JPH0512870A - マルチポートram用メモリセル - Google Patents
マルチポートram用メモリセルInfo
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- JPH0512870A JPH0512870A JP3162871A JP16287191A JPH0512870A JP H0512870 A JPH0512870 A JP H0512870A JP 3162871 A JP3162871 A JP 3162871A JP 16287191 A JP16287191 A JP 16287191A JP H0512870 A JPH0512870 A JP H0512870A
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- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
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- G—PHYSICS
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Abstract
な大型化を招くことなく、クロック信号に同期した読出
し動作の高速化を達成し得るマルチポートRAM用メモ
リセルを提供することを目的とする。 【構成】 この発明は、データを記憶するF/F(フリ
ップフロップ)回路と、前記F/F回路に記憶された一
方のデータにより導通制御されるFET(電界効果トラ
ンジスタ)と、前記F/F回路に記憶された一方のデー
タの読み出し時に読出しデータを指定するアドレスデコ
ード信号により導通制御されるFETと、このFETが
導通状態になった後にイネーブル状態となるクロック信
号により導通制御されるFETとがビット線と低位電源
との間に直列接続されてなる1対のトランジスタ列と、
書込みデータを前記F/F回路に伝達制御するトランス
ファゲートとから構成される。
Description
してデータが読出されるマルチポートRAM用メモリセ
ルに関し、特にプロセッサ等の高速論理LSIを構築す
る一構成要素として用いられるマルチポートRAMのメ
モリセルに関する。
られる例えばプロセッサシステムに用いられるマルチポ
ートRAMとしては、例えば図4に示すように構成され
たものがある。
ート及びBポートと書込み専用のCポートを備え、メモ
リセル1に対するAポートのワード線をAWL、ビット
線をABLとし、Bポートのワード線をBWL、ビット
線をBBLとし、Cポートのワード線をCWL、ビット
線をCBL,/CBLとしている。
与えられるデータを記憶するフリップフロップ(F/
F)回路2と、ゲート端子がF/F回路2のノードNA
に接続されたNチャネルのFET(以下「NFET」と
呼ぶ)A1とゲート端子がワード線AWLに接続された
NFETA2とがビット線ABLとグランドとの間に直
列接続されたAポートのデータを読出すトランジスタ列
と、Aポートと同様にノードNBとワード線BWLに対
応したNFETB1,B2からなりBポートのデータを
読出すトランジスタ列を備えている。
力回路3を介して読出され、この入出力回路3はクロッ
ク信号に同期してビット線ABL,BBLのプリチャー
ジを行なうNFETA3及びPチャネルのFET(以下
「PFET」と呼ぶ)A4とNFETB3,B4を備え
ている。
L,BWL,CWLが、アドレスデコーダ4により選択
指定され、このアドレスデコーダ4はクロック信号の制
御の下にそれぞれのポートアドレス信号をデコードして
対応するワード線を選択指定する。
からのデータの読み出し動作について、図5に示すタイ
ミングチャートを参照して説明する。
ルの期間では、ワード線AWLがロウレベル状態及びプ
リチャージ用のFETA3,A4が導通状態となり、ビ
ット線ABLがプリチャージされてハイレベル状態とな
る。
ロウレベル状態になると、図6に示すように、クロック
信号がハイレベル状態のかなり早い時刻に確定されてア
ドレスデコーダ4に与えられていたAポートアドレス信
号がアドレスデコーダ4によりデコードされる。また、
これと同時にプリチャージ用のFETA3,A4が非導
通状態となる。
選択されてハイレベル状態となり、例えばメモリセル1
のノードNAにハイレベルのデータが記憶されている場
合には、NFETA1,A2が導通状態となる。これに
より、ビット線BLがロウレベル状態となり、入出力回
路3を介してハイレベルのAポートのデータが読出され
る。
トのアドレス信号は、クロック信号が読出し動作を可能
にするイネーブル状態すなわちロウレベル状態になるか
なり以前に確定されているが、クロック信号がハイレベ
ル状態にあってはビット線ABLがプリチャージされて
いるため、確定されているアドレス信号をデコードして
ワード線AWLをハイレベル状態にすることができなか
った。すなわち、アドレス信号のデコード動作はクロッ
ク信号により制御されており、クロック信号がイネーブ
ル状態になるとともにアドレス信号のデコードが開始さ
れていた。
図4に示したような従来のマルチポートRAMにあって
は、クロック信号に同期して読出し動作が開始されてい
た、すなわちクロック信号がイネーブル状態になるかな
り以前にアドレス信号が確定されてアドレスデコーダに
与えられているにもかかわらず、クロック信号がイネー
ブル状態になってからアドレス信号のデコード動作が開
始されてワード線が選択指定されていた。したがって、
クロック信号がイネーブル状態になってからデータが読
出されるまでのアクセス時間( tacc )にアドレスのデ
コード時間が含まれることになり、読出し動作を高速に
行うことが困難であった。
たものであり、その目的とするところは、消費電力の増
大及び構成の大幅な大型化を招くことなく、クロック信
号に同期した読出し動作の高速化を達成し得るマルチポ
ートRAM用メモリセルを提供することにある。
に、この発明は、データを記憶するF/F(フリップフ
ロップ)回路と、前記F/F回路に記憶された一方のデ
ータにより導通制御されるFET(電界効果トランジス
タ)と、前記F/F回路に記憶された一方のデータの読
み出し時に読出しデータを指定するアドレスデコード信
号により導通制御されるFETと、このFETが導通状
態になった後にイネーブル状態となるクロック信号によ
り導通制御されるFETとがビット線と低位電源との間
に直列接続されてなるトランジスタ列と、書込みデータ
を前記F/F回路に伝達制御するトランスファゲートと
から構成される。
がイネーブル状態となる前に、読出しデータを指定する
アドレスデコード信号によりビット線と低位電源との間
に直列接続されたトランジスタ列の中の1つのFETを
導通状態にさせておき、クロック信号がイネーブル状態
になった後トランジスタ列の中の1つのトランジスタの
みを導通状態にさせることでデータの読出しを行なうよ
うにしている。
する。
ートRAMにおけるメモリセルの回路構成を示す図であ
り、図2は図1に示したメモリセルを用いた3ポートの
RAMにおける要部構成を示す図である。図1及び図2
に示す実施例は、クロック信号に同期してデータの読出
動作が行なわれる図4に示したと同様のポート構成の3
ポートのRAMにおいて、クロック信号にかかわらず読
出そうとするデータに係るワード線を選択指定するよう
にしたものである。
ろの、メモリセルの構成を図1を参照して説明する。
を記憶するフリップフロップ(F/F)回路12と、読
出し専用のAポートに対応した3つのNFETA11,
A12,A13からなるトランジスタ列及び、読出し専
用のBポートに対応した3つのNFETB11,B1
2,B13からなるトランジスタ列を備えている。
ート端子がF/F回路12のノードNAに接続されたN
FETA11と、ゲート端子がAポート用のワード線A
WLに接続されたNFETA12と、ゲート端子にクロ
ック信号(CLK)を反転した信号(/CLK)が与え
られるNFETA13とが、Aポート用のビット線AB
Lとグランドとの間に直列接続されて構成されている。
は、ゲート端子がF/F回路12のノードNBに接続さ
れたNFETB11と、ゲート端子がBポート用のワー
ド線BWLに接続されたNFETB12と、ゲート端子
にクロック信号を反転した信号が与えられるNFETB
13とが、Bポート用のビット線BBLとグランドとの
間に直列接続されて構成されている。
図2に示すように、図3に示したと同様に構成された入
出力回路3と、クロック信号が入力されることなくそれ
ぞれのポートのアドレス信号を受けてデコードし対応す
るワード線を選択指定するアドレスデコーダ14を備え
た3ポートRAMのメモリセルとしてマトリックス状に
配置される。
るAポートの読出し動作を、図3に示すタイミングチャ
ートを参照して説明する。
ル状態にあっては、図4に示した入出力回路3のプリチ
ャージ用のトランジスタによりビット線ABLがハイレ
ベル状態にプリチャージされている。
イネーブル状態(ロウレベル状態)になるかなり以前
に、Aポートのアドレス信号がアドレスデコーダ14に
与えられると、このアドレス信号はクロック信号にかか
わらず直ちにアドレスデコーダ14によりデコードされ
る。アドレス信号のデコードが終了すると、このアドレ
ス信号に対応したワード線AWLがハイレベル状態とな
り選択指定され、このワード線AWLに接続されたメモ
リセル11のNFETA12が導通状態となる。
くともクロック信号がロウレベル状態になる前に、アド
レス信号がデコードされてワード線AWLが立ち上がる
ようにアドレスデコーダ14に与えられることが必要と
なる。
ロック信号がデータの読出し動作を指示する前に読出そ
うとするデータのアドレスを確定して対応するワード線
AWLを選択指定する。この時に、ビット線ABLはプ
リチャージ状態にあるが、直列接続されたトランジスタ
列のうちゲート端子にクロック信号を反転した信号が与
えられるNFETA13は非導通状態にあるので、ノー
ドNAにハイレベルのデータが記憶されてNFETA1
1が導通状態にあっても、ビット線ABLの電位に影響
を与えることはない。したがって、ビット線がプリチャ
ージ状態にあっても、ワード線をハイレベル状態にして
選択指定することが可能となる。
指定された後、クロック信号がハイレベル状態からロウ
レベル状態となりデータの読出し動作が開始されると、
クロック信号を反転した信号がハイレベル状態になると
ともにビット線ABLのプリチャージが停止される。ク
ロック信号を反転した信号がハイレベル状態になると、
NFETA13が導通となり、F/F回路12のノード
NAがハイレベル状態にあると、3つのトランジスタN
FETA11,A12,A13は導通状態となる。これ
により、ビット線ABLの電荷がNFETA11,A1
2,A13を介してグランドに流れ込み、ビット線AB
Lの電位がハイレベルからロウレベルへと低下し、これ
が入出力回路3により検出されてハイレベルのデータが
入出力回路3を介して読出される。
メモリセルのセルサイズが図4に示す従来に比して10
%程度大きくなっている。しかしながら、クロック信号
がイネーブル状態になる前にアドレスを確定してワード
線を選択指定し、クロック信号がイネーブル状態になっ
た直後にビット線の電荷を引抜いてデータを読出すよう
にしているので、データの読出しを従来に比して30%
程度速く行なうことが可能となる。
リチャージ及び読出し動作において、定常電流が流れる
ことはないので、消費電力の増加を招くことなく従来と
同等の消費電力で読出し動作を行なうことができる。
わることなくデコードされるため、アドレスデコーダ1
4の構成を従来に比して簡略化することが可能となる。
ることはなく、例えばメモリセル11を構成するトラン
ジスタの導電型は、Nチャネルに代えてPチャネルで構
成することも可能である。
は、この発明の特徴的な構成ではなく、その基本的な機
能を備えたものであればどのような構成であってもかま
わない。
ば、クロック信号がイネーブル状態になる前に読出しデ
ータを指定する動作を完了しておき、クロック信号がイ
ネーブル状態になった直後にビット線の電荷を放電させ
る動作だけでデータを読出すようにしているので、従来
と同等の消費電力かつわずかな構成の追加だけで従来に
比して読出し動作を高速に行なうことができるようにな
る。
用メモリセルの回路構成を示す図である。
AMの要部回路構成を示す図である。
ングを示す図である。
す図である。
ングを示す図である。
11,B12,B13 読出し用のトランジタ A3,A4,B3,B4 プリチャージ用のトランジス
タ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 データを記憶するF/F(フリップフロ
ップ)回路と、 前記F/F回路に記憶された一方のデータにより導通制
御されるFET(電界効果トランジスタ)と、前記F/
F回路に記憶された一方のデータの読み出し時に読出し
データを指定するアドレスデコード信号により導通制御
されるFETと、このFETが導通状態になった後にイ
ネーブル状態となるクロック信号により導通制御される
FETとがビット線と低位電源との間に直列接続されて
なるトランジスタ列と、 書込みデータを前記F/F回路に伝達制御するトランス
ファゲートとを有することを特徴とするマルチポートR
AM用メモリセル。
Priority Applications (3)
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