JPH05250867A - ランダムアクセスメモリ - Google Patents
ランダムアクセスメモリInfo
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- JPH05250867A JPH05250867A JP4339884A JP33988492A JPH05250867A JP H05250867 A JPH05250867 A JP H05250867A JP 4339884 A JP4339884 A JP 4339884A JP 33988492 A JP33988492 A JP 33988492A JP H05250867 A JPH05250867 A JP H05250867A
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- signal
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/22—Read-write [R-W] timing or clocking circuits; Read-write [R-W] control signal generators or management
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/06—Sense amplifiers; Associated circuits, e.g. timing or triggering circuits
Landscapes
- Dram (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
モリアクセス終了後もそれぞれ高電位,低電位に保持さ
れ、センスアンプ30aを活性化状態に保ちメモリセル
からの読出しデータを保持するように構成した高速動作
のMOSメモリ装置を記載している。このメモリ装置は
列選択信号RASと行選択信号CASとに同期して互い
に異なるセルアレイブロックを指定するブロックデコー
ダ50を備えるので行選択信号CAS入力時にはセルア
レイブロック10a〜10dにまたがったページモード
での書込み/読出し動作が可能である。
Description
(RAM)、特にメモリセルアレイがデジット線方向に
配列された複数のブロックから成り、それらブロックの
各々にローデコーダ,カラムデコーダ及びセンスアンプ
を備えた集積回路構成の大容量RAMに関する。
図である図8を参照すると、本例は集積回路で構成され
る4メガビットのダイナミックRAMであり、書込み読
出しを4ビット単位で行う1M×4ビットダイナミック
RAMである。このダイナミックRAMのメモリセルア
レイは後述のとおり互いにずれたタイミングでアクセス
される4個のセルアレイブロック10a,10b,10
cおよび10dから成り、これらセルアレイブロックの
各々は256列×4096行のマトリクス状に配置され
たメモリセルから成る。これらメモリセルはMOSで構
成されており、保持データの経時的揮発の補償のために
定期的なリフレッシュを必要とする。セルアレイブロッ
ク10a,10b,10cおよび10dには、ローデコ
ーダ20a,20b,20cおよび20d,センスアン
プ30a,30b,30cおよび30d並びにカラムデ
コーダ40a,40b,40cおよび40dがそれぞれ
付随して配置されている。以下セルアレイブロック10
aについて説明するが、この説明は他のブロック10
b,10cおよび10dについてもそのまま適合する。
10aの256個の列の一つに対応するワード線を選択
し、センスアンプ30aはこの選択されたワード線によ
って励起される4096個のメモリセルそれぞれを読み
書きする。これら4096個のメモリセルのうち書込み
/読出しのために同時にアクセスされるのは4個のみで
あり、それらセルが属する4本のデジット線の選択をカ
ラムデコーダ40aが行う。
b,10cおよび10dのうちの一つを選択するブロッ
クデコーダ50と、外部からの列選択信号RAS,行選
択信号CAS,書込イネーブル信号WE及びチップイネ
ーブル信号OEの供給を受けて、上述の各回路の制御に
必要な制御信号を生成するコントローラ60が上記セル
ブロック10a,10b,10cおよび10dに共通に
備えられる。
と、このRAMは動作状態に入る。先ず、列選択信号R
ASに同期して外部から供給される8ビットアドレスコ
ードARC0〜7がローデコーダ20a等に、また2ビ
ットアドレスコードARC8〜9がブロックデコーダ5
0にそれぞれ導かれるとともに、ブロックデコーダ50
の出力がローデコーダ20a等およびカラムデコーダ4
0a等に供給される。この結果、例えばメモリセルアレ
イブロック10aのうち1本のワード線が選択される。
から供給される8ビットアドレスコードARC0〜7お
よび2ビットアドレスコードARC8〜9がカラムデコ
ーダ40a等に導かれる。カラムデコーダ40aには既
にブロックデコーダ50の出力が供給されているので、
上例に従えばセルアレイブロック10aの4096本の
デジット線のうちの4本が選択される。
ーブル信号WEで指定され、読出し動作時には上述の選
択されたワード線とデジット線とで特定される4個のメ
モリセルから読出し信号がセンスアンプ30aで増幅さ
れて4ビットのデータI/O0〜3ととして外部に出力
される。また、書込み動作時には外部から供給された4
ビットのデータI/O0〜3が同じ4個のメモリセルに
書き込まれる。一つのワード線についてのアクセスが終
了すると、そのワード線およびそのワード線が属するセ
ルアレイブロック10a対応のセンスアンプ30aが不
活性化され、デジット線上のデータも消滅する。
では、他のセルアレイブロックに読出しのためのアクセ
ス(読出しアクセス)が移った場合に選択されたワード
線が、そのメモリセルアレイへの最後のアクセス時に選
択されたワード線と同一であったとしても、当該デジッ
ト線上のデータは消失しているのでワード線を再び励起
して読出しアクセスを開始しなければならない。それだ
け高速アクセスが阻害されることになる。つまり、従来
のRAMでは、ページモードのような高速アクセスは、
同一セルアレイブロック内での同一ワード線でアクセス
されるデータに限られ、それ以外のセルアレイブロック
に移ることはできないという問題点がある。
AMを提供することにある。
作可能アドレス範囲を拡大できるR読Mを提供すること
にある。
セス終了後も当該アクセス対象のデジット線上のデータ
を保持するデータ保持回路を備える。また、列選択信号
RAS及び行選択信号CASに応答して、互いに異る2
つのブロックを指定できるブロックデコーダを備える。
タ保持回路及びブロックデコーダの他に、上記ブロック
の各々に設けた第1のレジスタを備える。この第1のレ
ジスタは、ブロックデコーダの指示により、当該ブロッ
クにおける最後のアクセス対象となったワード線を特定
するアドレス情報を保持する。このときメモリセルへの
書込みは実行されず、次に同じブロックがアクセスされ
たときに、そのアクセス実行に先立って、上記レジスタ
保持の上記アドレス情報に基づき実行される。ワード線
の電位は従来のRAMと同様にメモリセルアクセス毎に
回帰する。
記のデータ保持回路,ブロックデコーダ及び第2のレジ
スタを備え、ワード線の電位はメモリセルアクセス終了
後も回帰しない構成とする。
通な構成要素には共通の参照番号を付けて示した図1を
参照すると、本実施例は、セルアレイブロック10a,
10b,10cおよび10dに一対一対応で設けたレジ
スタ70a,70b,70cおよび70d並びにセレク
タ80a,80b,80cおよび80dを備える。ま
た、これに伴ってコントローラ61は、後述のとおり、
図8におけるコントローラ60とは異る機能を備える。
アレイブロックコードB0〜1の供給を受け、ローデコ
ーダ20a〜20d,カラムデコーダ40a〜40d及
びレジスタ70a〜70dに出力を供給する。セルアレ
イブロックコードB0〜1は、列選択信号RASおよび
行選択信号CASに同期してそれぞれ異なった値をとる
ことができ、この結果により、セルアレイブロック10
a〜10dにわたるページモードでの後述の連続動作が
できる。レジスタ70a〜70dのうちブロックデコー
ダ50により指示されたレジスタは、ワード線の指定に
必要な列選択信号RASに同期した8ビットアドレスコ
ードARC0〜7を保持する。このアドレスコードAR
C0〜7の保持は、アクセスが他のセルアレイブロック
に移っても失われることはないので、これらレジスタ7
0a〜70dはセルアレイブロック10a〜10dにお
ける最後のアクセスのアドレスコードARC0〜7をそ
れぞれ記憶することになる。
80dは列選択信号RASに同期したアドレスコードA
RC0〜7の供給を受けてローデコーダ20a〜20d
に導く。一方、後述のリストア信号RSTRが外部から
コントローラ61に入力されると、これらセレクタ80
a〜80dはスイッチ信号SWに応答してレジスタ70
a〜70dの保持内容をローデコーダ20a〜20dに
それぞれ導く。
スアンプ30a及びカラムデコーダ40aの回路構成を
1つのデジット線対について示す(実際には、セルアレ
イブロック10aは4096個のデジット線対を有する
がそのうちの1対だけを図示してある)。入出力信号線
I/O及びI/O(バー)は、外部入出力インタフェー
スにより4組のみであり、各組には、カラムデコーダ4
0aについて図示された1対のN型MOSトランジスタ
41及び42による1,024個のスイッチが対応付け
られる。カラム信号YSWは各組の同一位置の4個のス
イッチに共通した入力となる。
図3を参照すると、本回路は、列選択信号RASとリス
トア信号RSTRとから、中間信号SE′,PRC′及
びWDE1を生成するRAS系タイミング発生回路62
と、列選択信号RASとリストア信号RSTR及び中間
信号WDE1からワード線活性化信号WDE,スイッチ
信号SW及び中間信号RAS′を生成するリストア用ワ
ード制御回路63と、セルアレイブロック10a〜10
dにそれぞれ対応して設けられた中間信号SE′,PR
C′及びRAS′に応答してプリチャージ信号PRC及
び中間信号SEを生成するセンスアンプ活性化状態保持
回路64と、セルアレイブロック10a〜10dにそれ
ぞれ対応して設けられ中間信号SEに応答してセンスア
ンプ活性化信号SAP及びSANを生成するセンスアン
プ活性化回路65とから成る。
20a〜20d、スイッチ信号SWはセレクタ80a〜
80d、プリチャージ信号PRCはセルアレイブロック
10a〜10d、センスアンプ活性化信号SAP,SA
Nはセンスアンプ30a〜30dにそれぞれ供給され
る。
ートである図4と図3図示部分のタイミングチャートで
ある図5とを併せ参照しながら本実施例の動作を次に説
明する。
STRが活性化されていない場合について説明する。こ
の場合には、リストア信号RSTRはハイレベルである
ので、図3に示したリストア用ワード制御回路63にお
ける中間信号WDE2はロウレベルを維持する。したが
って、図4及び図5においてワード線波形WOは省略さ
れる。
ロックコードB0〜1及びアドレスコードB0〜1及び
アドレスコードARC0〜7が外部から入力されると、
ブロックデコーダ50はそのブロックコードを解読し
て、その結果によりデコーダ20a〜20d及びレジス
タ80a〜80dのうちのいずれか一組を活性化する。
ブロックデコーダ50の出力はカラムデコーダ40a〜
40dにも供給されるが、この時点では同回路は活性化
されないので受け入れられない。ローデコーダ20a及
びレジスタ70a、したがってセルアレイブロック10
aが選択されたものと仮定した上述の説明は、他のセル
アレイブロック10b〜10dが選択された場合も、同
様に適合する。
信号SWがハイレベルであるので、セレクタ80a〜8
0dによってローデコーダ20a〜20dに供給される
が、ローデコーダ20aのみにおいて有効化される。ま
た、アドレスコードARC0〜7はレジスタ70aに入
力され保持される。レジスタ70aの出力はセレクタ8
0aに供給されるが、スイッチ信号SWがハイレベルに
留まる間はセレクタ80aによって選択されることはな
い。カラムデコーダ40aに供給されているアドレスコ
ードARC0〜7もまた前述の理由により、この時点で
は受け入れられない。
なると、センスアンプ活性化信号SAP,SANは同一
電位になってセンスアンプ30aは非活性化される。こ
れとほぼ同時に、図3のセンスアンプ活性化状態保持回
路64で生成されたハイレベルのプリチャージ信号PR
Cが、図2のN型MOSトランジスタ11のゲートに印
加され、デジット線D,D(バー)は、図4に示すよう
に等電位化される。これは、メモリセルの読出し信号に
備えて、それまでのデジット線D,D(バー)の電位ア
ンバランスをクリアしておくための前処理である。
帰するとワード線活性化信号WDEがハイレベルとなっ
てワード線の電位が立ち上がる。このワード線は、勿論
ローデコーダ20aがアドレスコードARC0〜7を解
読して得たものである。図2を併せ参照すると、ワード
線W1の選択によりメモリセル(W1)からの読出し出
力がデジット線Dに現われる。この読出し出力が2値デ
ジット“1”に相当するものである場合、デジット線D
はハイレベルとなる。
て、センスアンプ活性化信号SAPはハイレベル、同S
ANはローレベルとなる。この結果、図2の回路におい
て、P型MOSトランジスタ32及びN型MOSトラン
ジスタ34のゲート(デジット線Dに接続されている)
の電位はハイレベルとなっているので、P型MOSトラ
ンジスタ32はオフ、N型MOSトランジスタ34はオ
ンとなる。従って、デジット線D(バー)にはN型MO
Sトランジスタ34を介してGND電位が現われる。こ
のGND電位はP型MOSトランジスタ31及びN型M
OSトランジスタ33のゲートの電位でもあるので、前
者はオン、後者はオフとなる。
OSトランジスタ31を介して電源電位となる。この動
作により、メモリセル12(W1)は、電源電位でリフ
レッシュされ、それまでに若干の揮発により記憶電荷が
失われていても電源電位のレベルに回復することにな
る。
ブロックデコーダ50の出力及びアドレスコードARC
0〜7とARC8〜9が入力する。この時点では、カラ
ムデコーダ40a〜40dのみがブロックコードB0〜
1及びアドレスコードARCO0〜7を受け入れること
ができ、さらに列選択信号RAS入力時とは異なって、
2ビットアドレスコードARC8〜9もカラムデコーダ
40a〜40dに入力される。その結果、列選択信号R
AS入力時と異なるカラムデコーダも含めて、カラムデ
コーダ40a〜40dのうちの任意の一つが選択可能で
あり、ページモードでの連続アクセス範囲が従来の4倍
に拡大する。
レスコードARC0〜7と2ビットアドレスコードAR
C8〜9とによって当該メモリセルアレイの4,096
本のデジット線内の4本を選ぶ。すなわち、図2におい
て、カラムデコーダ40aの行選択線YSWが選択され
てハイレベルになると、N型MOSトランジスタ41及
び42が導通し、デジット線DとD(バー)はそれぞれ
入出力線I/OとI/O(バー)に接続される。このと
き、書込みイネーブル信号WEがロウレベルであれば読
出し動作が指示されているため、デジット線DとD(バ
ー)上の電位は入出力線I/OとI/O(バー)に導か
れ外部に取り出される。
ベルであれば入出力線I/OとI/O(バー)に外部か
ら入力した書込みデータがデジット線DとD(バー)に
導かれる。しかし、図4及び図5におけるワード線電位
の波形および図3のワード線活性化信号WDEの生成論
理から明らかなとおり、ワード線電位は下がるので、こ
の時点でのメモリセルへの書込みは行われない。
うに、当該セルアレイブロック内の他のワード線へのア
クセス時まで保留される。このような処置をしても不都
合が生じないのは、図4及び図5に示された如く、セン
スアンプ活性化信号SAP/SANが変化せずセンスア
ンプ30a〜30dを活性化状態に保持するため、デジ
ット線DとD(バー)上のデータが失なわれないからで
ある。センスアンプ活性化信号SAP/SANの生成論
理は図3から明らかである。
D(バー)上のメモリセルへの読出しは、ワード線の活
性化を行うことなく可能となる。このことはアクセスが
他のセルアレイブロックに移行した後に、当該セルアレ
イブロックの同一ワード線に回帰したとしても同様であ
る。
の他のワード線を選択するアクセスが指示されたとき
は、その実行によってデジット線DとD(バー)上のデ
ータは同一性を担保できなくなる。この場合、当該RA
Mの使用主体、例えばCPUはリストア信号RSTRを
活性化する。
た場合のタイミングチャートは図4及び図5に示すとお
りである。同図は、メモリセルへの書込みが保留された
メモリセルはワード線W0によって指定され、新たにア
クセスされたメモリセルはワード線W1によって指定さ
れた例を示している。この例においては、図6にも示さ
れるとおり、セレクタ80a〜80dへのスイッチ信号
SWがロウレベルになるので、レジスタ70a〜70d
の出力が選択される。ここで、レジスタ70a〜70d
は列選択信号RASに同期したセルアレイブロック10
a〜10dへの最新のアドレスコードARC0〜7を保
持しているという先の記述を想起することが重要であ
る。
コーダ20a〜20dに導かれると、ワード線W0(図
4及び図5)が立ち上がり、デジット線DとD(バー)
の保持データがメモリセルに書き込まれ、留保されてい
た書込み動作が実行される。この場合におけるワード線
W0の立上げは、書込みが留保されたデジット線DとD
(バー)上の読出しの場合と異なり、メモリセル励起の
ために必要となる。
動作が行われる。
る。
ャートを示すように動作し、次の行選択信号RASが活
性化されるまではワード線の電位が保持されることに特
徴がある。この結果、書込み動作が指示されている場合
には、第1の実施例におけるようなメモリセルへの書込
み動作の保留はされず、直ちに書込みが実行される。し
たがって、この点は従来技術と異ることはないが、アク
セス動作の終了後もセンスアンプが活性化状態を接続す
る点は異なる。また、一つのメモリサイクルの終了後
も、他のワード線が選択されるまでは、ワード線の電位
も高電位に保持されるのでページモードでの書込み動作
が可能となる。したがって、第2の実施例では、第1の
実施例の構成要素のうちセレクタ80a〜80dに対応
するセレクタを必要としない。この場合のレジスタ70
a〜70dは、第1の実施例におけるリストアのために
機能するのではなく、上述のように、選択されたワード
線の電位を保持し続けるためのものである。
図6を参照すると、本回路は、列選択信号RASから中
間信号RAS′,SE′,PRC′及びWDE′を生成
するRAS系タイミング発生回路66と、セルアレイブ
ロック10a〜10dにそれぞれ対応して設けられこれ
ら中間RAS′,SE′,PRC′及びWDE′に応答
して中間信号SE,プリチャージ信号PRC及びワード
線活性化信号WDEを生成するセンスアンプ活性化状態
保持回路67と、同様にセルアレイブロック10a〜1
0dにそれぞれ対応して設けられ中間信号SEに応答し
てセンスアンプ活性化信号SAP及びSANを生成する
センスアンプ活性化回路68とから成る。生成された各
信号の供給先は第1の実施例におけるのと同じである。
30dの保持データ以外のデータのメモリアクセスを行
う場合には、センスアンプ30a〜30dの保持データ
のメモリセルへの書き込み(リストア)を行なってのち
当該メモリアクセスを行なっているのに対して、第2の
実施例では、センスアンプ30a〜30dの上記保持デ
ータのメモリセルへの書込みに既に終っているのでリス
トアは不要となり、それだけメモリアクセスの時間を短
縮できる。 なお、第1の実施例,第2の実施例とも、
現在、大容量RAMの大半を占めるダイナミックMOS
メモリの形で示してあるが、本発明はスタティックRA
Mにも適用可能である。
は、常時活性化されているセンスアンプを備え、そのセ
ンスアンプに存在しているデータをアクセスする場合は
センスアンプの活性化が不要となる。また、列選択信号
RASと行選択信号CASに同期して、それぞれ異なる
セルアレイブロックを指定できるブロックデコーダの導
入によって高速アクセス可能なメモリアドレス範囲を拡
大できるという効果がある。
の一部の回路図である。
部の詳細回路図である。
である。
ャートである。
要部の詳細回路図である。
トである。
ク 20a,20b,20c,20d ローデコーダ 30a,30b,30c,30d センスアンプ 40a,40b,40c,40d カラムデコーダ 50 ブロックデコーダ 60,61 コントローラ 70a,70b,70c,70d レジスタ 80a,80b,80c,80d セレクタ 12 メモリセル 31,32 P型MOSトランジスタ 33,34,41,42 N型MOSトランジスタ 62,66 RAS系タイミング発生回路 63 リストア用ワード制御回路 64,67 センスアンプ活性化状態保持回路 65,68 センスアンプ活性化回路
Claims (3)
- 【請求項1】 デジット線方向に配列された複数のセル
アレイブロックから成るメモリセルアレイと、該セルア
レイブロックと一対一対応でそれぞれ設けられたローデ
コーダ,カラムデコーダ及びセンスアンプと、前記セル
アレイブロックへのアクセス終了後も該アクセスによっ
て読み出されたデジト線上のデータを保持するデータ電
位保持回路と、列選択タイミング信号及び行選択タイミ
ング信号に応答して前記複数のブロックを時間軸上の互
いにずれた位置に1つづつ指定できるブロックデコーダ
とを有することを特徴とするランダムアクセスメモリ。 - 【請求項2】 前記複数のセルアレイブロックにそれぞ
れ対応して設けられ、最新のアクセス時に選択されたワ
ード線に対応するメモリセルのアドレス情報を保持する
第1のレジスタと、同様に前記セルアレイブロックにそ
れぞれ対応して設けられ通常は列選択信号に同期したア
ドレス情報を受け入れるが、上位装置からリストア信号
が入力すると前記レジスタの保持する前記アドレス情報
を受け入れてそれぞれローデコーダに導くセレクタとを
さらに備え、前記メモリセルへの書込み動作を前記リス
トア信号入力時まで留保することを特徴とする請求項1
記載のランダムアクセスメモリ。 - 【請求項3】 前記複数のセルアレイブロックにそれぞ
れ対応して設けられ最新のアクセス時に選択されたワー
ド線に対応するメモリセルのアドレス情報を保持する第
2のレジスタをさらに備えることを特徴とする請求項1
記載のランダムアクセスメモリ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3-360289 | 1991-12-27 | ||
JP36028991 | 1991-12-27 |
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1992
- 1992-12-21 JP JP4339884A patent/JP2962080B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-28 US US07/997,186 patent/US5367495A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5367495A (en) | 1994-11-22 |
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