JPH0472318B2 - - Google Patents

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JPH0472318B2
JPH0472318B2 JP59270652A JP27065284A JPH0472318B2 JP H0472318 B2 JPH0472318 B2 JP H0472318B2 JP 59270652 A JP59270652 A JP 59270652A JP 27065284 A JP27065284 A JP 27065284A JP H0472318 B2 JPH0472318 B2 JP H0472318B2
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JP
Japan
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memory cell
blocks
memory
word line
sub
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JP59270652A
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JPS60167188A (ja
Inventor
Toshio Sasaki
Osamu Minato
Yukio Sasaki
Masami Kinoshita
Toshiaki Masuhara
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C7/00Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store

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  • Static Random-Access Memory (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体メモリ、特にマルチ・ビツト構
成の半導体メモリの低消費電力化に関する。
〔発明の背景〕
従来なされたメモリの低消費電力化は、回路部
品の低減、回路工夫および回路部品、配線等の縮
小によるものが多かつたが、本発明は、半導体メ
モリの構成方法によつて、上部低消費電力化を達
成するものである。
第1図は、半導体集積回路を用いたメモリの概
念図である。一般に、1ビツトの情報を記憶する
メモリ・セルMCが、X、Y方向にマトリツクス
状に配列され、XデコーダXDEおよびYデコー
ダYDECによつて一つのメモリ・セルMCを選択
し、情報の書込み、読出しを行なう。
通常、ワード線1は、X方向の選択に用いられ
Y方向の選択およびデータの入出力にはデータ線
2,3を用いる。
ワード線1は、メモリ・セルの転送トランジス
タ4および5に接続され、メモリ・セルのトラン
ジスタがnチヤネル型MOSFETの場合には、ワ
ード線1の電位が低レベルから高レベルになつた
時にメモリ・セル転送トランジスタ4,5が導通
状態となつてメモリ・セルへの書込み、読出しが
可能となる。
ここで、ワード線1が高レベルで選択されたメ
モリ・セルは、例えば、ノード6に低レベルの情
報“0”、ノード7に高レベルの情報“1”が書
き込まれている場合、データ線2には、データ線
負荷MOSトランジスタ8(または8′)、メモ
リ・セルの転送トランジスタ4(または5)、お
よび駆動MOSトランジスタ9(または9′)の間
の関係で決まる一定の電流が流れる。この電流
は、ワード線1によつて選ばれ、それに接続され
た全てのメモリ・セルに流れる電流であり、メモ
リの消費電流の大部分を占める。メモリが大容量
化されるに伴い、この電流の低減が大きな問題と
なつている。なお、図中のWDRVはワード・ド
ライバ、I/Oはデータ入出力制御回路である。
また、10および10′はメモリ・セルMCの負
荷抵抗を示す。
一方、従来構成の、すなわちnビツトの入出力
制御回路I/Oを持つメモリは、第2図に示すよ
うに、I/O1〜I/Onのメモリ・セル・ブロ
ツクからの情報をnビツト同時に入出力するた
め、1本のワード線11に全てのX方向メモリ・
セルが接続される構成となつていた。このため、
大容量のメモリになる程、ワード線活性化によつ
てデータ線に流れる消費電流が増大した。この結
果、メモリ・チツプの温度上昇による寿命の低
下、信頼性の低下、さらにICパツケージの許容
電力を越えてしまうという問題が憂慮された。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を克服
し、低消費電力、高速のマルチ・ビツト構成の半
導体メモリを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本願で開示される発明のうち、代表的なものの
概要は下記の通りである。
すなわち、メモリ・セル・ブロツクを少なくと
も二つ有してなる半導体メモリであつて、 該二つのメモリ・セル・ブロツクのワード線
(12,13,WL−L,WL−R)を駆動する駆
動回路(XDEC/WDRV)を上記二つのメモ
リ・セル・ブロツクの間に配置し、 該駆動回路(XDEC/WDRV)はアドレス信
号(A0,A7,A88)に応答して上記二つのメ
モリ・セル・ブロツクの一方のワード線(12,
WL−L)を選択する一方、上記二つのメモリ・
セル・ブロツクの他方のワード線(13,WL−
R)を非選択とする如く構成され、 上記二つのメモリ・セル・ブロツクはそれぞれ
複数のサブ・ブロツク(I/O1,I/O2,I/
O3…I/Oo)から構成されるとともに、ひとつ
のメモリ・セル・ブロツクに属する複数のサブ・
ブロツク(I/O1,I/O2,I/O3…I/Oo
のそれぞれは互いに独立のデータを書き込みもし
くは読み出しを行ない、 上記二つのメモリ・セル・ブロツクで互いに対
応する二つのサブ・ブロツク(I/Oo)はそれ
ぞれ対応するコモン・データ線(cd,)を介
して相互に接続され、上記二つのメモリ・セル・
ブロツクのうち上記二つのメモリ・セル・ブロツ
クの間に配置された上記駆動回路(XDEC/
WDRV)によつて選択されたワード線(12,
WL−L)を有する方のメモリ・セル・ブロツク
に関して、上記複数のサブ・ブロツクの数(n−
1)に対応するマルチ・ビツトのデータを書き込
みもしくは読み出しを行なうことを特徴とする
(第3図および第4図参照)。
〔作用〕
従つて、二つのメモリ・セル・ブロツクのワー
ド線(12,13,WL−L,WL−R)を駆動
する駆動回路(XDEC/WDRV)が二つのメモ
リ・セル・ブロツクの間に配置されているため、
ワード線(12,13,WL−L,WL−R)の
配線長が第1図の半分となり、ワード線の遅延時
間が小さくなり高速動作が可能となる。
また駆動回路(XDEC/WDRV)はアドレス
信号(A0,A7,A88)に応答して二つのメモ
リ・セル・ブロツクの一方のワード線(12,
WL−L)を選択する一方、二つのメモリ・セ
ル・ブロツクの他方のワード線(13,WL−
R)を非選択とするので、第1図および第2図と
比較して、消費電力が半分となり、低消費電力動
作が可能となる。
さらに、二つのメモリ・セル・ブロツクはそれ
ぞれで複数のサブ・ブロツク(I/O1,I/O2
I/O3…I/Oo)がマルチ・ビツトを構成し、
アドレス信号(A0,A7,A88)に応答して二
つのうち一方のメモリ・セル・ブロツクのワード
線(WL−R)が選択的に選択されることにより
マルチ・ビツトのデータの書き込み・読み出しが
可能となるが、二つのメモリ・セル・ブロツクで
互いに対応する二つのサブ・ブロツク(I/Oo
はコモン・データ線(cd,)を介して接続さ
れているので、選択されたワード線(12,WL
−L)を有する方のメモリ・セル・ブロツクに関
してマルチ・ビツトのデータの書き込みもしくは
読み出しを行なうので、二つのワード線(WL−
L,WL−R)のいずれが選択されても、マル
チ・ビツトのデータの書き込み・読み出しが確実
に実行可能となる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。
〔実施例〕
本発明による半導体メモリは、第3図に示すよ
うに、I/O構成によるワード単位のメモリ・セ
ル・ブロツクの構成を論理ゲートを介して複数個
に分割(図では2分割)し、その情報の入出力で
あるコモン・データ線cd,をメモリ・セル・
ブロツクで接続し、Xデコーダの選択により、そ
れぞれのメモリ・セル・ブロツクを別々に読出し
できることを要旨とする。これにより、ワード線
12,13をそれぞれ別に選択し、選択されるX
方向のメモリ・セル数を複数分の一に減少させ、
ワード線活性化によりメモリ・セルを通つて流れ
るデータ線消費電流を低下させるものである。
第4図は、本発明の一実施例である8K語×8
ビツト構成のメモリの概略図を示すものである。
全体で8K語×8ビツト構成のメモリでは、左右
二つのメモリ・セル・ブロツクに分割され、各ブ
ロツクは8個のメモリ・セル・サブ・ブロツクが
あり、一つのサブ・ブロツクの中に256行×16列
のメモリ・セルMCがX、Y方向に配列される。
なお、図中のLMOSはデータ線負荷MOSトラン
ジスタ、YSWはデータ線スイツチMOSトランジ
スタ、I/O1〜I/O8は入出力制御部、
XDECはデコーダ、YDECはYデコーダ、WL・
Lは左のワード線、WL・Rは右のワード線、さ
らにA0〜A12はアドレス信号である。
本発明のメモリのワード線は、メモリ・セルの
選択を8ビツト同時に入出力するために、32列の
メモリ・セルを16列ずつXデコーダを介して左右
に分割し、さらにXデコーダXDEC内で、一つの
アドレス信号、例えばA88とロジツクを取る
ことにより、左のワード線WL・Lもしくは右の
ワード線WL・Rのどちらかを活性化する。この
結果、メモリ・セルを選ぶワード線を半減し、デ
ータ線負荷MOSトランジスタLMOS、メモリ・
セルMCを介して流れる消費電流を半減すること
ができる。
上記実施例では、8ビツト構成を例にとつて説
明したが、他の一般的な構成である、4ビツト、
16ビツト、32ビツト、等についても同様な低消費
電力化が期待できる。また、本発明の骨子は半導
体メモリの構成方法を示すものであり、そのメモ
リを構成する素子を限定するものではない。
なお、メモリ・セル・ブロツクの外部にコモ
ン・データ線を配線し、左右を継ぐことによる影
響、例えばメモリ・チツプ占有面積、コモン・デ
ータ線容量等の増加は当然考えられるが、それら
は大容量メモリにおける消費電流の減少によつて
得られる利益に較べて無視し得るものである。
さらに、本実施例では、Xデコーダを介して左
右それぞれnビツト構成に分割したが、さらに分
割を細分化して、低電力化が図れることは言うま
でもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、従来技
術における、ワード線活性化に伴なう消費電流の
増大、メモリ・チツプの温度上昇による寿命の低
下、信頼性の低下などの諸欠点を克服して、低消
費電力の半導体メモリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は半導体集積回路におけるメモリの概念
図、第2図は従来構成の半導体メモリを説明する
ためのブロツク図、第3図は本発明の半導体メモ
リを説明するためのブロツク図、第4図は本発明
の一実施例を示すブロツク図である。 <符号の説明>、1……ワード線、2,3……
データ線、4,5……転送トランジスタ、6,7
……ノード、8,8′……負荷MOSトランジス
タ、9,9′……駆動MOSトランジスタ、10,
10′……負荷抵抗、11,12,13……ワー
ド線、MC……メモリ・セル、XDEC……Xデコ
ーダ、YDEC……Yデコーダ、WDRV……ワー
ド・ドライバ、I/O……データ入出力制御回
路、cd,……コモン・データ線、LMOS……
データ線負荷MOSトランジスタ、YSW……デー
タ線スイツチMOSトランジスタ、WL・L……
左のワード線、WL・R……右のワード線、A0
A12……アドレス信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 メモリ・セル・ブロツクを少なくとも二つ有
    してなる半導体メモリであつて、 該二つのメモリ・セル・ブロツクのワード線を
    駆動する駆動回路を上記二つのメモリ・セル・ブ
    ロツクの間に配置し、 該駆動回路はアドレス信号に応答して上記二つ
    のメモリ・セル・ブロツクの一方のワード線を選
    択する一方、上記二つのメモリ・セル・ブロツク
    の他方のワード線を非選択とする如く構成され、 上記二つのメモリ・セル・ブロツクはそれぞれ
    複数のサブ・ブロツクから構成されるとともに、
    ひとつのメモリ・セル・ブロツクに属する複数の
    サブ・ブロツクのそれぞれは互いに独立のデータ
    の書き込みもしくは読み出しを行ない、 上記二つのメモリ・セル・ブロツクの上記複数
    のサブ・ブロツクには複数のコモン・データ線が
    接続されており、 上記二つのメモリ・セル・ブロツクで互いに対
    応する二つのサブ・ブロツクはそれぞれ対応する
    コモン・データ線を介して相互に接続され、上記
    二つのメモリ・セル・ブロツクのうち上記二つの
    メモリ・セル・ブロツクの間に配置された上記駆
    動回路によつて選択されたワード線を有する方の
    メモリ・セル・ブロツクに関して、上記複数のサ
    ブ・ブロツクの数に対応するマルチ・ビツトのデ
    ータの書き込みもしくは読み出しを行ない、 上記二つのメモリ・セル・ブロツクと上記駆動
    回路と上記コモン・データ線とはメモリ・チツプ
    内部に配置されたおり、 上記マルチ・ビツトのデータは上記駆動回路に
    よつて選択されたワード線を有する方のメモリ・
    セル・ブロツクの上記複数のサブ・ブロツクへ同
    時書き込みもしくは上記複数のサブ・ブロツクか
    ら同時読み出しされる ことを特徴とする半導体メモリ。
JP59270652A 1984-12-24 1984-12-24 半導体メモリ Granted JPS60167188A (ja)

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JP59270652A JPS60167188A (ja) 1984-12-24 1984-12-24 半導体メモリ

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JPS60167188A JPS60167188A (ja) 1985-08-30
JPH0472318B2 true JPH0472318B2 (ja) 1992-11-17

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