KR20100107975A - Data transmission circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 DDR 모드에서 글로벌 입출력 라인 간에 불필요한 커플링 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 데이터 전달회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적인 반도체 메모리 장치는 휘발성 메모리인 RAM(Random Access Memory)과 비휘발성 메모리인 ROM(Read only Memory)으로 구분되고, RAM은 데이터 저장 후 리프레쉬가 필요한 DRAM(Dynamic RAM)과 리프레쉬(Refresh)가 필요없는 SRAM(Static RAM)으로 구분된다. 또한, DRAM은 동작모드에 따라 DDR SDRAM(Double Data Rate Synchronous DRAM)과 SDR SDRAM(Single Data Rate Synchronous DRAM)으로 구분된다.A typical semiconductor memory device is divided into random access memory (RAM), which is a volatile memory, and read only memory (ROM), a nonvolatile memory, and a RAM, which requires a refresh after storing data, does not require a refresh (DRAM) or refresh. It is divided into SRAM (Static RAM). In addition, DRAMs are classified into DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous DRAM) and SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous DRAM).
SDR SDRAM은 시스템 클럭의 라이징 에지(Rising Edge)에 동기시켜 데이터를 입출력함으로써, 한 클럭당 하나의 데이터를 전송하는 SDR 모드로 동작한다. 또한, DDR SDRAM은 시스템 클럭의 라이징 에지(Rising Edge) 및 폴링 에지(Falling Edge) 에 동기시켜 데이터를 입출력함으로써, 한 클럭당 두개의 데이터를 전송하는 DDR 모드로 동작한다. 최근에는 SDR 모드 또는 DDR 모드로 선택적으로 동작하는 반도체 메모리 장치도 개발되었는데, 콤보디램(Combo DRAM)이 바로 그것이다.The SDR SDRAM operates in the SDR mode in which one data is transmitted per clock by inputting and outputting data in synchronization with a rising edge of the system clock. In addition, the DDR SDRAM operates in the DDR mode in which two data are transferred per clock by inputting and outputting data in synchronization with the rising edge and the falling edge of the system clock. Recently, semiconductor memory devices that selectively operate in the SDR mode or the DDR mode have been developed, which is a combo DRAM.
도 1은 종래기술에 따른 콤보디램에서 사용되는 데이터 전달회로의 구성을 도시한 것이다.Figure 1 shows the configuration of a data transfer circuit used in the combo DRAM according to the prior art.
도 1에 도시된 데이터 전달회로(1)는 제1 내지 제3 라인제어신호(CTRL<1:3>)에 응답하여 제1 글로벌 입출력 라인(GIO_OD), 제2 글로벌 입출력 라인(GIO_EV) 및 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 제1 출력라인(GIO_OD_OUT), 제2 출력라인(GIO_EV_OUT) 및 제3 출력라인(GWIO_OUT)으로 전달한다. 여기서, 제1 및 제2 라인제어신호(CTRL<1:2>)는 DDR 모드에서 리드 또는 라이트 동작이 수행되는 경우 인에이블되고, SDR 모드에서는 리드 동작이 수행되는 경우 인에이블되는 신호이다. 또한, 제3 라인제어신호(CTRL<3>)는 SDR 모드에서 라이트 동작이 수행되는 경우 인에이블되는 신호이다.The
이와 같이 구성된 데이터 전달회로(1)는 SDR 모드에서 리드 동작이 수행되는 경우 제1 및 제2 라인제어신호(CTRL<1:2>)가 인에이블되어 제1 글로벌 입출력 라인(GIO_OD)의 신호를 제1 출력라인(GIO_OD_OUT)으로 전달하고, 제2 글로벌 입출력 라인(GIO_EV)의 신호를 제2 출력라인(GIO_EV_OUT)으로 전달한다. 또한, 데이터 전달회로(1)는 SDR 모드에서 라이트 동작이 수행되는 경우 제3 라인제어신호(CTRL<3>)가 인에이블되어 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 제3 출력라인(GWIO_OUT)으로 전달한다.When the read operation is performed in the SDR mode, the
한편, DDR 모드에서는 리드 또는 라이트 동작에 관계없이 제1 및 제2 라인제어신호(CTRL<1:2>)가 인에이블되고, 제3 라인제어신호(CTRL<3>)는 디스에이블된다. 따라서, 데이터 전달회로(1)는 제1 글로벌 입출력 라인(GIO_OD)의 신호를 제1 출력라인(GIO_OD_OUT)으로 전달하고, 제2 글로벌 입출력 라인(GIO_EV)의 신호를 제2 출력라인(GIO_EV_OUT)으로 전달한다. 이때, 제3 출력라인(GWIO_OUT)은 디스에이블된 제3 라인제어신호(CTRL<3>)에 의해 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호가 전달되지 않아 플로팅(floating)된다.Meanwhile, in the DDR mode, the first and second line control signals CTRL <1: 2> are enabled and the third line control signal CTRL <3> is disabled regardless of the read or write operation. Therefore, the
그런데, DDR 모드에서 플로팅된 제3 출력라인(GWIO_OUT)의 신호가 토글링하는 경우 제3 출력라인(GWIO_OUT)과 인접한 제1 출력라인(GIO_OD_OUT) 및 제2 출력라인(GIO_EV_OUT) 간에 커플링 현상을 유발하여 오동작을 일으키는 문제가 있었다.However, when the signal of the third output line GWIO_OUT floated in the DDR mode is toggled, a coupling phenomenon is generated between the third output line GWIO_OUT and the first output line GIO_OD_OUT and the second output line GIO_EV_OUT. There was a problem causing the malfunction.
본 발명은 DDR 모드에서 사용되지 않는 글로벌 입출력 라인을 소정 레벨로 설정함으로써, 글로벌 입출력 라인 간에 불필요한 커플링 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 한 데이터 전달회로를 개시한다.The present invention discloses a data transfer circuit for preventing unnecessary coupling from occurring between global input / output lines by setting a global input / output line not used in the DDR mode to a predetermined level.
이를 위해 본 발명은 DDR 모드에서 글로벌 입출력 라인을 소정 레벨로 설정하는 레벨 설정부; 상기 DDR 모드에서 제어신호를 생성하는 제어신호 생성부; 및 상기 제어신호에 응답하여 상기 글로벌 입출력 라인의 신호를 출력라인으로 전달하는 전달부를 포함하는 데이터 전달회로를 제공한다.To this end, the present invention is a level setting unit for setting a global input and output line to a predetermined level in DDR mode; A control signal generator for generating a control signal in the DDR mode; And a transfer unit configured to transfer a signal of the global input / output line to an output line in response to the control signal.
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 embodiments are only for illustrating the present invention, and the scope of rights of the present invention is not limited by these embodiments.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전달회로의 구성을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 포함된 레벨 설정부의 구성을 도시한 블럭도이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a data transfer circuit according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a level setting unit included in FIG. 2.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 데이터 전달회로는 레벨 설정부(2), 제어신호 생성부(3) 및 전달부(4)로 구성되고, 레벨 설정부(2)는 데이터 입력부(20) 및 구동부(22)로 구성된다.As shown in Figs. 2 and 3, the data transfer circuit according to the present embodiment includes a
데이터 입력부(20)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 래치부(200) 및 데이터 구동부(201)로 구성된다. 데이터 래치부(200)는 데이터 스트로브신 호(DATA_STROBE)에 응답하여 데이터신호(DIN, DINB)를 래치한다. 데이터 구동부(201)는 데이터 래치부(200)의 출력신호, 즉 데이터신호(DIN, DINB)를 입력받아 DDR 모드신호(DDR)에 응답하여 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)을 구동한다. 여기서, DDR 모드신호(DDR)는 DDR 모드에서 하이레벨로 인에이블되고, SDR 모드에서는 로우레벨로 디스에이블되는 신호이다. 또한, 데이터 스트로브신호(DATA_STROBE)는 데이터신호(DIN, DINB)를 데이터 래치부(200)로 전달하기 위해 하이레벨로 인에이블되는 신호이다. 이와 같은 구성의 데이터 입력부(20)는 DDR 모드에서 데이터 구동부(201)가 디스에이블되므로, 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)으로 데이터신호(DIN, DINB)가 전달되지 않는다.As shown in FIG. 4, the
구동부(22)는 DDR 모드에서 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 기설정된 레벨(접지전압(VSS) 또는 전원전압(VDD))로 설정한다. 제1 실시예에 따른 구동부(22)는 도 5를 참고하면, 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)과 접지전압(VSS) 사이에 연결되어, DDR 모드신호(DDR)에 응답하여 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)을 풀다운구동하는 NMOS 트랜지스터(N20)로 구성된다. 한편, 제2 실시예에 따른 구동부(22)는 도 6을 참고하면, 전원전압(VDD)과 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO) 사이에 연결되어, DDR 모드신호(DDR)에 응답하여 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)을 풀업구동하는 인버터(IV20) 및 PMOS 트랜지스터(P20)로 구성된다.The
제어신호 생성부(3)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 셋신호 생성부(30) 및 SR 래치(32)로 구성된다. 셋신호 생성부(30)는 SDR 모드신호(SDR) 및 라이트 인에이블신호(WTEN), 제1 및 제2 액티브신호(CASP8<0:1>)를 입력받아 셋신호(/S)를 생성한 다. 여기서, 제1 및 제2 액티브신호(CASP8<0:1>)는 뱅크정보 및 버스트랭쓰(burst length)에 관한 정보를 갖는 신호로, 제1 및 제2 액티브신호(CASP8<0:1>)는 각각 제1 및 제2 뱅크의 라이트 동작이 수행될 때 하이레벨로 인에이블되는 신호이다. 이와 같은 구성의 셋신호 생성부(30)는 SDR 모드에서 제1 뱅크 또는 제2 뱅크가 인에이블되어 라이트 동작이 수행되는 구간동안 로우레벨로 인에이블되는 셋신호(/S)를 생성한다. SR 래치(32)는 셋신호(/S), SDR 모드신호(SDR) 및 리셋신호(/R)를 입력받아 제어신호(GWIO_CTRL)를 생성한다. 이와 같은 구성의 SR 래치(32)는 SDR 모드에서 라이트 동작이 수행되는 경우 또는 DDR 모드인 경우 하이레벨로 인에이블되는 제어신호(GWIO_CTRL)를 생성한다. 여기서, 제어신호(GWIO_CTRL)는 SDR 모드에서 라이트 동작이 수행되는 경우 또는 DDR 모드인 경우 하이레벨로 인에이블되는 신호이다.The
전달부(4)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 라인제어신호(CTRL<1>)에 응답하여 제1 글로벌 입출력 라인(GIO_OD)의 신호를 제1 출력라인(GIO_OD_OUT)으로 전달하는 제1 전달게이트(T40)가 포함되는 제1 전달부(40)와, 제어신호(GWIO_CTRL)에 응답하여 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 제3 출력라인(GWIO_OUT)으로 전달하는 제2 전달게이트(T41)가 포함되는 제2 전달부(42)와, 제2 라인제어신호(CTRL<2>)에 응답하여 제2 글로벌 입출력 라인(GIO_EV)의 신호를 제2 출력라인(GIO_EV_OUT)으로 전달하는 제3 전달게이트(T42)가 포함된 제3 전달부(44)로 구성된다. 여기서, 제1 및 제2 라인제어신호(CTRL<1:2>)는 DDR 모드에서 리드 또는 라이트 동작이 수행되는 경우 또는 SDR 모드에서 리드 동작이 수행되는 경우 하이 레벨로 인에이블되는 신호이다. 여기서, 제3 출력라인(GWIO_OUT)은 커플링 현상을 방지하기 위해 제1 출력라인(GIO_OD_OUT)과 제2 출력라인(GIO_EV_OUT) 사이에 위치하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성의 전달부(4)는 DDR 모드에서 제어신호(GWIO_CTRL)에 응답하여 접지전압(VSS) 또는 전원전압(VDD)으로 설정된 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 제3 출력라인(GWIO_OUT)으로 전달한다.As illustrated in FIG. 8, the
이와 같이 구성된 데이터 전달회로의 동작을 설명하되, DDR 모드인 경우에 대하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the data transfer circuit configured as described above will be described, but the case of the DDR mode will be described below.
우선, 레벨 설정부(2)는 DDR 모드에서 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 기설정된 레벨로 설정한다. DDR 모드에서 데이터 구동부(201)가 디스에이블되므로, 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)으로 데이터신호(DIN, DINB)가 전달되지 않는다. 따라서, 구동부(22)는 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 접지전압(VSS) 또는 전원전압(VDD)로 설정한다. 구체적으로, 도 5에 도시된 구동부(22)의 NMOS 트랜지스터(N20)가 턴온되는 경우에는 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호가 접지전압(VSS)으로 구동되고, 도 6에 도시된 구동부(22)의 PMOS 트랜지스터(P20)가 턴온되는 경우에는 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호가 전원전압(VDD)으로 구동된다.First, the
다음으로, 제어신호 생성부(3)는 DDR 모드에서 로우레벨로 인에이블되는 SDR 모드신호(SDR)에 응답하여 하이레벨로 인에이블되는 제어신호(GWIO_CTRL)를 생성한다.Next, the
다음으로, 전달부(4)는 DDR 모드에서 하이벨로 인에이블되는 제어신 호(GWIO_CTRL)에 응답하여 접지전압(VSS) 또는 전원전압(VDD)으로 설정된 제3 글로벌 입출력 라인(GWIO)의 신호를 제3 출력라인(GWIO_OUT)으로 전달한다.Next, the
이상을 정리하면 본 실시예에 따른 데이터 전달회로는 종래에 DDR 모드에서 사용되지 않는 제3 출력라인(GWIO_OUT)의 신호를 접지전압(VSS) 또는 전원전압(VDD)으로 설정함으로써, 제3 출력라인(GWIO_OUT)과 인접한 제1 출력라인(GIO_OD_OUT) 및 제2 출력라인(GIO_EV_OUT)간에 커플링 현상을 방지할 수 있다.In summary, the data transfer circuit according to the present exemplary embodiment sets the signal of the third output line GWIO_OUT, which is not used in the DDR mode, to the ground voltage VSS or the power supply voltage VDD. Coupling may be prevented between the GWIO_OUT and the first output line GIO_OD_OUT and the second output line GIO_EV_OUT adjacent to each other.
도 1은 종래기술에 따른 콤보디램에서 사용되는 데이터 전달회로의 구성을 도시한 것이다.Figure 1 shows the configuration of a data transfer circuit used in the combo DRAM according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 전달회로의 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a data transfer circuit according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 데이터 전달회로에 포함된 레벨 설정부의 구성을 도시한 블럭도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a level setting unit included in the data transfer circuit shown in FIG. 2.
도 4는 도 3에 도시된 레벨 설정부에 포함된 데이터 입력부의 구성을 도시한 회로도이다.FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a configuration of a data input unit included in the level setting unit illustrated in FIG. 3.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 도 4의 구동부의 회로도이다.5 is a circuit diagram of the driving unit of FIG. 4 according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 구동부의 회로도이다.6 is a circuit diagram of the driving unit of FIG. 4 according to another embodiment of the present invention.
도 7은 도 2에 도시된 데이터 전달회로에 포함된 제어신호 생성부의 구성을 도시한 회로도이다.FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration of a control signal generator included in the data transfer circuit shown in FIG. 2.
도 8은 도 2에 도시된 데이터 전달회로에 포함된 전달부의 회로도이다.FIG. 8 is a circuit diagram of a transfer unit included in the data transfer circuit shown in FIG. 2.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
2: 레벨 설정부 20: 데이터 입력부2: level setting section 20: data input section
200: 데이터 래치부 201: 데이터 구동부200: data latch unit 201: data driver
22: 구동부 3: 제어신호 생성부22: drive unit 3: control signal generation unit
30: 셋신호 생성부 32: SR 래치30: set signal generation unit 32: SR latch
4: 전달부 40: 제1 전달부4: transfer unit 40: first transfer unit
42: 제2 전달부 44: 제3 전달부42: second delivery unit 44: third delivery unit
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