(id, idz)에 저장된 데이터가 파이프-레지스터의 출력(pu, pd)으로 전달된다. 마지막으로, "reset" 신호는 "pfetchz" 신호의 하강 에지에 동기되어 "하이" 레벨이 되는 펄스 신호로서, 리드 데이터가 파이프-레지스터에 저장되기 전에 레지스터에 저장된 이전 데이터를 클리어(clear, 리셋) 시키는 제어 신호이다. 즉, "reset" 신호에 의하여 저장 노드(id, idz)가 모두 "로우"로 리셋된다.First, the signal shown in FIG. 1 and FIG. 2 is demonstrated. The "rdo" and "rdoz" signals are read data signals that read data stored in a memory cell. The "rdo" and "rdoz" signals are always kept at a "high" level and are either one of the two depending on the level of the cell data during the read operation. Only the "low" level. The "read" signal is a signal that is "high" enabled during the read operation of the SDRAM, and becomes "low" when the read operation is not performed to bring the two storage nodes (id and idz) of the pipe-register to the "low" level. Make. Then, the "pfetchz" signal is at a "low" level when the "read" signal is "high", that is, only during the read operation of the SDRAM, and the read data signals "rdo" and "rdoz" signals are stored in the storage node (id and idz). The "pocnt" signal is a signal for controlling the output of the data stored in the storage node (id, idz), and becomes a "high" level when outputting the data. That is, in response to the "high" level "pocnt" signal, data stored in the storage node (id, idz) is transferred to the output of the pipe-register (pu, pd). Finally, the "reset" signal is a pulse signal that is at the "high" level in synchronization with the falling edge of the "pfetchz" signal, which clears previous data stored in the register before the read data is stored in the pipe-register. Is a control signal. That is, all of the storage nodes id and idz are reset to "low" by the "reset" signal.

도 2에서 "pfetchz" 신호 및 "pocnt" 신호의 펄스폭(Pulse Width)이 "CLOCK"의 한 주기와 같다. 그에 따라, "CLOCK" 신호의 주파수가 높은 경우(즉, "CLOCK" 신호의 주기가 짧아지는 경우)에 "pfetchz"의 펄스폭이 작아지게 되고, "pfetchz"의 펄스폭 안에서 "reset" 신호 및 "rdo/rdoz" 신호가 발생되어야 하기 때문에 "reset" 신호 및 "rdo/rdoz"의 펄스폭 또한 작아져야만 한다. 그러나, "rdo/rdoz"이 로드(Load)가 큰 글로벌 데이터 버스 라인(Global Data Bus Line)에 연결되어, "rdo/rdoz"의 천이 슬로프(Transition Slope)가 완만하기 때문에, "rdo/rdoz"의 펄스폭을 줄이기 어렵고, 그에 따라 "reset"의 펄스폭을 줄여야 한다. 그러나, "reset"의 펄스폭을 줄일 경우, "id"와 "idz"의 레벨을 완전하게 리셋(즉, "로우" 레벨로)할 수 없게 되어 오동작을 일으키게 된다.In Figure 2, the pulse width of the "pfetchz" signal and the "pocnt" signal is equal to one period of "CLOCK". Accordingly, when the frequency of the "CLOCK" signal is high (that is, the period of the "CLOCK" signal becomes short), the pulse width of "pfetchz" becomes small, and the "reset" signal and Since the "rdo / rdoz" signal must be generated, the pulse widths of the "reset" signal and "rdo / rdoz" must also be reduced. However, because "rdo / rdoz" is connected to the Global Data Bus Line, which has a large load, the transition slope of "rdo / rdoz" is gentle, so "rdo / rdoz" It is difficult to reduce the pulse width of and thus the pulse width of "reset" should be reduced accordingly. However, if the pulse width of "reset" is reduced, the levels of "id" and "idz" cannot be completely reset (that is, to a "low" level), which causes a malfunction.

또한, "pfetchz" 신호의 펄스폭 안에 원래의 펄스폭을 유지한 "reset", "rdo" 및 "rdoz" 신호를 발생할 경우 파이프-레지스터의 입력단의 PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터가 동시에 턴-온됨으로써 쇼트 전류(Short Current)가 발생하게 된다.In addition, when generating the "reset", "rdo" and "rdoz" signals with the original pulse width within the pulse width of the "pfetchz" signal, the PMOS transistor and the NMOS transistor at the input of the pipe-register are simultaneously turned on to short the circuit. Short current is generated.

결과적으로, 상기와 같은 종래의 파이프-레지스터는 고주파수에서 오동작의 위험이 있으며, 불필요한 전류 소모가 커지게 되는 문제점이 발생한다.As a result, the conventional pipe-registers as described above have a risk of malfunction at high frequencies, causing unnecessary current consumption.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 이전에 저장된 데이터를 클리어하는 동작없이 데이터 저장 동작을 수행하여 고주파수에서의 동작이 가능한, 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and the data storage of a pipeline structure operating at a high speed in a semiconductor memory device capable of operating at a high frequency by performing a data storage operation without an operation of clearing previously stored data is possible. The purpose is to provide a device.

도 1은 종래의 파이프-레지스터에 대한 회로도.1 is a circuit diagram of a conventional pipe-register.

도 2는 상기 도 1의 종래의 파이프-레지스터를 설명하기 위한 동작 타이밍도.FIG. 2 is an operation timing diagram for explaining the conventional pipe-register of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 파이프-레지스터의 일실시 회로도.3 is a circuit diagram of one embodiment of a pipe-register according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 상기 도 3의 파이프-레지스터를 설명하기 위한 일실시 동작 타이밍도.4 is an exemplary operation timing diagram for explaining the pipe-register of FIG. 3 according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명* Description of the main parts of the drawing

100 : 프리차지 구동부 110 : 하이 레벨 구동부100: precharge driving unit 110: high level driving unit

120 : 플립플롭부 130 : 출력 구동부120: flip-flop unit 130: output driver

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 메모리 소자에서 리드 동작 시 셀에 저장된 데이터를 리드하여 임의 시간 동안 저장한 후 파이프라인 방식으로 상기 데이터를 출력하기 위한 데이터 저장 장치에 있어서, 제1 제어 신호에 응답하여 제1 및 제2 리드 데이터를 제1 및 제2 노드로 전달하기 위한 제1 및 제2 스위칭 수단; 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 노드를 전원전압 레벨로 프리차지하기 위한 프리차지 수단; 상기 제1 및 제2 스위칭 수단으로부터 전달받은 상기 제1 및 제2 리드 데이터를 제1 및 제2 입력단으로 입력받아 저장하기 위한 데이터 저장 수단; 제2 제어 신호 및 상기 데이터 저장 수단의 제1 출력 노드 레벨에 응답하여 제1 최종 출력 신호를 풀업 및 풀다운 구동하는 제1 출력 구동 수단; 및 상기 제2 제어 신호 및 상기 데이터 저장 수단의 제2 출력 노드 레벨에 응답하여 제2 최종 출력 신호를 풀업 및 풀다운 구동하는 제2 출력 구동 수단을 포함하며, 상기 제1 제어 신호는 리드 동작 시 상기 제1 및 제2 리드 데이터를 상기 제1 및 제2 저장 노드로 전달하도록 상기 스위칭 수단을 제어하는 신호이고, 상기 제2 제어 신호는 상기 데이터 저장 수단의 제1 및 제2 출력 노드 레벨의 출력을 제어하는 신호이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a data storage device for reading data stored in a cell during a read operation in a semiconductor memory device, storing the data for a predetermined time, and then outputting the data in a pipelined manner. First and second switching means for forwarding the first and second read data to the first and second nodes in response; Precharge means for precharging the first and second nodes to a power supply voltage level in response to the first control signal; Data storage means for receiving and storing the first and second read data received from the first and second switching means through first and second input terminals; First output drive means for pulling up and pulling down a first final output signal in response to a second control signal and a first output node level of the data storage means; And second output driving means for pull-up and pull-down driving a second final output signal in response to the second control signal and the second output node level of the data storage means, wherein the first control signal is generated during the read operation. A signal for controlling the switching means to deliver first and second read data to the first and second storage nodes, wherein the second control signal is for outputting at the first and second output node levels of the data storage means. Signal to control.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. do.

도 3은 본 발명에 따른 파이프-레지스터의 일실시 회로도이다.3 is a circuit diagram of one embodiment of a pipe-register according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 파이프-레지스터는 "pfetchz"를 입력받아 반전하는 인버터(INV1), 인버터(INV1)로부터의 반전된 "pfetchz" 신호에 응답하여 리드 데이터 신호(rdo/rdoz)를 노드(nrdo/nrdoz)로 전달하기 위한 2개의 스위칭 트랜지스터(NM1, NM2), 인버터(INV1)로부터의 반전된 "pfetchz" 신호에 응답하여 노드(nrdo/nrdoz)를 프리차지하는 프리차지 구동부(100), 노드(nrdo/nrdoz) 레벨에 응답하여 노드(nrdo/nrdoz)를 "하이" 레벨로 구동하기 위한 하이 레벨 구동부(110), 입력단이 노드(nrdo/nrdoz)에 연결되고, 출력단이 노드(npd/npu)에 연결되는 NAND 구조의 플립플롭부(120), "pocnt" 신호 및 노드(npd/npu)의 레벨에 응답하여 파이프-레지스터의 출력(pd/pu)을 구동하기 위한 출력 구동부(130) 및 "pocnt" 신호를 입력받아 반전하는 인버터(INV2)로 이루어진다.As shown in the figure, the pipe-register of the present invention receives the read data signal rdo / rdoz in response to the inverter INV1 and the inverted " pfetchz " signal from the inverter INV1. Precharge driver 100 precharges the node nrdo / nrdoz in response to the inverted " pfetchz " signal from the two switching transistors NM1 and NM2 and the inverter INV1 for delivering the signal to the node nrdo / nrdoz. ), The high level driver 110 for driving the node (nrdo / nrdoz) to the "high" level in response to the node (nrdo / nrdoz) level, the input terminal is connected to the node (nrdo / nrdoz), and the output terminal is the node ( An output driver for driving the output (pd / pu) of the pipe-resistor in response to the flip-flop unit 120, the " pocnt " signal of the NAND structure connected to the npd / npu, and the level of the node npd / npu. 130) and an inverter INV2 that receives the "pocnt" signal and inverts it.

구체적으로, 프리차지 구동부(100)는 전원전압단 및 노드(nrdo) 사이에 연결되며 게이트로 인버터(INV1)로부터의 반전된 "pfetchz" 신호를 입력받는 PMOS 트랜지스터(PM1) 및 전원전압단 및 노드(nrdoz) 사이에 연결되며 게이트로 인버터(INV1)로부터의 반전된 "pfetchz" 신호를 입력받는 PMOS 트랜지스터(PM2)로 이루어진다.Specifically, the precharge driver 100 is connected between the power supply voltage terminal and the node nrdo, and receives the PMOS transistor PM1 and the power supply voltage terminal and the node that receive the inverted "pfetchz" signal from the inverter INV1 to the gate. and a PMOS transistor PM2 connected between nrdoz and receiving an inverted " pfetchz " signal from the inverter INV1 to the gate.

하이 레벨 구동부(110)는 전원전압단 및 노드(nrdo) 사이에 연결되며, 노드(nrdoz)가 게이트에 연결되는 PMOS 트랜지스터(PM3) 및 전원전압단 및 노드(nrdoz) 사이에 연결되며, 노드(nrdo)가 게이트에 연결되는 PMOS 트랜지스터(PM4)로 이루어진다.The high level driver 110 is connected between the power supply voltage terminal and the node nrdo, and is connected between the PMOS transistor PM3 and the power supply voltage terminal and the node nrdoz to which the node nrdoz is connected to the gate. nrdo consists of a PMOS transistor PM4 connected to the gate.

출력 구동부(130)는 전원전압단 및 접지전원단 사이에 차례로 직렬 연결되며 노드(npd)가 게이트에 연결되는 PMOS 트랜지스터(PM5), 반전된 "pocnt" 신호를 게이트로 입력받는 PMOS 트랜지스터(PM6), "pocnt" 신호를 게이트로 입력받는 NMOS 트랜지스터(NM3) 및 노드(npd)가 게이트에 연결되는 NMOS 트랜지스터(NM4)를 포함하여, 제1 출력 신호(pd)가 상기 PMOS 트랜지스터(PM6) 및 NMOS 트랜지스터(NM3)의 공통 드레인단으로부터 출력되는 제1 출력부(131) 및 전원전압단 및 접지전원단 사이에 차례로 직렬 연결되며 노드(npu)가 게이트에 연결되는 PMOS 트랜지스터(PM7), 반전된 "pocnt" 신호를 게이트로 입력받는 PMOS 트랜지스터(PM8), "pocnt" 신호를 게이트로 입력받는 NMOS 트랜지스터(NM5) 및 노드(npu)가 게이트에 연결되는 NMOS 트랜지스터(NM6)를 포함하여, 제2 출력 신호(pu)가 상기 PMOS 트랜지스터(PM8) 및 NMOS 트랜지스터(NM5)의 공통 드레인단으로부터 출력되는 제2 출력부(132)로 이루어진다.The output driver 130 is sequentially connected between the power supply voltage terminal and the ground power supply terminal in series, and has a node PNP transistor PM5 connected to the gate, and a PMOS transistor PM6 receiving the inverted "pocnt" signal as a gate. and an NMOS transistor NM3 that receives a “pocnt” signal as a gate and an NMOS transistor NM4 having a node npd connected to the gate, so that a first output signal pd is connected to the PMOS transistor PM6 and the NMOS. PMOS transistor PM7 having a node npu connected in series with the first output unit 131 outputted from the common drain terminal of transistor NM3 and the power supply voltage terminal and the ground power supply terminal in series, and the inverted " a second output including a PMOS transistor PM8 that receives a “pocnt” signal as a gate, an NMOS transistor NM5 that receives a “pocnt” signal as a gate, and an NMOS transistor NM6 to which a node npu is connected to a gate; The signal pu is the PMOS transistor Emitter comprises a (PM8) and a second output unit 132 outputted from the common drain terminal of the NMOS transistor (NM5).

참고로, 리드 데이터 신호(rdo/rdoz)는 플립플롭부(120)의 출력 노드(npu, npd)에 저장된다.For reference, the read data signals rdo / rdoz are stored in the output nodes npu and npd of the flip-flop unit 120.

"pfetchz" 신호는 리드 동작시 "로우" 레벨이 되어 리드 데이터 신호(rdo/rdoz)를 노드(nrdo/nrdoz)로 전달하고 플립플롭부(120)에 데이터를 래치하도록 제어한다. "pfetchz" 신호의 "하이" 레벨은 프리차지 구동부(100)를 인에이블시켜 노드(nrdo/nrdoz)의 레벨을 "하이" 레벨로 프리차지하여 플립플롭부(120)의 래치된 데이터를 유지시켜준다.The "pfetchz" signal becomes a "low" level during the read operation, and transmits the read data signal rdo / rdoz to the node nrdo / nrdoz and controls to latch the data in the flip-flop unit 120. The "high" level of the "pfetchz" signal enables the precharge driver 100 to precharge the node (nrdo / nrdoz) to a "high" level to maintain the latched data of the flip-flop unit 120. give.

그리고, "하이" 레벨의 "pocnt" 신호는 플립플롭부(120)에 래치된 데이터(npu, npd)를 제1 및 제2 출력 신호(pu, pd)로 구동한다.In addition, the "high" level "pocnt" signal drives the data npu and npd latched in the flip-flop unit 120 as the first and second output signals pu and pd.

한편, 리드 데이터 신호(rdo/rdoz)가 파이프-레지스터로 입력될 때 나타날 수 있는 노이즈(Noise)의 영향으로, "하이" 레벨로 유지되어야 하는 노드(nrdo, nrodz)의 레벨이 흔들릴 수 있는 데, 이는 플립플롭부(120)의 래치 동작을 불안정하게 만들 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 하이 레벨 구동부(110)를 구비한다.On the other hand, due to the noise that may appear when the read data signal rdo / rdoz is input to the pipe-register, the level of the nodes nrdo and nrodz, which should be kept at the "high" level, may be shaken. This may make the latch operation of the flip-flop unit 120 unstable. Therefore, to prevent this, the high level driver 110 is provided.

도 4는 본 발명에 따른 상기 도 3의 파이프-레지스터를 설명하기 위한 일실시 동작 타이밍도로서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 파이프-레지스터의 일실시 동작을 설명한다.FIG. 4 is an exemplary operation timing diagram for explaining the pipe-register of FIG. 3 according to the present invention. Referring to FIGS. 3 and 4, an exemplary operation of the pipe-register according to the present invention will be described.

먼저, "하이" 레벨의 "pfetchz"신호가 입력되어 프리차지 구동부(100)의 PMOS 트랜지스터(PM1, PM2)가 턴온됨으로써 노드(nrdo, nrdoz)가 "Vcc"레벨로 프리차지된다. 이때, 플립플롭부(120)는 이전에 저장된 데이터를 그대로 유지하게 된다.First, the "high" level "pfetchz" signal is input and the PMOS transistors PM1 and PM2 of the precharge driver 100 are turned on so that the nodes nrdo and nrdoz are precharged to the "Vcc" level. In this case, the flip-flop unit 120 maintains previously stored data.

다음으로, 리드 동작 시 "로우" 레벨의 "pfetchz"신호가 클럭 신호(CLOCK)의 하강 에지에 동기 입력되어 프리차지 구동부(100)의 PMOS 트랜지스터(PM1, PM2)를 턴오프시키고, NMOS 트랜지스터(NM1, NM2)를 턴온시킴으로써 리드 데이터 신호(rdo, rdoz)를 각각 노드(nrdo, nrdoz)로 전달하고, 노드(nrdo, nrdoz)는 리드 데이터 신호(rdo, rdoz)와 동일한 레벨을 가지게 된다. 도 4의 실시예에서는 리드 데이터 신호(rdo)는 "하이" 레벨이고, 다른 리드 데이터 신호(rdoz)는 "pfetchz"의 펄스폭 내에서 "로우" 레벨이다. 따라서, 플립플롭부(120)는 "하이"의 노드(nrdo) 레벨과 "로우"의 노드(nrdoz) 레벨에 따라 노드(npd)에 "로우"를, 노드(npu)에 "하이" 레벨 신호를 래치한다.Next, during a read operation, a “pfetchz” signal having a “low” level is synchronously inputted to the falling edge of the clock signal CLOCK to turn off the PMOS transistors PM1 and PM2 of the precharge driver 100, thereby turning off the NMOS transistor ( By turning on the NM1 and NM2, the read data signals rdo and rdoz are transmitted to the nodes nrdo and nrdoz, respectively, and the nodes nrdo and nrdoz have the same level as the read data signals rdo and rdoz. In the embodiment of Fig. 4, the read data signal rdo is at the "high" level, and the other read data signal rdoz is at the "low" level within the pulse width of "pfetchz". Accordingly, the flip-flop unit 120 signals "low" to node npd and "high" level to node npu according to the node nrdo level of "high" and the node nrdoz level of "low". Latch.

다음으로, 파이프-레지스터의 출력을 제어하는 "pocnt" 신호가 "하이"로 인에이블되면, "로우"의 노드(npd) 레벨과 "하이"의 노드(npu) 레벨에 의해 제1 출력부(131)의 풀업 수단(PM5, PM6)과 제2 출력부(132)의 풀다운 수단(NM5, NM6)이 각각 턴온되어 "하이"레벨의 제1 출력 신호(pd) 및 "로우"레벨의 제2 출력 신호(pu)를 출력한다.Next, when the "pocnt" signal for controlling the output of the pipe-register is enabled as "high", the first output unit () by the node (npd) level of "low" and the node (npu) level of "high" The pull-up means PM5 and PM6 of 131 and the pull-down means NM5 and NM6 of the second output unit 132 are turned on, respectively, so that the first output signal pd of the "high" level and the second of the "low" level are turned on. Output the output signal pu.

상기와 같은 본 발명의 동작은 리드 데이터 신호(rdo)가 "로우" 레벨이고, 다른 리드 데이터 신호(rdoz)가 "하이" 레벨일 경우에도 동일하게 적용되므로, 그에 따른 구체적인 동작 설명은 생략한다. 단, 플립플롭부(120)에 저장되는 데이터 레벨은 정반대가 된다.The operation of the present invention as described above is equally applicable to the case where the read data signal rdo is at the "low" level and the other read data signal rdoz is at the "high" level, and thus a detailed description thereof will be omitted. However, the data levels stored in the flip-flop unit 120 are opposite to each other.

상술한 바와 같은 본 발명의 파이프-레지스터 동작은 종래의 파이프-레지스터의 동작과 동일하며, "pfetchz" 신호의 펄스폭이 거의 리드 데이터 신호(rdo/rdoz)의 펄스폭만큼 되어도 동작상 문제가 없기 때문에 종래의 파이프-레지스터 보다 높은 클럭 주파수에서 동작이 가능하다.The pipe-register operation of the present invention as described above is the same as the operation of the conventional pipe-register, since there is no problem in operation even if the pulse width of the "pfetchz" signal is almost the pulse width of the read data signal (rdo / rdoz). Operation is possible at higher clock frequencies than conventional pipe-registers.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, reset 신호 및 read 신호를 사용하여 현재의 리드 데이터 신호를 저장하기 전에 저장되어 있는 이전 데이터를 클리어해야만 하는 종래 기술과 달리, 이전 데이터의 클리어 동작없이 곧바로 리드 데이터 신호를 저장함으로써 종래보다 동작 주파수를 높일 수 있는 효과가 있으며, 또한 회로 구현이 간단하여 구현 면적을 줄일 수 있다.According to the present invention as described above, unlike the prior art in which the previous data stored must be cleared before the current read data signal is stored using the reset signal and the read signal, the read data signal can be directly read without the clear operation of the previous data. By storing, there is an effect that the operating frequency can be increased compared to the conventional one, and the circuit realization can be simplified, thereby reducing the implementation area.

Claims (8)

반도체 메모리 소자에서 리드 동작 시 셀에 저장된 데이터를 리드하여 임의 시간 동안 저장한 후 파이프라인 방식으로 상기 데이터를 출력하기 위한 데이터 저장 장치에 있어서,A data storage device for reading data stored in a cell during a read operation in a semiconductor memory device and storing the data for a predetermined time and then outputting the data in a pipelined manner. 제1 제어 신호에 응답하여 제1 및 제2 리드 데이터를 제1 및 제2 노드로 전달하기 위한 제1 및 제2 스위칭 수단;First and second switching means for transferring the first and second read data to the first and second nodes in response to the first control signal; 상기 제1 제어 신호에 응답하여 상기 제1 및 제2 노드를 전원전압 레벨로 프리차지하기 위한 프리차지 수단;Precharge means for precharging the first and second nodes to a power supply voltage level in response to the first control signal; 상기 제1 및 제2 스위칭 수단으로부터 전달받은 상기 제1 및 제2 리드 데이터를 제1 및 제2 입력단으로 입력받아 저장하기 위한 데이터 저장 수단;Data storage means for receiving and storing the first and second read data received from the first and second switching means through first and second input terminals; 제2 제어 신호 및 상기 데이터 저장 수단의 제1 출력 노드 레벨에 응답하여 제1 최종 출력 신호를 풀업 및 풀다운 구동하는 제1 출력 구동 수단; 및First output drive means for pulling up and pulling down a first final output signal in response to a second control signal and a first output node level of the data storage means; And 상기 제2 제어 신호 및 상기 데이터 저장 수단의 제2 출력 노드 레벨에 응답하여 제2 최종 출력 신호를 풀업 및 풀다운 구동하는 제2 출력 구동 수단을 포함하며,Second output drive means for pull-up and pull-down driving a second final output signal in response to the second control signal and a second output node level of the data storage means, 상기 제1 제어 신호는 리드 동작 시 상기 제1 및 제2 리드 데이터를 상기 제1 및 제2 저장 노드로 전달하도록 상기 스위칭 수단을 제어하는 신호이고,The first control signal is a signal for controlling the switching means to transfer the first and second read data to the first and second storage nodes during a read operation, 상기 제2 제어 신호는 상기 데이터 저장 수단의 제1 및 제2 출력 노드 레벨의 출력을 제어하는 신호인The second control signal is a signal for controlling the output of the first and second output node levels of the data storage means. 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.Pipeline data storage device that operates at a high speed in a semiconductor memory device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 노이즈로 인한 상기 제1 및 제2 노드의 불안정한 전원 전압 레벨을 안정화하기 위한 전원 전압 레벨 구동 수단Power supply voltage level driving means for stabilizing unstable power supply voltage levels of the first and second nodes due to noise 을 더 포함하여 이루어지는 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.The data storage device of the pipeline structure that operates at a high speed in the semiconductor memory device further comprises. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1 스위칭 수단은,The first switching means, 상기 제1 리드 데이터를 입력받는 입력단 및 상기 제1 노드 사이에 연결되며, 게이트로 상기 제1 제어 신호를 입력받는 제1 트랜지스터를 구비하고,A first transistor connected between an input terminal receiving the first read data and the first node and receiving the first control signal through a gate; 상기 제2 스위칭 수단은,The second switching means, 상기 제2 리드 데이터를 입력받는 입력단 및 상기 제2 노드 사이에 연결되며, 게이트로 상기 제1 제어 신호를 입력받는 제2 트랜지스터를 구비하는A second transistor connected between an input terminal receiving the second read data and the second node and receiving the first control signal through a gate; 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.Pipeline data storage device that operates at a high speed in a semiconductor memory device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 프리차지 수단은,The precharge means, 전원전압단 및 상기 제1 노드 사이에 연결되며, 게이트로 상기 제1 제어 신호를 입력받는 제1 트랜지스터; 및A first transistor connected between a power supply voltage terminal and the first node and receiving the first control signal through a gate; And 전원전압단 및 상기 제2 노드 사이에 연결되며, 게이트로 상기 제1 제어 신호를 입력받는 제2 트랜지스터A second transistor connected between a power supply voltage terminal and the second node and receiving the first control signal through a gate; 를 포함하는 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.Pipeline structure data storage device that operates at a high speed in the semiconductor memory device comprising a. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전원 전압 레벨 구동 수단은,The power supply voltage level driving means, 전원전압단 및 상기 제1 노드 사이에 연결되며, 상기 제2 노드에 게이트단이 연결되는 제1 트랜지스터; 및A first transistor connected between a power supply voltage terminal and the first node and having a gate terminal connected to the second node; And 전원전압단 및 상기 제2 노드 사이에 연결되며, 상기 제1 노드에 게이트단이 연결되는 제2 트랜지스터A second transistor connected between a power supply voltage terminal and the second node and having a gate terminal connected to the first node; 를 포함하는 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.Pipeline structure data storage device that operates at a high speed in the semiconductor memory device comprising a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제1 출력 구동 수단은,The method according to claim 1 or 2, wherein the first output drive means, 전원전압단 및 접지전원단 사이에 차례로 직렬 연결되며,It is connected in series between the power voltage terminal and the ground power terminal in sequence, 상기 데이터 저장 수단의 제1 출력 노드에 게이트단이 연결되는 제1 트랜지스터;A first transistor having a gate terminal coupled to the first output node of the data storage means; 상기 제2 제어 신호를 게이트단으로 각각 입력받는 제2 및 제3 트랜지스터; 및Second and third transistors receiving the second control signal through a gate terminal, respectively; And 상기 데이터 저장 수단의 제1 출력 노드에 게이트단이 연결되는 제4 트랜지스터를 포함하며,A fourth transistor having a gate terminal connected to the first output node of the data storage means, 상기 제1 최종 출력 신호는 상기 제2 및 제3 트랜지스터의 공통 드레인단으로부터 출력되는The first final output signal is output from a common drain terminal of the second and third transistors. 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.Pipeline data storage device that operates at a high speed in a semiconductor memory device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제2 출력 구동 수단은,The method of claim 1 or 2, wherein the second output drive means, 전원전압단 및 접지전원단 사이에 차례로 직렬 연결되며,It is connected in series between the power voltage terminal and the ground power terminal in sequence, 상기 데이터 저장 수단의 제2 출력 노드에 게이트단이 연결되는 제1 트랜지스터;A first transistor having a gate terminal connected to a second output node of the data storage means; 상기 제2 제어 신호를 게이트단으로 각각 입력받는 제2 및 제3 트랜지스터; 및Second and third transistors receiving the second control signal through a gate terminal, respectively; And 상기 데이터 저장 수단의 제2 출력 노드에 게이트단이 연결되는 제4 트랜지스터를 포함하며,A fourth transistor having a gate terminal connected to a second output node of the data storage means, 상기 제2 최종 출력 신호는 상기 제2 및 제3 트랜지스터의 공통 드레인단으로부터 출력되는The second final output signal is output from a common drain terminal of the second and third transistors. 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.Pipeline data storage device that operates at a high speed in a semiconductor memory device. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 데이터 저장 수단은,The data storage means, 입력단이 상기 제1 노드와 이전 데이터 레벨을 저장하고 있는 상기 제2 출력 노드에 연결되고, 출력단이 상기 제1 출력 노드에 연결되며, 상기 제1 노드 레벨 및 상기 이전 데이터 레벨을 부정논리곱하기 위한 제1 부정논리곱 수단; 및An input terminal is connected to the first node and the second output node storing a previous data level, an output terminal is connected to the first output node, and is configured to perform negative logic multiplication of the first node level and the previous data level. 1 negative logical means; And 입력단이 상기 제2 노드와 이전 데이터 레벨을 저장하고 있는 상기 제1 출력 노드에 연결되고, 출력단이 상기 제2 출력 노드에 연결되며, 상기 제2 노드 레벨 및 상기 이전 데이터 레벨을 부정논리곱하기 위한 제2 부정논리곱 수단An input terminal is connected to the first output node storing the second node and a previous data level, an output terminal is connected to the second output node, and is configured to perform negative logical multiplication of the second node level and the previous data level. 2 negative logical means 을 포함하는 반도체 메모리 소자에서 고속으로 동작하는 파이프라인 구조의 데이터 저장 장치.Pipeline data storage device that operates at a high speed in the semiconductor memory device comprising a.
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