JP4027006B2 - マルチバンクdramでのバンキング制御のための階層ロウ活動化方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、全般的にはマルチバンク式ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ(DRAM)デバイスに関し、具体的には、メモリ・アレイ・ブロックのローカル活動化のための階層型ロウ選択の方法および回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は、例示のために複数バンクの1Gb DRAM集積回路チップの構成を示す図である。このDRAMチップは、従来技術では許容されない。このチップは、8つの128Mbのダブル・ユニット11からなる。4つの128Mbのダブル・ユニット11が、それぞれDRAMチップの上半分と下半分に配置されている。周辺回路15は、チップの上半分と下半分の間に配置され、ここに、複数のアドレス線(すなわち16ロウのアドレス線)、データ・バス(すなわち×32編成のための32本のデータ)および制御信号が配置される。これらの信号は、データ読取動作およびデータ書込動作のために8つの128Mbのダブル・ユニット11を制御する。128Mbのダブル・ユニット11には、2つの64Mbユニット14、ロウ・デコーダ・ブロック(RDEC)10、カラム・デコーダ・ブロック(CDEC)12およびアドレス・プリデコーダ・ブロック(PDEC)13が含まれる。
【0003】
図2は、128Mbダブル・ユニットの一部を示す詳細なブロック図であり、右側の64MbユニットとCDEC12は、図示と説明を簡単にするために示されていない。この64Mbユニットには、複数のブロック16(たとえば、それぞれ4Mb容量の16ブロック)が含まれる。各ブロック16には、複数のメモリ・セル(たとえば、各ブロックに4M個のセルが含まれる)が含まれ、このメモリ・セルは、メモリ・アレイで普通であるようにxロウ(たとえば1024ロウ)×yカラム(たとえば4096カラム)に配置されている。各ロウに配置されるセルは、x本のワード線(WL)のうちの対応する1つに結合され、ワード線は、x個のロウ・デコーダ(RDEC)10Aのうちの対応する1つによってデコードされる。RDEC10Aは、プリデコードされたアドレス22によって駆動され、そのドライバは、PDEC13に配置される。センス・アンプ(SA)18は、隣接するブロック16の間に配置される。
【0004】
図3は、ブロック16内のメモリ・セル21、そのSA18への接続および、ワード線(WL)を駆動するRDEC10Aを構成するトランジスタを示すブロックおよび回路の概略図である。図を簡単にするために、ワード線ドライバは、図3には示されていない。
【0005】
図2に示された回路の読取モード動作を、これから説明する。ロウ・アドレス・ストローブ(RAS)信号(図示せず)がイネーブルされた時に、周辺回路15が、アドレス20を駆動する。アドレス20は、PDEC13によってプリデコードされ、PDEC13は、プリデコードされたアドレス22を駆動する。ブロック選択信号(BLKSEL)は、RDEC10AをイネーブルすることによってWLの活動化をトリガする。イネーブルされたBLKSELがRDEC10Aで受け取られた際に、プリデコードされたアドレス22が、特定のRDEC10Aについてイネーブルされる時に、対応するWLを活動化する信号が、WLドライバ(図示せず)に供給される。図2および図3に示されたRDEC回路方式では、WLが立ち上がり始める時刻とWLが立ち下がり始める時刻は、レベリングされたブロック選択信号BLKSELによって制御される。
【0006】
BLKSEL信号は、相補ビット線対(BL、/BL)上のデータをラッチするために、WLの活動化の後の制御された時刻にSA18を活動化するのにも使用される。ブロック16ごとに、独立のBLKSEL信号が生成される。したがって、BLKSEL信号の生成が、WLおよびSA18をそれぞれの正しい時刻に活動化するためにブロック16を制御するための鍵になる。
【0007】
図4は、プリデコードされたアドレス22がBLKSEL信号として使用される回路配置を示すブロック図である。このような配置は、ワタナベ(Y. Watanabe)他著、「A 286mm2 256 Mb DRAM with x32 Both-Ends DQ」、JSSC, Vol. 31, No. 4、1996年4月、第567〜574ページに詳細に記載されている。64Mbユニット14には、16個の4Mbのブロック16が含まれ、各ブロックには1024本のWLが含まれる。64Mbユニットの16384本のワード線(16ブロック/ユニット×1024WL/ブロック)のうちの1つのワード線を選択し、活動化するために、14本のアドレス信号ADD<0:13>が使用され、最上位の4本のアドレス信号ADD<10:13>は、16個のプリデコードされたアドレスの生成に割り当てられる。これらの、ADD<10:13>から生成される16個のプリデコードされたアドレスが、16個のブロック16のそれぞれのそれぞれ1つへのBLKSEL信号として使用される。
【0008】
図4に示されたプリデコードされたBLKSEL方式では、64Mbユニット内のブロック16の数が増えるにつれて、プリデコードされたアドレス22を搬送する信号導体の数を増やすことが必要である。128Mbのダブル・ユニット11の場合、32本のBLKSEL信号導体が必要であり、約100μm2の面積が必要であり、これは、ロウ・デコーダ・ブロック10の面積のほぼ1/4である。
【0009】
図4に示された方式では、32個のブロック16のうちの1つを活動化する場合に、他のプリデコードされたアドレス22をイネーブル状態に保持することも必要である。そのようなシグナリング方式を用いると、複数のバンクを有するメモリを構成することが困難になる。マルチバンク編成では、ブロックを独立に制御することが必要である。しかし、バンクごとに別々のプリデコードされたアドレス信号が必要な既存のシグナリング方式では、必要な信号導体の数が多すぎ、したがって、実用的ではない。したがって、既存のシグナリング方式は、128Mbのダブル・ユニット11内の単一バンク設計のみについて実用的である。
【0010】
図5は、プリデコードされたアドレス24を2つの64Mbユニット14lおよび14r内で共用できるようにする共用ロウ・デコーダ(SRDEC)10Bを示すブロック図である。プリデコードされたアドレス24は、BLKSEL信号の生成に使用される。これを、プリデコードされたブロック選択(BLKSEL)方式と称する。しかし、ワード線(WL)が立ち上がり始める時刻は、BLKSELによってトリガされる自己リセット式パルスの形のローカル・ブロック選択信号(LBLKSEL)によって制御される。
【0011】
LBLKSEL信号は、SRDEC10B内でのデコードされたアドレスのラッチをトリガする。共用されるプリデコードされたアドレス信号線24は、他のバンク内の記憶位置のアクセスに使用することができる。ワード線が立ち下がる時刻は、プリデコードされたBLKSELアプローチの場合と同様に制御される。これによって、左側の64Mbユニット14lをバンク0、右側の64Mbユニット14rをバンク1として構成することが可能になる。しかし、この方式は、BLKSEL信号線の数がブロック16の増加に伴って増えるという点で、図4に示されたデコード方式に類似する問題を有する。さらに、このBLKSELアプローチでは、たとえば図5に示された左または右の64Mbユニット内など、左または右の単一のユニット内で複数のバンクを構成することができない。
【0012】
図5に示されたタイミング信号線の数を減らすという原理を、複数のバンクを含む単一のユニットに適用した時には、個々のバンクを異なる時刻にリセットできないという点で問題が生じる。これを、図6のタイミング図に示す。プリチャージ信号/RPGが活動化される時に、ユニット内に複数のバンクが構成されている場合であっても、すべてのブロック16が、/RPGの立ち下がりエッジ25でリセットされる。このような同時リセットは、すべてのバンクが独立に活動化(セット)されプリチャージ(リセット)されるという要件に相反する。下で説明する本発明は、この問題を克服し、DRAMの複数バンク・ユニットの各バンクについてプリチャージ信号を別々に制御できるようにする。
【0013】
対照的に、下で説明する本発明では、左または右の単一のメモリ・ユニット内、たとえば図5に示された右側の64Mbユニット14r内で構成できるバンクの数に対する制限がない。さらに、下で説明する本発明は、左または右の単一のメモリ・ユニット内で構成されるブロックの数に無関係に、必要なプリデコードされたアドレス信号線の総数を減らす方法を提供する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、階層的な形でワード線を活動化する方法を提供することである。
【0015】
本発明のもう1つの目的は、階層的な形でメモリのダブル・ユニット11内のローカル・ブロックを活動化する回路を提供することである。
【0016】
本発明のもう1つの目的は、マルチバンクDRAM内の個々のバンクの独立の活動化およびリセットを可能にすることである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明のバンク選択の方法および回路では、チップのダブル・ユニット11内のブロックのローカル活動化のための階層バンキング制御の概念を採用する。この活動化は、各メモリ・アレイ・ブロックのワード線(WL)の立上げとリセットに必要なWL活動化タイミング信号の総数を減らすことによって達成される。
【0018】
具体的に言うと、本発明は、複数のバンクを含むダブル・ユニット11の構造であって、バンクのそれぞれが、複数のブロック、バンクのそれぞれ1つのすべてのブロックに接続された、レベリングされたWL活動化タイミング情報(ハイの状態がWLハイ、ロウの状態がWLロウ)を搬送する複数の専用バンク・アドレス線(専用バンク・アドレス線の数は、ダブル・ユニット11のバンクの数以上である)と、ダブル・ユニット11のブロックのすべてまたは少なくとも2つに接続された複数の共用アドレス線とを含む、ダブル・ユニット11の構造を提案する。
【0019】
レベリングされたWL活動化タイミング情報を含む専用バンク・アドレス線は、選択されるバンクを識別する。共用アドレス線は、選択されたバンク内の選択されたブロックと、ブロック内の特定のワード線を識別する。共用アドレス線は、ダブル・ユニット11内の少なくとも2つの異なるバンクの少なくとも2つのブロックの間で共用される。
【0020】
ブロックのそれぞれには、レベリングされたブロック選択信号LBLKSELを生成するための条件受取用ラッチ回路(CRLC)が含まれ、このCRLCは、デコードされたブロック・アドレスのそれぞれの1つが、セット相(バンク・アドレス線のそれぞれ1つでのロウからハイへの変化)中に有効である場合に、バンク・アドレス線のそれぞれ1つで搬送されるレベリングされたWL活動化タイミング情報を渡す。活動化された後は、LBLKSELのリセット・タイミングは、バンク・アドレス線のそれぞれ1つのリセット・タイミングだけに依存する。ブロックのそれぞれには、ラッチ回路CRLCからのWL活動化タイミング情報と、共用ロウ・アドレス線のそれぞれ1つからの共用ロウ情報とを受け取る複数のロウ・デコーダ回路も含まれる。
【0021】
ブロック内の特定のワード線を選択するためのアドレス線は、ダブル・ユニット11内の少なくとも2つの異なるバンクの少なくとも2つのブロックの間で共用され、ブロックのそれぞれが、複数のワード線を駆動する。共用アドレス線は、ある程度のデコードをPDEC13で行わせることができる。
【0022】
本発明を用いると、タイミング情報は、プリデコード/スクランブルされたアドレスに対して、あるバンク階層から次のバンク階層へ転送される。これによって、本発明は、マルチバンクDRAMアーキテクチャで1バンクあたり1つだけの、レベリングされたWL活動化タイミング情報を搬送する専用のプリデコードされたバンク・アドレス線を使用することができ、ローカル・ブロック・スクランブル解除のためのロウ経路で他のタイミング以外のプリデコードされたアドレスを多重化できるようになる。
【0023】
したがって、本発明は、従来はロウ・デコーダから各メモリ・ブロックまで(上で述べた例では約8mmの距離)走るクリティカルなタイミング信号線の数を減らす。従来は、これらの信号線が320本(すなわち、ダブル・ユニットの32個のブロックのそれぞれについて10本のアドレス線)に達する可能性がある。本発明は、タイミング情報をわずか4本の組み合わされたアドレス/タイミング情報線(たとえば図7ないし図10の信号線300ないし350)に多重化することによってこの数を4に減らし、ブロック選択信号を用いるローカル多重化解除動作を実行する。
【0024】
プリデコードされたアドレス信号の残り(たとえば図7ないし図10の信号線310)は、すべての2Mbブロックを活動化するのに必要であるが、タイミング関連データを搬送しないので、複数のバンクの間で共用することができる。これらのアドレスは、わずか5つ(log2 32)の信号に多重化され、図11に示されたデコード回路を使用するチップのロウ制御部分でスクランブル解除される。したがって、本発明を用いると、ブロックのそれぞれへの低速のタイミング搬送信号を駆動するのに必要な従来の面積ペナルティが除去され、ロウ・デコーダの性能が改善される。
【0025】
【発明の実施の形態】
従来の技術の節で述べた、すべてのバンクが個別に活動化(セット)されず、プリチャージ(リセット)されないという問題に対する可能な解決の1つが、図7に示されているように、プリチャージ(RPG)信号360と共にラッチされる追加のブロック・リセット・アドレス線340と、ロウ・アドレス・ストローブ(RAS)信号380と共にラッチされる追加のブロック・セット・アドレス線370を設けることである。このような構造では、アドレスによって、セットまたはリセットされるブロックが具体的に識別される。しかし、この解決策は、大量の配線空間を必要とし、ラッチをブロック・レベルで実行することが要求される。図7に示された構造の面積節約は、ワード線(WL)リセット相のための追加のブロック・リセット・アドレス線340およびブロック・セット・アドレス線370の導入によって、ほぼ完全に消費される。
【0026】
もう1つのより実行可能な解決策が、図8に示された本発明の実施例である。この同一の概念を、下で述べる図13および図14を参照してより詳細に説明する。図8の構造には、4つのバンク320が含まれるが、図13および図14には、本発明を詳細に説明するために、2つのバンクだけが図示されている。
【0027】
説明を簡単にするために、通常のアドレス・バス(X0−9P)は、これらの信号のプリデコード/デコードがどの場合でも同一なので(たとえば、どの場合でも所与のブロック内に同一の数のWLを有する)、以下の説明では無視する。この例では、1024本のうちの1本のWLがデコードされる。
【0028】
ここで図8を詳細に参照すると、別のタイミング線である信号線300が、各バンク320に供給される。タイミング線である信号線300は、「レベルタイプ」制御を有することによって/RAS情報と/RPG情報を搬送する。「レベルタイプ」とは、ロウからハイへの遷移の際に、SET(セット)動作がイネーブル(/RASを介して)され、ハイからロウへの相中にはRESET(リセット)がイネーブルされることを意味する。
【0029】
4つのバンク選択タイミング信号である信号線300は、リブ・コーナー(Xプリデコーダ)390(図1ないし図3のPDEC13)で、/RAS、/RPGおよびバンク・アドレスと共にラッチされる。バンク選択信号をデコードするのに必要なバンク・アドレスは、すでにリブ・コーナー390でデコードされており、したがって、他のプリデコードされたアドレス(X0−9P)の信号線350と共にリブの全長にわたって送る必要はない。
【0030】
信号線300のバンク選択信号は、バンク320内の各個々のブロック330へタイミングを転送するために、図13に示された条件受取用ラッチ回路(CRLC)60を介して信号線310のブロック・アドレス(X10−12P、1バンクあたり8ブロック)と共にラッチされる。したがって、このマルチバンクSDRAMに必要な信号線の総数は、信号線350の通常のアドレス(X0−9P)を除いて12本(4本の信号線300のタイミング・バンク選択線+8本の信号線310のプリデコードされたブロック・アドレスX101112<0:7>(すなわち12))である。これは、複数バンク活動化およびプリチャージの原理を使用しない図5に示された従来の単一バンク非同期デコード構造に必要な数(すなわち14本)より2本少ない。
【0031】
図13および図14は、図8に示されたマルチバンク構造のより詳細な図である。しかし、より高水準の詳細を示すために、図14の構造には、2つのバンク(バンク0およびバンク1)だけが含まれ、各バンクには4つのブロック330だけが含まれる。当業者に既知であるとおり、図8および図14に示された構造は、実質的に同様である。しかし、バンクの数が異なり、各バンク内のブロックの数が異なるので、異なる構造では異なるアドレッシングが必要である。ブロック330のうちの1つを、図14の上部に詳細に示す。ブロック330のさらに詳細な図を、図13に示す。
【0032】
図11は、図13および図14に示されたCRLC60の詳細を示す図である。具体的に言うと、図11には、NAND回路40ないし43とインバータ44が示されている。図11に示された例では、信号X11P(外部チップ・アドレスA11の遅延されたXアドレス)が、ユニット内のバンクの半分のデコードのためのバンク・タイミング情報を搬送する。
【0033】
本発明は、階層バンキング制御を使用して、デコーディング・アドレスのあるレベルから次のレベルへタイミング情報を転送する、多重化アドレスを介して階層内の最小のメモリ・バンクへタイミング情報を転送する。図14からわかるように、単一のワード線WLを活動化するのに必要なタイミングを転送するために、信号線300のタイミング信号を使用して第1のバンク(たとえばバンク0)がデコードされ、その後、条件受取用のCRLC60を介して信号線300のタイミング信号(たとえば前のステージのデコーディングからわずかに遅れたRAS)を転送することによって単一のメモリ・ブロック330が(たとえば下で説明する1:4デコーディングを使用して)バンク内でデコードされ、最後に、単一のワード線WLが活動化されている(たとえば1:1024デコーディングを使用して)共用されるロウ・デコーダ/ワード線ドライバ61で第3の階層デコーディングが行われる。
【0034】
当初は、タイミング情報を含む、信号線300のプリデコードされたアドレス信号が、階層デコーディングの第1レベルで用いられて、ユニットの単一のバンク(たとえばバンク0)が活動化され、その後、信号線300のアドレス信号が、バンク・アドレスと独立に継続的に変化する可能性がある信号線310の他の静的なプリデコードされたアドレスと多重化される。
【0035】
図13を参照すると、ラッチ回路60は、バンク・アドレッシング処理中に階層的にタイミング情報をラッチし、必要なブロック選択信号を生成する。言い換えると、ラッチ回路60は、プリデコードされた信号(第一レベルのタイミング信号)を使用して、後続レベルのタイミング信号を生成する。
【0036】
図11および図13をもう一度参照すると、信号X910P(共用されるプリデコードされた外部アドレスA9およびA10)は、1バンク内の4つの活動状態ブロックから1つをデコードするのに使用される信号線310のアドレス信号である。バンクが活動状態である場合には、1つの活動状態ブロックが、X910P<0>、X910P<1>、X910P<2>またはX910P<3>のいずれかをハイにアサートすることによって、デコードまたは識別される。バンク・アドレス(X11P)をハイまたはロウのいずれかにアサートすることによって、上側または下側のいずれかのバンクが活動化される。
【0037】
X11P信号は、NAND回路40および43に入力される。NAND回路40の出力は、NAND回路41およびNAND回路43に出力される。NAND回路42は、たとえばX910P信号とNAND回路43からの出力を受け取る。NAND回路41は、NAND回路42から出力を受け取り、NAND回路40に出力し、NAND回路40の出力は、インバータ44によって反転され、ブロック選択信号BLKSELとして出力される。図11に示された回路の論理動作を、図12に示されたタイミング図に関して説明する。
【0038】
図12では、時間依存のX11Pがハイであり、X910Pもハイである時に、ブロック選択信号BLKSEL信号は、X910Pに発生する可能性がある次の変化と独立に、X11P信号が立ち下がるまで、タイミング信号に従う。NAND回路40への入力の両方がハイである時には、その出力はロウであり、したがって、NAND回路41への入力のうちの1つが必ずロウになるので、フィードバック・ループ(たとえばNAND回路41、NAND回路43)によってNAND回路40の第2入力がハイになることが保証される。
【0039】
しかし、X11Pがハイであり、X910Pがロウである(所与のバンク内のブロックが選択されないことが示される)場合には、ブロック選択信号BLKSELは、X11Pのハイ・パルス中にX910Pがハイになる場合であっても、ロウのままになる。これは、このアドレスが複数のバンクの間で共用されることに起因する。しかし、この回路に供給されるX11Pパルスは、活動状態のバンクだけに関連する。
【0040】
したがって、本発明は、本質的に、バンクがセットされた後のX910Pアドレス変化をマスキングする。バンクがセットされた時には、BLKSEL信号が、ワード線ドライバ63と共にロウ・デコーダ62の活動化を制御するように働く。
【0041】
デコード用のNAND回路42は、プリデコードされたX910P非タイミング依存アドレスが入力されるが、1つのアドレス信号だけの受取に制限されず、選択されたサイズのアレイ・ブロックを活動化するのに必要な数の静的アドレスを受け取ることができる。
【0042】
したがって、条件受取用のSLTC60は、X11P信号(タイミングのプリデコードされた信号である)およびX910P信号(複数のバンクの間で共用されるプリデコードされた信号である)などのプリデコードされたアドレスを入力として使用して、ブロック選択信号BLKSELからタイミング情報をデコードする。
【0043】
BLKSEL信号は、ロウ・デコーダ/ワード線ドライバ(RDEC/WLDRV)61に供給される。図13に示された例では、256個のロウ・デコーダ/ワード線ドライバ61がある。ロウ・デコーダ/ワード線ドライバ61のそれぞれには、低次の(X910およびX11Pは、ロウ・デコーダ62をイネーブルするためのタイミング信号BLKSELを生成するためにSLTC回路によって使用される高次アドレスである)共用されるプリデコードされたアドレスX23P、X456P、X789P(256個のうちの1つのロウ・デコーダの活動化に必要)を受け入れるスタック式デコード用N型電界効果トランジスタ(NFET)ステージであるロウ・デコーダ62と、データをラッチし、ワード線ドライバ63を活動化するラッチ64(2つのフィードバック・インバータ)が含まれる。
【0044】
図13に示された例では、ロウ・デコーダ/ワード線ドライバ61のそれぞれに、4つのワード線ドライバ63が含まれる。当業者に既知であるとおり、ワード線ドライバ63は、1/4デコーディング式にスタックされた簡単なリセット・デバイスとすることができるが、これに制限されない(たとえば、1/8などのデコーディング式も可能である)。X01P信号は、4つのWLドライバのうちの1つの活動化に使用される。X01P信号は、2つのアドレスA0およびA1からプリデコードされる。したがって、X01P<0>、X01P<1>、X01P<2>およびX01P<3>という4つの組合せが可能であり、そのそれぞれが、単一のWLドライバに送られる。
【0045】
X910P<0:3>信号は、4つのサブアレイであるブロック330のうちの1つを選択するのに使用され、X11P信号は、2バンクのうちの1つを選択するのに使用される。
【0046】
したがって、図14に示されているように、信号線300、310および350の3つのデコーディング・バンドが、ワード線を活動化するためにロウ・デコーダにタイミング情報を転送するのに必要なもののすべてである。信号線300の第1のバンドは、2つのバンクのうちのいずれかを選択する。この例では、1つのタイミングのプリデコードされたアドレスすなわち、X11P<0/1>だけが必要である(「0」は上側のバンク、「1」は下側のバンクを選択する)。次に、信号線300の第1のバンドからのタイミング信号が、1入力としてCRLC60に供給され、プリデコードされたアドレスの信号線310の第2のバンド(X910P<0:3>)が、CRLCの第2入力として働く。
【0047】
このCRLC回路を用いると、タイミング信号を信号線310の第2のアドレッシング・バンドに転送することができる。最後に、4Mbメモリ・サブアレイの1つのワード線だけを活動化するために、10本の共用されるプリデコードされたアドレスである信号線350(X01P<0:3>、X23<0:3>、X456<0:7>およびX789<0:7>(たとえば、4+4+8+8=20本))が供給される。
【0048】
アドレス線である信号線350は、信号線300の第3階層アドレス・バンドを構成し、図13に示されるように、ロウ・デコーダ62とワード線ドライバ63の活動化に使用される。ブロック選択信号(BLKSEL)によって保持されるタイミング情報が、出力され、立ちあげる(たとえば活動状態にする)ワード線を指令する。
【0049】
従来のシステムは、集積回路IC上に存在するブロックごとに、プリデコードされたブロック選択信号BLKSEL線を備える。したがって、従来は、タイミング・クリティカルな信号線の数が、バンク数とバンクあたりのブロック数の積に等しい。対照的に、本発明は、集積回路上に存在するバンクごとに1つのプリデコードされたバンク選択信号線だけを備える。したがって、4バンク、1バンクあたり8ブロックの設計では、従来の構造ではブロック選択タイミング信号線の数が32本になるが、本発明は、4本のバンク選択タイミング信号線だけを必要とする。
【0050】
本発明は、余分な配線チャネルを導入せず、総チップ面積が減る。さらに、本発明は、前に述べたように、マルチバンクSDRAMで要求される、すべてのバンクを個別に活動化(セット)し、プリチャージ(リセット)する能力を達成する。
【0051】
図10に示された本発明のもう1つの実施例では、タイミング信号(/RAS381および/RPG361)が、バンク・アドレス信号371と組み合わされ、各バンク320内でローカルにラッチされる。バンク活動化タイミング信号であるバンク・アドレス信号371は、ブロック330ごとに有効なブロック・アドレスをローカルにラッチする。この実施例では、図10に示されているように、バンク・アドレス信号371を/RAS381および/RPG361と共にラッチするために、リブ領域であるRDEC10内の追加の配線チャネルと、リブ・コーナーであるPDEC13内の追加のラッチが必要である。
【0052】
したがって、図7に示された構造を用いると、バンクは、本質的に、RAS信号380と組み合わされるブロック・リセット・アドレス線340と、RPG信号360と組み合わされるブロック・リセット・アドレス線370とに基づいて選択される。対照的に、図10では、バンク・アドレス信号371が、/RPG361および/RAS381と組み合わされ、各ブロック330内でローカルにラッチされる。
【0053】
さらに、本発明を用いると、RDEC10が、2つの64Mbユニット14の間で共用される。したがって、図1ないし図3のリブ・ユニットであるRDEC10は、本発明を用いる128Mbのダブル・ユニット11内の「共用リブ」であるRDEC10になる。RDEC10は共用されるので、通常のアドレスX0−9Pである信号線350も、2つの64Mbユニット14について共用することができ、したがって、ワード線のデコードのために64Mbユニット14ごとに別々のX0−9Pアドレスを設けるペナルティが除去される。
【0054】
したがって、本発明を用いると、ブロックのそれぞれに低速の時間搬送信号を駆動するのに必要な従来の面積ペナルティが除去され、ロウ・デコーダの性能が改善される。
【0055】
この特許出願で使用した例では、2レベルおよび4レベルのマルチバンク式構造を論じたが、この開示を与えられた当業者が理解するとおり、本発明の階層バンキング制御方法は、あらゆる数のバンクを有するDRAMチップに適用することができる。しかし、やはり当業者が理解するとおり、アドレッシングは、正しい数のサブアレイおよびそのそれぞれのワード線を活動化するために、使用される具体的な応用例に応じて変更しなければならない。
【0056】
まとめとして、本発明の構成に関して以下の事項を開示する。
【0057】
(1)それぞれが複数のブロックを含む、複数のバンクと、
複数のタイミング・クリティカルなアドレス線であって、前記タイミング・クリティカルなアドレス線が、前記バンクのうちの異なる1つに接続され、前記バンクのそれぞれのバンク内の前記ブロックのすべてに接続され、前記タイミング・クリティカルなアドレス線の数が、前記バンクの数に等しい、前記タイミング・クリティカルなアドレス線と、
前記ブロックのそれぞれ1つに接続された複数の専用アドレス線と
を含むメモリ構造。
(2)さらに、前記ブロックのすべてに接続された複数の共用アドレス線を含む、上記(1)に記載のメモリ構造。
(3)前記タイミング・クリティカルなアドレス線が、選択されたブロックを有する選択されたバンクを識別する、上記(2)に記載のメモリ構造。
(4)前記専用アドレス線および前記共用アドレス線が、前記選択されたバンク内の前記選択されたブロックを識別する、上記(3)に記載のメモリ構造。
(5)前記ブロックのそれぞれが、前記タイミング・クリティカルなアドレス線のそれぞれの1つに接続された条件受取用ラッチ回路を含む、上記(1)に記載のメモリ構造。
(6)前記ブロックのそれぞれが、前記条件受取用ラッチ回路からのタイミング情報と、前記専用アドレス線のそれぞれ1つからのロウ情報とを受け取る共用ロウ・デコーダ回路を含む、上記(5)に記載のメモリ構造。
(7)前記専用アドレス線の数が、前記ブロックの数に等しい、上記(1)に記載のメモリ構造。
(8)前記ブロックのそれぞれが、複数のワード線を駆動し、前記メモリ構造が、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ構造を含む、上記(1)に記載のメモリ構造。
(9)それぞれが少なくとも1つのブロックを含む、少なくとも1つのバンクと、
少なくとも1つのタイミング・クリティカルなアドレス線であって、前記少なくとも1つのタイミング・クリティカルなアドレス線が、前記少なくとも1つのバンクのうちの異なる1つに接続され、めいめいのバンク内の前記少なくとも1つのブロックのすべてに接続され、前記少なくとも1つのタイミング・クリティカルなアドレス線の数が、前記少なくとも1つのバンクの数に等しい、前記少なくとも1つのタイミング・クリティカルなアドレス線と、
前記少なくとも1つのブロックのそれぞれ1つに接続された、少なくとも1つの専用アドレス線と
を含むメモリ構造。
(10)さらに、前記少なくとも1つのブロックのすべてに接続された少なくとも1つの共用アドレス線を含む、上記(9)に記載のメモリ構造。
(11)前記少なくとも1つのタイミング・クリティカルなアドレス線が、前記少なくとも1つのブロックの選択されたブロックを有する前記少なくとも1つのバンクの選択されたバンクを識別する、上記(10)に記載のメモリ構造。
(12)前記少なくとも1つの専用アドレス線および前記少なくとも1つの共用アドレス線が、前記選択されたバンク内の前記選択されたブロックを識別する、上記(11)に記載のメモリ構造。
(13)前記少なくとも1つのブロックのそれぞれが、前記少なくとも1つのタイミング・クリティカルなアドレス線のそれぞれの1つに接続された条件受取用ラッチ回路を含む、上記(9)に記載のメモリ構造。
(14)前記少なくとも1つのブロックのそれぞれが、前記条件受取用ラッチ回路からのタイミング情報と、前記少なくとも1つの専用アドレス線のそれぞれ1つからのロウ情報とを受け取る共用ロウ・デコーダ回路を含む、上記(13)に記載のメモリ構造。
(15)前記専用アドレス線の数が、前記ブロックの数に等しい、上記(9)に記載のメモリ構造。
(16)前記少なくとも1つのブロックのそれぞれが、少なくとも1つのワード線を駆動し、前記メモリ構造が、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ構造を含む、上記(9)に記載のメモリ構造。
(17)それぞれが複数のサブ構造を含む、複数の構造と、
複数のタイミング線であって、前記タイミング線が、前記構造のうちの異なる1つに接続され、前記構造のそれぞれの構造内の前記サブ構造のすべてに接続され、前記タイミング線の数が、前記構造の数に等しい、前記タイミング線と、
前記サブ構造のそれぞれの1つに接続された複数の専用線と
を含む、タイミング信号を供給するための階層システム。
(18)さらに、前記サブ構造のすべてに接続された、複数の共用線を含む、上記(17)に記載の階層システム。
(19)前記タイミング線が、選択されたサブ構造を有する選択された構造を識別する、上記(18)に記載の階層システム。
(20)前記専用線および前記共用線が、前記選択された構造内の前記選択されたサブ構造を識別する、上記(19)に記載の階層システム。
(21)前記サブ構造のそれぞれが、前記タイミング線のそれぞれの1つに接続された条件受取用ラッチ回路を含む、上記(17)に記載の階層システム。
(22)前記サブ構造のそれぞれが、前記条件受取用ラッチ回路からのタイミング情報と、前記専用アドレス線のそれぞれ1つからのロウ情報とを受け取る共用ロウ・デコーダ回路を含む、上記(21)に記載の階層システム。
(23)前記専用線の数が、前記サブ構造の数に等しい、上記(17)に記載の階層システム。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常のマルチバンクDRAMの概略図である。
【図2】通常のマルチバンクDRAMの概略図である。
【図3】通常のマルチバンクDRAMの概略図である。
【図4】シングル・バンクとして構成されたDRAMのメモリ・ユニットの一部のブロック概略図である。
【図5】共用ロウ・デコーダを有し、2バンクとして構成されるDRAM内のメモリ・ユニットの概略図である。
【図6】図5に示された構造を流れる信号に関する信号タイミング図である。
【図7】本発明による4バンクを有するマルチバンクDRAMの概略図である。
【図8】本発明による4バンクを有するマルチバンクDRAMの概略図である。
【図9】図8に示された本発明の構造を通って流れる信号に関する信号タイミング図である。
【図10】本発明による4バンクを有するマルチバンクDRAMの概略図である。
【図11】本発明に従ってブロック選択信号を生成するための回路の概略図である。
【図12】本発明による、図11に示された回路によって生成される信号のタイミング図である。
【図13】本発明によるサブアレイの概略図である。
【図14】本発明によるサブアレイを有するマルチバンクDRAM内のバンクの概略図である。
【符号の説明】
10 ロウ・デコーダ・ブロック(RDEC)
11 ダブル・ユニット
12 カラム・デコーダ・ブロック(CDEC)
13 アドレス・プリデコーダ・ブロック(PDEC)
14 64Mbユニット
15 周辺回路
16 ブロック
18 センス・アンプ(SA)
20 アドレス
21 メモリ・セル
22 プリデコードされたアドレス
24 プリデコードされたアドレス
60 条件受取用ラッチ回路(CRLC)
61 ロウ・デコーダ/ワード線ドライバ
62 ロウ・デコーダ
63 ワード線ドライバ
Claims (1)
- 階層バンキング制御をおこなうメモリ構造であって、当該メモリ構造は、
複数のバンク(320)であって、各バンクが複数のワード線(WL)を含み、一つのタイミングで一つのワード線が活動可能であり、各バンクは複数のブロック(330)からなり、各ブロックは複数のワード線を含む、複数のバンク(320)と、
複数のバンク選択信号線(300)であって、各信号線は対応するバンクに1対1の関係で接続する、複数のバンク選択信号線(300)と、
複数のブロック選択信号線(310)であって、1つのバンク中のブロックの数と同数の信号線を有し、各信号線は複数のバンクの全てと共用可能に接続する、複数のブロック選択信号線(310)とを備え、
各バンクにおいて、バンク中の各ブロックは対応するバンク選択信号線(300)と共用可能に接続し、さらに、ブロック選択信号線(310)は対応するブロックに1対1の関係で接続する、メモリ構造。
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