JP6042999B2 - 低電力スタティックランダムアクセスメモリ - Google Patents
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Description
本発明は、米国政府の支援を受けた。米国政府は、本発明に対する所定の権利を有する。
本発明の態様は、低電力スタティックランダムアクセスメモリに関する。
スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)は、デジタルコンピュータ及び他のアプリケーションとともに用いるためのメモリを提供するためにデジタルシステムで広く用いられている。SRAMは、他の何らかのタイプの記憶装置よりも高速かつ使いやすいという利点を有する。さらに、MOS技術を用いるSRAMは、低い待機電力を示し、格納した情報を維持するためのリフレッシュサイクルを必要としない。
Claims (9)
- スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)セルのビット線ドライバであって、
第1の電圧を供給する第1の電源と、
前記第1の電圧よりも低い第2の電圧を供給する第2の電源と、
前記SRAMセルに対する書込みを行うときにビット線及び反転ビット線を駆動するように構成された書込み回路と、
前記SRAMセルの内容の読出しを行う前に前記ビット線及び前記反転ビット線をプリチャージするように構成されたプリチャージ回路と、
を備え、
前記ビット線ドライバは、前記ビット線ドライバが前記ビット線又は前記反転ビット線をハイ状態にするときに前記第1の電圧よりも一つのトランジスタのしきい値電圧だけ低い電圧を前記ビット線又は前記反転ビット線に供給するように構成され、
前記書込み回路は、前記書込み回路が前記ビット線をハイ状態にするときに前記第1の電圧よりも一つのトランジスタのしきい値電圧だけ低い電圧を前記ビット線に供給するように構成され、
前記書込み回路は、前記書込み回路が前記反転ビット線をハイ状態にするときに前記第1の電圧よりも一つのトランジスタのしきい値電圧だけ低い電圧を前記反転ビット線に供給するように構成され、
前記書込み回路は、
一対のプルアップ回路と、
各々が前記一対のプルアップ回路の反対の側のプルアップ回路のゲートに交差結合したゲートを有する一対のプルダウン回路と、
各々が前記プルアップ回路の対応するものと前記一対のプルダウン回路の同一の側のプルダウン回路との間に介在した一対のアクセス回路と、
を備え、
前記書込み回路は、データ信号及び書込み信号に従って前記ビット線及び前記反転ビット線を選択的にプルアップ又はプルダウンするように構成され、
前記一対のプルアップ回路は、
前記第1の電源と前記ビット線との間に結合した第1のトランジスタと、
前記第1の電源と前記反転ビット線との間に結合した第2のトランジスタと、
を備え、
前記一対のプルダウン回路は、
前記第2の電源と前記ビット線との間に結合した第3のトランジスタと、
前記第2の電源と前記反転ビット線との間に結合した第4のトランジスタと、
を備え、
前記一対のアクセス回路は、
前記第1のトランジスタと前記ビット線との間に介在した第5のトランジスタと、
前記第2のトランジスタと前記反転ビット線との間に介在した第6のトランジスタと、
前記第3のトランジスタと前記ビット線との間に介在した第7のトランジスタと、
前記第4のトランジスタと前記反転ビット線との間に介在した第8のトランジスタと、
を備え、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、前記第3のトランジスタ、前記第4のトランジスタ、前記第7のトランジスタ及び前記第8のトランジスタは、n型トランジスタであり、
前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタは、p型トランジスタであるビット線ドライバ。 - 前記第1のトランジスタ及び前記第4のトランジスタは、共にオン及びオフになるように構成され、
前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは、共にオン及びオフになるように構成され、
前記第5のトランジスタ、前記第6のトランジスタ、前記第7のトランジスタ及び前記第8のトランジスタは、共にオン及びオフになるように構成される請求項1に記載のビット線ドライバ。 - 前記第1のトランジスタ及び前記第4のトランジスタは、前記データ信号に従ってオン及びオフになるように構成され、
前記第2のトランジスタ及び前記第3のトランジスタは、前記データ信号の反転である反転データ信号に従ってオン及びオフになるように構成され、
前記第5のトランジスタ、前記第6のトランジスタ、前記第7のトランジスタ及び前記第8のトランジスタは、前記書込み信号に従ってオン及びオフになるように構成される請求項2に記載のビット線ドライバ。 - 前記第1のトランジスタ及び前記第3のトランジスタの少なくとも一方及び前記第2のトランジスタ及び前記第4のトランジスタの少なくとも一方は、前記SRAMセルの行アクセストランジスタと同一の型のトランジスタである請求項1に記載のビット線ドライバ。
- 前記プリチャージ回路は、前記プリチャージ回路が前記ビット線を前記ハイ状態にするときに前記第1の電圧よりも一つのトランジスタのしきい値だけ低い電圧を前記ビット線に供給するように構成され、
前記プリチャージ回路は、前記プリチャージ回路が前記反転ビット線を前記ハイ状態にするときに前記第1の電圧よりも一つのトランジスタのしきい値だけ低い電圧を前記反転ビット線に供給するように構成される請求項1に記載のビット線ドライバ。 - 前記プリチャージ回路は、
プリチャージ信号に従って、前記ビット線を、前記第1の電圧よりも一つのトランジスタのしきい値だけ低い電圧にプルアップするように構成された第1のプルアップ回路と、
前記プリチャージ信号に従って、前記反転ビット線を、前記第1の電圧よりも一つのトランジスタのしきい値だけ低い電圧にプルアップするように構成された第2のプルアップ回路と、
反転プリチャージ信号に従って前記ビット線の電圧と前記反転ビット線とのバランスをとるバランス回路と、
を備える請求項5に記載のビット線ドライバ。 - 前記第1のプルアップ回路は、前記第1の電源と前記ビット線との間に介在した第1のトランジスタを備え、
前記第2のプルアップ回路は、前記第1の電源と前記反転ビット線との間に介在した第2のトランジスタを備え、
前記バランス回路は、前記ビット線と前記反転ビット線との間に結合した第3のトランジスタを備える請求項6に記載のビット線ドライバ。 - 前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタは、前記SRAMセルの行アクセストランジスタと同一の型のトランジスタである請求項7に記載のビット線ドライバ。
- スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)アレイであって、
行配置された複数のワード線であって、前記ワード線の各々が複数のワード信号のうちの対応するワード信号を供給する複数のワード線と、
列配置された複数のビット線であって、前記ビット線の各々が複数のビット信号のうちの対応するビット信号を供給する複数のビット線と、
前記ビット線と共に列配置された複数の反転ビット線であって、前記反転ビット線の各々が複数の反転ビット信号のうちの対応する反転ビット信号を供給し、前記対応する反転ビット信号は、同一の列において前記ビット線のうちの対応するビット線によって供給される前記ビット信号の反転である複数の反転ビット線と、
第1の電圧を供給する第1の電源と、
前記第1の電圧よりも低い第2の電圧を供給する第2の電源と、
行列配置された複数のSRAMセルであって、前記SRAMセルの各々は、前記ワード線、前記ビット線及び前記反転ビット線の各々の一つに対応する複数のSRAMセルと、
前記ワード線を駆動するように構成されたワード線ドライバと、
前記ビット線及び前記反転ビット線を駆動するように構成されたビット線ドライバと、
を備え、
前記ビット線ドライバは、前記ビット線ドライバが前記ビット線の一つをハイ状態にするときに前記第1の電圧よりも前記ビット線ドライバの一つのトランジスタのしきい値電圧だけ低い電圧を前記ビット線の一つに供給するように構成され、
前記ビット線ドライバは、前記ビット線ドライバが前記反転ビット線の一つをハイ状態にするときに前記第1の電圧よりも前記ビット線ドライバの一つのトランジスタのしきい値電圧だけ低い電圧を前記反転ビット線の一つに供給するように構成され、
前記ビット線ドライバは、複数の書込み回路を備え、前記書込み回路の各々は、前記ビット線のうちの一つのビット線、前記反転ビット線のうちの一つの反転ビット線及び前記SRAMセルの一つの列に対応し、
前記書込み回路の各々は、
一対のプルアップ回路と、
各々が前記一対のプルアップ回路の反対の側のプルアップ回路のゲートに交差結合したゲートを有する一対のプルダウン回路と、
各々が前記プルアップ回路の対応するものと前記一対のプルダウン回路の同一の側のプルダウン回路との間に介在した一対のアクセス回路と、
を備え、
前記書込み回路の各々は、データ信号及び書込み信号に従って前記ビット線及び前記反転ビット線を選択的にプルアップ又はプルダウンするように構成され、
前記一対のプルアップ回路は、
前記第1の電源と前記ビット線との間に結合した第1のトランジスタと、
前記第1の電源と前記反転ビット線との間に結合した第2のトランジスタと、
を備え、
前記一対のプルダウン回路は、
前記第2の電源と前記ビット線との間に結合した第3のトランジスタと、
前記第2の電源と前記反転ビット線との間に結合した第4のトランジスタと、
を備え、
前記一対のアクセス回路は、
前記第1のトランジスタと前記ビット線との間に介在した第5のトランジスタと、
前記第2のトランジスタと前記反転ビット線との間に介在した第6のトランジスタと、
前記第3のトランジスタと前記ビット線との間に介在した第7のトランジスタと、
前記第4のトランジスタと前記反転ビット線との間に介在した第8のトランジスタと、
を備え、
前記第1のトランジスタ、前記第2のトランジスタ、前記第3のトランジスタ、前記第4のトランジスタ、前記第7のトランジスタ及び前記第8のトランジスタは、n型トランジスタであり、
前記第5のトランジスタ及び前記第6のトランジスタは、p型トランジスタであるSRAMアレイ。
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