TW425574B - A semiconductor memory device having a plurality of memory blocks - Google Patents

Description

425574 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（I ) 發明背景 發明之領域 本發明係一種具有複數個記憶體區塊之半導體記憶體 .裝置’該半導體記憶體裝置於一個字元線之主動操作期間 藉由減少充電時間而達成高速操作。更特別是，本發明係 關於一種當起動一個先前起動之方塊的同時預充電其他方 塊之半導體記憶體裝置，因而防止預充電時間之浪費。 先前技藝之描述 * 一般而言，一個半導體記憶體裝置係爲一個具有一個 正方形矩陣結構之邏輯元件，其並於其內儲存一個電氣數 位訊號’且其具有用以指定每一個儲存位置之位址。這些 位址係分別被稱爲一個列位址及一個行位址。 該具有一個正方形之二維矩陣結構之記憶體單元包括 一個字元線及一個指定字元線之資料輸出於其上之位元線 。於此’一個指定該字元線之位址稱爲列位址，而一個指 定該位元線之位址稱爲行位址。 在下文中，一個用於在一個動態隨機存取記憶體之中 輸入/輸出資料之一個對應位址之方法將被敘述。 首先’假如一個訊號/RAS(亦即/列位址選通） 係起動爲一個低値，且同時施加一個列位址，一個在二維 正方形記憶體結構中之字元線被起動，因而起動複數個連 接至該字元線之單元。一旦連接至該字元線之單元的分電 氣訊號被起動，該訊號爲一個感測放大器之操作所放大， 本紙張尺度適用中國國家ϋ ( CNS ) A4規格（210xf97公釐） I j-------味------訂------>- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 2557 4· Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（〆） 然後被輸出。 之後，假如該感測放大器之操作完成了，一個單元被 施加之行位址訊號的操作所選擇出，以反應於一個訊號/ C A S (即/行位址選通）之起動，且該被選擇出之單元 的資料被輸出至外部。 然而，該記憶體單元具有一個區塊結構，於其中，複 數個包含於相同區塊內而爲一個位址所指定之單元係被相 同的感測放大器所控制，且不管是資料輸入/輸出操作， 其皆同時操作。一個用於指定一個區塊化之單元區塊的位 址係稱爲一個區塊位址，且此區塊位址係從列位址之中選 出。 因此，假如在具有上述區塊結構之記憶體單元之中的 一個字元線被起動，則一個行被指定，且達成一個資料輸 出操作，該選擇出之列位址變成預先充電的，且返回一個 非主動狀態。此時，由一個命令指定一預充電狀態至該預 充電狀態完成所需之時間係於一個產品明細書上稱爲tR P 時間。. 然而，因爲傳統技藝係安排最高位元（M S B )作爲 指定該區塊位址，所以在記憶_連接期間該區塊位址幾 乎不改變。爲了在起動一個字元^之後起動其他包含於相 同區塊內之字元線，該tR Ρ時間必須經過。亦即是，因爲 習知技藝具有下列之操作方法，（亦即，一個連續的字元 線起動- >讀或寫之操作- >一個於預充電時間期間之等 待狀態一 >下一個字元線起動一 >讀或寫之操作->一個 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί -* Γ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS Μ4規格（210X2办公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 5 7 4 五、發明説明（冷） 於預充電時間期間之等待狀態’·_*)，在一個記憶體 連接期間之間隔，不必要的等待時間係需要的，因而妨礙 一個高速之操作。 第1圖係圖解傳統動態隨機存取記憶體（D R A Μ) 之操作的時序圖。第1圖顯示：在其他字元線起動前，及 在實施一個包含於相同區塊內之字元線起動的讀出操作之 後，用於預充電一個先前字元線之時間係必零的。因此， 從一個命令指定一個預充電狀態至該預充電狀態完成所需 要的tR Ρ時間，於傳統動態隨機存取記憶體中係絕對必要 的。 在一個同步動態隨機存取記憶體具有一個庫結構之情 況下，假如其他庫係交替地被起動且一個乒乓操作被實施 ，則前述關於tR P時間之浪費的問題能夠被解決。但是， 在一個晶片組不提供如此之庫結構或一般動態隨機存取記 憶體（亦即，標準的動態隨機存取記憶體）之乒乓操作的 情況下，整個系統之高速操作係由於tR P時間而受到妨礙 發明槪要 因此，本發明係指一個具有複數個記憶體區塊之半導 體記憶體裝置，該半導體記憶體裝置實質上排除一個或多 個由於相關習知技藝之限制及缺點之問題。 本發明之一個目的係提供一個半導體記憶體裝置，該 裝置當起動一個先前被起動方塊之同時預充電其他方塊， •尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X2^7公釐） II.-----,--f-------訂------气 y (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 42557 4 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（W) 移除用於預充電操作及被非必要的浪費所需之時間，且達 成高速操作。爲了達成上述目的，於一個具有複數個記憶 體區塊之半導體記憶體裝置之中，該記憶體區塊之操作係 爲一個區塊位址訊號所控制，每一個記憶體區塊包括之一 個第一儲存裝置，其用以接收一個第一區塊位址訊號並儲 存該訊號；一個第二儲存裝置，其用以接收由該第一儲存 裝置所產生之該第一區塊位址訊號，假如一個第二區塊位 址訊號被輸入時則儲存該第一區塊位址訊號；一個比較裝 置，其接收儲存於該第一儲存裝置內之該第二區塊位址訊 號及儲存於該第二儲存裝置內之該第一區塊位址訊號，比 較該第二區塊位址訊號及該第一區塊位址訊號，且決定是 否該第二區塊位址訊號係與第一區塊位址訊號相同；及一 個區塊起動裝置，當該第一區塊位址訊號與該第二區塊位 址訊號相同時，該區塊起動裝置預充電該記憶體區塊，旦 當該第一區塊位址訊號與該第二區塊位址訊號不相同時， 該區塊起動記憶體區塊。 該第一儲存裝置及該第二儲存裝置係爲一個列位址選. 通（RA S)訊號所致能。 本發明之其他特色及優點將會在下列敘述之中說明。 且由下列說明會更明白，或者可由本發明之實施而學得。 本發明之目的及其他優點藉由特別寫於說明書中之結構及 其申請專利範圍及附圖而瞭解而達成。 應瞭解的是，上述一般敘述及下列詳細說明係例示性 的及解釋性的，且意欲提供本發明進一步的說明。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210xS7公釐) I----------f------訂------Aty (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 425574 五、發明説明（f：) 圖式簡單說明 (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 本發明之進一步目的及其他優點’由下列敘述及後附 圖式會變得明白，其中： 第1圖係一個傳統動態隨機存取記憶體之操作的時序 圖； 第2圖係一個說明根據本發明之記憶體區塊選擇電路 之電路圖；及 第3圖係一個說明根據本發明示於第2圖之電路操作 的時序圖。 發明詳細說明 ~ 現在，本發明之—個較佳實施例將參照後附圖式而予 以詳細說明。 第2圖係一個說明根據本發明之記憶體區塊選擇電路 的電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如示於第2圖，該記憶體區塊選擇電路包括：第一及 第二移位暫存器1〇及1 1 ’其接收—個區塊位址訊號Β LOCK ADDRESS，且假如一個列位址選通（R A S ).訊號被致能時’則儲存該區塊位址訊號；第三移位 暫存器1 2，當下一個區塊位址訊號BL〇CK ADD R E S S在一預先決定時間之後而輸入時’該第三移位暫 存器12將儲存於該第一移位暫存器1〇中之先前的區塊 位址訊號移位；一個比較部2 0，其包含一個反及閘N A N D 1，其接收一個儲存在該第二移位暫存器1 1中之現 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X2^7公釐} A7 4255 7 4 五、發明説明（t ) 在區塊位址訊號BLOCK ADDRESS2,及一個 由該第一移位暫存器10移位而儲存於該第三移位暫存器 1 2中之先前區塊位址訊號B LOCK ADDRESS 1，比較現在區塊位址訊號BLOCK ADDRESS 2及先前區塊位址訊號BL0CK ADDRESS1， 並決定是否現在區塊位址訊號BLOCK ADDRES S 2係與先前區塊位址訊號BLOCK ADDRESS 1相同，且產生不同的訊號：及一個區塊起動部3 0，其 根據該比較部2 0之一個輸出訊號，選擇性地延遲現在區 塊之起動，且決定該現在區塊之起動，及先前區塊預充電 時序之相同處。 該區塊起動部3 0包括：一個移位暫存器1 3，其係 爲一個該比較部2 0之輸出訊號所控制，其選擇性地接收 一個區塊起動訊號B LOCK ACTIV E作爲一個輸 入’且儲存該區塊起動訊號B LOCK ACTIVE ； 一個反向器鏈1 4，其用以於一預先決定的期間延遲該區 塊起動訊號B LOCK ACTIVE;及一個反或閘N. 〇 R 1，其接收一個儲存於該移位暫存器1 3中之訊號及 被該反向器鏈1 4所延遲之訊號，對該些訊號實施邏輯操 作，且選擇性地致能該區塊起動訊號B L 0 C K ACT I V E。 該移位暫存器1 〇至1 3包括：一個傳輸閘，其係藉 由一個訊號R 〇W A C T I V E，選擇性地傳送一個區 塊位址訊號BLOCK ADDRESS;及一個閂鎖電 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS > A4規格（210Χ^7公嫠5 " (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 il. 2 5 5 7 4 Α7 Β7 五、發明説明（γ .) 路，其具有二個反向器，該二個反向器之閂鎖該傳輸閘之 輸出訊號的輸入及輸出端係互相連接。 本發明之操作，現在將於下文說明。 首先，一個先前起動方塊之一個區塊位址訊號被儲存 。至於儲存於該第一及第二移位暫存器10及11中之該 區塊位址訊號B LOCK ADDRESS1，假如另一 個區塊位址訊號B LOCK ADDRESS2被輸入’ 則儲存於該第一移位暫存器10中之該先前區塊位址訊號 BLOCK ADDRESS1，係被移位至該第三移位 暫存器1 2，且儲存於第三移位暫存器1 2之中，且一個 現在輸入區塊位址訊號BLOCK ADDRESS2係 儲存於該第一及第二移位暫存器1 ·0及1 1之中。 藉由前述方法，假如該比較部2 0判定儲存於第三移’ 位暫存器1 2中之該先前區塊位址訊號B L 0 C K A D D R E S S 1係與儲存於該第二移位暫存1 1中之現在區_· 塊位址訊號B LOCK ADDRESS2相同，亦即是 ，假如判定該相同的區塊再次被起動，則該反及閘N A N . D 1之輸出變成一個低的訊號，該包含區塊起動部3 0之 該移位暫存器1 3之傳輸閘係關閉的，這是因爲該區塊起 -動訊號必須被延遲以確保一個預充電時間，一個時間延遲 係藉由該反向器鏈1 4而獲得，且然後一個區塊起動訊號 BLOCKACTIV E被產生。 然而，假如該兩個區塊位址訊號B L 0 C K ADD RESS1及BLOCK ADDRESS2係彼此不相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X&7公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) " 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 667 ^ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（名） 同，亦即是，假如先前區塊以外的區塊被起動’一個現在 區塊的起動及該先前起動區塊之預充電係同時的。因此’ 關於示於第1圖的該tR P時間浪費之傳統問題可以被解決 ，且一個高速操作可以被達成。 於此時，一個通知·該先前區塊之預充電訊號與該現在 區塊之起動訊號同時產生。假如有需要，一個每個區塊之 控制係可能的。 第3圖係一個說明根據本發明高速動態隨機存$記憶 體之操作的時序圖" 如示於第3圖，假如兩個彼此不相同的區塊位址訊號 被輸入，則預充電先前區塊之操作及起動現在區塊之操作 係同時於第4時鐘脈衝時實施。換言之，先前技藝之整個 操作時間係對應於示於第1圖之6個時鐘脈衝，而本發明 之整個操作時間係對應於示於第3圖之4個時鐘脈衝。總 而言之，本發明整個操作時間與先前技藝相比係減少2個 時鐘脈衝。 如上所述，根據本發明之高速動態隨機存取.記憶體’ —個先前區域之預充電操作及一個現在區塊之起動操作係 同時實施，使得整個系統之操作速度變成高速的。 此外，此種高速操作在該傳統動態隨機存取記憶文件 或者是一個未提供乒乓操作之晶片組裝置之中係更爲出眾 的。 應瞭解的是，在不偏離本發明之範疇及精神之下’許 多其他修改對於熟悉本項技藝人士而言係明顯的且易於實 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) " ^β r 4'、 % 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X 297公釐) ^42557 4 A7 B7 五、發明説明（y ) 施。因此，申請人意欲使後附申請專利範圍之範疇並不受 限於說明書內之描述，而是申請專利範圍被解釋成包含所 有存在於本發明中之創新特色，包括所有被熟悉本案相關 技藝人士視爲本發明之均等物的特色。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐）

Claims (1)

1. ABCD 42567 A 六、申請專利範圍 1 .—I I ---- —J m n - - - - - - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) vi、一種具有複數個記憶體區塊之半導體記憶體裝置 ，該記憶體區塊之操作係爲一個區塊位址訊號所控制，每 一個記憶體區塊包含： 一個第一儲存裝置，其用以接收一個第一區塊位址訊 號並儲存該第一區塊位址訊號； 一個第二儲存裝置，其用以接收由該第一儲存裝置所 產生之第一區塊位址訊號且儲存該第一區塊位址訊號，假 如一個第二區塊位址訊號被輸入的話； 一個比較裝置，其用以接收儲存於第一儲存裝置中之 該第二區塊位址訊號及儲存於該第二儲存裝置中之該第一 區塊位址訊號，比較該第二區塊位址訊號及該第一區塊位 址訊號，並判定是否該第二區塊位址訊號與該第一區塊位 址訊號係相同的；及 一個區塊起動裝置，當該第一區塊位址訊號係與該第 二區塊位址訊號相同時，該區塊起動裝置預充電該記憶體 區塊，且當該第一區塊位址訊號與該第二區塊位址訊號不 相同時，則起動該記憶體區塊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2、如申請專利範圍第1項所述之具有複數個記憶體 區塊之半導體記憶體裝置，其中，該第一儲存裝置及該第 二儲存裝置係爲一個列位址選通訊號所致能。 1 ^^張尺度適用中國國家梯準（匚肥）六4规格（210乂297公釐）