JPH0973774A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH0973774A
JPH0973774A JP8171229A JP17122996A JPH0973774A JP H0973774 A JPH0973774 A JP H0973774A JP 8171229 A JP8171229 A JP 8171229A JP 17122996 A JP17122996 A JP 17122996A JP H0973774 A JPH0973774 A JP H0973774A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低消費電流で高速にデータ転送およびアクセ
スのできる半導体記憶装置を提供する。 【解決手段】 複数のアレイブロックMBa〜MBd各
々は、アレイ活性制御回路4の制御のもとに、互いに独
立に駆動可能とされる。アレイ活性制御回路4の制御の
もとに、1つのアレイブロックからデータを読出したと
きに、別のアレイブロックにおいて列を選択してグロー
バルI/OバスGI/Oに接続することにより、1つの
アレイブロックから別のアレイブロックへのデータ転送
を行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体記憶装置に
関し、特に、高速でアクセスすることのできるダイナミ
ック型半導体記憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図97は、従来の半導体記憶装置の要部
の構成を概略的に示す図である。図97において、半導
体記憶装置は、複数のアレイブロックMBa〜MBnを
含む。アレイブロックMBa〜MBnの各々は、行列状
に配置される複数のメモリセルMCと、各行に対応して
配置され、各々に対応の行のメモリセルが接続される複
数のワード線WLと、各列に対応して配置され、各々に
対応の列のメモリセルが接続される複数のビット線対B
LPを含む。図97においては、アレイブロックMBa
〜MBn各々において、1本のワード線WLと1つのビ
ット線対BLPを代表的に示す。
【0003】アレイブロックMBa〜MBnそれぞれに
対応して、XデコーダXDa〜XDn、センスアンプ帯
SABa〜SABnおよびセレクタ帯STRa〜STR
nが配置され、またアレイブロックMBa〜MBnに共
通にYデコーダYDおよびグローバルI/O線GI/O
が設けられる。
【0004】XデコーダXDa〜XDnは活性化時、与
えられた行アドレス信号(この経路は示さず)をデコー
ドし、対応のアレイブロックMBa〜MBnのアドレス
指定された行に対応して配置されたワード線を選択状態
へと駆動する。
【0005】センスアンプ帯SABa〜SABnは、対
応のアレイブロックMBa〜MBnの各列(ビット線対
BLP)に対応して配置されるセンスアンプを含み、活
性化時、対応のビット線対BLP上に現れたメモリセル
データを検知し増幅しラッチする。
【0006】YデコーダYDは、与えられた列アドレス
信号をデコードし、アドレス指定された列を選択する列
選択信号を列選択信号線CS上に伝達する。セレクタ帯
STRa〜STRnは、YデコーダYDから列選択信号
線CS上に伝達された列選択信号と図示しないアレイブ
ロック選択信号とに応答して、アレイブロック選択信号
の指定するアレイブロックのアドレス指定された列(ビ
ット線対BLP)をグローバルI/OバスGI/Oへ接
続する。
【0007】グローバルI/OバスGI/Oには、デー
タ読出時に活性化され、グローバルI/OバスGI/O
上のデータを増幅して内部リード/ライトバスRWBS
上へ伝達するリードドライバRDRと、データ書込時に
活性化され、内部リード/ライトバスRWBS上のデー
タをバッファ処理してグローバルI/OバスGI/Oへ
伝達するライトドライバWDRが設けられる。
【0008】リード/ライトバスRWBSとデータ入出
力端子DQとの間に、データ読出時に活性化され、内部
リード/ライトバスRWBS上のデータをバッファ処理
してデータ入出力端子DQへ出力する出力バッファOB
Fと、データ書込時に活性化され、データ入出力端子D
Qへ与えられたデータ信号から内部書込データを生成し
て内部リード/ライトバスRWBSへ伝達する入力バッ
ファIBFが設けられる。
【0009】図97に示す半導体記憶装置においては、
複数のアレイブロックMBa〜MBnのうち1つのアレ
イブロックのみが活性化される。ここで、「アレイ活性
化」は、アレイにおいてワード線が選択状態とされ、こ
の選択されたワード線に接続されるメモリセルのデータ
が各ビット線対BLP上に読出されてセンスアンプによ
り増幅される状態を示す。アレイブロック選択信号によ
り指定されたアレイブロックに対してのみデータの書込
/読出が行なわれる。
【0010】図98は、図97に示すアレイブロックM
Ba〜MBnの内部構成を詳細に示す図である。図98
においては、1つのアレイブロックの1列に関連する部
分の構成を代表的に示す。また、1本のワード線WLの
みが示される。
【0011】図98において、ビット線対BLPは、互
いに相補なデータ信号を伝達するビット線BLおよびZ
BLを含む。ビット線BLとワード線WLの交差部に配
置されるメモリセルMCは、データを電荷の形態で格納
するキャパシタMQと、ワード線WL上の信号電位に応
答して、メモリキャパシタMQをビット線BLへ接続す
るnチャネルMOSトランジスタで構成されるアクセス
トランジスタMTを含む。
【0012】センスアンプ帯SABに含まれるセンスア
ンプSAは、ビット線BLに接続される一方導通端子
と、ビット線ZBLに接続されるコントロールゲート
と、センスアンプ活性化信号Vpを受ける他方導通端子
とを有するpチャネルMOSトランジスタP1と、ビッ
ト線ZBLに接続される一方導通端子と、ビット線BL
に接続されるコントロールゲートと、センスアンプ活性
化信号Vpを受ける他方導通端子とを有するpチャネル
MOSトランジスタP2と、ビット線BLに接続される
一方導通端子と、ビット線ZBLに接続されるコントロ
ールゲートと、センスアンプ活性化信号Vnを受ける他
方導通端子とを有するnチャネルMOSトランジスタN
4と、ビット線ZBLに接続される一方導通端子と、ビ
ット線対BLに接続されるコントロールゲートと、セン
スアンプ活性化信号Vnを受ける他方導通端子とを有す
るnチャネルMOSトランジスタN5を含む。
【0013】pチャネルMOSトランジスタP1および
P2は、フリップフロップを構成し、センスアンプ活性
化信号Vpの活性化時(ハイレベル)、ビット線BLお
よびZBLのうちの電位の高いビット線をハイレベルへ
駆動する。nチャネルMOSトランジスタN4およびN
5も、フリップフロップを構成し、センスアンプ活性化
信号Vnの活性化時(ローレベル)、ビット線BLおよ
びZBLの低電位のビット線をローレベルへ駆動する。
【0014】アレイブロックMB♯A(MBa〜MBn
のいずれか)に対しては、ローカルI/O線LIOaお
よびLIObからなるローカルI/OバスLI/OAが
配置される。
【0015】セレクタ帯STRはビット線BLおよびZ
BLに対して設けられ、列選択信号CS(図97に示す
列選択信号線上に伝達される信号であり、同じ符号で示
す)に応答してビット線BLおよびZBLをローカルI
/O線LIOaおよびLIObへ接続する列選択ゲート
CSELと、アレイブロック選択信号TGAに応答して
ローカルI/O線LIOaおよびLIObをグローバル
I/OバスGI/Oを構成するグローバルI/O線GI
OaおよびGIObへそれぞれ接続するブロック選択ゲ
ートBSELAを含む。列選択ゲートCSELは、ビッ
ト線BLとローカルI/O線LIOaの間に配置される
nチャネルMOSトランジスタで構成されるトランスフ
ァゲートN6と、ビット線ZBLとローカルI/O線L
IObの間に配置されるnチャネルMOSトランジスタ
で構成されるトランスファゲートN7を含む。ブロック
選択ゲートBSELAは、ローカルI/O線LIOaと
グローバルI/O線GIOaの間に配置されるnチャネ
ルMOSトランジスタで構成されるトランスファゲート
N8と、ローカルI/O線LIObとグローバルI/O
線GIObの間に配置されるnチャネルMOSトランジ
スタで構成されるトランスファゲートN9を含む。
【0016】図98においては、また別のアレイブロッ
クMB♯Bに対して設けられるブロック選択ゲートBS
ELBを示す。このブロック選択ゲートBSELBは、
ブロック選択信号TGBに応答して、このアレイブロッ
クMB♯Bに対して配置されるローカルI/O線をグロ
ーバルI/OバスGI/Oへ接続する。
【0017】リードドライバRDRは、このグローバル
I/OバスGI/O上に現れた相補的な信号を差動増幅
して内部リード/ライトバスRWBSへ伝達する。ライ
トドライバWDRは、内部リード/ライトバスRWBS
上の信号を増幅して相補書込データを生成してグローバ
ルI/Oバス線GIOaおよびGIOb上に伝達する。
【0018】ビット線BLおよびZBLには、イコライ
ズ信号EQに応答してビット線BLおよびZBLを所定
のプリチャージ電位Vprにプリチャージしかつイコラ
イズするプリチャージ/イコライズ回路EPが設けられ
る。このイコライズ/プリチャージ回路EPは、イコラ
イズ信号EQに応答してビット線BLおよびZBLを接
続するnチャネルMOSトランジスタN1と、イコライ
ズ信号EQに応答してプリチャージ電位Vprをビット
線BLへ伝達するnチャネルMOSトランジスタN2
と、イコライズ信号EQに応答してプリチャージ電位V
prをビット線ZBLへ伝達するnチャネルMOSトラ
ンジスタN3を含む。イコライズ信号EQは、この半導
体記憶装置のスタンバイサイクル時において活性状態の
ハイレベルとされる。次に動作について説明する。
【0019】今、画像データ処理などにおいてよく行な
われる、ある画素データを別の画素データで書換える動
作を考える。このような動作は、画像の複製の処理など
において実行される。今、特に、1つのアレイブロック
MB♯Aから別のアレイブロックMB♯Bへ画素データ
を転送する動作をその動作波形図である図99を参照し
て説明する。図99においては、アレイブロックMB♯
Aに関連する制御信号およびローカルI/Oバスは、そ
の末尾に文字「A」を付し、アレイブロックMB♯Bに
ついての制御信号およびローカルI/O線等について
は、その末尾に「B」を付して示す。
【0020】ロウアドレスストローブ信号ZRASがハ
イレベルの非活性状態においては、イコライズ信号EQ
AおよびEQBはともに活性状態のハイレベルにある。
アドレスストローブ信号ZRASがローレベルの活性状
態とされると、この半導体記憶装置のメモリセル選択動
作が始まる。今、外部から与えられるアドレス信号(図
示せず)がアレイブロックMB♯Aを指定しているた
め、このアレイブロックMB♯Aに対してのイコライズ
信号EQAがローレベルとされ、イコライズ/プリチャ
ージ回路EPが非活性状態とされる。これにより、アレ
イブロックMB♯Aにおいてビット線BLおよびZBL
はプリチャージ電位Vprでフローティング状態とされ
る。続いて、図97に示すXデコーダによりロウアドレ
スストローブ信号ZRASの立下がり時に与えられたア
ドレス信号に従って、アレイブロックMB♯Aにおいて
ワード線WLAが選択され、ワード線WLA上の電位が
上昇する。これにより、ビット線対BLP上に、この選
択ワード線WLAに接続されるメモリセルのデータが読
出され、ビット線対BLPAの電位がこの選択メモリセ
ルデータに応じて変化する。図99においては、ハイレ
ベルのデータが読出された場合の波形が一例として示さ
れる。
【0021】次いで、所定時間が経過し、ビット線対B
LPAのビット線BLAおよびZBLAの電位差が十分
に大きくなると、センスアンプ活性化信号VpおよびV
nが活性状態とされて、センスアンプ帯SABAに含ま
れるセンスアンプSAが、このビット線対BLPA上の
電位を差動的に増幅する。
【0022】センスアンプSAにより、ビット線BLお
よびZBLの電位差が十分に拡大した後、YデコーダY
Dからの列選択信号CSAが選択状態を示すハイレベル
に立上がり、列選択ゲートCSELが導通し、ビット線
BLおよびZBLがローカルI/O線LIOaおよびL
IObに接続される。
【0023】次いで、図示しないブロックデコーダから
のブロック選択信号TGAが選択状態を示すハイレベル
とされ、ブロック選択ゲートBSELAが導通し、ロー
カルI/O線LIOaおよびLIObがグローバルI/
O線GIOaおよびGIObに接続される。これによ
り、センスアンプSAにより検知増幅された選択メモリ
セルデータがグローバルI/OバスGI/O上に伝達さ
れる。
【0024】この後、リードドライバRDRが活性化さ
れ、このグローバルI/OバスGI/O上に与えられた
信号を差動増幅し、内部読出データを生成して内部リー
ド/ライトバスRWBS上に伝達する。この内部リード
/ライトバスRWBS上の内部読出データは、出力バッ
ファOBF(図97参照)を介してデータ入出力端子D
Qへ伝達される。この読出されたデータは、半導体記憶
装置の別のアレイブロックに再書込みするため、一旦レ
ジスタなどの外部に設けられたデータ保持手段に格納さ
れる。半導体記憶装置においては別のワード線を選択す
るためにアレイプリチャージ動作が行なわれる。すなわ
ち、ロウアドレスストローブ信号ZRASを非活性状態
のハイレベルとし、選択アレイブロックMB♯Aの選択
ワード線WLAを非選択状態とし、メモリセルMCに含
まれるアクセストランジスタMTを非導通状態とする。
この後、センスアンプ活性化信号VpおよびVnを非活
性状態とし、次いでイコライズ信号EQAをハイレベル
として、イコライズ/プリチャージ回路EPを活性化し
て、ビット線対BLPAのビット線BLおよびZBLを
中間電位Vprにプリチャージする。このときまた、列
選択信号CSAはローレベルの非選択状態とされてお
り、ビット線対BLPAとローカルI/O線LI/OA
とは切離され、またローカルI/OバスLI/OAとグ
ローバルI/OバスGI/Oも切離される。またデータ
入出力端子DQの出力バッファOBFが非活性状態とさ
れ、出力ハイインピーダンス状態とされる。
【0025】次に、アレイブロックMB♯Bを選択する
ためにロウアドレスストローブ信号ZRASが再び活性
状態のローレベルとされる。このとき同時にアドレス信
号が与えられ、アレイブロックMB♯Bの指定およびア
レイブロックMB♯Bにおけるワード線WLBの指定が
行なわれる。これにより、指定されたアレイブロックM
B♯Bにおいて、イコライズ信号EQBがローレベルと
され、イコライズ/プリチャージ回路EPが非活性状態
とされる。ビット線対BLPBに選択メモリセルデータ
が現れた後、センスアンプ活性化信号VpBおよびVn
Bが活性状態とされ、ビット線対BLPBの電位が選択
メモリセルデータに応じて変化する。次いで列選択信号
CSBがハイレベルとされ、このビット線対BLPBが
ローカルI/OバスLI/OBに接続される。一方、デ
ータ書込のため、入力バッファIBFを介して、先に読
出されて一旦保持されているデータが書込まれ、ライト
ドライバWDRを介して書込データがグローバルI/O
バス上に伝達される。
【0026】グローバルI/Oバス上のデータが伝達さ
れると、次いでアレイブロック選択信号TGBがハイレ
ベルとされ、ブロック選択ゲートBSELBが導通し、
グローバルI/OバスGI/OとローカルI/OバスL
I/OBが接続されてローカルI/OバスLI/OBに
書込データが伝達され、次いで列選択ゲートCSLEB
を介して選択ビット線対BLPBへ書込データが伝達さ
れる。ライトドライバWDRの駆動力は、センスアンプ
SAのラッチ力も大きいため、ビット線対BLPBに設
けられたセンスアンプSAのラッチデータが書込データ
に対応するデータとなる。
【0027】書込動作が完了すると、再びロウアドレス
ストローブ信号ZRASがハイレベルの非活性状態とさ
れ、アレイブロックMB♯Bにおける選択ワード線が再
び非活性状態とされ、センスアンプ活性化信号VpBお
よびVnBが非活性状態とされ、セレクタSTRBも非
導通状態とされ、ローカルI/OバスLI/OBとグロ
ーバルI/OバスGI/Bも切離される。これにより、
アレイブロックMB♯Bのプリチャージ状態とされる。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】メモリアレイが複数の
アレイブロックに分割され、1つのアレイブロックのみ
が活性状態とされるアレイ分割構造の半導体記憶装置に
おいて、1つのアレイブロックのメモリセルのデータを
別のアレイブロックのメモリセルへ転送する場合、2つ
のZRASサイクル(ロウアドレスストローブ信号ZR
ASについてのサイクル)が必要とされる。すなわち、
1つのアレイブロックのメモリセルを選択し、この選択
メモリセルのデータを装置外部を読出すサイクルと、別
のアレイブロックのメモリセルを選択し、この選択メモ
リセルへ外部に読出されたデータを書込むサイクルとが
必要とされる。このため、アレイブロック間データ転送
を高速で行なうことができないという問題が生じる。特
に、画像処理用途にこの半導体記憶装置を用いる場合、
複製処理などの画像処理を高速で行なうことができず、
データ処理速度(描画速度)が低下し、処理システムの
性能が低下する。
【0029】また、データ転送時において、ビット線の
充放電が1つのアレイブロックと別のアレイブロックと
において合計2回行なわれる。このビット線充放電はセ
ンスアンプ活性化信号VpおよびVnを伝達する信号線
を介して行なわれる。このため、センスアンプ駆動のた
めの電流消費が大きくなるという問題が生じる。
【0030】また、アレイ分割構造の半導体記憶装置に
おいて1つのアレイブロックから別のアレイブロックへ
アクセス先を変更する場合、半導体記憶装置を一旦プリ
チャージ状態(非選択状態)へ駆動する必要がある(ア
レイブロックは互いに独立に駆動することができないた
め)。このため、アレイブロック変更時において最小限
RASプリチャージ時間と呼ばれる時間が必要とされ、
アクセス時間が長くなり、高速アクセスすることができ
なくなるという問題が生じる。
【0031】また、1つのアレイブロックにおいてペー
ジモードでアクセスする場合、ページ切換(選択ワード
線の切換)においては、選択ページ(選択ワード線)を
一旦非選択状態へ駆動した後次のページ(ワード線)を
選択状態へ駆動する必要があり、この場合においても、
RASプリチャージ時間と呼ばれる時間が最小限必要と
され、応じてページ切換を高速で行なうことができず、
高速アクセスがすることができなくなるという問題が生
じる。
【0032】さらに、従来の半導体記憶装置の場合、内
部データバスすなわち入出力バッファと外部データバス
のバス線と接続は固定的に1対1対応で定められてい
る。ある種のCPU(中央演算処理装置)においては、
バイトスワップ機能が設けられており、たとえば16ビ
ットデータバスのうち上位または下位の8ビットデータ
バスを用いてデータ転送を行なうことにより、16ビッ
ト処理システムにおいて、8ビットデータを格納する8
ビットメモリおよび8ビットデータを利用可能としてい
る。しかしながら、このバイトスワップ機能において
は、単に、CPUバスとメモリバスとの間の接続が上位
バイトと下位バイトで切換えられるが、切換態様は、各
メモリに対し固定的に定められている。たとえば、1つ
の8ビットメモリは、CPUバスの8ビット上位バスま
たは下位8ビットバスのみと接続されている。たとえ
ば、この8ビットメモリのデータ書込時および読出時に
おいて利用されるCPUバスを変更することはできず、
処理用途に応じてこの8ビットメモリから読出された8
ビットデータをCPUバスの上位バスまたは下位バスへ
選択的に接続することはできず、したがってCPUの内
部レジスタでその演算処理内容に応じて適宜データを格
納することができず、CPUが内部で再びその演算処理
内容に応じて8ビットデータの格納位置を変更してお
り、CPUの処理操作が煩雑となるという欠点が生じ
る。またこのバイトスワップ機能を用いてデータ転送を
行なう場合、利用されていないデータバスは空き状態で
あり、バス利用効率が低いという問題が生じる。
【0033】それゆえ、この発明の目的は、アレイブロ
ック間のデータ転送を高速かつ低消費電流で行なうこと
のできる半導体記憶装置を提供することである。
【0034】この発明の他の目的は、低消費でセンスア
ンプを駆動することのできる半導体記憶装置を提供する
ことである。
【0035】この発明の他の目的は、複数のブロック間
にわたって高速でアクセスすることのできる半導体記憶
装置を提供することである。
【0036】この発明のさらに他の目的は、ページ変更
を高速で行なうことのできる半導体記憶装置を提供する
ことである。
【0037】この発明のさらに他の目的は、高速かつ効
率的にデータ転送を外部処理装置とメモリ半導体記憶装
置との間で行なうことのできる半導体記憶装置を提供す
ることである。
【0038】
【課題を解決するための手段】この発明は、要約すれ
ば、複数のアレイブロックを互いに独立に駆動可能とす
るとともに、センスアンプ活性化信号線を選択的に容量
に結合し、この容量の充電電圧をセンスアンプ活性化信
号として利用するものである。
【0039】すなわち、請求項1に係る半導体記憶装置
は、共通データバス線に接続される複数のアレイブロッ
クと、アドレス信号に従ってこれら複数のアレイブロッ
クのうちの1つのアレイブロックを選択し、この選択さ
れたアレイブロックのメモリセルを選択し、かつ選択メ
モリセルデータを共通データバス線へ読出すアレイ制御
手段と、転送指示と転送アドレス信号とに応答して、ア
レイ制御手段により共通データバス線へ読出されたメモ
リセルデータをこの転送アドレス信号が指定するアレイ
ブロックへ転送する転送手段とを備える。
【0040】請求項2に係る半導体記憶装置は、アレイ
ブロックの各々が、メモリセルの行に対応して配置され
る複数のワード線と、メモリセルの各列に対応して配置
される複数のビット線対と、各列に対応して配置される
複数のセンスアンプとを有する。このアレイ制御手段
は、アドレス信号が指定するアレイブロックのセンスア
ンプを活性化する手段と、このアドレス信号に従って、
選択アレイブロックの対応の列のセンスアンプを共通デ
ータバス線へ接続する列選択手段とを含み、また転送手
段が、転送アドレス信号に応答して共通データバス線を
転送アドレス信号が指定する転送アレイブロックの列に
接続する手段と、転送指示と転送アドレス信号に応答し
て、この転送アレイブロックのセンスアンプを活性化す
る手段とを備える。
【0041】請求項3に係る半導体記憶装置は、請求項
2に係る半導体記憶装置において、アレイブロックそれ
ぞれに対応して配置されるローカルデータバス線をさら
に備え、列選択手段が対応のアレイブロックの列のセン
スアンプを対応のローカルデータバス線へ接続する手段
と、アドレス信号に応答してこの対応のローカルデータ
バス線を共通データバス線へ接続する手段とを含み、転
送手段は、転送アドレス信号に従って、共通データバス
線を転送アレイブロックのローカルデータバス線に接続
する手段と、この転送アドレス信号の指定する転送アレ
イブロックの列のセンスアンプをこのローカルデータバ
ス線に接続する手段とを含む。
【0042】請求項4に係る半導体記憶装置は、転送手
段が、転送指示と転送アドレス信号とに応答して、転送
アドレス信号が指定する転送アレイブロックのセンスア
ンプ活性化前にこの転送アドレス信号が指定する行のワ
ード線を選択状態へ駆動する手段を備える。
【0043】請求項5に係る半導体記憶装置は、転送手
段が、上記転送指示と上記転送アドレス信号とに応答し
て、この転送アドレス信号が指定する転送アレイブロッ
クのワード線を非選択状態に維持する手段を備える。
【0044】請求項6に係る半導体記憶装置は、請求項
4の半導体記憶装置において、各列のビット線対とセン
スアンプとの間に配置される接続ゲートをさらに備え、
転送手段が、転送指示と転送アドレス信号とに応答し
て、転送アレイブロックの接続ゲートを非導通状態に維
持する手段を備える。
【0045】請求項7に係る半導体記憶装置は、請求項
1ないし5のいずれかの半導体記憶装置が、共通データ
バス線上のデータを増幅して出力バッファへ伝達するリ
ードドライバと、このリードドライバの出力信号を受け
るように結合される入力部を有し、入力バッファからの
データをバッファ処理して共通内部データ線へ伝達する
ライトドライバと、転送指示に応答してこのライトドラ
イバを所定期間活性化する手段を備える。
【0046】請求項8に係る半導体記憶装置は、請求項
3の半導体記憶装置の転送手段が、転送指示に応答して
転送アレイブロックのセンスアンプと対応のローカルデ
ータバス線との接続およびこのローカルデータバス線と
共通内部データバス線との接続の確立の後、転送アレイ
ブロックのセンスアンプを活性化する手段を含む。
【0047】請求項9に係る半導体記憶装置は、請求項
7の転送手段が、転送指示に応答して転送アレイブロッ
クのセンスアンプの活性化の後ライトドライバを活性化
する手段を含む。
【0048】請求項10に係る半導体記憶装置は、請求
項2ないし9のいずれかの半導体記憶装置が、さらに、
容量手段と、センスアンプの各アレイブロックに対応し
て配置されるセンスアンプ活性化信号線と、アドレス信
号に従ってこのアレイブロックのセンスアンプの活性化
から非活性化への移行時にアレイブロックのセンスアン
プ活性化信号線を容量手段へ結合する手段と、転送アド
レス信号と転送指示とに応答して転送アレイブロックの
センスアンプ活性化信号線をこの転送アレイブロックの
センスアンプの非活性化から活性化への移行時に容量手
段へ所定期間結合する手段を備える。
【0049】請求項11に係る半導体記憶装置は、各々
が、行列状に配列される複数のメモリセルと、各列に対
応して配置される複数のビット線対と、各行に対応して
配置されるワード線と、各列に対応して配置される複数
のセンスアンプとを有する複数のアレイブロックと、こ
れら複数のアレイブロックの隣接アレイブロックの各列
を相互接続するための複数のゲートと、アドレス信号と
転送指示とに応答して、アドレス信号が指定するアレイ
ブロックのメモリセルを選択する手段と、このアドレス
信号と選択手段とに応答して、このアドレス信号が指定
する選択アレイブロックのセンスアンプを活性化する手
段と、このアドレス信号と転送指示とに応答して、選択
アレイブロックと隣接アレイブロックとの間のゲートを
導通状態とする接続手段と、このアドレス信号と転送指
示と接続手段とに応答して、この隣接アレイブロックの
センスアンプを活性化する手段を備える。
【0050】請求項12に係る半導体記憶装置は、請求
項1ないし10のいずれかの半導体記憶装置が、さらに
転送アレイブロックのセンスアンプの活性化時、リフレ
ッシュ指示とリフレッシュアドレス信号とに応答して、
この転送アレイブロックのセンスアンプの保持データを
この転送アレイブロックと異なるアレイブロックのセン
スアンプへ転送し、該異なるアレイブロックのセンスア
ンプを活性化する手段と、リフレッシュ指示の活性化か
ら非活性化への移行時、この異なるアレイブロックのセ
ンスアンプの保持データを転送アレイブロックのセンス
アンプへ返送し、該センスアンプを活性状態としかつ異
なるアレイブロックのセンスアンプを非活性状態とする
手段をさらに備える。
【0051】請求項13に係る半導体記憶装置は、請求
項1ないし11のいずれかの転送手段が、転送指示と同
時に与えられる保持指示に応答して、この転送アレイブ
ロックのセンスアンプを保持指示の活性期間中、活性状
態に維持する手段をさらに備える。
【0052】請求項14に係る半導体記憶装置は、各々
が、行列状に配列される複数のメモリセルと、各列に対
応して配置される複数のビット線対と、各行に対応して
配置される複数のワード線と、各列に対応して配置され
る複数のセンスアンプとを有する複数のアレイブロック
と、これら複数のアレイブロックの隣接アレイブロック
の各列のビット線対を相互接続する複数のゲートと、ア
ドレス信号と転送指示とに応答して、このアドレス信号
が指定する選択アレイブロックのセンスアンプを活性化
するセンス活性化手段と、リフレッシュアドレス信号と
リフレッシュ指示とに応答して、このリフレッシュアド
レス信号が選択アレイブロックを指定するとき、複数の
ゲートのうち対応のゲートを導通状態とする接続制御手
段と、この接続制御手段に応答して、選択アレイブロッ
クの隣接するアレイブロックのセンスアンプを活性化す
るセンスアンプ活性化制御手段と、このセンスアンプ活
性化制御手段とリフレッシュアドレス信号とリフレッシ
ュ指示とに応答して、対応のゲートを非導通状態とし、
かつ選択アレイブロックのリフレッシュアドレス信号の
指定するメモリセルデータをリフレッシュするリフレッ
シュ制御手段と、このリフレッシュ制御手段に応答し
て、リフレッシュ完了後隣接アレイブロックのゲートを
導通状態とし、選択アレイブロックのセンスアンプ活性
化手段を活性状態とする制御手段とを備える。
【0053】請求項15に係る半導体記憶装置は、請求
項1ないし13のいずれかの半導体記憶装置が、外部か
ら周期的に与えられる一定のパルス幅を有するクロック
信号に同期して、外部から与えられる行および列アドレ
ス信号を同時に取込んで内部アドレス信号を生成する手
段を備える。
【0054】請求項16に係る半導体記憶装置は、請求
項15の半導体記憶装置が、アレイブロック各々に対応
して配置され、クロック信号に同期して与えられるチッ
プ活性化信号によりイネーブルされて内部アドレス信号
をラッチするラッチ手段を含む。このラッチ手段は、内
部アドレス信号が対応のアレイブロックを指定するとき
に、その与えられた内部アドレス信号をラッチする。
【0055】請求項17に係る半導体記憶装置は、請求
項14または15の半導体記憶装置が、クロック信号に
同期して、外部から与えられる内部動作指定用制御信号
を取込んで内部制御信号を発生する手段を含む。
【0056】請求項18に係る半導体記憶装置は、請求
項15の半導体記憶装置のアレイ制御手段は、アドレス
信号により指定される選択アレイブロックを、チップ活
性化信号の活性化から所定の時間のみ選択アレイブロッ
クを活性状態に維持する手段を含む。
【0057】請求項19に係る半導体記憶装置は、請求
項1ないし18の半導体記憶装置がアドレス信号と転送
アドレスとをリンクして格納する格納手段と、外部から
与えられるアドレス信号とこの格納手段の格納されたア
ドレス信号の一致/不一致を判別する手段と、この判別
手段の一致検出時には格納手段の対応の転送アドレスを
選択し、かつ不一致検出時には外部から与えられるアド
レス信号を選択してアドレス信号として各アレイブロッ
クへ与える手段をさらに備える。
【0058】請求項20に係る半導体記憶装置は、請求
項1の半導体記憶装置が、アドレス信号によりアドレス
指定されたメモリセルのデータを装置外部へ読出す手段
をさらに備える。
【0059】請求項21に係る半導体記憶装置は、行列
状に配列される複数のメモリセルと、各行に対応して配
置され、各々に対応の行のメモリセルが接続される複数
のワード線と、各ビット線対に対応して配置され、セン
スアンプ活性化信号線上のセンスアンプ活性化信号に応
答して対応のビット線対上の電位を検知し、増幅しかつ
ラッチする複数のセンスアンプと、センスアンプ駆動信
号に応答して、このセンスアンプ活性化信号線を選択状
態へと駆動するためのセンスアンプ駆動手段と、キャパ
シタと、センスアンプ活性化信号の非活性化から活性化
への移行時に所定期間キャパシタをセンスアンプ活性化
信号線へ結合し、かつセンスアンプ活性化信号の活性化
から非活性化への移行時に所定期間キャパシタをセンス
アンプ活性化信号線に結合する接続手段とを備える。
【0060】請求項22に係る半導体記憶装置は、セン
スアンプ駆動信号が、キャパシタとセンスアンプ活性化
信号線との結合の後活性状態へ駆動される。
【0061】請求項23に係る半導体記憶装置は、請求
項20または21の半導体記憶装置の、センスアンプ駆
動信号は、センスアンプ活性化信号の非活性化への移行
時にキャパシタとセンスアンプ活性化信号線とを結合し
て所定期間経過後非活性状態とされる。
【0062】請求項24に係る半導体記憶装置は、アレ
イブロックの各々が、ワード線が低抵抗導体と接続され
るワード線シャント領域を含み、キャパシタがこのワー
ド線シャント領域に配置される。
【0063】請求項25に係る半導体記憶装置は、各々
が複数のメモリセルを有しかつそれぞれに固有のアドレ
スが割当てられる複数のメモリブロックと、これら複数
のメモリブロックの1つを指定するアドレス信号を受け
てこれら複数のメモリブロックのこの1つと異なる別の
メモリブロックを指定するアドレス信号に変換して内部
アドレス信号として出力する変換手段と、この変換手段
からの内部アドレス信号に従って別のメモリブロックを
アクセスする手段とを備える。
【0064】請求項26に係る半導体記憶装置は、請求
項25の複数のメモリブロックの各々は互いに独立に選
択状態および非選択状態へ駆動することが可能である。
【0065】請求項27に係る半導体記憶装置は、請求
項25または26の変換手段が、与えられたアドレス信
号に所定の演算処理を施して別のメモリブロックを指定
する内部アドレス信号に変換して出力する手段を含む。
【0066】請求項28に係る半導体記憶装置は、請求
項25ないし27のいずれかの装置が、さらに、外部か
らの動作モード指定信号をこのアドレス変換手段により
生成された内部アドレス信号に従って別のメモリブロッ
クに対する内部動作モード指定信号を生成する手段を含
む。
【0067】請求項29に係る半導体記憶装置は、請求
項25ないし28のいずれかの装置がさらに、この変換
されるべきアドレス信号を格納するアドレスマッピング
メモリと、このマッピングメモリに格納されたアドレス
信号と与えられたアドレス信号とを比較する比較手段
と、この比較手段からの比較結果が一致を示すときアド
レス変換手段を活性化する手段を備える。
【0068】請求項30に係る半導体記憶装置は、請求
項29の変換手段が、マッピングメモリに格納されたア
ドレス信号に対応して変換後のアドレスを格納するアド
レスレジスタと、この比較手段の比較結果の一致指示に
応答して、アドレスレジスタの対応の変換アドレス信号
を読出す読出手段と、与えられるアドレス信号と読出さ
れたアドレス信号とを受け、比較手段の比較結果の一致
指示に応答してこの読出手段により読出されたアドレス
信号を選択して内部アドレス信号として出力する選択手
段とを備える。
【0069】請求項31に係る半導体記憶装置は、請求
項25の装置において、アドレス変換される1つのメモ
リブロックは、その情報を正常に記憶することのできな
い不良メモリブロックである。
【0070】請求項32に係る半導体記憶装置は、請求
項25ないし31のいずれかの装置が、さらに、複数の
メモリブロック各々に対応して設けられ、対応のメモリ
ブロックの良/不良を示すフラグを格納する複数のレジ
スタを含む。これら複数のレジスタは入力ポートと出力
ポートとの間に直列に接続されてクロック信号に応答し
て格納したフラグを順次転送するシフトレジスタを構成
するように接続される。
【0071】請求項33に係る半導体記憶装置は、各々
が複数のメモリセルを有する複数のメモリブロックと、
これら複数のメモリブロックに共通に設けられ、選択さ
れたメモリブロックとデータの授受を行なう内部データ
バスと、装置外部に設けられる外部バスと、内部データ
バスと外部データバスとの間に設けられ、動作モードに
応じて内部データバスのバス線と外部データバスのバス
線との接続態様を変更するバス変換手段とを備える。
【0072】請求項34に係る半導体記憶装置は、請求
項33のバス変換手段が、内部データバスの有効データ
を転送するバス線の数を示すバス幅を変更する手段を含
む。
【0073】請求項35に係る半導体記憶装置は、請求
項33のバス変換手段が、内部データバスの所定数のバ
ス線を外部データバスの各々がこの所定数のバス線と同
数のバス線を有する複数のグループにそれぞれ接続する
手段とを備える。
【0074】請求項36に係る半導体記憶装置は、請求
項33のバス変換手段が、外部データバスの所定数と同
数のバス線を内部データバスの各グループに同時に結合
する手段とを備える。
【0075】請求項37に係る半導体記憶装置は、請求
項33のバス変換手段が、内部データバスの各々が所定
数のバス線を有する複数のグループ各々を別々のメモリ
ブロックへ並列に結合する手段と、外部データバスの各
々が所定数と同数のバス線を有する複数のグループとこ
の内部データバスの複数のグループとの接続を動作モー
ド指示に応じて切換える手段とを備える。
【0076】請求項38に係る半導体記憶装置は、請求
項25または33の変換手段が、この変換態様を規定す
る情報を格納するプログラマブル格納手段と、この格納
手段の格納情報に従って対応の変換処理を行なう手段と
含む。
【0077】請求項39に係る半導体記憶装置は、請求
項38の装置が、さらに、動作モードに応じてこのプロ
グラマブル格納手段の情報を変更するプログラム手段を
さらに備える。
【0078】請求項40に係る半導体記憶装置は、請求
項25または33の装置が、さらに、複数のメモリブロ
ックを互いに非同期的に活性化/非活性化する手段を備
える。
【0079】請求項41に係る半導体記憶装置は、請求
項25ないし40のいずれかの装置において、複数のメ
モリブロックの各々が、各々が行列状のメモリセルを有
する複数のサブアレイを含むメモリモジュールであり、
これら複数のサブアレイの各々は、互いに独立に活性化
/非活性化が可能である。
【0080】請求項42に係る半導体記憶装置は、請求
項41の装置が、サブアレイ各々に対応して設けられ、
各対応のサブアレイの良/不良を示す情報を格納するレ
ジスタを備える。これらのレジスタは、各メモリモジュ
ール内においてシフトレジスタを構成するように接続さ
れかつ複数のメモリモジュールにおいて1つのシフトレ
ジスタを構成するように各メモリモジュールのレジスタ
がさらに相互接続される。アドレスを変換するための変
換手段は、このレジスタ内容を読出して変換すべきアド
レス信号を決定し、該決定したアドレス信号を格納する
マッピングメモリと、与えられたアドレス信号がこのマ
ッピングメモリに格納されたアドレス信号と一致すると
き、アドレス変換を行なう手段とを備える。
【0081】請求項43に係る半導体記憶装置は、請求
項25のアドレスを変換するための変換手段が、連続し
て与えられる同一メモリブロック指定のためのアドレス
信号を異なるメモリブロックを指定するように変換する
手段と備える。
【0082】請求項1に係る半導体記憶装置において
は、アレイ制御手段により共通データバス線上に読出さ
れたメモリセルデータが、転送手段により転送先のアレ
イブロックへ転送されるため、メモリセルデータを、デ
ータ転送のために装置外部へ読出す必要がなく、高速で
アレイブロック間のデータ転送を行なうことができる。
【0083】請求項2に係る半導体記憶装置において
は、転送先のアレイブロックのセンスアンプを活性化し
ており、確実に選択メモリセルのデータを転送先へ転送
し、そこにラッチすることができる。
【0084】請求項3に係る半導体記憶装置において
は、アレイブロック各々にローカルI/Oバスが配置さ
れており、ローカルI/Oバス線から共通データバスを
介して転送先のアレイブロックのローカルI/Oバスを
介してデータを転送しており、余分のデータ転送経路を
新たに設ける必要がない。
【0085】請求項4に係る半導体記憶装置において
は、転送アレイブロックのセンスアンプの活性化前にワ
ード線を選択状態としており、センスアンプ活性化時
に、メモリセルのデータをこの転送先のアレイブロック
のメモリセルへ書込むことができる。
【0086】請求項5に係る半導体記憶装置において
は、ワード線は非選択状態を維持しており、センスアン
プに転送データがラッチされる。これにより、センスア
ンプをキャッシュとして利用することができる。
【0087】請求項6に係る半導体記憶装置において
は、データ転送時に、転送先のアレイブロックのビット
線対をセンスアンプと切離しており、センスアンプのセ
ンスノードの容量を小さくすることができ、このセンス
アンプのセンスノードの電位を転送データに応じて変化
させることができ、確実にセンスアンプによる転送デー
タの検知、増幅およびラッチを行なわせることができ
る。
【0088】請求項7に係る半導体記憶装置において
は、リードドライバで増幅されたデータがライトドライ
バを活性化して共通データバスへ伝達しているため、転
送先のアレイブロックの対応の列へ確実に転送データを
書込むことができる。
【0089】請求項8に係る半導体記憶装置において
は、転送先のアレイブロックの対応のセンスアンプと共
通データバスとの接続の後センスアンプを活性化してお
り、データ転送のために大きな駆動力を有するドライバ
を新たに設けて用いる必要がなく、対応のセンスアンプ
のセンスノードの電位をこの共通データバス上に伝達さ
れた転送データに応じて確実に変化させることができ
る。
【0090】請求項9に係る半導体記憶装置において
は、転送先のアレイブロックのセンスアンプの活性化の
後、ライトドライバを活性化しており、余分のデータ転
送用のドライバを用いることなく通常のデータ書込動作
と同様の動作シーケンスで転送データを転送アレイブロ
ックの対応の列へ書込むことができる。
【0091】請求項10に係る半導体記憶装置において
は、センスアンプ活性化信号線が容量に選択的に所定期
間結合されるため、センスアンプ活性化信号線の充放電
電流を容量に保存して次のセンスアンプ活性化信号の活
性化時に再利用することができ、センスアンプ駆動部の
消費電流を低減することができる。
【0092】請求項11に係る半導体記憶装置において
は、転送指示が与えられると、ゲートを用いて隣接アレ
イブロック間のビット線対を接続しており、高速で1行
のメモリセルのデータを隣接アレイブロックへ転送する
ことができる。
【0093】請求項12に係る半導体記憶装置において
は、センスアンプのデータ保持状態においてリフレッシ
ュを行なう場合、このセンスアンプの保持データは別の
アレイブロックに転送されてセンスアンプにより保持さ
れた後、このもとのアレイブロックのリフレッシュを行
なうため、センスアンプの保持データが破壊されること
なくこのアレイブロックのリフレッシュを行なうことが
できる。
【0094】請求項13に係る半導体記憶装置において
は、保持指示に応答して、転送アレイブロックのセンス
アンプを活性状態に維持するように構成しているため、
この転送先のアレイブロックのセンスアンプをキャッシ
ュとして利用することができる。
【0095】請求項14に係る半導体記憶装置において
は、センスアンプが活性化されてデータ保持状態にある
ときにリフレッシュ指示が与えられると、隣接アレイブ
ロックのビット線対をこのアレイブロックのビット線対
と接続して、次いで隣接するブロックのセンスアンプを
活性化しており、リフレッシュされるアレイブロックの
センスアンプの保持データを隣接アレイブロックに退避
させることができ、保持データを破壊することなくリフ
レッシュされるアレイブロックのリフレッシュを行なう
ことができる。
【0096】請求項15に係る半導体記憶装置において
は、クロック信号に同期して行および列アドレス信号を
取込んでおり、行選択系回路および列選択系回路を互い
に独立に駆動することができ、複数のアレイブロックを
重複的に活性状態としてデータ転送を行なうことができ
る。
【0097】請求項16に係る半導体記憶装置において
は、アレイブロック各々に対応してアドレスラッチが配
置されており、各アレイブロックにおいて互いに独立に
アドレス指定を行なうことができる。
【0098】請求項17に係る半導体記憶装置において
は、内部動作を指定する制御信号が外部クロック信号に
同期して与えられており、信号取込タイミングおよび内
部動作開始タイミングを容易に確立することができる。
【0099】請求項18に係る半導体記憶装置において
は、各アレイブロックの活性化期間は、チップ活性化信
号の活性化から所定期間とされており、各アレイブロッ
クの活性化を重複して行なう際のアレイブロック活性化
の制御が容易となる。
【0100】請求項19に係る半導体記憶装置において
は、アドレス信号と対応の転送アドレス信号とをリンク
して格納し、外部アドレス信号と格納アドレス信号の一
致/不一致に従って外部アドレス信号および転送アドレ
スの一方を選択しており、センスアンプをキャッシュと
して利用することができ、高速アクセスが可能となる。
【0101】請求項20に係る半導体記憶装置において
は、アドレス指定されたメモリセルのデータは装置外部
へ読出されており、内部データ転送と平行して外部で読
出したデータの処理を行なうことができる。
【0102】請求項21に係る半導体記憶装置において
は、センスアンプの非活性化から活性化への移行時およ
び活性化から非活性化への移行時の所定期間、センスア
ンプ活性化信号線と容量とが結合されており、センスア
ンプ活性化信号の充放電電荷を再利用してセンスアンプ
活性化信号を活性状態とすることができ、センスアンプ
活性化信号の充放電に消費される電流(電荷)を低減す
ることができる。
【0103】請求項22に係る装置においては、キャパ
シタとセンスアンプ活性化信号との結合の後センスアン
プ駆動信号が活性状態へ駆動されており、キャパシタか
らセンスアンプ活性化信号へ電荷が伝達されてからセン
スアンプ駆動信号が活性状態へ駆動され、センスアンプ
駆動信号を高速で活性状態へ駆動することができる。
【0104】請求項23および24に係る半導体装置に
おいては、センスアンプ活性化信号の非活性化への移行
時においてキャパシタとセンスアンプ活性化信号とを結
合して所定時間経過後センスアンプ駆動信号を非活性状
態へ駆動しており、このセンスアンプ駆動信号の電荷を
キャパシタへ確実に格納することができ、センスアンプ
駆動信号線の電荷が電源線または接地線へ無駄に伝達さ
れることがなく、有効にキャパシタに格納されて利用さ
れる。
【0105】請求項25の半導体記憶装置においては、
外部からのアドレスが変換されて別のメモリブロックを
指定するため、この処理用途に応じて指定されるメモリ
ブロックを変更することができ、連続するメモリブロッ
クの指定時の高速ページ変換、および不良ブロックの救
済等を容易に実現することができる。
【0106】また、内部データバスと外部データバスと
の接続態様を動作モードに応じて変更することにより、
バスを効率的に利用することができ、高速データ転送を
実現することができる。
【0107】またこの半導体記憶装置は、複数のチッ
プ、すなわちメモリモジュールで構成された場合におい
ても、各メモリモジュールをバンクとして利用する場合
においても、各メモリモジュールのメモリブロックが互
いに独立的にアクセス指定可能でない場合においても、
異なるメモリモジュールを連続的にアクセスすることが
でき、高速アクセスが可能となり、またメモリモジュー
ルと外部バスとの接続態様を変更することにより、デー
タ転送を効率的に行なうことができ、メモリモジュール
を用いる場合においても、高速アクセスが実現される。
【0108】
【発明の実施の形態】
[実施の形態1]図1は、この発明の第1の実施の形態
である半導体記憶装置の全体の構成を概略的に示す図で
ある。図1において、半導体記憶装置は、1つのデータ
入出力端子DQに対し4つのアレイブロックMBa〜M
Bdを一例として含む。このアレイブロックの数は複数
個であればよく、さらに多く設けられてもよい。
【0109】アレイブロックMBa〜MBdの各々は、
後にその構成は詳細に説明するが、行および列状に配置
される複数のメモリセルと、各行に対応して配置される
複数のワード線と、各列に対応して配置される複数のビ
ット線対を含む。
【0110】アレイブロックMBa〜MBdそれぞれに
対応して、活性化時、与えられた行アドレス信号をデコ
ードし、対応のアレイブロックMBa〜MBdのワード
線を選択するXデコーダXDa〜XDdと、対応のアレ
イブロックのビット線対それぞれに対応して配置され、
対応のビット線対上の電位を検知し増幅しかつラッチす
る複数のセンスアンプを含むセンスアンプ帯SABa〜
SABdと、列選択信号に従って、対応のアレイブロッ
クの対応の列に配置されたセンスアンプをグローバルI
/OバスGI/Oへ接続するセレクタSTRa〜STR
dが設けられる。
【0111】この図1に示す構成において、アレイブロ
ックMBa〜MBdそれぞれに対応して、活性化時、列
選択信号を発生するためのYデコーダYDa〜YDdが
設けられる。YデコーダYDa〜YDdは、活性化時、
対応のアレイブロックに対応して設けられたセレクタに
対してのみ列選択信号(CS)を出力する。グローバル
I/OバスGI/Oに対しては、リード/ライトドライ
バDRが設けられ、またリード/ライトドライバDR
は、内部リード/ライトバスRWBSを介して入出力バ
ッファBFに接続される。入出力バッファBFは、デー
タ入出力端子DQとデータの授受を行なう。
【0112】図1に示す半導体記憶装置はさらに、外部
から周期的に与えられる一定のパルス幅を有するクロッ
ク信号CLKを受けて内部クロック信号を生成するクロ
ックバッファ1と、このクロックバッファ1からの内部
クロック信号に同期して外部から与えられる制御信号C
E,W/Rおよびφを取込み内部制御信号を発生する制
御回路2と、クロックバッファ1からの内部クロック信
号と制御回路2からの指示信号に従って外部から与えら
れるアドレス信号を取込み内部アドレス信号BA、RA
およびCAを生成するアドレスバッファ3を含む。制御
信号CEは、チップイネーブル信号であり、クロック信
号CLKの立上がり時に活性状態のハイレベルとされる
と、内部での行選択動作が開始される。信号W/Rは、
データの書込/読出を示す信号であり、チップイネーブ
ル信号CEの活性化時に同時にデータの書込/読出を示
す状態に設定される。制御信号φは、内部動作を指定す
る制御信号信号を総称的に示す信号であり、後に詳細に
説明するが、転送指示、データ書換指示、データ保持指
示などの各種制御信号を含む。制御信号CE,W/Rお
よびφをクロック信号CLKに同期して取込み内部動作
を開始する構成とすることにより、通常のアレイ分割構
造の異なり、1つのアレイブロックが活性状態にあると
きに、これと独立に別のアレイブロックを活性化するこ
とが可能となる。
【0113】アドレスバッファ3は外部から与えられる
アドレス信号を取込み、行アドレス信号RAおよび列ア
ドレス信号CAを同時に生成する。行アドレス信号RA
および列信号CAをチップイネーブル信号CEの活性化
時に同時に生成することにより、各アレイブロックにお
いて行選択系回路および列選択系回路の動作を互いに独
立に制御することができ、かつセンスアンプの活性/非
活性をワード線の選択/非選択と独立に制御することが
できる。
【0114】半導体記憶装置は、さらに、この制御回路
2からの内部制御信号とアドレスバッファ3から与えら
れるブロックアドレスBAに従って、このブロックアド
レスBAが所定するアレイブロックに対し、必要な制御
信号を与えるアレイ活性制御回路4を含む。
【0115】このアレイ活性制御回路4は、後のその構
成については詳細に説明するが、アレイブロックMBa
〜MBd各々を互いに独立に活性化/プリチャージす
る。すなわち、制御バッファ2から与えられるチップイ
ネーブル信号CEの活性化に応答して、アドレスバッフ
ァ3から与えられるブロックアドレスBAが指定するア
レイブロックを一定の期間活性状態とする。アレイ活性
制御回路4により、アレイブロックMBa〜MBdを、
互いに独立に駆動する構成とすることにより、1つのア
レイブロックにおいて選択されたメモリセルのデータを
高速で他のアレイブロックへ伝達することができる。
【0116】図2は、図1に示すアレイブロックの構成
をより詳細に示す図である。図2において、図55に示
す従来の半導体記憶装置の構成要素と対応する構成要素
には同一の参照符号を付し、それらの詳細説明は省略す
る。
【0117】図2において、ビット線対BLPそれぞれ
に対し、メモリセルMCが配置される部分とプリチャー
ジ/イコライズ回路EPおよびセンスアンプSAを含む
ビット線周辺回路との間に、ビット線分離信号BLIに
応答して選択的に非導通状態とされるビット線分離ゲー
ト5が配置される。このビット線分離ゲート5は、ビッ
ト線BLに対して設けられるnチャネルMOSトランジ
スタN10と、ビット線ZBLに対して設けられるnチ
ャネルMOSトランジスタN11を含む。これらのMO
SトランジスタN10およびN11のゲートへビット線
分離信号BLIが与えられる。このビット線分離ゲート
5を各ビット線対BLPに設けることによりメモリセル
データを別のアレイブロックへ転送するときに他のアレ
イブロックのセンスアンプをキャッシュとして利用する
ことが可能となる(これについては後に詳細に説明す
る)。
【0118】リード/ライトドライバDRは、従来と同
様、リードドライバRDRおよびライトドライバWDR
を含む。次に動作について、その動作波形図である図3
を参照して説明する。
【0119】今、アレイブロックMB♯A(アレイブロ
ックMBa〜MBdのいずれか)から他のアレイブロッ
クMB♯Bへのデータ転送動作について説明する。
【0120】クロックバッファ1へは、半導体記憶装置
へのアクセスの有無にかかわらず、常時クロック信号C
LKが印加される。アクセス時においては、チップイネ
ーブル信号CEをワンショットのパルスの形で制御バッ
ファ2へ与える。制御バッファ2は、クロック信号CL
Kの立上がり時にチップイネーブル信号CEを取込み、
内部チップイネーブル信号をアドレスバッファ3および
アレイ活性制御回路4へ与える。アドレスバッファ3
は、この制御バッファ2からの内部チップイネーブル信
号の活性化時、与えられたアドレス信号を取込み内部ア
ドレス信号BA、RAおよびCAを出力する。アレイ活
性制御回路4は、この制御バッファ2からの内部チップ
イネーブル信号の活性化時活性化され、アドレスバッフ
ァ3からのブロックアドレス信号BAを取込み、このブ
ロックアドレス信号BAが指定するアレイブロックに対
して設けられたXデコーダXDを活性化する。
【0121】ブロックアドレス信号BAが指定するアレ
イブロックMB♯Aにおいては、対応のXデコーダXD
♯A(XDa〜XDdのいずれか)が活性化され、アド
レスバッファ3からの内部行アドレス信号RAをデコー
ドし、アレイブロックMB♯Aにおいてアドレス指定さ
れたワード線WLAを選択状態へ駆動する。これによ
り、アレイブロックMB♯Aにおいては、この選択ワー
ド線WLAに接続されるメモリセルデータが各ビット線
対BLP上に読出される。ここで、図3においては、ワ
ード線WLAに接続するメモリセルのハイレベルのデー
タがビット線対BLPAに読出された状態が一例として
示される。このチップイネーブル信号CEの活性化時に
おいて書換指示信号φが非活性状態のローレベルを維持
しており、アレイ活性制御回路4の制御のもとに、この
選択アレイブロックMB♯Aのセンスアンプ帯SAB♯
Aの各センスアンプが所定のタイミングで活性状態とさ
れ、選択されたワード線に接続されるメモリセルのデー
タの検知、増幅およびラッチが行なわれる。
【0122】選択アレイブロックMB♯Aでのセンスア
ンプ活性化と並行してまたはその活性化の完了の後、新
たにチップイネーブル信号CEがワンショットのパルス
形態で印加され、制御バッファ2により、クロック信号
CLKの立上がり時にチップイネーブル信号CEがハイ
レベルの活性状態であり、新たなアクセス動作が指定さ
れたと判定され、内部チップイネーブル信号CEがアド
レスバッファ3およびアレイ活性制御回路4へ与えられ
る。制御バッファ2は、またこのとき書換指示信号φが
ワンショットのパルス形態で印加されるため、同様、ク
ロック信号CLKが立上がりで、このハイレベルの活性
状態にある書換指示信号φを取込み、アレイ活性制御回
路4へ与える。アドレスバッファ3は、制御バッファ2
からの内部チップイネーブル信号に応答して活性化さ
れ、クロック信号CLKの立上がり時に与えられたアド
レス信号RAおよびCAならびにブロックアドレス信号
BAを取込み内部アドレス信号を発生する。後に詳細に
説明するが、アドレスバッファ3から新たに内部アドレ
ス信号が与えられても、先に選択状態とされているアレ
イブロックMB♯Aに対して設けられたXデコーダXD
♯Aは、先に与えられたアドレス信号をラッチしてお
り、この新たに与えられたアドレス信号によりそのラッ
チした、アドレス信号が変化するのは防止される。
【0123】アレイ活性制御回路4は、この制御バッフ
ァ2からの書換指示信号φに応答して、このアクセスサ
イクルで与えられたアドレス信号は、先に選択されたア
レイブロックのメモリセルデータを転送するアレイブロ
ックのメモリセルを指定するアドレスであると判定す
る。この状態においては、アレイ活性制御回路4の制御
のもとに、新たにアドレス指定されたアレイブロック
(転送アレイブロック)MB♯Bにおいて、ワード線選
択が行なわれ、このアレイブロックMB♯Bにおいて選
択されたワード線WLBの接続するメモリセルのデータ
が各対応のビット線対BLP上に伝達される。
【0124】一方、アレイ活性制御回路4は、先に指定
されたアレイブロックMB♯Aに対し所定のタイミング
でYデコーダYD♯Aを活性化する。活性化されたYデ
コーダYD♯Aは、既にラッチしていた列アドレス信号
CAをデコードし、選択アレイブロックMB♯Aの対応
の列すなわちビット線対BLPを選択するための列選択
信号CSを活性状態とする。これにより、アレイブロッ
クMB♯AのセレクタSTRの列選択ゲートが導通し、
選択ビット線対BLPがローカルI/OバスLI/OA
に接続される。同様に、ブロックアドレス信号BAに従
ってブロック選択ゲートBSELAが導通状態とされ、
このローカルI/OバスLI/OAがグローバルI/O
バスGI/Oに接続される。これにより、選択アレイブ
ロックMB♯Aのアドレス指定されたメモリセルデータ
がグローバルI/OバスGI/O上に伝達される。
【0125】アレイ活性制御回路4は、制御バッファ2
から与えられた活性状態の書換指示信号φに応答して、
転送先アレイブロックにおいては、センスアンプの活性
化タイミングを遅らせる。グローバルI/OバスGI/
O上に転送されるべきメモリセルデータが現われるのを
保証するためである。
【0126】次いで、この書換指示信号φが与えられて
から所定期間経過後、内部書換信号φiが活性状態とさ
れる。この内部書換信号φiの活性化に応答して、転送
アレイブロックのセレクタがYデコーダYD♯Bの出力
信号および図示しないブロックデコーダの出力信号に従
って導通し、アドレス指定された列のセンスアンプがグ
ローバルI/OバスGI/Oに接続される。この後、転
送アレイブロックMB♯Bのセンスアンプが活性状態と
され、選択メモリセルへ転送メモリセルデータが書込ま
れる。アレイブロックMB♯AおよびMB♯Bにおいて
は、チップイネーブル信号CEの活性化から所定期間経
過後、アレイ活性制御回路4の制御のもとにアレイプリ
チャージ動作が実行される。
【0127】図4は、この発明の第1の実施の形態のデ
ータ転送動作をより詳細に示す波形図である。以下、図
4を参照してより具体的にデータ転送動作について説明
する。
【0128】アレイブロックMB♯Aにおいては、チッ
プイネーブル信号CEの活性化に応答して、イコライズ
信号EQAがローレベルの非活性状態とされ、イコライ
ズ/プリチャージ回路が非活性状態とされる。次いで、
ビット線分離指示信号BLIAがハイレベルとなり、ビ
ット線対BLPAがセンスアンプSA♯Aのセンスノー
ドに結合される。ここで、センスアンプのセンスノード
とは、交差結合されたセンスアンプのMOSトランジス
タのゲートとドレインが接続されるノードを示す。次い
で、行アドレス信号RAに従ってワード線が選択され、
選択ワード線WLAの電位が立上がり、センスアンプS
A♯Aのセンスノードの電位がこの選択ワード線WLA
に接続されるメモリセルデータに応じて変化する。セン
スノードの電位が十分に拡大した後、センスアンプ活性
化信号VpAおよびVnAが活性状態のハイレベルおよ
びローレベルとされ、このセンスアンプSA♯Aのセン
スノードの電位が増幅される。センスアンプSA♯Aの
センスノードの電位が十分に増幅され後、YデコーダY
D♯Aの出力する列選択信号CSAがハイレベルとな
り、この列選択信号CSAが指定する列がローカルI/
OバスLI/OAに接続され、ローカルI/OバスLI
/OAの電位が変化する。次いでブロック選択ゲートB
SELAがブロック選択信号TGAに活性化に従って導
通し、ローカルI/OバスLI/OAがグローバルI/
OバスGI/Oに接続され、グローバルI/Oバスの電
位が変化する。
【0129】クロック信号CLKの立上がり時に与えら
れたリード/ライト信号W/Rに従って、リードドライ
バRDRおよび出力バッファOBFが活性化され、この
グローバルI/OバスGI/O上のデータが増幅されて
データ入出力端子DQへ出力される。
【0130】一方、このアレイブロックMB♯Aへのア
クセス動作と並行して、アレイブロックMB♯Bにおい
て、転送アドレス信号に従ってビット線分離信号BLI
Bがハイレベルとなり、また選択ワード線WLBの電位
がハイレベルとなる。これにより、センスアンプSA♯
Bのセンスノードへ、選択ワード線WLBに接続される
メモリセルのデータが伝達され、センスアンプSA♯B
のセンスノード電位が変化する。書換指示信号φが活性
状態とされているため、アレイブロックMB♯Bのセン
スアンプ活性化は、内部書換信号φi活性状態とされる
まで待合せられる。グローバルI/OバスGI/O上の
データが確定状態とされた後にセンス動作を行なうため
である。
【0131】内部書換信号φiが活性状態とされると、
まずライトドライバが活性状態とされ、グローバルI/
OバスGI/O上の電位が増幅される。図2に示すよう
に、内部リード/ライトバスRWBSはリードドライバ
RDRの出力部に接続されかつライトドライバWDRの
入力部に接続されている。したがって、グローバルI/
OバスGI/O上の電位は、アレイブロックMB♯Aに
おいて選択されたメモリセルのデータをさらに増幅した
電位レベルとされる。次いでアレイブロックMB♯Bに
おいて、列選択信号CSBが活性状態となり、対応の列
のビット線対BLPB(センスアンプSA♯Bのセンス
ノード)がローカルI/OバスLI/OBに接続され
る。ローカルI/OバスLI/OBとビット線対との接
続により、このセンスアンプSA♯Bのセンスノードの
電位が変動しても、このセンスアンプSA♯Bのセンス
ノードの電位は、アレイブロックMB♯Aからの転送デ
ータで書換えられるため、何ら問題は生じない。
【0132】次いでアレイブロックMB♯Bに対するブ
ロック選択信号TGBがハイレベルの活性状態となり、
ブロック選択ゲートBSELBが導通し、ローカルI/
OバスLI/OBがグローバルI/OバスGI/Oに接
続され、ローカルI/OバスLI/OBの電位がライト
ドライバWDRから与えられた電位に従って変化し、応
じてセンスアンプSA♯Bのセンスノード電位も変化す
る。次いでアレイブロックMB♯Bのセンスアンプを活
性化し、選択メモリセルへのデータの書込および選択ワ
ード線WLBに接続される残りのメモリセルデータのリ
ストア動作を行ない、所定期間が経過した後に、データ
転送サイクルが終了する。
【0133】以上のように、アレイブロックを互いに独
立して駆動可能とすることにより、1つのアレイブロッ
クが活性状態とされているときに、別のアレイブロック
を活性状態とすることができ、ロウアドレスストローブ
信号ZRASの2サイクル期間よりもはるかに短い期間
でアレイブロック間のデータ転送を行なうことができ
る。
【0134】[転送動作の変更例]図5は、この発明の
第1の実施の形態である半導体記憶装置のデータ転送動
作の第1の変更例を示す波形図である。
【0135】図5に示すデータ転送動作において、アレ
イブロックMB♯AからアレイブロックMB♯Bへのデ
ータ転送が行なわれる。この場合、アレイブロックMB
♯Aにおける動作は、先の図4に示す動作と同様の動作
が行なわれる。書換指示信号φが与えられても、ライト
ドライバの活性化は行なわれず、したがってグローバル
I/OバスGI/O上の電位は、アレイブロックMB♯
Aから読出されたデータの電位を維持する。
【0136】アレイブロックMB♯Bにおいては、転送
アドレス信号に従って、ワード線WLBが選択状態とさ
れ、またビット線分離信号BLIBもハイレベルの活性
状態とされる。これにより、選択ワード線WLBに接続
されるメモリセルのデータが各ビット線対BLPBを介
してセンスアンプSA♯Bのセンスノードへ伝達され
る。書換指示信号φに応答して、所定時間経過後に、Y
デコーダYD♯Bからの列選択信号CSBおよび図示し
ないブロックデコーダからのブロック選択信号TGBが
ハイレベルとされる。これにより、選択列に対応して配
置されたセンスアンプSA♯Bのセンスノードがグロー
バルI/OバスGI/Oに接続される。センスアンプS
A♯Bは非活性状態であるため、そのセンスノードの電
位がグローバルI/OバスGI/O上の電位に従って変
化する。この後、センスアンプ活性化信号VpBおよび
VnBが活性状態とされ、センスアンプSA♯Bのセン
スノードの電位が増幅され、メモリセルに書込まれる。
センスアンプSA♯BのセンスノードがローカルI/O
バスLI/OBに接続されたとき、センスアンプSA♯
Bのセンスノード電位が不定状態となっても、この不定
データはグローバルI/OバスGI/O上の電位により
書換えられるデータであり、センスアンプ活性化信号V
pBおよびVnBの活性化前に、センスアンプSA♯B
のセンスノードの電位がグローバルI/OバスGI/O
上の電位に応じて変化すれば何ら問題は生じない。列選
択信号CSBおよびブロック選択信号TGBの活性化
は、いずれが先に行なわれてもよい。またワード線WL
とビット線分離信号BLIは、いずれが先に活性状態と
されてもよい。
【0137】この図5に示すように、ライトドライバW
DRをデータ書換時において非活性状態に維持しても、
転送アレイブロックのセンスアンプSA♯Bの活性化
を、グローバルI/OバスGI/Oとセンスノードとの
接続の後に行なうことにより正確にデータを転送するこ
とができる。
【0138】[周辺回路の構成] アレイ活性制御回路:図6は、図1に示すアレイ活性制
御回路4の内部構成を概略的に示すブロック図である。
図4において、アレイ活性制御回路4は、アレイブロッ
クMBa〜MBdを互いに独立に駆動するために、アレ
イブロックMBa〜MBdそれぞれに対応して設けられ
るアレイ活性化/プリチャージ制御回路を含む。すなわ
ち、アレイ活性制御回路4は、チップイネーブル信号C
Eに応答して活性され、ブロックアドレス信号BAをデ
コードし、アドレス指定されたアレイブロックを指定す
る信号を出力するブロックデコーダ10と、ブロックデ
コーダ10からのブロック指定(活性化)信号に応答し
て活性化されて、活性化時、対応のアレイブロックのイ
コライズ回路を非活性状態とするイコライズ/プリチャ
ージ制御回路12a〜12dと、イコライズ/プリチャ
ージ制御回路12a〜12dによるイコライズ動作非活
性化に応答して、対応のアレイブロックのワード線選択
動作を活性化するワード線駆動制御回路14a〜14d
と、チップイネーブル信号CEと書換指示信号φとに応
答して所定のタイミングで内部書換信号φiを出力する
書換制御回路15と、ワード線駆動制御回路14a〜1
4dからの出力信号と書換制御回路15からの内部書換
指示信号φiとに応答して、対応のアレイブロックのセ
ンスアンプを活性化するセンスアンプ活性化信号Vpお
よびVnを出力するセンスアンプ制御回路16a〜16
dと、ワード線駆動制御回路14a〜14dからのワー
ド線選択動作開始指示信号と書換制御回路15からの内
部書換指示信号φiとに応答して対応のアレイブロック
の列選択動作を開始する列選択制御回路18a〜18d
を含む。
【0139】イコライズ/プリチャージ制御回路12a
〜12dは、ブロックデコーダ10からのブロック指定
信号の活性化時、対応のアレイブロックに対し所定の時
間期間イコライズ信号EQA〜EQDを非活性状態とす
る。ワード線駆動制御回路14a〜14dの各々は、対
応のイコライズ/プリチャージ制御回路12a〜12d
の出力信号の変化に応答して、ビット線分離信号BLI
A〜BLIDを所定期間活性状態のハイレベルとすると
ともに、後にその構成を説明するXデコーダを所定期間
活性状態とする。
【0140】センスアンプ制御回路16a〜16dは、
内部書換指示信号φiの非活性化時には、ワード線駆動
制御回路14a〜14dからのワード線選択動作開始指
示信号に応答して所定期間所定のタイミングで対応のア
レイブロックに対しセンスアンプ活性化信号VpA,V
nA〜VpD,VnDを活性状態とする。内部書換指示
信号φiの活性化時には、センスアンプ制御回路16a
〜16dは、この内部書換指示信号φiの活性化に応答
して対応のセンスアンプ活性化信号VpA,VnA〜V
pD,VnDを所定期間活性状態とする。
【0141】列選択制御回路18a〜18dは活性化
時、所定のタイミングでブロック選択信号TGA〜TG
Dを所定期間活性状態とするとともに、対応のYデコー
ダを活性状態とする。内部書換指示信号φiの活性化時
には、列選択制御回路18a〜18dは、この内部書換
指示信号φiに応答してブロック選択信号TGA〜TG
Dを活性化し、また対応のYデコーダYDa〜YDdか
らの列選択信号を活性状態とする。
【0142】図7は、図6に示すブロックデコーダ10
の構成および動作を示す図である。図7(A)におい
て、ブロックデコーダ10は、制御バッファ2からの内
部チップイネーブル信号CEおよびアドレスバッファ3
からのブロックアドレス信号BAをデコードするデコー
ド回路21と、デコード回路21からの活性化信号(ハ
イレベル信号)の立下がりを所定時間遅延する立下がり
遅延回路22を含む。この立下がり遅延回路22から対
応のアレイブロックを活性化するブロック活性化信号φ
brが出力される。
【0143】デコード回路21は、たとえばAND型回
路で構成され、内部チップイネーブル信号CEおよびブ
ロックアドレス信号BA(2ビットのアドレス信号:ア
レイブロックが4つの場合)がすべてハイレベルのとき
に選択状態を示すハイレベルの信号を出力する。立下が
り遅延回路22は、パルス幅を拡張する機能を備える回
路であれば任意の回路構成を利用することができる。次
に図7(B)を参照して、この図7(A)に示すブロッ
クデコーダ10の動作について説明する。
【0144】外部のクロック信号CLKの立下がり時に
外部チップイネーブル信号extCEがハイレベルとさ
れ、外部から与えられるブロックアドレス信号ext.
BAが確定状態とされる。この状態において、チップア
クセスが指定され、内部チップイネーブル信号CEがク
ロック信号CLKの立上がりに応答して所定期間ハイレ
ベルとされ、また内部のブロックアドレス信号BAも所
定期間確定状態とされる。デコーダ回路21は、この確
定状態とされた内部チップイネーブル信号CEおよび内
部ブロックアドレス信号BAをデコードし、ブロックア
ドレス信号BAが指定するアレイブロックにハイレベル
の信号を出力する。これにより、立下がり遅延回路22
から出力されるブロック活性化信号φbrが、デコード
回路21の出力信号の立上がりから所定期間ハイレベル
の活性状態とされる。立下がり遅延回路22を用いてブ
ロック活性化信号φbrのパルス幅を十分な広さとする
ことにより、クロック信号CLKのパルス幅が短く、内
部のチップイネーブル信号CEおよびブロックアドレス
信号BAの確定期間が短い場合においても、アドレス指
定されたアレイブロックを確実に活性状態とする信号を
出力することができる。
【0145】図8(A)は、図6に示すイコライズ/プ
リチャージ制御回路12a〜12dおよびワード線駆動
制御回路14a〜14dの構成の一例を示す図である。
図8(A)においては、1つのアレイブロックに対する
イコライズ/プリチャージ制御回路12およびワード線
駆動制御回路14の構成を示す。図8(A)において、
イコライズ/プリチャージ制御回路12は、ブロック活
性化信号φbrの活性化に応答してセットされるリセッ
ト優先型セット/リセットフリップフロップ24を含
む。このフリップフロップ24の補出力ZQからイコラ
イズEQが出力される。フリップフロップ24の真出力
Qからの出力信号は、遅延回路26を介してリセット入
力Rへフィードバックされる。遅延回路26の与える遅
延時間によりイコライズ信号EQの非活性化期間が決定
される。
【0146】ワード線駆動制御回路14は、イコライズ
/プリチャージ制御回路12に含まれるフリップフロッ
プ24の真出力Qからの出力信号を所定時間遅延する遅
延回路27と、この遅延回路27の出力信号の活性化
(ハイレベル)時にセットされるリセット優先型フリッ
プフロップ28を含む。フリップフロップ28から、ワ
ード線選択動作活性化信号φwlが出力される。このフ
リップフロップ28の出力信号φwlは、また遅延回路
29を介してフリップフロップ28のリセット入力Rへ
フィードバックされる。遅延回路29の有する遅延時間
により、このワード線選択動作活性化信号φwlの活性
化期間が決定される。次にこの図8(A)に示す回路の
動作を、その動作波形図である図8(B)を参照して説
明する。
【0147】ブロック活性化信号φbrの立上がりに応
答してフリップフロップ24がセットされ、その補出力
ZQからのイコライズ信号EQがローレベルとされる。
フリップフロップ24の真出力Qの出力信号は遅延回路
26を介してフリップフロップ24のリセット入力Rへ
フィードバックされる。したがって、イコライズEQが
ローレベルの非活性状態とされてから所定時間経過後、
このフリップフロップ24がリセットされ、イコライズ
信号EQがハイレベルへ復帰する。
【0148】一方、ワード線駆動制御回路14において
は、フリップフロップ24の真出力Qの出力する信号が
遅延回路27を介してフリップフロップ28のセット入
力Sへ与えられる。したがって、このイコライズ信号E
Qがローレベルの非活性状態とされてから遅延回路27
が与える遅延時間が経過した後、フリップフロップ28
の真出力Qからの信号φwlがハイレベルの活性状態と
され、ワード線選択動作が行なわれる。この信号φwl
が活性状態とされてから遅延回路29が与える遅延時間
が経過した後、このフリップフロップ28のリセット入
力Rへ与えられる信号がハイレベルの活性状態とされ、
フリップフロップ28がリセットされ、信号φwlがロ
ーレベルの非活性状態とされる。
【0149】各アレイブロックにおいて、ワード線選択
期間をそれぞれ所定期間とする構成を用いることによ
り、アレイブロックそれぞれ独立にアレイブロックの活
性化/プリチャージを行なうことができる。
【0150】なお、図8(A)に示す構成において、遅
延回路29の出力信号が遅延回路26の入力部へ与えら
れてもよい。この場合には、遅延回路26の有する遅延
時間を小さくすることができ、装置回路規模を低減する
ことができる。また、確実にワード線選択動作が完了し
た後にイコライズ信号EQをハイレベルとしてイコライ
ズ/プリチャージ回路を活性化することができる。
【0151】なおこの信号φwlは、ビット線分離信号
BLIとして利用されてもよい。図9は、図6に示すセ
ンスアンプ制御回路16の構成を概略的に示す図であ
る。図9においては、センスアンプ制御回路16a〜1
6dそれぞれは同一の構成を備えるため、1つのセンス
アンプ制御回路16を代表的に示す。図9において、セ
ンスアンプ制御回路16は、ワード線選択動作活性化信
号φwlを所定時間遅延する遅延回路30と、書換指示
信号φとブロック活性化信号φbrの論理積信号φ・φ
brに応答して、内部書換信号φiと遅延回路30の出
力信号の一方を選択するセレクタ32と、セレクタ32
の出力信号の活性化時にセットされるリセット優先型フ
リップフロップ34を含む。フリップフロップ34のリ
セット入力Rへは、ワード線選択動作活性化信号φwl
を受けるインバータ35の出力信号が与えられる。
【0152】センスアンプ制御回路16は、さらに、フ
リップフロップ34の真出力Qの出力信号に応答して導
通し、センスアンプ活性化信号Vnを接地電位レベルへ
と駆動するセンスアンプ活性化トランジスタ36と、フ
リップフロップ34の補出力ZQの出力信号に応答して
導通し、センスアンプ活性化信号Vpを電源電圧または
高電圧レベルのハイレベルへ駆動するセンスアンプ活性
化用トランジスタ38を含む。
【0153】セレクタ32は、書換指示信号φがハイレ
ベルの活性状態にあり、かつアレイブロック活性化信号
φbrがハイレベルの活性化のときに、内部書換信号φ
iを選択する。すなわち、転送アレイブロックとして指
定されたアレイブロックに対しては、センスアンプの活
性化タイミングは内部書換信号φiに従って決定され
る。信号φ・φbrがローレベルの非活性化時には、セ
レクタ32は、遅延回路30の出力信号を選択する。フ
リップフロップ34は、セット入力Sへ与えられる信号
がハイレベルとされると、その真出力Qをハイレベル、
補出力ZQをローレベルとする。フリップフロップ34
は、リセット入力Rへ与えられる信号がハイレベルへ立
上がるときにリセットされて、真出力Qをローレベル
に、補出力ZQをハイレベルとする。したがって、セン
スアンプ活性化信号VnおよびVpの活性化から非活性
化への移行は、ワード線選択動作活性化信号φwlの非
活性化への移行により決定される。
【0154】この図9に示す構成を利用することによ
り、転送アレイブロックにおいてのみセンスアンプの活
性化タイミングを内部書換信号に従って決定することが
できる。
【0155】図6に示す列選択制御回路18a〜18d
も、この図9に示すセンスアンプ制御回路16と同様の
構成を備える。フリップフロップ34の出力部に設けら
れたトランジスタ36および38が用いられないだけで
ある。フリップフロップの出力信号(出力QおよびZQ
いずれでもよい)に従って列選択動作(セレクタSTR
の導通/非導通の制御)が行なわれる。
【0156】図6に示す書換制御回路15は、チップイ
ネーブル信号CEおよび書換指示信号φがともにハイレ
ベルの活性状態のとき、所定時間経過後に、所定の幅を
有する内部書換信号φiを出力する。この構成は、ワン
ショットパルス発生回路と遅延回路を用いることにより
容易に実現できる。
【0157】図10は、アレイブロックそれぞれに対応
して配置されるアドレスラッチの構成の一例を示す図で
ある。図10においては、1つのアレイブロックに対応
して配置されるアドレスラッチを示し、参照番号40で
総称的にアドレスラッチを示す。
【0158】図10において、アドレスラッチ40は、
アドレスバッファから与えられる内部アドレス信号A
(行および列アドレス信号RAおよびCA両者を含む)
をワンショットパルス発生回路41からの取込指示信号
φbr′により取込み、かつワンショットパルス発生回
路43からのショットパルスに従って、その内部アドレ
スAiをリセットする。ワンショットパルス発生回路4
1は、アレイブロック活性化信号φbrの立上がりに応
答して所定パルス幅を有するアドレス取込指示信号φb
r′を発生する。ワンショットパルス発生回路43は、
対応のアレイブロックのイコライズ信号EQの非活性化
に従って所定期間ローレベルとされるパルス信号EQ′
を出力する。
【0159】アドレスラッチ40は、アドレス取込指示
信号φbr′に応答して導通し、アドレスバッファから
与えられるアドレス信号Aを通過させるnチャネルMO
Sトランジスタでたとえば構成されるトランスファゲー
ト44と、トランスファゲート44を介して与えられた
アドレス信号を増幅する2段の縦続接続されたインバー
タ45および46と、インバータ45の出力信号を受け
て反転してインバータ45の入力部へ伝達するインバー
タ47を含む。インバータ47の駆動力はインバータ4
5のそれよりも小さくされる。インバータ46から内部
アドレス信号Aiが出力され、インバータ45から内部
アドレス信号ZAiが出力される。
【0160】アドレスラッチ40は、さらに、ワンショ
ットパルス発生回路43からのパルス信号EQ′に応答
して、内部アドレス信号AiおよびZAiをローレベル
にリセットするリセットトランジスタ48および49を
含む。次に、この図10に示すアドレスラッチ40の動
作を、その動作波形図である図11を参照して説明す
る。
【0161】クロック信号CLKの立上がり時に内部チ
ップイネーブル信号CEがハイレベルの活性状態とさ
れ、そのときに与えられたアドレス信号Aが確定状態と
される。このチップイネーブル信号CEの立上がりに応
答して、図6に示すブロックデコーダ10から、アドレ
ス指定されたアレイブロックに対して、ブロック活性化
信号φbrが出力される。このブロック活性化信号φb
rの活性化に応答して、ワンショットパルス発生回路4
1が、所定の時間幅(ブロック活性化信号φbrのパル
ス幅よりも短いパルス幅)を有する信号φbr′を出力
する。この信号φbr′のハイレベルへの移行に応答し
て、トランスファゲート44が導通し、そのときに与え
られているアドレス信号Aを通過させてインバータ45
の入力部へ与える。一方、ワンショットパルス発生回路
43は、また図8(A)に示すイコライズ/プリチャー
ジ制御回路からのイコライズ信号EQに応答してパルス
信号EQ′が所定期間ローレベルとし、リセット用トラ
ンジスタ48および49が非導通状態とされる。これに
より、内部アドレスAiおよびZAiがそのときに与え
られたアドレス信号Aに従って変化し、インバータ45
および47によりラッチされる。
【0162】トランスファゲート44は、信号φbr′
がローレベルとなると、非導通状態とされる。これによ
り、アレイブロックに対して、有効状態とされたアドレ
スAiおよびZAi(互いに相補なアドレス信号)が持
続的に出力される。アドレスラッチ40が内部アドレス
信号AiおよびZAiのラッチ中に、次の転送アドレス
が与えられても、この場合には、ワンショットパルス発
生回路41の出力する信号φbr′は転送アレイブロッ
クに対してのみハイレベルの活性状態とされるため、先
にアドレス指定されたアレイブロックにおいては何ら影
響を受けることなく内部アドレス信号AiおよびZAi
が継続してラッチされる。
【0163】信号EQ′がローレベルに立下がってから
所定時間が経過すると、この信号EQ′がハイレベルに
立上がり、リセットトランジスタ48および49が導通
し、内部アドレス信号AiおよびZAiがともにローレ
ベルとされる。この信号EQ′がハイレベルとされてか
ら所定期間経過後にイコライズ信号EQがハイレベルと
なる。
【0164】図12は、図1に示すXデコーダXDの具
体的構成を示す図である。図12において1本のワード
線WLに対して設けられるXデコーダ回路の構成を代表
的に示す。図12において、Xデコーダ回路は、内部ア
ドレス信号をデコードし、対応のワード線を指定する行
選択信号を生成するロウデコード回路50と、このロウ
デコード回路50の出力信号に従って対応のワード線W
Lを選択状態へと駆動するためのワードドライバ55を
含む。ロウデコード回路60は、内部ノードZと接地ノ
ードとの間に直列に接続され、それぞれが内部アドレス
信号A1〜A3をゲートに受けるnチャネルMOSトラ
ンジスタ50a,50bおよび50cを含む。ロウデコ
ード回路50は、NAND型デコード回路である。この
ロウデコード回路50の構成において、アドレス信号A
3は、複数のワード線(たとえば4本)のワード線に対
して設けられたロウデコード回路に対し共通に与えられ
てもよい。この4本のうちのワード線のうちの1本が残
りのアドレス信号A1およびA2により選択される。
【0165】ワードドライバ55は、高電圧Vppを受
けるノードと接地ノードの間に接続され、そのゲートが
内部ノードZに接続されるpチャネルMOSトランジス
タ55aおよびnチャネルMOSトランジスタ55bを
含む。MOSトランジスタ55aおよび55bはインバ
ータを構成し、内部ノードZ上の電位がローレベルのと
きに、対応のワード線WLAへ高電圧Vppを伝達す
る。内部ノードZ上の電位がハイレベルのときには、対
応のワード線WLは非選択状態のローレベルとされる。
【0166】ワードドライバ55は、さらに、ワード線
選択動作活性化信号φwlの非活性化時に導通し、内部
ノードZへ高電圧Vppを伝達するpチャネルMOSト
ランジスタ55cと、ワード線WL上の電位がローレベ
ルのとき導通し、内部ノードZへ高電圧Vppを伝達す
るpチャネルMOSトランジスタ55dを含む。ワード
線選択動作が行なわれるときには、信号φwlはハイレ
ベルであり、MOSトランジスタ55cは非導通状態で
ある。この場合には、ロウデコード回路50の出力信号
に従って内部ノードZの電位が決定されて、この内部ノ
ードZ上の電位に従ってワード線WLの電位が決定され
る。信号φwlがローレベルとされると、ワード線選択
動作が完了し、MOSトランジスタ55cが導通し、内
部ノードZが高電圧Vppレベルに充電される。このと
きには、アドレス信号A1〜A3はすべてローレベルに
リセットされており(図10のアドレスラッチ参照)、
ロウデコード回路50は出力ハイインピーダンス状態と
される。内部ノードZを高電圧Vppレベルに保持する
ことにより、MOSトランジスタ55aを確実に非導通
状態とし、非選択状態のワード線WLをMOSトランジ
スタ55bを介して接地電位レベルに保持する。
【0167】[アレイの変更例]図13は、この発明の
第1の実施の形態の変更例の構成を示す図である。図1
3において、半導体記憶装置のアレイおよびデータ伝達
のためのI/Oバスを概略的に示す。図13に示す構成
において、アレイブロックMBa〜MBdそれぞれに対
応して複数ビット(図13において4ビット)のデータ
を伝達するためのローカルI/OバスLI/Oa〜LI
/Odが配置される。これらの4ビットローカルLI/
Oa〜LI/Odに共通に、4ビットのグローバルI/
OバスGI/Oが配置される。ローカルI/OバスLI
/Oa〜LI/OdとグローバルI/OバスGI/Oの
交差部には、それぞれブロック選択ゲートBSLEa〜
BSLEdが配置される。これらのブロック選択ゲート
BSELa〜BSELdの構成は、先の図2において示
すものと同じである。
【0168】グローバルI/OバスGI/Oに対し、1
ビットのデータの入出力を行なうためのリード/ライト
ドライバRWDRが配置される。このリード/ライトド
ライバRWDRは、内部リード/ライトバスRWBSを
介して入出力バッファBFに結合される。
【0169】図14は、この図13に示すリード/ライ
トドライバRWDRの構成を概略的に示す図である。図
14において、リード/ライトドライバRWDRは、グ
ローバルI/OバスGIO1に対して設けられるリード
ドライバRDRaおよびライトドライバWDRaと、グ
ローバルI/OバスGIO2に対して設けられるリード
ドライバRDRbおよびライトドライバWDRbと、グ
ローバルI/OバスGIO3に対して設けられるリード
ドライバRDRcおよびライトドライバWDRcと、グ
ローバルI/OバスGIO4に対して設けられるリード
ドライバRDRdおよびライトドライバWDRdを含
む。リードドライバRDRaは、アレイブロックMBa
を指定するブロックアドレス信号BAaとプリアンプイ
ネーブル信号(内部読出指示信号)PRがともに活性状
態のときに活性状態とされてグローバルI/OバスGI
O1上のデータを増幅して内部リード/ライトバスRW
BS上に伝達する。ライトドライバWDRaは、ブロッ
クアドレス信号BAaと内部書込指示信号Wiがともに
活性状態のときに活性化され、リード/ライトバスRW
BS上のデータを増幅してグローバルI/OバスGIO
1上に伝達する。
【0170】リードドライバRDRbは、アレイブロッ
クMBbを指定するブロックアドレス信号BAbとプリ
アンプイネーブル信号PRがともに活性状態のときに活
性状態とされてグローバルI/OバスGIO2上のデー
タを増幅して内部リード/ライトバスRWBS上に伝達
する。ライトドライバWDRbは信号WiおよびB4b
の活性化時に活性化される。
【0171】リードドライバRDRcは、アレイブロッ
クMBcを指定するブロックアドレス信号BAcとプリ
アンプイネーブル信号PRがともに活性状態のときに活
性化され、グローバルI/OバスGIO3上のデータを
増幅して内部リード/ライトバスRWBS上に伝達す
る。ライトドライバWDRcは、ブロックアドレス信号
BAcと内部書込指示信号Waがともに活性状態のとき
に活性化され、内部リード/ライトバスRWBS上のデ
ータを増幅してグローバルI/OバスGIO3上に伝達
する。リードドライバRDRdは、アレイブロックMB
dを指定するブロックアドレス信号BAdとプリアンプ
イネーブル信号PRの活性化時に活性化され、グローバ
ルI/OバスGIO4上のデータを増幅して内部リード
/ライトバスRWBS上に伝達する。ライトドライバW
DRdは、ブロックアドレス信号BAdと内部書込指示
信号Wiがともに活性状態のときに活性化され、内部リ
ード/ライトバスRWBS上のデータを増幅してグロー
バルI/OバスGIO4上に伝達する。
【0172】入出力バッファは、読出指示信号Rに応答
して活性化されて内部リード/ライトバスRWBS上の
データを増幅してデータ出力端子DQへ伝達する出力バ
ッファOBFと、書込指示信号Wの活性化時に活性化さ
れ、データ入出力端子DQ上のデータを増幅して内部リ
ード/ライトバスRWBS上に伝達する入力バッファI
BFを含む。
【0173】この図13および図14に示す構成によれ
ばリード/ライトドライバRWDRに含まれるライトド
ライバWDRa〜WDRdをデータ転送時用いない場合
には、図5に示す動作波形図に従って、4ビットのメモ
リセルデータを1つのアレイブロックから他のアレイブ
ロックへ伝達することができる。データ転送時にライト
ドライバを用いる場合、転送元のアレイブロックにおい
て列選択信号を非活性状態とすることにより、元のデー
タの書換を伴なうことなく、4ビットのうちの1ビット
のメモリセルデータを転送先アレイブロックへ転送する
ことができる。この4ビットのうちの1ビットの選択
は、たとえば最下位2ビットの列アドレスをデコードす
ることにより生成される。1つのアレイブロックにおい
て、4つのビット線対が同時に選択状態とされるため、
この同時に選択状態とされる4つのビット線対のうちの
1対を選択する。この場合、図4に示す動作波形に従っ
てデータ転送が行なわれる。列選択信号CSAおよびC
SBが同時に選択状態となるのを避けることによりデー
タ読出と並行してデータ転送を行なうことができる。
【0174】[アレイの変更例2]図15は、この発明
の第1の実施の形態である半導体記憶装置の第2の変更
例を示す図である。図15において、1つのアレイブロ
ックの1列のメモリセルに関連する部分の構成のみを示
す。図15に示す構成においては、ビット線がメインビ
ット線とサブビット線の階層構造とされる。すなわち、
メインビット線MBLおよびZMBLからなるメインビ
ット線対MBLPに対し、複数のサブビット線対SBL
P1〜SBLPnが配置される。サブビット線対SBL
P1が、ビット線分離信号BLIA1に応答して導通す
る選択ゲートSG1を介してメインビット線対MBLP
に接続される。サブビット線対SBLP2が、ビット線
分離信号BLIA2を通して導通する選択ゲートSG2
を介してメインビット線対MBLPに接続される。サブ
ビット線対SBLPnは、ビット線分離信号BLIAn
に応答して導通する選択ゲートSGnを介してメインビ
ット線対MBLPに接続される。メインビット線対MB
LPには、センスアンプSAおよびプリチャージ/イコ
ライズ回路PEが配置される。このメインビット線対M
BLPが列選択ゲートCSELを介してローカルI/O
バスLI/OAに接続される。サブビット線対SBLP
1〜SBLPnそれぞれとワード線との交差部にメモリ
セル(図示せず)が配置される。メインビット線対MB
LPにはメモリセルは直接接続されない。したがって、
このメモリセルの有する寄生容量はメインビット線対M
BLPには接続されず、メインビット線対MBLPの寄
生容量を低減することができる。
【0175】動作時においては、選択ワード線を含むサ
ブビット線対SBLPi(i=1〜nのいずれか)のみ
がメインビット線対MBLPに接続される。この図15
に示すような階層ビット線の構成を備える半導体記憶装
置であっても、上述の実施の形態と同様にして、1つの
アレイブロックから別のアレイブロックへデータ転送を
行なうことができる。先の実施の形態におけるビット線
分離信号BLIAを、サブビット線対とメインビット線
対とを接続する信号として利用すればよい。他の動作は
全く同様にしてデータ転送を行なうことができる。
【0176】以上のように、この発明の第1の実施の形
態に従えば、アレイブロックをそれぞれ個々独立に駆動
可能とし、かつクロック信号に同期して外部制御信号お
よびアドレス信号を取込むように構成しているため、複
雑なタイミング制御を伴うことなく高速でアレイブロッ
ク間のデータ転送を行なうことができる。
【0177】[実施の形態2]図16は、この発明の第
2の実施の形態である半導体記憶装置の動作を示す信号
波形図である。まずこの発明に従う第2の実施の形態の
半導体記憶装置の動作について説明し、次いで、この動
作を実現するための構成について説明する。
【0178】この発明の第2の実施の形態において、2
つの命令、すなわちアンプ転送命令φTAおよびセル転
送命令φTMが用いられる。アンプ転送命令φTAは、
1つのアレイブロックのメモリセルのデータを、別のア
レイブロックのセンスアンプに転送し、そこでラッチさ
せる命令である。セル転送命令φTMは、1つのアレイ
ブロックのメモリセルのデータを別のアレイブロックの
メモリセルへ転送しそこに書込む命令である。アンプ転
送命令φTAを用いた場合には、転送先のアレイブロッ
クのメモリセルへのデータ書込が行なわれず、センスア
ンプによるラッチのみが行なわれる。これにより、セン
スアンプを常時活性化することによりセンスアンプをキ
ャッシュとして利用することができ、また1つのアレイ
ブロックのメモリセルデータを別のアレイブロックのセ
ンスアンプに退避させておくことができる。あるメモリ
セルのデータを外部で加工し、その加工したデータを元
のメモリセルに書込むとともに、加工前のデータを別の
アレイブロックのセンスアンプに保持しておく。必要な
ときに、加工前のデータを取出すことができ、たとえば
演算処理において、同一の係数データを用いて連続して
加算または乗算などの演算を行なうことができる。
【0179】図16において、クロック信号CLKの立
上がりにチップイネーブル信号CEが活性状態のハイレ
ベルとされる。この状態においては、アンプ転送命令φ
TAおよびセル転送命令φTMはともに非活性状態のロ
ーレベルである。このときには通常のアクセス動作が行
なわれ、このクロック信号CLKの立上がり時に与えら
れたアドレス信号が取込まれ、アドレス指定されたアレ
イブロックにおいて行および列の選択動作が行なわれ
る。すなわちアレイブロック(MB♯Aとする)におい
て、アドレス指定されたワード線WLAが選択され、こ
の選択ワード線WLAの電位が上昇する。これに応答し
て、選択ワード線WLAに接続するメモリセルデータが
各対応のビット線対BLPAに伝達され、ビット線対B
LPAの電位が変化する。次いで、適当な間隔をおい
て、チップイネーブル信号CEが再びクロック信号CL
Kの立上がり時に活性状態のハイレベルとされる。この
とき、併せてアンプ転送命令φTAが活性状態のハイレ
ベルとされる。アンプ転送命令φTAの活性化時におい
ては、このときに取込まれたアドレス信号の行アドレス
を指定する部分は無視され、アレイブロックにおけるワ
ード線選択は行なわれず、非選択状態を維持する。ブロ
ックアドレス信号と列アドレス信号のみが利用される。
【0180】一方、アレイブロックMB♯Aにおいて
は、通常動作時と同様にして、列選択信号が列アドレス
信号のデコード結果に従って活性状態のハイレベルとさ
れ、対応のメモリセルのデータがグローバルI/O線上
に伝達される。この後、アンプ転送命令φTAの活性化
に応答して所定のタイミングで(列選択信号CSAの活
性化の後)内部転送信号φTRiがハイレベルの活性状
態とされる。この内部転送信号φTRiに応答して、転
送先のアレイブロック(MB♯Bとする)においてYデ
コーダが活性化され、列選択信号CSBがハイレベルと
され、先にグローバルI/O線GI/O上に読出された
アレイブロックMB♯AからのデータがセンスアンプS
A♯Bのセンスノードに伝達され、このセンスノードの
電位が変化する。このとき、まだセンスアンプSA♯B
は活性化されていない。これにより、容易にセンスアン
プSA♯Bのセンスノード電位がグローバルI/O線上
の電位に従って変化する。次いで内部転送信号φTRi
が活性化されてから所定の期間が経過した後、その転送
先アレイブロックMB♯BのセンスアンプSA♯Bの活
性化が行なわれ、センスノードに現われた電位差(転送
データ)の増幅およびラッチが行なわれる。上述の一連
の動作により、アレイブロックMA♯Aのメモリセルデ
ータが別のアレイブロックMA♯BのセンスアンプSA
♯Bのセンスノードにラッチされる。
【0181】図17は、アンプ転送動作時における内部
信号を示す波形図である。以下、図17を参照してアレ
イの内部動作についてより詳細に説明する。
【0182】まず図16に示すように、最初にチップイ
ネーブル信号CEが活性状態とされると、アレイブロッ
クMB♯Aにおいて、メモリセルの選択動作が実行され
る。すなわちイコライズ信号EQAが非活性状態のロー
レベルとされ、次いでワード線WLAが選択されてその
電位が上昇する。このときまたビット線分離信号BLI
Aもハイレベルとされ、選択メモリセルのデータがセン
スアンプSA♯Aのセンスノードへ伝達される。次い
で、そのセンスアンプSA♯Aのセンスノードの電位が
十分に拡大されると、センスアンプ活性化信号VpA,
VnAが活性状態とされ、センスアンプSA♯Aのセン
スノードの電位が差動的に増幅される。その後、Yデコ
ーダからの列選択信号CSAがハイレベルとされ、セン
スアンプSA♯Aのセンスノードの電位がローカルI/
OバスLI/OA上に伝達される。次いでブロック選択
ゲートBSELAがブロック選択信号TGAに従って導
通し、このローカルI/OバスLI/OA上の電位がグ
ローバルI/OバスGI/O上に伝達される。
【0183】アレイブロックMB♯Bにおいては、この
アレイブロックMB♯Bのメモリセル選択動作およびデ
ータの読出動作と並行して、イコライズ信号EQBの非
活性化が行なわれる。このとき、アンプ転送命令φTA
により、ワード線選択が行なわれず、またビット線分離
信号BLIBも非活性状態のローレベルを維持する。ア
ンプ転送命令φTAが与えられてから所定期間が経過す
ると内部転送信号φTRiに応答して、列選択信号CS
Bおよびブロック選択信号TGBが所定期間ハイレベル
の活性状態とされ、グローバルI/Oバス上に伝達され
たデータがセンスアンプSA♯Bのセンスノードへ伝達
され、センスアンプSA♯Bのセンスノードの電位が変
化する。このとき、ビット線分離信号BLIBはローレ
ベルの非活性状態を維持しており、センスアンプSA♯
Bのセンスノードの寄生容量は小さく、容易にこのセン
スアンプSA♯Bのセンスノードの電位はグローバルI
/Oバス上の電位に従って変化する。センスアンプSA
♯Bのセンスノード電位が変化し、この電位差が十分拡
大されると、センスアンプ活性化信号VpBおよびVn
Bが活性状態とされ、このセンスアンプSA♯Bのセン
スノードの電位が活性化されたセンスアンプSA♯Bに
より増幅されてラッチされる。以後、この状態を維持す
る。
【0184】図18は、このアンプ転送動作時における
メモリセルデータの転送経路を模式的に示す図である。
この図18に示す半導体記憶装置の構成においては、ロ
ーカルI/OバスLI/OAおよびLI/OBおよびグ
ローバルI/OバスGI/Oは、すべて4ビットの幅を
備える構成が一例として示される。アレイブロックMB
♯Aにおいて同時に選択された4ビットのメモリセルデ
ータがグローバルI/OバスGI/Oを介して転送され
て外部に読出され(1ビットのみが読出されてもよく、
また4ビットデータが読出されてもよい)、これと同時
に、アレイブロックMB♯BのローカルI/OバスLI
/OBを介してこのアレイブロックMB♯Bのセンスア
ンプへ転送されてここでラッチされる。なおこの図18
に示す構成においては、先の図14に示す構成と同様、
アレイブロックMB♯Bのセンスアンプへは、1ビット
のデータのみが転送されてもよい。
【0185】図19は、セル転送時における動作を示す
信号波形図である。セル転送命令φTMの活性化時にお
いては、転送先アレイブロックにおいて、ワード線の選
択が行なわれる。このときには、クロック信号CLKの
立上がり時に活性状態とされたチップイネーブル信号C
Eと同期して与えられたアドレス信号は行アドレス信
号、列アドレス信号、およびブロックアドレス信号すべ
てが利用される。この場合、すでに、先に与えられたチ
ップイネーブル信号CEとそれと同時に与えられたアド
レス信号に従ってアレイブロックMB♯Aにおいては、
先のアンプ転送動作時と同様にワード線選択およびメモ
リセルの選択動作が実行される。
【0186】セル転送命令φTMの活性化時において
は、まず転送アレイブロックMB♯Bにおいて、ワード
線選択が行なわれ、選択ワード線WLBの電位が立上が
る。このとき、また後に説明するが、ビット線分離信号
BLIBもハイレベルの活性状態とされ、この選択ワー
ド線WLBに接続されるメモリセルのデータがセンスア
ンプにより増幅される。アレイブロックMB♯Aにおい
て、列選択信号CSAがハイレベルに立上がり、選択メ
モリセルデータがグローバルI/OバスGI/Oへ転送
された後、アレイブロックMB♯Bにおいては、内部転
送信号φTRiの活性化に応答して、列選択動作が行な
われ、選択された列に対する列選択信号CSBがハイレ
ベルとなり、グローバルI/OバスGI/Oがこのアレ
イブロックMB♯BのセンスアンプSA♯Bのセンスノ
ードに接続される。センスアンプSA♯Bはまだ活性状
態とされていないため、アレイブロックMB♯Bの選択
メモリセルデータが伝達されていても、センスアンプS
A♯Bのセンスノードの電位(ビット線対BLPBの電
位)は、容易にこのグローバルI/OバスGI/O上の
電位に従って変化する。センスアンプSA♯Bのセンス
ノードの電位が十分変化した後、センスアンプ活性化信
号(図19には示さず)が活性状態とされ、センスアン
プSA♯Bがセンス動作を行ない、このグローバルI/
OバスGI/Oから伝達されたメモリセルデータを検知
し増幅し、選択メモリセルへ書込む。これら一連の動作
により、アレイブロックMB♯Aの選択メモリセルデー
タがアレイブロックMB♯Bのメモリセルへ書込まれ
る。
【0187】図20は、セル転送動作時における内部信
号波形を示す図である。アレイブロックMB♯Aにおい
ては、イコライズ信号EQAが立上がってから、選択ワ
ード線WLAおよびビット線分離信号BLIAがハイレ
ベルに立上がり、この選択ワード線WLAに接続される
メモリセルデータがセンスアンプSA♯Aのセンスノー
ドへ伝達される。次いで、所定のタイミングでセンスア
ンプ活性化信号VpAおよびVnAが活性状態とされ、
次いで、列選択信号CSAがハイレベルとされ、このセ
ンスアンプSA♯Aのセンスノードの電位がローカルI
/OバスLI/OAへ伝達される。この後、ブロック選
択信号TGAがハイレベルとされ、このローカルI/O
バスLI/OA上のデータがグローバルI/OバスGI
/O上に伝達される。
【0188】一方、このアレイブロックMB♯Aでのメ
モリセルデータの検知増幅およびグローバルI/Oバス
GI/Oへの伝達と並行して、アレイブロックMB♯B
において同様にメモリセルの選択動作が行なわれる。す
なわち、イコライズ信号EQBがローレベルとされた
後、ワード線WLBおよびビット線分離信号BLIBが
ハイレベルに立上がり、選択メモリセルのデータがセン
スアンプSA♯Bのセンスノードへ伝達される。この
後、内部転送信号の活性化に従ってブロック選択信号T
GBおよび列選択信号CSBがハイレベルとされ、グロ
ーバルI/OバスGI/O上のデータがローカルI/O
バスLI/OBを介してセンスアンプSA♯Bのセンス
ノードへ伝達される。このときまだセンスアンプSA♯
Bは活性化されていないため、センスアンプSA♯Bの
センスノードは、グローバルI/OバスGI/Oから伝
達されたデータに応じて変化する。この後、センスアン
プ活性化信号VpBおよびVnBが活性化され、選択メ
モリセルのデータがこのアレイブロックMB♯Bの選択
メモリセルへ書込まれる。次いで選択ワード線WLBの
電位が立上がり、イコライズ信号EQBがハイレベルと
され、ビット線対の電位およびセンスアンプSA♯Bの
センスノードのイコライズが行なわれた後、ビット線分
離信号BLIBがローレベルとされる。
【0189】なお、図20において、列選択信号CSA
は、アレイブロックMB♯Bの列選択信号CSBと重な
り合わないタイミングで活性化されているが、これは図
20において破線で示すように、互いに重なり合うタイ
ミングで活性状態を維持するように構成されてもよい。
【0190】上述の一連の動作を行なうことにより、図
21に示すように、アレイブロックMB♯Aにおいて選
択されたメモリセルデータがローカルI/OバスLI/
OA、グローバルI/OバスGI/O、およびローカル
I/OバスLI/OBを介してアレイブロックMB♯B
のメモリセルへ伝達されてそこに書込まれる。このとき
またアレイブロックMB♯Aの選択メモリセルのデータ
が外部に読出される。なお、図21においては、4ビッ
トのメモリセルが1つのアレイブロックにおいて同時に
選択される構成が一例として示されている。この場合、
4ビットのメモリセルデータがアレイブロックMB♯A
からアレイブロックMB♯Bへ伝達されてもよい。
【0191】図22は、この発明の第2の実施の形態の
別の動作波形を示す図である。この図22においては、
アンプ転送命令φTAおよびセル転送命令φTM両者が
活性状態とされる。この状態においては、アレイブロッ
クMB♯Aにおいて選択されたメモリセルのデータがア
レイブロックMB♯Bのメモリセルへ書込まれるととも
に、センスアンプで持続的にラッチされる。すなわち先
のアンプ転送動作およびセル転送動作両者が組合せて実
行される。
【0192】[センス保持データ書換動作]図23は、
センス転送動作により保持されたデータを書換える際の
動作を示す信号波形図である。図23において、アレイ
ブロックMB♯Bにおいては、センスアンプが、センス
転送動作による転送データを保持している。この状態に
おいて、再びアレイブロックMB♯Aまたは別のアレイ
ブロックからアレイブロックMB♯Bの同一のアドレス
位置へデータが転送される。この場合、アレイブロック
MB♯Aにおいては、先の動作と同様にして、ワード線
WLAの選択およびビット線分離信号BLIAの活性化
が行なわれ、次いでセンスアンプSA♯Aによる検知増
幅が行なわれて、この検知増幅されたデータがローカル
I/OバスLI/OAおよびグローバルI/OバスGI
/Oへ伝達される。センス転送命令が活性状態とされか
つそのときの転送アドレスが先に与えられた転送アドレ
スと同じ場合、アレイブロックMB♯Bにおいては、セ
ンスアンプ活性化信号VpBおよびVnBが非活性状態
とされかつイコライズ信号EQBが活性状態とされ、セ
ンスアンプSA♯Bのセンスノードのイコライズが行な
われる。次いで、イコライズ信号EQBを非活性状態と
した後、列選択信号CSBおよびブロック選択信号TG
Bがハイレベルとされ、グローバルI/OバスGI/O
上のデータがセンスアンプSA♯Bのセンスノードへ伝
達される。この後、センスアンプ活性化信号VpBおよ
びVnBが活性状態とされ、このグローバルI/Oバス
GI/Oから伝達されたデータがセンスアンプSA♯B
のセンスノードにおいて増幅されかつラッチされる。
【0193】なお、図23において破線で示すように、
センス転送動作時に、アレイブロックMB♯Bのイコラ
イズ信号EQBを非活性状態のローレベルに維持し、か
つセンスアンプ活性化信号VpBおよびVnBを所定期
間非活性状態とする構成が利用されてもよい。この場
合、センスアンプSA♯Bのセンスノードが、その保持
データに対する電位でフローティング状態とされる。こ
の状態で、グローバルI/OバスGI/Oとセンスアン
プSA♯Bのセンスノードと接続すれば、このセンスア
ンプSA♯Bのセンスノードの電位はグローバルI/O
バスGI/Oからの信号電位に応じて変化する。センス
アンプSA♯Bのセンスノードの容量は、グローバルI
/Oバスの容量に比べて十分小さく、したがってセンス
アンプSA♯Bのセンスノード電位は十分このグローバ
ルI/OバスGI/Oからのデータ信号(電荷)に従っ
て充放電されてその電位を変化させることができる。
【0194】なおこの図23に示す動作波形図におい
て、メモリセルへのデータ書込が行なわれるセル転送動
作が併せて行なわれる場合には、図23に示す信号波形
図において、ワード線WLBおよびビット線分離信号B
LIBがイコライズ信号EQBの非活性化の後センスア
ンプSA♯Bの活性化の前に活性状態のハイレベルとさ
れる。
【0195】[制御回路]図24は、この発明の第2の
実施の形態である半導体記憶装置のアレイ活性制御部の
構成を概略的に示すブロック図である。この第2の実施
の形態に従う半導体記憶装置の全体の構成は、図1に示
す構成と同じである。
【0196】図24において、アレイ活性制御部は、内
部チップイネーブル信号CEの活性化時に活性化され、
内部ブロックアドレス信号BAをデコードし、アドレス
指定されたアレイブロックを活性化するためのブロック
活性化信号φbrを出力するブロックデコーダ10を含
む。このブロック活性化信号φbrが、各アレイブロッ
クそれぞれに対応して発生される。活性状態とされたブ
ロック活性化信号φbr(φbra〜φbrd)のアレ
イブロックのみが活性状態とされる。
【0197】アレイ活性制御部は、さらに、ブロックデ
コーダ10からのブロック活性化信号φbrと内部チッ
プイネーブル信号CEとセンスアンプ転送指示信号(ア
ンプ転送命令)φTAとメモリセル転送指示信号(セル
転送命令)φTMを受けて、内部転送指示信号φTRi
を所定のタイミングで出力しかつイコライズ/プリチャ
ージ制御回路120a〜120dのイコライズ/プリチ
ャージ動作を制御する信号を発生する転送制御回路11
0を含む。イコライズ/プリチャージ制御回路120a
〜120dは、アレイブロックMAa〜MAdそれぞれ
に対応して設けられ、活性化時対応のアレイブロックの
イコライズ/プリチャージ動作を実行する。アレイ活性
制御部は、さらに、アレイブロックMAa〜MAdそれ
ぞれに対応して配置されるワード線駆動制御回路140
a〜140d、センスアンプ制御回路160a〜160
d、および列選択制御回路180a〜180dを含む。
これらの回路部分の機能自体は先の実施の形態1におい
て示したものと同じであるが、その内部構成が、転送指
示信号φTRiを受けるため異なる。この構成について
は後に説明する。
【0198】次に各部の具体的構成について説明する。
ブロックデコーダ10の構成は、先の図7において示す
ものと同じであり、クロック信号CLKの立上がりに同
期して発生された内部チップイネーブル信号CEに従っ
て活性化されて、そのときに与えられたブロックアドレ
ス信号BAをデコードし、アドレス指定されたアレイブ
ロックに対し所定の時間幅を有するブロック活性化信号
φbr(φbra〜φbrd)を出力する。
【0199】図25は、図24に示す転送制御回路11
0の構成を概略的に示す図である。この図25において
は、転送制御回路110のうちの、内部転送指示信号を
発生する部分の構成を示す。残りの部分(センスアンプ
制御回路160a〜160dを制御する部分およびイコ
ライズ/プリチャージ制御回路120a〜120dを制
御する部分)の構成については後に各部分の構成と組合
せて説明する。
【0200】図25において、転送制御回路110は、
センスアンプ転送指示信号φTAとメモリセル転送指示
信号φTMを受けるORゲート111と、ORゲート1
11の出力信号を所定時間遅延する遅延回路112と、
遅延回路112の出力信号の立上がりに応答して、所定
の時間幅を有するワンショットのパルスを発生するワン
ショットパルス発生回路113を含む。このワンショッ
トパルス発生回路113は、先に説明したフリップフロ
ップおよび遅延回路の構成を用いて実現されればよい。
【0201】この図25に示す転送制御回路110にお
いては、転送指示信号φTAおよびφTMの少なくとも
一方がハイレベルの活性状態とされたときに、ワンショ
ットパルス発生回路113から、所定のタイミングでデ
ータ転送を指示するワンショットのパルス信号φTRi
が発生される。
【0202】[イコライズ/プリチャージ制御回路およ
びワード線駆動制御回路の構成]図26は、この発明の
第2の実施の形態である半導体記憶装置のイコライズ/
プリチャージ制御回路120(120a〜120d)お
よびワード線駆動制御回路140(140a〜140
d)の構成を示す図である。図26において、ワード線
駆動制御回路140は、先の第1の実施の形態において
図8において示した構成と同じ構成を備え、対応する部
分には同一の参照番号を付す。
【0203】イコライズ/プリチャージ制御回路120
は、信号φTAおよびφTMを受けるORゲート118
(ORゲート111に対応)と、イコライズ信号EQ
(EQa〜EQd)を所定時間遅延する遅延回路119
と、遅延回路119の出力信号を偽入力に受け、ブロッ
ク活性化信号φbrおよびORゲート118の出力信号
を真入力に受けるゲート回路121と、ゲート回路12
1の出力信号がハイレベルのときに所定期間ハイレベル
となるパルス信号を発生するパルス発生回路123と、
ブロック活性化信号φbrを反転するインバータ122
と、ゲート回路121の出力信号とインバータ122の
出力信号を受けるNORゲート125と、NORゲート
125の出力信号の立上がりに応答してセットされるリ
セット優先型セット/リセットフリップフロップ124
を含む。
【0204】このプリチャージ/イコライズ制御回路1
20は、さらに、フリップフロップ124の補出力ZQ
からの出力信号とパルス発生回路123からの出力信号
とを受けるOR回路127と、フリップフロップ124
の補出力ZQからの出力信号を所定時間遅延する遅延回
路126と、NOR回路125の出力信号に応答してリ
セットされ、かつセンスアンプ転送指示信号φTAに応
答してセットされるセット/リセットフリップフロップ
128と、フリップフロップ128の真出力Qからの出
力信号と遅延回路126の出力信号とを受けるNOR回
路129を含む。NOR回路129の出力信号はフリッ
プフロップ124のリセット入Rへ与えられる。フリッ
プフロップ124のQ出力からの信号は、信号φTMを
一方入力に受けるOR回路131を介して遅延回路27
へ与えられる。次にこのプリチャージ/イコライズ制御
回路120の動作についてその動作波形図である図27
(A)および(B)を参照して説明する。
【0205】図27(A)において、ブロック活性化信
号φbrが指定するアレイブロックが既にセンスアンプ
にデータを保持している場合、イコライズ信号EQはロ
ーレベルにある。この状態において、新たにこのセンス
アンプにデータを保持している状態においてさらにセン
スアンプ転送指示信号が活性状態とされると、ゲート回
路121の出力信号がハイレベルとなり、パルス発生回
路123から所定期間ハイレベルとなるパルス信号が出
力される。このときゲート回路121の出力信号はハイ
レベルであり、NOR回路125の出力信号はローレベ
ルに固定され、フリップフロップ124のセット動作は
禁止される。したがってOR回路127からのイコライ
ズ信号EQが所定時間の間ハイレベルに立上がる。フリ
ップフロップ124はリセット状態を維持している。こ
の状態においては、信号φTMはローレベルであり、ワ
ード線駆動制御回路140においてワード線選択動作活
性化信号φwlはローレベルを維持しており、この転送
アレイブロックにおいてのワード線選択動作は禁止され
る。
【0206】遅延回路119が設けられているのは、こ
のイコライズ信号EQのローレベルからハイレベルへの
移行時にゲート回路121の出力信号がローレベルとさ
れ、フリップフロップ124がセット状態とされるのを
防止するためである。
【0207】転送アレイブロックがセンスアンプにデー
タを保持していない場合においては、イコライズ信号E
Qはハイレベルにある。この状態においては、ゲート回
路121の出力信号はローレベルにあり、パルス発生回
路123のパルス発生動作は禁止される。この場合、N
OR回路125がインバータとして機能し、ブロック活
性化信号φbrに応答して、ハイレベルの信号を出力す
る。これにより、フリップフロップ124がセットさ
れ、かつフリップフロップ128がリセットされる。こ
のとき、センスアンプ転送指示信号φTAも活性状態に
あり、このセット/リセットフリップフロップ128
は、セット優先型の構成を備えており、そのセット入力
Sおよびリセット入力Rに活性状態の信号が与えられた
ときには、セット状態とされ、その真出力Qからの出力
信号はハイレベルに設定される。これにより、NOR回
路129の出力信号はローレベルに固定され、フリップ
フロップ124のリセットが禁止される。フリップフロ
ップ124がセットされて、その真出力Qからの出力信
号がハイレベルに立上がると、遅延回路27の出力信号
が所定時間経過後に立上がり、フリップフロップ28が
セットされ、ワード線選択動作活性化信号φwlが所定
時間ハイレベルの活性状態とされる。
【0208】図27(B)に示すメモリセル転送動作時
においては、信号φTAがローレベルであり、ブロック
活性化信号φbrがハイレベルである。この場合には、
メモリセル転送指示信号φTMがハイレベルであり、O
R回路118の出力信号がハイレベルとされ、ゲート回
路121の出力信号は、イコライズ信号EQがローレベ
ルのときにはハイレベル、イコライズ信号EQがハイレ
ベルのときにはローレベルとなる。したがって、転送ア
レイブロックがセンスアンプにデータを保持しているか
否かに従ってイコライズ信号EQの活性/非活性が制御
される。転送アレイブロックが既にセンスアンプにデー
タを保持している場合には、このメモリセル転送指示信
号φTMとフリップフロップ124の真出力Qの出力信
号を受けるOR回路131の出力信号がハイレベルとさ
れ、遅延回路27の出力信号によりフリップフロップ2
8がセットされて所定期間ワード線選択動作活性化信号
φwlが活性状態とされる。これにより、転送アレイブ
ロックがセンスアンプにデータを保持しているか否かに
かかわらず、メモリセル転送指示信号φTMが与えられ
ると、転送アレイブロックにおいてワード線選択動作が
実行される。
【0209】[センスアンプ制御回路の構成]図28
は、図24に示すセンスアンプ制御回路の構成の一例を
示す図である。図28において、センスアンプ制御回路
160は、転送指示信号φTAおよびφTMを受けるO
R回路161と、OR回路161の出力信号とブロック
活性化信号φbrを受けるAND回路162とを含む。
回路161および162は、図24に示す転送制御回路
150に含まれてもよい。この図28に示すセンスアン
プ制御回路160は、図9に示すセンスアンプ制御回路
の構成に加えて、さらに、センスアンプ転送指示信号φ
TAの活性化時ワード線選択動作活性化信号φwlを受
けるインバータ35の出力信号の伝達を禁止する禁止ゲ
ート163と、ブロック活性化信号φbrおよびイコラ
イズ信号EQを受けるゲート回路164と、禁止ゲート
163の出力信号とゲート回路164の出力信号を受け
るOR回路165をさらに含む。他の構成は、先に図9
において示したセンスアンプ制御回路の構成と同じであ
り、対応する部分には同一の参照番号を付す。
【0210】禁止ゲート163はセンスアンプ転送指示
信号φTAの活性化時、その出力信号をローレベルの非
活性状態に固定的に設定する。この禁止ゲート163に
は、たとえば、センスアンプ転送指示信号φTAに応答
して非導通状態とされ、信号φwlの非活性化に応答し
て導通状態とされるラッチ回路を利用することができ
る。ゲート回路164は、イコライズ信号EQがローレ
ベルにあり、かつブロック活性化信号φbrがハイレベ
ルのときハイレベルの信号を出力する。
【0211】この図28に示す構成は、残りの構成は図
9に示すセンスアンプ制御回路の構成と同じであり、対
応する部分には同一の参照番号を付す。次に動作につい
て図29を参照して説明する。
【0212】ブロック活性化信号φbrおよびセンスア
ンプ転送指示信号φTAがともにハイレベルにあり、イ
コライズ信号EQがハイレベルのときには、先に図26
を参照して説明した回路部分により、イコライズ信号E
Qがローレベルとされる。このときフリップフロップ3
4は、OR回路165の出力信号により、リセットされ
る可能性はあるが、この場合、既にフリップフロップ3
4はリセット状態にあり、何ら問題は生じない。
【0213】またこのとき、OR回路161およびAN
D回路162の出力信号がハイレベルとされ、セレクタ
32は、内部転送指示信号φTRiを選択する状態に設
定される。内部転送指示信号φTRiが活性状態とされ
ると、セレクタ32を介してフリップフロップ34のセ
ット入力Sに活性状態の信号が与えられてフリップフロ
ップ34がセットされ、トランジスタ36および38が
導通し、センスアンプ活性化信号VnおよびVpが活性
状態とされる。信号φTAの活性化に応答して禁止ゲー
ト163は、インバータ35の出力信号の伝達を禁止し
ているため、フリップフロップ34のリセットは行なわ
れず、フリップフロップ34はセット状態を維持する。
これにより、センスアンプ活性化信号VpおよびVnは
活性状態を維持する。
【0214】次いでこの状態で、このアレイブロックに
対し再びアクセスが行なわれる場合には、イコライズ信
号EQがローレベルのため、ゲート回路164の出力信
号がブロック活性化信号φbrの活性化に応答してハイ
レベルに立上がり、OR回路165を介してフリップフ
ロップ34がリセットされる。これにより、センスアン
プ活性化信号VpおよびVnが非活性状態とされる。こ
こで、イコライズ信号EQがローレベルから所定期間ハ
イレベルとなる構成は図26に示す構成により実現され
る。
【0215】次いで、通常アクセス動作時においては、
所定時間経過後にワード線選択動作活性化信号φwlが
ハイレベルとされ、セレクタ32を介してフリップフロ
ップ34がセットされてセンスアンプ活性化信号Vpお
よびVnが活性状態とされる。ワード線選択動作活性化
信号φwlが非活性状態とされると、禁止ゲート163
は、信号φTAの非活性化のためインバータ35の出力
信号を通過させ、フリップフロップ34がOR回路16
5の出力信号に従ってリセットされ、センスアンプ活性
化信号VpおよびVnが非活性状態とされる。
【0216】メモリセル転送動作時においては、信号φ
TMがハイレベルとされ、ゲート回路162の出力信号
がハイレベルとなり、セレクタ32は、内部転送指示信
号φTRiを選択する状態に設定される。この場合にお
いては、センスアンプ活性化信号VpおよびVnは、内
部転送指示信号φTRiの活性化に応答して活性状態と
される。その非活性化は、信号φwlの活性状態から非
活性状態への移行に応答して行なわれる(メモリセル転
送動作時においては、信号φwlは活性状態とされ
る)。
【0217】Xデコーダの構成は、先の第1の実施の形
態の図12に示す構成と同じである。またアドレスラッ
チの構成は、図10に示す第1の実施の形態のアドレス
ラッチの構成を利用することができる。
【0218】以上のように、この発明の第2の実施の形
態に従えば、各アレイブロックを互いに独立に駆動可能
とし、かつ1つのアレイブロックから他のアレイブロッ
クのセンスアンプまたはメモリセルへデータを転送する
ように構成したため、処理用途に応じてメモリセルデー
タの退避、キャッシュ化を実現することができ、汎用性
の高い半導体記憶装置を実現することができる。
【0219】[実施の形態3]図30は、この発明の第
3の実施の形態である半導体記憶装置の要部の構成を示
す図である。この図30においては、アドレス入力部の
構成が示される。この図30に示すアドレス入力部から
出力される内部アドレス信号が先の実施の形態1および
実施の形態2で示したブロックデコーダおよび各アレイ
ブロックの行選択回路へ与えられる。
【0220】図30において、アドレス入力部は、アド
レス入力端子199へ与えられるアドレス信号をクロッ
ク信号CLKに同期して取込むアドレスバッファ200
と、メモリセルデータの転送前のアドレスを格納するマ
ッピングメモリ202と、マッピングメモリ202に格
納された転送前のアドレス信号のデータ転送後のアドレ
ス信号を各転送前のアドレス信号に対応して格納するア
ドレス変換回路204と、アドレスバッファ200およ
びアドレス変換回路204の一方のアドレス信号を通過
させ、内部アドレス信号を生成するマルチプレクサ20
6を含む。マッピングメモリ202は、たとえば連想メ
モリ(CAM)で構成され、アドレス変換回路204
は、たとえばレジスタで構成される。
【0221】このマッピングメモリ202およびアドレ
ス変換回路204へのデータの格納を制御するために外
部からのクロック信号CLK、チップイネーブル信号C
E、キャッシュ信号φCH、およびマップ信号φMPを
受けて、指定されたモードを検出するモード検出回路2
10と、モード検出回路210の制御のもとに、アドレ
スバッファ200から与えられたアドレス信号をそれぞ
れラッチするアドレスラッチ212と、モード検出回路
210の制御のもとに、このアドレスラッチ212に格
納されたアドレスをマッピングメモリ202およびアド
レス変換回路204へ書込む書込制御回路214を含
む。アドレスラッチ212は、転送前のアドレスと転送
後のアドレスを格納する。次に動作についてその動作波
形図である図31を参照して説明する。
【0222】クロック信号CLKの立上がり時にチップ
イネーブル信号CEがハイレベルの活性状態とされ、ま
たデータ転送を指定するキャッシュ信号φCHがハイレ
ベルの活性状態とされる。これにより、データ転送が指
定されて、転送されるべきメモリセルのアドレス(A)
がモード検出回路210の制御のもとにアドレスラッチ
212に格納される。この状態においては、マルチプレ
クサ206は、モード検出回路210の制御のもとに、
アドレスバッファ200から与えられる元のアドレスす
なわち転送前のアドレスを選択して各アレイブロックの
アドレスラッチへ与える。
【0223】次いで、転送先を指定するアドレスBが与
えられ、チップイネーブル信号CEおよびマップ信号φ
MAがクロック信号CLKの立上がり時にハイレベルの
活性状態とされる。モード検出回路210は、このチッ
プイネーブル信号CEおよびマップ信号φMAに従っ
て、転送先アドレスが与えられたことを検知し、アドレ
スバッファ200から与えられたアドレス信号をアドレ
スラッチ212に格納する。この場合においても、マル
チプレクサ206は、モード検出回路210の制御のも
とに、アドレスバッファ200からのアドレス信号を選
択して各アレイブロックへ与え、データ転送動作が行な
われる。
【0224】一方、書込制御回路214は、このモード
検出回路210の制御のもとにマッピングメモリ202
およびアドレス変換回路204に対し書込アドレスを発
生し、アドレスラッチ212に格納された元のアドレス
(転送前アドレス)およびキャッシュ先アドレス(転送
アドレス)を格納する。
【0225】以後の動作時において、チップイネーブル
信号CEがクロック信号CLKの立上がり時において活
性状態とされ、アドレス入力端子199に元のアドレス
(A)が与えられたとき、マッピングメモリ202は、
この与えられたアドレスと格納している元のアドレス
(キャッシュアドレスと称す)とを比較し、その比較結
果を示す信号を出力する。かつこのマッピングメモリ2
02は、一致時においては、アドレス変換回路204か
ら、対応の転送先アドレス(キャッシュ先アドレス)を
読出してマルチプレクサ206へ与える。マルチプレク
サ206は、マッピングメモリ202からの一致信号に
従ってアドレス変換回路204から与えられたアドレス
信号を選択して各アレイブロックのアドレスラッチへ与
える。これにより、外部から与えられたキャッシュアド
レス(A)に対して、転送先アドレス(B)が内部アド
レスとして指定される。アレイブロックにおいてセンス
アンプがデータをラッチしている場合には、このセンス
アンプをキャッシュとして利用して、転送アドレスに格
納されたデータの読出または書込を行なうことができ
る。
【0226】上述のようにマッピングメモリ202およ
びアドレス変換回路204を利用することにより、別の
アレイブロックのセンスアンプにデータが転送されてい
る場合、その転送されたデータを高速で読出すことがで
きる。
【0227】図32は、図30に示すマッピングメモリ
202およびアドレス変換回路204の構成を概略的に
示す図である。図32において、マッピングメモリ20
2は、各エントリが元のアドレス信号を格納する複数の
連想メモリセルエントリENT1〜ENTnを含む。連
想メモリセルエントリENT1〜ENTnの各々には、
一致線CHL1〜CHLnが接続される。一致線CHL
1〜CHLnは、それぞれ対応の連想メモリセルエント
リENT1〜ENTnの格納するアドレス信号と、外部
から与えられるアドレス信号の一致したときにハイレベ
ルの活性状態とされる。
【0228】アドレス変換回路204は、マッピングメ
モリ202の各エントリENT1〜ENTnに対応して
設けられるレジスタREG1〜REGnと、レジスタR
EG1〜REGnそれぞれに対応して設けられ、一致線
CHL1〜CHLnの活性化時、対応のレジスタの内容
を読出データ線RD上に伝達するリードゲートRG1〜
RGnを備える。このアドレス変換回路204は、さら
に、転送アドレス信号書込時に、書換制御回路の制御の
もとにアドレスラッチにラッチされたデータを書込むた
めのライトゲートWG1〜WGnを含む。これらのライ
トゲートWG1〜WGnはレジスタREG1〜REGn
それぞれに対応して設けられ、書込制御回路からの活性
化信号に従って選択的に活性状態とされ、対応のレジス
タREG1〜REGnを書込データバスWDに接続す
る。書込制御回路は、明確には示さないが、アドレスカ
ウンタなどのアドレス発生器を備えており、アドレスラ
ッチ212に格納されたアドレスをマッピングメモリ2
02およびアドレス変換回路204へ格納する。連想メ
モリセルエントリENT1〜ENTnへのデータ書込
は、通常の手法を用いて行なわれる。すなわちエントリ
選択信号線(ワード線)を選択状態として、元のアドレ
ス信号をこのマッピングメモリへ与えることにより、選
択された連想メモリセルエントリへ元のアドレス信号が
格納される。
【0229】一致信号は、一致線CHL1〜CHLn上
の信号を受けるORゲート215から出力される。一致
線CHL1〜CHLnのいずれかが活性状態とされると
一致信号が活性状態とされる。このとき、一致を示す一
致線に対応して設けられたリードゲートが導通し、対応
のレジスタの内容が読出されてマルチプレクサへ与えら
れる。
【0230】アドレスラッチ212としては、単にモー
ド検出回路210の制御のもとに、それぞれ元のアドレ
ス信号および転送アドレス信号格納領域に、与えられた
アドレス信号を格納する構成が用いられればよい。
【0231】以上のように、この発明の第3の実施の形
態の構成に従えば、元のアドレス信号と転送先アドレス
信号とをリンクして(対応付けて)格納し、与えられた
信号がこの登録された元のアドレス信号と一致するとき
には、転送アドレス信号を内部アドレス信号として出力
するように構成しているため、この半導体記憶装置にお
いて転送先のメモリセルへ容易にアクセスすることがで
き、たとえばあるメモリセルのデータの加工時に退避さ
れた加工前のデータを再びアクセスすることができる。
また転送先アレイブロックのセンスアンプをキャッシュ
として利用することができ、高速アクセスが可能とな
る。
【0232】[実施の形態4]図33は、この発明の第
4の実施の形態である半導体記憶装置の動作を示す波形
図である。以下、図33に示す波形図を参照してこの発
明の第4の実施の形態である半導体記憶装置の動作につ
いて説明する。
【0233】クロック信号CLKの立上がり時に、チッ
プイネーブル信号CEをハイレベルとし、かつデータ保
持指示信号KEEPをハイレベルとする。この状態にお
いては、時刻T1において与えられたアドレス信号に従
って、アレイブロックにおいてワード線WLAが選択さ
れ、この選択ワード線WLAに接続されるメモリセルの
データがビット線上に読出され、次いでセンスアンプが
活性状態とされ、次いで列選択が行なわれ、データDA
1が読出される。データ保持指示信号KEEPがハイレ
ベルであるため、所定期間経過後にワード線WLAがロ
ーレベルに立下がっても、この選択アレイブロックにお
いて、センスアンプは活性状態を維持する。
【0234】時刻T2において再びチップイネーブル信
号CEが与えられると、その時点において与えられたア
ドレス信号に従って別のアレイブロックにおいてワード
線WLBが選択され、このワード線WLBの電位が立上
がり、選択ワード線WLBに接続されるメモリセルのデ
ータがビット対上に読出され、次いで列選択動作が行な
われ、このワード線WLBに接続するメモリセルのうち
選択列上に配置されるメモリセルのデータDBが読出さ
れる。
【0235】時刻T3において、時刻T1に与えられた
アドレスと同じ行アドレスを指定するアドレス信号が与
えられて、ワード線WLAが指定された場合、信号KE
EPにより、このワード線WLAのデータはセンスアン
プにより保持されているため、行選択動作は行なわれ
ず、列選択動作のみが行なわれ、このワード線WLAに
接続するメモリセルのうちの対応のメモリセルのデータ
DA2が読出される。以降、信号KEEPがハイレベル
のある間、選択アレイブロックにおいては、すべてセン
スアンプが活性状態を維持しており、いずれかのアレイ
ブロックにおいて選択動作が指定された場合には、列選
択動作のみが行なわれ、対応のメモリセルのデータが読
出される。
【0236】上述の一連の動作により、この半導体記憶
装置を信号KEEPに従ってこの半導体記憶装置をキャ
ッシュとして利用することができるため、選択ワード線
を再度アクセスする場合に、行選択動作が必要とされ
ず、高速でデータの読出が可能となる。
【0237】図34は、この発明の第4の実施の形態で
ある半導体記憶装置のアレイ活性制御部の構成を示す図
である。図34において、アレイブロックMBaのアレ
イ活性制御部の構成のみを示す。残りのアレイブロック
MBb〜MBdに対しても同様の構成が用いられる。
【0238】図34において、アレイ活性制御部は、チ
ップイネーブル信号CEに応答して活性化され、アドレ
スバッファ3からのブロックアドレス信号BAをデコー
ドし、ブロック活性化信号φbraを出力するブロック
デコーダ10aと、ブロックデコーダ10aからのブロ
ック活性化信号φbraと後に説明する比較器272か
らの一致信号φIHaに応答して、イコライズ信号EQ
aを選択的に活性/非活性状態とするイコライズ/プリ
チャージ制御回路220と、イコライズ/プリチャージ
制御回路220からのイコライズ信号EQaの立下がり
に応答して、所定期間活性状態とされるワード線選択動
作活性化信号φwlaを出力するワード線駆動制御回路
240と、データ保持信号KEEPとワード線駆動制御
回路240の出力する信号φwlaと、比較器272か
らの一致信号φIHaに応答して、センスアンプ活性化
信号VpaおよびVnaを選択的に活性状態にするセン
スアンプ制御回路260を含む。イコライズ/プリチャ
ージ制御回路220およびセンスアンプ制御回路260
の内部構成については後に説明する。ワード線駆動制御
回路240の構成は、先の第2の実施の形態において説
明したものと同様である。
【0239】アレイ活性制御部はさらに、比較器272
の出力信号φIHaとデータ保持信号KEEPに応答し
て、アドレスバッファ3から与えられた内部行アドレス
信号RAおよび内部ブロックアドレス信号BAをラッチ
するラッチ270を含む。このラッチ270は、データ
保持信号KEEPの活性化時(ハイレベル)のとき、一
致信号φIHaが不一致を示す場合には、そのときに与
えられた行アドレス信号RAおよびブロックアドレス信
号BAをラッチする。またラッチ270は、データ保持
信号KEEPの非活性化時(ハイレベルからローレベル
への移行時)、そのラッチデータがリセットされる。
【0240】比較器272は、データ保持信号KEEP
の活性化時、このラッチ270にラッチされたアドレス
信号とアドレスバッファ3から与えられる行およびブロ
ックアドレス信号とを比較し、その比較結果に従って一
致信号φIHaを活性状態または非活性状態に駆動す
る。
【0241】Xデコーダ276に対しては、ブロック活
性化信号φbraと一致信号φIHaに従ってアドレス
バッファ3からの内部行アドレス信号をラッチするRA
ラッチ274が設けられる。Yデコーダ279に対して
は、ブロック活性化信号φbraに応答してアドレスバ
ッファ3から与えられる内部列アドレス信号をラッチす
るCAラッチ278が設けられる。Xデコーダ276
は、ワード線駆動制御回路240からのワード線選択動
作活性化信号φwlaに応答して活性化される。RAラ
ッチ274は、比較器272からの一致信号φIHaが
一致を示す場合にはブロック活性化信号φbraが活性
状態とされてもリセット状態を維持する。Yデコーダ2
79は、ブロック活性化信号φbraに応答して活性化
される列選択制御回路280によりそのデコード開始タ
イミングが決定される。列選択制御回路280はまた、
ブロック活性化信号φbraに応答して、所定のタイミ
ングでブロック選択信号(ローカルI/O線とグローバ
ルI/O線とを接続するゲート)を導通を制御するブロ
ック選択信号TGAを活性状態とする。
【0242】Xデコーダ276からの出力信号(ワード
線駆動信号)は、アレイブロックMBaに配設されるワ
ード線WL上に伝達される。Yデコーダ279の出力信
号は、アレイブロックMBaに対して配設されたビット
線対BLPに設けられた列選択ゲートSELへ与えられ
る。このアレイブロックMBaの各ビット線対BLPに
設けられたセンスアンプSAaは、センスアンプ制御回
路260からのセンスアンプ活性化信号VpaおよびV
naに応答して活性状態とされる。次にこの図34に示
す制御の動作をその動作波形図である図35および図3
6を参照して説明する。
【0243】図35は、通常動作時の動作を示す波形図
である。通常動作時においては、データ保持信号KEE
Pは非活性状態のローレベルを維持する。この場合に
は、比較器272は非活性状態とされ、その比較動作が
禁止され、一致信号φIHaはローレベルに固定され
る。チップイネーブル信号CEの活性化に応答して、ア
ドレスバッファ3からのブロックアドレス信号BAがブ
ロックデコーダ10aでデコードされ、ブロック活性化
信号φbraが活性状態とされる。これに応答して、イ
コライズ/プリチャージ制御回路220からのイコライ
ズ信号EQaが非活性状態のローレベルとされる。ワー
ド線駆動制御回路240は、このイコライズ/プリチャ
ージ制御回路220からのイコライズ信号EQaの非活
性化に応答して、所定時間経過後、ワード線選択動作活
性化信号φwlaを活性状態として、Xデコーダ276
へ与える。RAラッチ274は、一致検出信号φIHa
が非活性状態にあるため、ブロック活性化信号φbra
に応答して、アドレスバッファ3から与えられた内部行
アドレス信号RAをラッチしてXデコーダ276へ与え
る。Xデコーダ276は、ワード線駆動制御回路240
からの信号φwlaに応答して活性化され、このRAラ
ッチ274から与えられたアドレス信号をデコードし、
ワード線WLaを所定期間選択状態へと駆動する。この
ワード線WLaが選択状態とされる期間は、ワード線駆
動制御回路240から出力される信号φwlaにより決
定される。選択ワード線WLaに接続されるメモリセル
データがビット線対BLPへ与えられ、その電位差が十
分に拡大されると、センスアンプ制御回路260からの
センスアンプ活性化信号VpaおよびVnaが活性状態
とされ、ビット線対BLPのデータが増幅される。
【0244】一方、CAラッチ278は、ブロック活性
化信号φbraの活性化に応答して、アドレスバッファ
3から与えられた内部列アドレス信号をラッチしてい
る。Yデコーダ279が列選択制御回路280の制御の
もとに活性化され、このCAラッチ278のラッチする
内部列アドレス信号をデコードし、列選択信号を出力す
る。これにより、選択列に対応するビット線対BLPが
列選択ゲートおよびブロック選択ゲート(SELで示
す)を介してグローバルI/O線に接続される。この後
リード/ライトドライバRWDRがリード/ライト信号
W/Rへ応答して所定のタイミングで活性化され、入出
力バッファを介してデータの出力が行なわれる。
【0245】図36は、データ保持信号が活性状態のと
きの動作を示す波形図である。データ保持信号KEEP
がハイレベルの活性状態のときには、既に、センスアン
プ活性化信号VpaおよびVnaは活性状態を維持して
いる。チップイネーブル信号CEが活性状態とされる
と、アドレスバッファ3からの内部アドレス信号が確定
状態とされる。比較器272が、このラッチ270にラ
ッチされている行アドレス信号RAおよびブロックアド
レス信号BAとアドレスバッファ3から与えられた内部
行アドレス信号およびブロックアドレス信号を比較す
る。両者が同じ場合、すなわちアレイブロックMBaの
同じワード線が選択状態とされる場合には、この比較器
272からの一致信号φIHaが活性状態とされる。こ
の一致信号φIHaの活性化に応答して、イコライズ/
プリチャージ制御回路220はその動作が禁止され、前
のサイクルの状態、すなわち、非活性状態のローレベル
を維持する。したがってこの状態においては、ワード線
駆動制御回路240からのワード線選択動作活性化信号
φwlaは非活性状態を維持し、RAラッチ274およ
びXデコーダ276による、新たなワード線の選択動作
は禁止される。センスアンプ制御回路260は、この比
較器272からの活性状態の一致信号φIHaに応答し
て、センスアンプ活性化信号VpaおよびVnaを活性
状態に維持する。
【0246】CAラッチ278が、このチップイネーブ
ル信号CEと同時に与えられたアドレス信号から内部列
アドレス信号をラッチし、Yデコーダ279が列選択制
御回路280の制御のもとに活性化される。これによ
り、既に選択状態とされているセンスアンプSAaにラ
ッチされている1行のメモリセルデータのうち内部列ア
ドレス信号が指定するメモリセルのデータが選択されて
グローバルI/OバスGI/O上に伝達されて、次いで
リード/ライトドライバRWDRを介して入出力バッフ
ァ(図示せず)へ与えられる。
【0247】チップイネーブル信号CEの活性化時に与
えられるアドレス信号がセンスアンプに保持されている
メモリセルの行アドレスと異なる行アドレスを指定する
場合には、比較器272の出力信号は非活性状態を維持
する。この場合には、イコライズ/プリチャージ制御回
路220は、ブロックデコーダ10aからのブロック活
性化信号φbraの活性化に応答して、所定期間イコラ
イズ信号EQaをハイレベルに維持する。このときま
た、センスアンプ制御回路260が比較器272からの
非活性状態の一致信号φIHaに応答して、センスアン
プ活性化信号VpaおよびVnaを非活性状態に維持す
る。これにより、センスアンプSAaに保持されていた
メモリセルのデータがリセットされる。次いで、ワード
線駆動制御回路240が、このイコライズ信号EQaの
立下がりに応答して、所定のタイミングで信号φwla
を活性状態とする。
【0248】RAラッチ274は、比較器272の非活
性状態の一致検出信号φIHaとブロック活性化信号φ
braの活性化とに応答して、アドレスバッファ3から
の内部行アドレス信号RAをラッチしてXデコーダ27
6へ伝達する。Xデコーダ276が、このワード線選択
動作活性化信号φwlaに応答して所定期間活性状態と
され、新たにアドレス指定された行に対応するワード線
を選択状態とする。
【0249】このワード線選択動作活性化信号φwla
の活性化に応答して、センスアンプ制御回路260が、
一定のタイミングでセンスアンプ活性化信号Vpaおよ
びVnaを活性状態とする。これにより、新たにアドレ
ス指定された行のメモリセルのデータがセンスアンプS
Aaにより検知、増幅され、かつラッチされる。次い
で、CAラッチ278にラッチされた内部列アドレス信
号がYデコーダ279でデコードされ、対応の列を指定
する列選択信号が活性状態とされる。これにより、新た
にアドレス指定されたメモリセルのデータがグローバル
I/OバスGI/O上に伝達される。データ保持信号K
EEPのハイレベルのとき、センスアンプ制御回路26
0は、ワード線駆動制御回路240からの信号φwla
が非活性状態とされても、センスアンプ活性化信号Vp
aおよびVnaを活性状態に維持する。Xデコーダ27
6は、この信号φwlaの非活性化に応答してプリチャ
ージ状態とされる。
【0250】またラッチ270は、比較器272からの
非活性状態の一致検出信号φIHaに応答して、アドレ
スバッファ3から与えられた内部行アドレス信号RAお
よび内部ブロックアドレス信号BAをラッチする。これ
により、選択状態とされているワード線を示すアドレス
信号の更新が行なわれる。
【0251】データ保持信号KEEPが非活性状態のロ
ーレベルとされると、ラッチ270のラッチするアドレ
ス信号がリセットされ、またセンスアンプ制御回路26
0からのセンスアンプ活性化信号VpaおよびVnaも
非活性状態とされ、イコライズ信号EQaがハイレベル
へ立上がる。
【0252】[イコライズ/プリチャージ制御回路の構
成]図37は、図34に示すイコライズ/プリチャージ
制御回路の構成および動作を示す図である。図37
(A)において、プリチャージ/イコライズ回路220
は、信号KEEPおよびφbraを真入力に受け、信号
φIHaを補入力に受けるゲート回路221と、ゲート
回路221の出力信号の立上がりに応答して、所定の時
間幅を有するパルス信号を発生するパルス発生回路22
2と、信号KEEPおよびφbraを受けるOR回路2
23と、OR回路223の出力信号の立上がりに応答し
て、所定期間ローレベルとなるパルス信号を発生するパ
ルス発生器224と、信号KEEPに応答してパルス発
生器222および224の一方を選択的に低下させるセ
レクタ225と、信号KEEPの立上がりに応答して立
上がりかつ信号φbraの立上がりに応答して立下がる
パルス信号を発生するパルス発生器226と、パルス発
生器226の出力信号とセレクタ225の出力を受ける
OR回路227を含む。OR回路227からイコライズ
信号EQaが出力される。次にこの図37に示すイコラ
イズ/プリチャージ制御回路220の動作をその動作波
形図である図37(B)を参照して説明する。
【0253】信号KEEPがローレベルのとき、ゲート
回路221の出力信号はローレベルに固定される。セレ
クタ225は、パルス発生器224からのパルス信号φ
p3を選択する状態に設定される。パルス発生器226
は、信号KEEPがローレベルに固定されるため、パル
スを発生しない。
【0254】OR回路223は、バッファ回路として機
能し、信号φbraをバッファ処理してパルス発生器2
24へ与える。パルス発生器224は、このOR回路2
23からの信号の立上がりに応答して、所定期間ローレ
ベルとされるパルス信号φp3を発生する。セレクタ2
25はこのパルス発生器224からのパルス信号φp3
を選択して通過させる。OR回路227はいま、バッフ
ァ回路として機能しており(パルス発生器226出力信
号はローレベル)、イコライズ信号φp3がイコライズ
信号EQaとして出力される。
【0255】一方、信号KEEPがハイレベルに立上が
ると、この立上がりに応答してパルス発生器226が出
力信号φp1をハイレベルに立上げる。これにより、O
R回路227からのイコライズ信号EQaがハイレベル
とされる。アレイブロックMBaがプリチャージ状態に
あれば、イコライズ信号EQaはハイレベルを維持する
だけであり、何ら状態変化は生じない。
【0256】この状態でブロック活性化信号φbraが
活性状態とされると、最初のサイクルにおいては、比較
器(図34参照)の出力する一致信号φIHaは不一致
を示すローレベルである(図34に示すラッチ270
は、信号KEEPの立上がりに応答してリセットされて
おり、いずれの行をも指定していない)。これに応答し
て、ゲート回路221の出力信号がハイレベルに立上が
り、パルス発生器222からのパルス信号φp2が所定
期間ハイレベルとされる。セレクタ225は信号KEE
Pに従ってパルス発生器222の出力信号を選択してい
る。パルス発生器226からのパルス信号φp1は、ブ
ロック活性化信号φbraの立上がりに応答してローレ
ベルとされる。パルス信号φp1およびφp2は、その
ハイレベルの期間が互いに重なり合うようにタイミング
が設定される。したがって、イコライズ信号EQaが、
所定期間経過後、ハイレベルからローレベルとされ、ワ
ード線選択動作が開始される。
【0257】次いでアクセスが行なわれ、ブロック活性
化信号φbraおよび一致信号φIHaがともにハイレ
ベルとされると、この場合には、ゲート回路221の出
力信号はローレベルであり、パルス発生器222からの
パルス信号φp2はローレベルを維持する。したがって
イコライズ信号EQaもローレベルを維持する。
【0258】次に再びブロック活性化信号φbraがハ
イレベルとなり、一致信号φIHaがローレベルのとき
には、パルス発生器222からのパルス信号φp2が発
生され、イコライズ信号EQaが所定期間ハイレベルと
され、アレイブロックMBaのプリチャージが行なわれ
る。この後、ワード線が選択され、新たなメモリセルデ
ータの選択が行なわれる。信号KEEPがローレベルと
されると、セレクタ225がパルス発生器224からの
ハイレベル状態にあるパルス信号φp3を選択し、応じ
てイコライズ信号EQaがハイレベルに立上がる。
【0259】ワード線駆動制御回路の構成は、先の第1
の実施の形態と第2の実施の形態において用いた構成を
利用することができる。
【0260】[センスアンプ制御回路の構成]図38
は、図34に示すセンスアンプ制御回路の構成および動
作を示す図である。
【0261】図38(A)において、センスアンプ制御
回路240は、ワード線選択動作活性化信号φwlaを
所定時間遅延する遅延回路241と、遅延回路241の
出力信号の立上がりに応答してセットされるセット/リ
セットフリップフロップ242と、遅延回路241の出
力信号を所定時間遅延させかつその出力信号を反転する
反転遅延回路213と、データ保持信号KEEPと反転
遅延回路243の出力信号とを受けるNOR回路244
と、信号KEEPの立下がりに応答して所定時間ハイレ
ベルとされるパルス信号を発生するパルス発生器245
と、パルス発生器245の出力信号と、図37に示すパ
ルス信号φp2を受けるOR回路246と、NOR回路
244の出力信号とOR回路回路246の出力信号とを
受けるOR回路247とを含む。フリップフロップ24
2は、このOR回路247の出力信号の立上がりに応答
してリセットされる。
【0262】フリップフロップ242の補出力ZQから
の出力信号は、センスアンプ活性化信号Vpaを出力す
るpチャネルMOSトランジスタ249のゲートへ与え
られる。フリップフロップ242のQ出力からの出力信
号は、センスアンプ活性化信号Vnaを出力するnチャ
ネルMOSトランジスタ248のゲートへ与えられる。
次に図38(B)に示す動作波形図を参照してこの図3
8(A)に示すセンスアンプ制御回路動作について説明
する。
【0263】信号KEEPがローレベルのとき、NOR
回路244は、インバータとして機能する。フルロック
活性化信号φbraがハイレベルとされると、イコライ
ズ信号EQaがハイレベルからローレベルへ立下がり、
このイコライズ信号EQaの立下がりに応答して、所定
期間ワード線選択動作活性化信号φwlaがハイレベル
とされる。この信号φwlaの立上がりに応答して、フ
リップフロップ242が遅延回路241の出力信号に従
ってセットされ、次いで反転遅延回路243、NOR回
路244およびOR回路247により、所定時間経過後
にリセットされる。これにより、センスアンプ活性化信
号VpaおよびVnaが所定時間活性化状態とされる。
【0264】データ保持信号KEEPがハイレベルとさ
れると、パルス信号φp2が所定期間ハイレベルされ、
OR回路246および247を介してフリップフロップ
242がリセットされる。このときには、センスアンプ
活性化信号VnaおよびVpaはリセット状態(非活性
状態)にあり、何ら問題は生じない。パルス信号φp2
がローレベルに立下がると、イコライズ信号EQaがハ
イレベルからローレベルに立下がり、応じてワード線選
択動作活性化信号φwlaが所定期間ハイレベルの活性
状態とされる。このワード線選択動作活性化信号φwl
aの立上がりに応答して、フリップフロップ242が所
定時間経過後にセットされ、センスアンプ活性化信号V
naおよびVpaが活性状態とされる。信号KEEPが
ハイレベルであり、NOR回路244の出力信号はロー
レベルに固定されるため、このフリップフロップ242
のリセットが禁止され、センスアンプ活性化信号Vna
およびVpaは活性状態を維持する。
【0265】信号φbraおよびφIHaがともにハイ
レベルの活性状態とされる場合、イコライズ信号EQa
はローレベルを維持しており、センスアンプ活性化信号
VnaおよびVpaも活性状態を維持している。
【0266】信号φbraがハイレベルであり、信号φ
IHaがローレベルのとき、パルス信号φp2がハイレ
ベルとされ、フリップフロップ242がリセットされ、
センスアンプ活性化信号VpaおよびVnaが非活性状
態とされる。イコライズ信号EQaがパルス信号φp2
に従ってハイレベルからローレベルとされると、ワード
線選択動作活性化信号φwlaが所定期間ハイレベルと
され、新たなワード線選択動作が行なわれる。このワー
ド線選択動作活性化信号φwlaの立上がりに応答し
て、フリップフロップ242が所定時間経過後にセット
され、センスアンプ活性化信号VpaおよびVnaが活
性状態とされる。以降、上述の動作が繰返される。信号
KEEPがハイレベルからローレベルへ立下がると、パ
ルス発生器245が所定時間幅を有するパルス信号を出
力し、OR回路246および247を介してフリップフ
ロップ242がリセットされ、センスアンプ活性化信号
VnaおよびVpaが非活性状態とされる。
【0267】以上のように、この発明の第4の実施の形
態に従えば、アレイブロックをそれぞれ独立に駆動可能
とし、かつ各アレイブロックにおいてセンスアンプにデ
ータを保持するように構成しているため、各アレイブロ
ックをキャッシュとして利用することができ、高速アク
セスが可能となる。
【0268】なお、この第4の実施の形態において、ビ
ット線対とセンスアンプとの間にビット線分離ゲートが
設けられており、センスアンプの活性化/非活性化に応
じてビット線対とセンスアンプとの接続/分離が行なわ
れる構成が用いられてもよい。この場合、ビット線分離
信号BLIの活性/非活性の制御は、ワード線選択動作
活性化信号φwlaに従って行なわれればよい。
【0269】[実施の形態5]図39は、この発明の第
5の実施の形態である半導体記憶装置のアレイ部の構成
を示す図である。図39において、この半導体記憶装置
のアレイは、複数のアレイブロックMBA〜MBFに分
割される。これらのアレイブロックMBA〜MBFそれ
ぞれに対応して、互いに独立に動作可能なアレイ活性制
御回路300a〜300fがそれぞれ配置される。また
アレイブロックMBA〜MBFそれぞれに対応して、セ
ンスアンプおよびイコライズ回路を含むアレイ活性化回
路310a〜310eが設けられる。アレイ活性化回路
は、各ビット線対に対して設けられるセンスアンプSA
と、隣接するアレイブロックのビット線対をそれぞれ接
続するためのトランスファーゲート301を含む。図3
9においては、アレイブロックMBCおよびMBDの間
のアレイ活性化回路310cにおけるビット線対BLP
CおよびBLPDに対して設けられる部分の構成を示
す。センスアンプSAは、トランスファーゲート301
cdの導通時、アレイブロックMBDのビット線対BL
PDに接続可能である。通常動作時においては、センス
アンプSAはアレイブロックMBCのビット線対BLP
Cにトランスファーゲート301ccを介して接続され
る。
【0270】図40は、このアレイブロックそれぞれに
対して設けられるアレイ活性化回路の構成をより拡大し
て示す図である。図40に示すように、アレイブロック
MBAおよびMBBの間のセンス活性化回路310a
は、アレイブロックMBAのビット線対BLPAにトラ
ンスファーゲート301aaを介して接続されかつトラ
ンスファーゲート301abを介してアレイブロックM
BBのビット線対BLPBに接続されるセンスアンプS
AAを含む。アレイ活性化回路310bは、アレイブロ
ックMBBのビット線対BLPBにトランスファーゲー
ト301bbを介して接続されかつアレイブロックMB
Cのビット線対BLPCにトランスファーゲート301
bcを介して接続されるセンスアンプSABを含む。ア
レイ活性化回路310cは、アレイブロックMBCのビ
ット線対BLPCにトランスファーゲート301ccを
介して接続されかつアレイブロックMBDのビット線対
BLPDにトランスファーゲート301cdを介して接
続されるセンスアンプSACを含む。他のアレイブロッ
クについても同様の接続が行なわれる。トランスファー
ゲート301ab,301bc,301cd…は、転送
制御回路315の制御のもとに導通状態とされる。この
転送制御回路315の制御により、隣接アレイブロック
間での1行のメモリセルデータの転送を行なうことがで
きる。次にこの図39および図40に示す半導体記憶装
置の動作をその動作波形図である図41を参照して説明
する。
【0271】この半導体記憶装置は、アレイブロック間
でのデータ転送を指定する転送指示信号φTRと、転送
先のアレイブロックに対しデータをメモリセルに書込む
書込指示信号φTRWを含む。
【0272】時刻T1において、クロック信号CLKの
立上がりにチップイネーブル信号CEがハイレベルとさ
れ、転送信号φbrが活性状態とされ、書込指示信号φ
TRWがローレベルに設定される。この場合には、時刻
T1において確定状態とされたアドレス信号に従ってア
ドレス指定されたアドレスアレイブロックMB♯Aにお
いてワード線WLAが選択され、この選択されたメモリ
セルデータの読出しが行なわれる。転送信号φTRの活
性化時、次のクロックサイクルT2において与えられた
アドレス信号に従って転送先アレイブロックが指定され
る。この転送先アレイブロックに対して、時刻T1にお
いてアドレス指定されたアレイブロックにおけるワード
線WLAに接続されるメモリセルのデータが転送され
る。次いでこの転送先アレイブロックにおいてセンスア
ンプが活性化され、センスアンプにデータが保持され
る。
【0273】時刻T3において、チップイネーブル信号
CEが活性状態のハイレベルとされ、転送信号φTRお
よび書込指示信号φTRWがともにハイレベルとされる
と、この時刻T3においてアドレス指定されたアドレス
信号に従ってアレイブロックMB♯Aにおいてワード線
WLAが選択され、この選択ワード線WLAに接続され
るメモリセルのデータが読出され、センスアンプにより
検知、増幅されてラッチされる。次のクロックサイクル
T4において与えられたアドレス信号に従って、転送先
アレイブロックにおいてワード線WLBが選択状態とさ
れ、転送先アレイブロックにおいてセンスアンプが次い
で活性化され、この選択されたワード線WLBに接続す
るメモリセルにワード線WLAに接続されるメモリセル
データが書込まれる。
【0274】図42は、この発明の第5の実施の形態で
ある半導体記憶装置のより詳細な内部転送動作を示す図
である。図42においては、アレイブロックMB♯Aか
らそれに隣接するアレイブロックMB♯Bへのデータ転
送動作が示される。転送指示信号φTRのみが活性状態
のとき、アドレスA1に従ってアレイブロックMB♯A
のワード線WLAが選択される。このときまた、ビット
線分離信号BLI♯Aがハイレベルとされ、センスアン
プSA♯Aとビット線対BLP♯Aとが接続され、ワー
ド線WLAに接続されるメモリセルデータがビット線対
BL♯Aに伝達される。次いでセンスアンプ活性化信号
VpAおよびVnAが活性状態とされ、このビット線対
BLP♯A上のデータが増幅されラッチされる。次い
で、ワード線WLAおよびセンスアンプ活性化信号Vp
aおよびVnAの非活性化の後、転送指示信号TLI♯
Aがハイレベルとされ、アレイブロックMB♯Bのビッ
ト線対BLP♯BがセンスアンプSA♯Aと接続され
る。イコライズ信号EQ♯Bはローレベルであり、フロ
ーティング状態のビット線対BLP♯Bが、このセンス
アンプSA♯Aのセンスノードにラッチされたデータ
(およびビット線対BLP♯Aの充電電荷)により充放
電され、緩やかにその電位が変化する。この転送指示信
号TLI♯Aのハイレベルへの移行と同期してビット線
分離信号BLI♯Bもハイレベルとされる。これによ
り、アレイブロックMB♯Bのビット線対BLP♯Bが
センスアンプSA♯Bに接続され、センスアンプSA♯
Bのセンスノードの電位が変化する。次いで、センスア
ンプ活性化信号VpBおよびVnBが活性化され、この
センスアンプSA♯Bが動作し、ビット線対BLP♯B
の電位が差動的に増幅される。
【0275】このセンスアンプSA♯Bの活性前に転送
指示信号TLI♯Aはローレベルとされており、トラン
スファーゲート301♯abはオフ状態とされる。アレ
イブロックMB♯Aにおいては、この転送指示信号TL
I♯Aの非活性化(ローレベル)に応答して、センスノ
ードおよびビット線対のイコライズが行なわれる。この
イコライズ完了後、ビット線分離信号BLI♯Aがロー
レベルとされる。
【0276】アレイブロックMB♯Bにおいては、ビッ
ト線分離信号BLI♯Bがローレベルとされる。このと
き、ビット線対BLP♯BおよびセンスアンプSA♯B
はその増幅した電位を保持している。
【0277】なお、このアレイブロックMB♯Bにおい
ては、ビット線対BLP♯Bが中間電位にイコライズさ
れ、センスアンプSA♯Bのみが増幅したデータを保持
するように構成されてもよい。この構成は、イコライズ
回路をビット線対に接続し、センスアンプとイコライズ
回路の間にトランスファーゲートが配置される構成が用
いられれば容易に実現される。
【0278】転送指示信号φTRと書込指示信号φTR
Wがともにハイレベルとされたときには、アドレス信号
A3およびA4に従ってアレイブロックMB♯Aにおい
てワード線WLAが選択され、センスアンプSA♯Aに
よりこのアドレス線WLAに接続されるメモリセルデー
タが検知増幅される。アレイブロックMB♯Bにおいて
もワード線WLBが選択される。転送指示信号TLI♯
AおよびBLI♯Bがハイレベルとされると、このアレ
イブロックMB♯AのセンスアンプSA♯Aのセンスノ
ードおよびビット線対BLP♯Aに保持された電荷がア
レイブロックMB♯Bのビット線対BLP♯B上に伝達
される。アレイブロックMB♯Aの電位は電源電位レベ
ルおよび接地電位レベルへ充放電されており、アレイブ
ロックMB♯Bにおいてワード線WLBが選択状態とさ
れても、その選択メモリセルデータはアレイブロックM
B♯Aから転送されたデータに従って変化する。次い
で、センスアンプSA♯Bが活性化され、このアレイブ
ロックMB♯Bに転送されたデータの検知増幅が行なわ
れ、ワード線WLBに接続されるメモリセルへのデータ
の書込みが行なわれる。所定時間が経過すると、センス
アンプSA♯Bが非活性状態とされ、次いでビット線対
BLP♯BおよびセンスアンプSA♯Bのセンスノード
のイコライズが行なわれる。このとき、センスアンプS
A♯Bは持続的に増幅データを保持する構成が用いられ
てもよい。
【0279】上述のような動作シーケンスを用いること
により、隣接アレイブロック間で1行のメモリセルデー
タを容易に転送することができる。この動作を繰返し実
行すれば、1つのアレイブロックから複数のアレイブロ
ックへ1行のメモリセルデータを転送することができ、
たとえば画像データ処理において、画像の複製、塗り潰
しなどの処理を高速で実現することができる。
【0280】図43は、この発明の第5の実施の形態で
ある半導体記憶装置の動作を実現するための制御系の構
成を示す図である。図43のおいて、制御は、チップイ
ネーブル信号CEに応答して、転送指示信号φTRおよ
び書込指示信号φTRWを受け、指定されたモードを検
出するモード検出器400と、モード検出回路400の
制御のもとに、アドレス信号をクロック信号に同期して
取込むアドレスバッファ410と、モード検出回路40
0の転送指示検出時にアドレスバッファ410から与え
られるアドレス信号を各クロックサイクルごとにラッチ
するアドレスラッチ412と、アドレスラッチ412に
格納されたアドレス信号をデコードするクロックデコー
ダ414と、このブロックデコーダ414からのブロッ
ク活性化信号φbrとモード検出回路400からのモー
ド検出信号に従ってビット線分離信号BLIおよび転送
指示信号TLIを出力する転送制御回路416(図40
の転送制御回路315に相当)と、ブロックデコーダ4
14からのブロック活性化信号に応答してアドレス指定
されたアレイブロックを活性化するアレイ活性制御回路
418を含む。このアレイ活性制御回路418は、図3
9に示すアレイ活性制御回路300a〜300fに対応
する。
【0281】アドレスラッチ412は、モード検出器4
00からの転送モード指示信号に従って、アドレスバッ
ファ410から与えられる2つのアドレス信号をラッチ
するアドレスラッチ412aおよび412bを含む。こ
のアドレスラッチ412aおよび412bにラッチされ
たアドレス信号は、図示しないXデコーダおよびYデコ
ーダへ転送される。データ転送時においては、データの
書込/読出が禁止されてもよい。またデータの書込/読
出が最初にアドレス指定されたアレイブロックに対して
行なわれる方式が用いられてもよい。
【0282】転送制御回路416は、ブロックデコーダ
414からのブロック活性化信号に従って、このブロッ
ク活性化信号が指定するアレイブロックに対して設けら
れる転送指示信号TLIを所定のタイミングでハイレベ
ルの活性状態とする。アレイ活性制御回路418は、こ
のモード検出器400からの転送モード検出時において
は、転送制御回路416からの転送指示信号TLIの非
活性化に応答してイコライズ信号(図示せず)を活性状
態とする。転送制御回路416は、またモード検出器4
00からの転送モード検出信号に従ってブロック活性化
信号φbrが指定するブロックおよび隣接する(または
転送先)アレイブロックに対しビット線分離信号BLI
の活性/非活性を実行する。
【0283】このアレイ活性制御回路418および転送
制御回路416の内部詳細構成は示さないが、先の第1
ないし第3の実施の形態に示した制御回路の構成を適用
することにより容易に実現することができる。転送モー
ドが指定されたとき、最初のアレイブロックにおけるセ
ンスアンプの非活性化が行なわれてから隣接(転送先)
アレイブロックにおいてセンスアンプの活性化が行なわ
れる構成が用いられればよい。
【0284】以上のように、この発明の第5の実施の形
態に従えば、隣接アレイブロック間で1行のワード線の
データを転送可能としたため、高速で複製データを複製
を行なうことができ、たとえば画像処理における塗り潰
し処理などを容易に実現することができる。
【0285】[実施の形態6]図44は、この発明の第
6の実施の形態である半導体記憶装置の要部の構成を示
す図である。この図44において、アレイブロックの間
に配置されるセンスアンプの構成を示す。アレイブロッ
クの配置は図39に示す配置と同じである。図44にお
いては、ビット線対BLP♯Aおよびビット線対BLP
♯BとセンスアンプSAとを接続するためのトランスフ
ァーゲートは示していない。
【0286】センスアンプSAは、センスアンプ活性化
信号線450および452を介して伝達されるセンスア
ンプ活性化信号VnおよびVpに応答して活性化され
る。これらセンスアンプ活性化信号450、452の間
には、イコライズ信号EQに応答して導通して、センス
アンプ活性化信号線450および452にそれぞれプリ
チャージ電位Vblを伝達するnチャネルMOSトラン
ジスタで構成されるトランスファーゲート454および
456が配置される。このセンスアンプ活性化信号線を
イコライズするための回路部分において、さらにセンス
アンプ活性化信号線450および452を電気的に短絡
するイコライズトランジスタが配置されてもよい。
【0287】センスアンプ活性化信号線450および4
52それぞれに対し、センスアンプ駆動信号BS・SN
およびBS・SPに応答して導通するセンスアンプ活性
化トランジスタ458および460が設けられる。セン
スアンプ活性化トランジスタ458は、導通時センスア
ンプ活性化信号線450を接地電位に結合する。センス
アンプ活性化トランジスタ460は、導通時、センスア
ンプ活性化信号線452を電源電位Vcc(または高電
圧Vpp>Vcc)に結合する。センスアンプ駆動信号
BS・SNは、ブロック指定信号BSとセンスアンプ駆
動信号SNの論理積信号であり、両者が活性状態とされ
たとき、ハイレベルの活性状態とされる。信号BS・S
Pは、ブロック選択信号BSとセンスアンプ活性化信号
SPの論理積信号であり、両者の信号が活性状態とされ
たとき、ローレベルの活性状態とされる。
【0288】センスアンプ活性化信号線450に対し、
さらに、接続タイミング信号φBSに応答してキャパシ
タ470の一方電極とセンスアンプ活性化信号線450
とを接続するnチャネルMOSトランジスタで構成され
るトランスファーゲート462が配置される。センスア
ンプ活性化信号線452に対しては、接続タイミング信
号φZBSの活性化時に導通し、センスアンプ活性化信
号線452をキャパシタ475の一方電極に伝達するp
チャネルMOSトランジスタで構成されるトランスファ
ーゲート464が配置される。キャパシタ470および
475は、複数のアレイブロック(図44に示す)に対
し共通に配置される。この接続タイミング信号φBSお
よびφZBSは、センスアンプ活性化信号のBS・SN
およびBS・SPの非活性化から活性化の移行の前に所
定期間活性状態とされ、かつセンスアンプ活性化信号B
S・SNおよびBS・SPの活性化から非活性化の後所
定期間導通状態とされる。次にこの図44に示す回路の
動作をその動作波形図である図45を参照して説明す
る。
【0289】対応のアレイブロックの非選択時において
は、信号φBSがローレベル、信号φZBSがハイレベ
ルであり、トランスファーゲート462および464は
ともに非導通状態にある。キャパシタ470および47
5はそれぞれ前のサイクルにおいて充放電されている。
キャパシタ470の充電電位は中間電位よりも低く、キ
ャパシタ475の充電電位は中間電位よりも高くされる
(これについては後に詳細に説明する)。
【0290】アレイブロックが指定されると、この指定
されたアレイブロックに対するイコライズ信号EQがブ
ロック活性化信号に従ってハイレベルからローレベルへ
移行し、センスアンプ活性化信号線450および452
のイコライズが停止される。センスアンプ活性化信号線
450および452に対するイコライズ信号EQは、ビ
ット線対BLPに対して設けられたイコライズ/プリチ
ャージ回路に対して与えられるイコライズ信号と別な信
号であってもよい。すなわちこの図44に示すセンスア
ンプ活性化信号線に対するイコライズ信号EQは、セン
スアンプの非活性化時においてのみハイレベルの活性状
態とされる構成が用いれてもよい。
【0291】イコライズ信号EQがローレベルとされて
所定期間が経過すると、図示しないワード線選択動作活
性化信号φwlがハイレベルとされ、アドレス指定され
たアレイブロックにおいて対応のワード線が選択状態と
される(アドレス指定されたアレイブロックにおいてワ
ード線が選択状態とされるとき)。次いで所定時間が経
過すると(各ビット線対に選択メモリセルデータが読出
された後)、制御タイミング信号φBSが所定期間ハイ
レベルとされ、また信号φZBSが所定時間ローレベル
とされる。これにより、トランスファーゲート462お
よび464が導通し、キャパシタ470および475に
充電された電荷がセンスアンプ活性化信号線450およ
び452にそれぞれ伝達される。これにより、キャパシ
タ470の充電電荷によりセンスアンプ活性化信号Vn
が中間電位からその電位レベルが低下し、またそのキャ
パシタ475からの充電電荷により、センスアンプ活性
化信号Vpが中間電位からその電位が上昇する。このキ
ャパシタ470および475からの充電電荷により、セ
ンスアンプ活性化信号VnおよびVpが活性化され、セ
ンスアンプSAが活性状態とされ、センス動作を開始す
る。
【0292】次いでタイミング信号φBSおよびφZB
Sが非活性状態とされると、次いでセンスアンプ駆動信
号BS・SNおよびBS・SPが活性状態とされ、セン
スアンプ活性化トランジスタ458および460が導通
し、センスアンプ活性化信号Vnがローレベル、センス
アンプ活性化信号Vpがハイレベルとされる。これによ
り、センスアンプSAが、対応のビット線対BLP♯A
またはBLP♯B上の電位をそれぞれ接地電位レベルお
よび電源電位レベルへ高速で駆動する。このセンスアン
プSAの活性化時に、キャパシタ470および475の
充電電荷を利用することによりセンスアンプ活性化信号
線450から接地電位へ流れる電荷およびセンスアンプ
活性化信号線452へ電源電位(または高電圧印加ノー
ド)から流入する電荷量を低減することができ、消費電
流を低減することができる。またキャパシタ470およ
び475の充電電荷によりセンスアンプSAを駆動する
ことにより、センスアンプSAの活性化時、センスアン
プ活性化信号VnおよびVpの比較的緩やかに変化し
て、センスアンプSAが緩やかにセンス動作をし、確実
に対応のビット線対BLP♯A(またはBLP♯B)の
電位を増幅することができる。
【0293】センス動作が完了し、所定期間が経過する
と、ワード線選択動作活性化信号φwlがハイレベルか
らローレベルとなり、またセンスアンプ駆動信号BS・
SNおよびBS・SPも非活性状態のローレベルおよび
ハイレベルとされる。これにより、センスアンプ活性化
トランジスタ458および460が非導通状態とされ
る。このセンスアンプ駆動信号BS・SNおよびBS・
SPの非活性化に応答して、制御タイミング信号φBS
が所定期間ハイレベルとなり、また制御タイミング信号
φZBSが所定期間ローレベルとされる。このときま
だ、イコライズ信号EQはローレベルを維持している。
したがって、センスアンプ活性化信号線450がトラン
スファーゲート462を介してキャパシタ470に接続
され、またセンスアンプ活性化信号線452がトランス
ファーゲート464を介してキャパシタ475を接続さ
れる。これにより、キャパシタ470の一方電極電位が
低下し、またキャパシタ475の電位がセンスアンプ活
性化信号線452からの充電電荷により上昇する。キャ
パシタ470および475の充電電位は、キャパシタ4
70および475のそれぞれの容量値とセンスアンプ活
性化信号線450および452の寄生容量の容量値の比
により決定される。センスアンプ活性化信号線450お
よび452の充電電荷をキャパシタ470および475
へ格納することにより、次のサイクルにおいてキャパシ
タ470および475の充電電荷を利用することがで
き、センスアンプ駆動のための消費電流を低減すること
ができる。制御タイミング信号φBSおよびφZBSが
非活性状態とされると、イコライズ信号EQがハイレベ
ルとされ、トランスファーゲート454および456が
導通し、センスアンプ活性化信号線450および452
がプリチャージ電位Vblにプリチャージされかつイコ
ライズされる。
【0294】図46は、この発明の第6の実施の形態で
ある半導体記憶装置の1つのアレイブロックのためのア
レイ活性制御回路の構成を示す図である。図46におい
ては、アレイ活性制御回路300(図43に示すアレイ
活性制御回路418のうちの1つのアレイブロックに対
して設けられる回路部分)は、チップイネーブル信号C
Eの活性化時に活性化され、図示しないアドレスバッフ
ァから与えられたブロックアドレス信号BAをデコード
してブロック活性化信号φbrを出力するブロックデコ
ーダ500と、このブロックデコーダ500からのブロ
ック活性化信号φbrに従って、イコライズ信号EQを
選択的に非活性化するイコライズ/プリチャージ制御回
路510と、イコライズ/プリチャージ制御回路510
からのイコライズ信号EQとモード検出回路400から
のモード検出信号に従ってワード線選択動作活性化信号
φwlを出力するワード線駆動制御回路520を含む。
このワード線駆動制御回路520は、モード検出回路4
00からのモード検出信号が対応のアレイブロックにお
けるワード線非選択を示すときには、このワード線選択
動作活性化信号φwlをローレベルの非活性状態に維持
する。なお、図46においては、モード検出回路400
はブロックデコーダ500からのブロック活性化信号φ
brに従って、アドレス指定された回路部分に対し、そ
れぞれモード検出信号および転送指示信号φMを発生す
るように示される。このモード検出回路400は、先の
図39に示すモード検出回路と同様の構成を備える。
【0295】アレイ活性制御回路300は、さらにモー
ド検出回路400からの転送モード指示信号φMに従っ
て、後に説明する転送制御回路416aからの転送指示
信号φTiおよびワード線選択動作活性化信号φwlの
一方を選択するセレクタ531と、セレクタ531から
与えられる信号を所定時間遅延する遅延回路532a
と、遅延回路532aの出力信号の立上がりに応答して
ワンショットのパルス信号を発生するワンショットパル
ス発生器533aと、セレクタ531の出力信号を所定
時間遅延する遅延回路532bと、ワンショットパルス
発生回路533aの出力するパルス信号の立下がりに応
答してセットされかつ遅延回路532bの出力信号の立
上がりに応答してリセットされるセット/リセットフリ
ップフロップ534を含む。フリップフロップ534の
真出力Qからセンスアンプ駆動信号BS・SNが出力さ
れ、補出力ZQからセンスアンプ駆動信号BS・SPが
出力される。
【0296】センスアンプ制御回路300は、さらに、
フリップフロップ534から出力されるセンスアンプ駆
動信号BS・SPの立上がりに応答してワンショットの
パルス信号を発生するパルス発生回路533bと、ワン
ショットパルス発生回路533aおよび533bのパル
ス信号を受けるOR回路535と、OR回路535の出
力信号を受けるインバータ536を含む。OR回路53
5から、制御タイミング信号φBSが出力され、インバ
ータ536から制御信号φZBSが出力される。
【0297】このセンスアンプ制御回路530は、さら
に、インバータ536の出力信号の立上がりに応答して
所定の時間幅を有するパルス信号を出力するパルス発生
回路533cと、センスアンプ駆動信号BS・SNの立
下がりに応答してワンショットのパルス信号を出力する
パルス発生回路533dと、パルス発生回路533cお
よび533dの出力信号を受けるAND回路537を含
む。このAND回路537からのリセット信号RSTが
ハイレベルとされると、イコライズ/プリチャージ制御
回路510からのイコライズ信号EQが非活性状態から
活性状態のハイレベルとされる(イコライズ信号EQの
リセットが行なわれる)。
【0298】転送制御回路416aは、モード検出回路
からの転送モード検出信号φMに応答して、イコライズ
信号EQの活性化から非活性化に従って、所定のタイミ
ングで(第5の実施の形態参照)ビット線分離信号BL
Iおよび転送ゲート接続信号TLIおよび内部データ転
送信号φTiをそれぞれ選択的に活性/非活性状態とす
る。
【0299】この図46に示すセンスアンプ制御回路3
00の構成においては、転送モード検出信号φMは、デ
ータ転送を受けるアレイブロックに対して活性状態とさ
れ、データ転送するアレイブロックにおいては通常動作
時と同様の非活性状態に設定される。セレクタ531
は、この転送モード検出信号φMが転送モードを示すと
きには、内部転送信号φTiを選択し、転送モード検出
信号φMが非活性状態にあり、データ転送を受けること
を示さないときには、ワード線選択動作活性化信号φw
lを選択する。
【0300】この転送指示信号φTiは、所定のタイミ
ングで発生され、アレイブロック間においてビット線対
の接続が行なわれて所定期間経過して再びアレイブロッ
ク間が分離された後に活性状態とされるタイミングで発
生される。
【0301】セレクタ531の出力信号はハイレベルと
され、所定期間が経過すると、ワンショットのパルス信
号がワンショットパルス発生回路533aから出力され
る。これにより信号φBSがハイレベル、信号φZBS
がローレベルとされる。このワンショットパルス発生回
路533aからのパルス信号の立下がりに応答して、フ
リップフロップ534がセットされ、センスアンプ駆動
信号BS・SNがハイレベル、センスアンプ駆動信号B
S・SPがローレベルとされ、センスアンプが活性化さ
れる。センスアンプの活性化期間が経過すると、すなわ
ち遅延回路532bの出力信号がハイレベルに立上がり
と、フリップフロップ530がリセットされ、センスア
ンプ駆動信号BS・SNがローレベル、センスアンプ駆
動信号BS・SPがハイレベルとされる。パルス発生回
路533bがこのセンスアンプ駆動信号BS・SPの立
上がりに応答して、ワンショットのパルス信号を発生す
る。これにより再び制御タイミング信号φBSがハイレ
ベル、制御信号φZBSがローレベルとされる。
【0302】センスアンプ駆動信号BS・SNのハイレ
ベルからローレベルの立下がりに応答して、パルス発生
回路533dがワンショットのパルス信号を発生し、ま
たパルス発生回路533cが、制御タイミング信号φZ
BSの立上がりに応答してワンショットのパルス信号を
発生する。このパルス発生回路533cおよび533d
の出力するパルス信号がともにハイレベルとなると、リ
セット信号RSTがハイレベルとされ、イコライズ信号
EQがハイレベルとされる。パルス発生回路533cお
よび533dを用いることにより、センスアンプの非活
性化から活性化への移行時に誤ってイコライズ信号EQ
がリセットされるのを防止することができ、確実にセン
ス動作が完了し、かつキャパシタへの電荷の充電の完了
後、イコライズ信号EQをハイレベルへ駆動することが
できる。
【0303】図47は、図40に示すキャパシタ470
の構成を示す図である。図47(A)においては、キャ
パシタ470は、MOSキャパシタで構成される。この
MOSキャパシタ470は、そのゲートが電源電位を受
けるように接続され、ドレイン、ソースおよび基板が共
通に結合されて、センスアンプ活性化信号線450に結
合される。図47(B)に示す構成においては、キャパ
シタ470は、逆バイアスされたPNダイオードで構成
される。すなわち、このダイオード470のカソードが
電源電位を受けるように接続され、アノードが信号線4
50に結合される。
【0304】図48は、図44に示すキャパシタ475
の構成を示す図である。図48(A)におけるキャパシ
タ475は、そのゲート、ソースおよび基板が接地電位
を受けるように結合され、そのゲートがセンスアンプ活
性化信号線に結合されるnチャネルMOSトランジスタ
で構成される。ゲート電位が、そのソースおよびドレイ
ン電位よりも高くなるため、MOSトランジスタにチャ
ネルが形成され、このチャネルがキャパシタ475の他
方電極として機能する。図48(B)に示すキャパシタ
475は、ゲートが接地電位に接続され、そのソース、
ドレインおよび基板領域がセンスアンプ活性化信号線4
52に結合されるpチャネルMOSトランジスタで構成
される。この場合、ゲート電位は、ソースおよびドレイ
ン電位よりも低いため、同様にチャネルが形成され、キ
ャパシタ475の一方電極として機能する。図48
(C)に示すキャパシタ475は、逆バイアスされたP
Nダイオードで構成される。このPNダイオードは、ア
ノードが接地電位を受けるように接続され,カソードが
信号線452に結合される。
【0305】図49は、アレイブロックMBA〜MBA
のセンスアンプ活性化信号Vpa〜Vpfそれぞれとキ
ャパシタ475との接続を示す図である。図49におい
て、キャパシタ475の一方電極はトランスファ(セレ
クタ)464a〜464fを介してセンスアンプ活性化
信号線452a〜452fにそれぞれ接続される。トラ
ンスファーゲート464a〜464fの各々は、制御タ
イミング信号φZBSa〜φZBSfに応答して導通さ
れる。図49においては、またセンスアンプ活性化信号
線452aおよび452fそれぞれに対して設けられる
センスアンプ駆動トランジスタ460aおよび460f
を代表的に示す。センスアンプ駆動トランジスタ460
aは、センスアンプ駆動信号BSa・SPaに応答して
導通し、センスアンプ駆動トランジスタ460fは、セ
ンスアンプ駆動信号BSf・SPfに応答して導通す
る。この図49に示す構成を利用することにより、デー
タ転送時において、選択アレイブロックにおいて、セン
スアンプ駆動信号を活性化するために利用された電荷
を、別のアレイブロックのセンスアンプの活性化時に再
利用することができ、消費電流を低減することができ
る。
【0306】図50は、キャパシタの配置を示す図であ
る。図50においては、2つのアレイブロックMB♯A
およびMB♯Bの間に配置されるセンスアンプ帯SAB
におけるセンスアンプSAを代表的に示す。アレイブロ
ックMB♯AおよびMB♯Bには、それぞれワード線シ
ャント領域WSが設けられる。ワード線シャント領域W
Sにおいては、ポリシリコン等で構成される比較的高抵
抗のワード線が、その上層に形成されるたとえばアルミ
ニウムなどで形成される低抵抗導体にコンタクト孔CT
を介して接続される。この領域においては、ビット線は
存在しない。この領域においてキャパシタCaおよびC
bを形成し、かつトランスファーゲート462および4
64を配置する。図50においては、キャパシタCaお
よびCbは、それぞれアレイブロックMB♯Aにおいて
のみ設けられるように示される。しかしながら、並行電
極型キャパシタを用いる(ワード線シャント用の低抵抗
導体よりも上層の配線層を利用する)、またはPN接合
を利用する構成を用いれば、このワード線シャント領域
に、複数のアレイブロック(MBA〜MBF)に対し共
通にキャパシタを形成することができる。PN接合容量
を用いる場合、ワード線シャント領域において基板領域
にNウェル(またはPウェル)を形成し、その表面にP
不純物領域(またはN不純物領域)を形成する。ワード
線シャント領域WSにおけるコンタクト孔CTの影響を
受けることなくすべてのアレイブロックに共通なキャパ
シタを形成することができる。
【0307】なおすべてのアレイブロックに共通にキャ
パシタを設けるのではなく、各アレイブロックそれぞれ
に対しセンスアンプ活性化信号の充電電荷を再利用する
ためのキャパシタが個々に設けられてもよい。
【0308】[他の構成の適用例]図51は、この発明
の第6の実施の形態の他の半導体記憶装置の適用例を示
す図である。図51においては、標準のDRAMの動作
波形が示される。標準のDRAM(ダイナミック・ラン
ダム・アクセス・メモリ)においては、外部からのロウ
アドレスストローブ信号ZRASが立下がるとメモリサ
イクルが始まり、そのときに与えられたアドレス信号に
従ってワード線の選択が行なわれ、選択ワード線WLの
電位が上昇する。この後、所定期間経過後に、制御タイ
ミング信号φBSをハイレベルとし、かつ制御タイミン
グ信号φZBSをローレベルとする。この信号φBSお
よびφZBSが非活性招待とされた後、センスアンプ駆
動信号BS・Snをハイレベルとし、センスアンプ駆動
信号BS・Spをローレベルとし、センスアンプを高速
で活性化する。これにより、センスアンプ活性化信号V
n,Vpは、信号φBSおよびφZBSに従って緩やか
に上昇した後、センスアンプ駆動信号BS・Snおよび
BS・Spに応答して急速に立上がる。これによりビッ
ト線電位高速で差動的に電源電位および接地電位にまで
駆動される。
【0309】ロウアドレスストローブ信号ZRASがロ
ーレベルからハイレベルへ立上がると、1つのメモリセ
ルサイクルは完了する。このロウアドレスストローブ信
号ZRASの立上がりに応答して、センスアンプ駆動信
号BS・Snがローレベルとされ、センスアンプ駆動信
号BS・Spがハイレベルとされる。そのとき、センス
アンプ駆動信号BS・SnおよびBS・Spの非活性化
に応答して、制御タイミング信号φBSおよびφZBS
が所定期間ハイレベルおよびローレベルとそれぞれされ
る。タイミング信号φBSおよびφZBSが非活性状態
とされた後、イコライズ信号EQがハイレベルとされ
る。
【0310】上述のような動作シーケンスを利用するこ
とにより、標準のDRAMにおいても、センスアンプ活
性化のために用いられた電荷をセンスアンプ駆動回路部
分で再利用することができ、センスアンプ駆動のために
必要とされる消費電流を低減することができる。
【0311】以上のように、この発明の第6の実施の形
態の構成に従えば、センスアンプ活性化信号線を選択的
にキャパシタに接続するように構成したため、センスア
ンプ活性化のために消費された電荷を再利用することが
でき、センスアンプ駆動時における消費電流を低減する
ことができる。
【0312】[実施の形態7]図52は、この発明の第
7の実施の形態である半導体記憶装置の動作を示す波形
図である。この第7の実施の形態において用いられる半
導体記憶装置のアレイ構造は、図39に示すアレイ構造
と同様の構成を備える。すなわち、隣接アレイブロック
は、トランスファーゲート301♯abを介して相互接
続される。すなわち、伝送指示信号TLI♯Aに従って
アレイブロックMB♯Aに設けられたセンスアンプは隣
接アレイブロックMB♯Bのビット線対に接続される。
以下、図52および図39を参照してこの発明の第7の
実施の形態の半導体記憶装置の動作について説明する。
アレイブロックMB♯A(MBA〜MBFのいずれか)
は、センスアンプSA♯Aが活性状態にあり、1行のメ
モリセルデータを保持している。図52においては、ワ
ード線WLAも活性状態とされている状態が示される
が、ワード線WLAは非活性状態とされてもよい(図5
2において破線で示す)。この状態において、外部から
リフレッシュ指示信号REFまたは内部リフレッシュ指
示信号φREF)が与えられ、アレイブロックNB♯A
のリフレッシュ動作が指定された場合を考える。センス
アンプSA♯Aがそのセンスノードに保持するデータ
は、リフレッシュにより消去されるべきではない。この
状態においては、選択状態とされたワード線WLAが非
選択状態とされ、かつセンスアンプ活性化信号φVpn
a(VpaおよびVnaを含めて示す)が非活性状態と
される。センスアンプ活性化信号φVpnaが非活性状
態とされた後、転送指示信号TLI♯Aが所定期間活性
状態とされ、ビット線対BLPA(図52には示さず)
およびセンスアンプSA♯Aのセンスノードが隣接アレ
イブロックMB♯Bのビット線対BLPBに接続され、
センスアンプSA♯Aのセンスノードに保持されていた
電荷が隣接アレイブロックMB♯Bのビット線対BLP
Bに伝達され、ビット線対BLPBの電位が変化する。
【0313】転送指示信号TLI♯Aが非活性状態とさ
れ、アレイブロックMB♯AとアレイブロックMB♯B
が再び切り離されると、アレイブロックMB♯Aにおい
ては、後に示すリフレッシュアドレス信号に従ってワー
ド線WLA′が選択状態とされ、同時にビット線分離信
号BLI♯Aのハイレベルとされ、このリフレッシュ行
に対応するワード線WLa′に接続されるメモリセルデ
ータがセンスアンプSA♯Aのセンスノードに伝達され
る。次いでセンスアンプ活性化信号φVpnaが活性状
態とされ、このワード線WLA′に接続されるメモリセ
ルデータの検知、増幅が行なわれ、この増幅されたデー
タがワード線WLA′に接続されるメモリセルへ書込ま
れる。これにより、リフレッシュ行に対応するワード線
WLA′に接続されるメモリセルのデータがリフレッシ
ュされる。
【0314】リフレッシュサイクルが完了すると、すな
わち、ワード線WLA′が非選択状態とされ、センスア
ンプ活性化信号φVpnaが非活性状態とされ、ビット
線分離信号BLI♯Aがローレベルとされると、次いで
転送指示信号TLAI♯Aが所定期間ハイレベルとされ
る。これにより、隣接アレイブロックMB♯Bに退避さ
れていたデータが再びアレイブロックMB♯Aのセンス
アンプSA♯Aのセンスノードに伝達される。このと
き、単にセンスアンプSA♯Aのセンスノードに保持さ
れていた電荷がビット線対BLPBへ伝達され、再びセ
ンスアンプSA♯Aへ転送されるだけであり、センスア
ンプSA♯Aのセンスノードはその電位が十分容易にプ
リチャージ電位から変化する。その後、転送指示信号T
LI♯Aの非活性化後センスアンプ活性化信号φVpn
aが活性状態とされ、センスアンプSA♯Aのセンスノ
ード電位が増幅され、アレイブロックMB♯Bに退避さ
れていたデータが再び増幅されてセンスアンプSA♯A
のセンスノードに保持される。これにより、センスアン
プSA♯Aのセンスノードに保持されていたデータ(キ
ャッシュデータ)は、再びキャッシュバック(復元)さ
れる。
【0315】アレイブロックMB♯Bにおいては、転送
指示信号TLI♯Aが最初に活性化されたときに、ビッ
ト対BLPBはフローティング状態とされており、最後
に再び転送指示信号TLI♯Aが所定期間活性状態とさ
れた後、ビット線対BLPBはイコライズ/プリチャー
ジされる。
【0316】図53は、この発明の第7の実施の形態で
ある半導体記憶装置の制御部の構成を示す図である。図
53において、この発明の第7の実施の形態に従う半導
体記憶装置の制御部は、外部から与えられるリフレッシ
ュ指示信号REFに応答してリフレッシュ指示信号φr
efを出力するリフレッシュ制御回路600と、リフレ
ッシュ制御回路600からのリフレッシュ指示信号に従
ってリフレッシュ行を示すリフレッシュアドレスを出力
し、かつリフレッシュ完了時に、そのカウント値が増分
されるリフレッシュカウンタ602とを含む。このリフ
レッシュカウンタ602は、アレイブロックを指定する
ブロックアドレスBA′およびアレイブロックにおける
ワード線を指定する行アドレス信号RA′を出力する。
【0317】この制御部は、さらに、アレイブロックM
BA〜MBFそれぞれに対応して設けられるアレイ活性
制御回路620a〜620fを含む。アレイ活性制御回
路620a〜620fはそれぞれ同じ構造を備えてお
り、図53においては、アレイ活性制御回路620aの
構成のみを示す。アレイ活性制御回路620aは、ブロ
ックデコーダ618からのブロック活性化信号に応答し
て活性化され、アレイブロックのイコライズ/プリチャ
ージ動作を制御するイコライズ/プリチャージ制御回路
621と、イコライズ/プリチャージ制御回路621か
らのイコライズ指示信号の変化に応答して、ワード線選
択動作活性化信号およびビット線分離信号BLIAを出
力するワード線駆動制御回路624と、ワード線駆動制
御回路624からのワード線選択動作活性化信号φwl
に応答してセンスアンプ活性化信号を出力するセンスア
ンプ制御回路626を含む。センスアンプ制御回路62
6からセンスアンプ活性化信号φVpnaが出力され
る。アレイ活性制御回路620b〜620f各々から、
センスアンプ活性化信号φVpnb〜φVpnfが出力
される。
【0318】制御部は、さらに、アレイ活性制御回路6
20a〜620fからのセンスアンプ活性化信号φVp
na〜φVpnfとリフレッシュ制御回路600からの
リフレッシュ指示信号φREFを受け、リフレッシュ動
作に必要な転送などの調停動作を行なうリフレッシュ調
停回路610と、リフレッシュ調停回路610の出力信
号に従って転送指示信号TLIを出力する転送制御回路
615を含む。この半導体記憶装置の制御部は、さら
に、リフレッシュ調停回路610の制御のもとに、リフ
レッシュカウンタ602からのリフレッシュブロックア
ドレス信号BA′と外部から与えられるアドレス信号に
含まれるブロックアドレス信号BAの一方を選択してブ
ロックデコーダ618に与えるセレクタ616aと、リ
フレッシュ調停回路610の制御のもとに、リフレッシ
ュ回路602から与えられるリフレッシュ行アドレス信
号RA′と外部から与えられるアドレス信号に含まれる
行アドレス信号RAの一方を選択して図示しないXデコ
ーダへ与えるセレクタ616bを含む。
【0319】リフレッシュ調停回路610は、アレイ活
性制御回路620a〜620fから出力されるセンスア
ンプ活性化信号φVpna〜φVpnfの状態をモニタ
し、いずれのセンスアンプ活性化信号が活性状態にある
かを常時モニタする。リフレッシュ指示信号φrefが
与えられたとき、リフレッシュ調停回路610は、リフ
レッシュカウンタ602からのリフレッシュブロックア
ドレス信号BA′に従って、このリフレッシュブロック
アドレス信号BA′が指定するアレイブロックにおける
センスアンプ活性化信号φVpnaが活性状態にあるか
否かを識別する。リフレッシュブロックアドレス信号B
A′が指定するアレイブロックにおいて、センスアンプ
活性化信号φVpnが非活性状態のときには、リフレッ
シュ調停回路610はこのリフレッシュ指示信号φre
fに応答してセレクタ616aおよび616bをそれぞ
れリフレッシュカウンタ602からのリフレッシュブロ
ックアドレス信号およびリフレッシュ行アドレス信号B
A′およびRA′を選択する状態に設定し、次いでブロ
ックデコーダ618を活性状態とする。それにより、リ
フレッシュブロックアドレス信号BA′が指定するアレ
イブロックにおいてリフレッシュ行アドレス信号RA′
に対応するワード線が選択状態とされ、このリフレッシ
ュ行アドレスに対応するワード線に接続されるメモリセ
ルのデータのリフレッシュが実行される。
【0320】リフレッシュ制御回路600からリフレッ
シュ指示信号φrefが与えられたときにセンスアンプ
活性化信号φVpna〜φVpnfのいずれかが活性状
態にあるときには、リフレッシュ調停回路610は、リ
フレッシュカウンタ602から与えられるリフレッシュ
ブロックアドレス信号BA′が指定するアレイブロック
のセンスアンプ活性化信号φVpnが活性状態にあるか
否かを識別する。このリフレッシュブロックアドレス信
号BA′が指定するアレイブロックのセンスアンプ活性
化信号が活性状態にあるとき、リフレッシュ調停回路6
10は、ブロックデコーダ618を非活性状態に維持
し、イコライズ/プリチャージ制御回路621からのイ
コライズ信号をハイレベルとし、かつ選択状態のワード
線を非選択状態としかつセンスアンプ制御回路626か
らのセンスアンプ活性化信号を非活性状態とする。この
図53においてはリフレッシュ調停回路610からのワ
ード線駆動制御回路624およびセンスアンプ制御回路
626への制御経路は示していない。この構成は、単に
リフレッシュ調停回路610からワード線駆動制御回路
624およびセンスアンプ制御回路626へリセット信
号が与えられる構成が利用されればよい。
【0321】リフレッシュ調停回路610は、活性状態
のセンスアンプ活性化信号φVpnを非活性状態とした
後、次いで転送制御回路615へ、このブロックアドレ
ス信号BA′に従って転送指示を行なうための信号を与
える。これにより転送制御回路615は、リフレッシュ
ブロックアドレス信号BA′が指定するアレイブロック
MB♯Aに対して設けられた転送指示信号TLI(TL
I♯A)を所定期間活性状態とする。リフレッシュ調停
回路610は、この転送制御回路615からの転送指示
信号TLI(TLI♯A)が非活性状態とされると、ブ
ロックデコーダ618を活性状態とする。セレクタ61
6aおよび616bは、リフレッシュ調停回路510の
制御のもとに、リフレッシュ指示信号φrefに応答し
てリフレッシュブロックアドレス信号BA′およびリフ
レッシュ行アドレス信号RA′を選択する状態に設定さ
れている。これにより、アレイブロックMB♯Aにおい
て、リフレッシュ行アドレス信号RA′が指定するワー
ド線が選択された後、センスアンプ活性化信号φVpn
が活性状態とされ、リフレッシュ行アドレスが指定する
ワード線に接続されるメモリセルのデータのリフレッシ
ュが実行される。
【0322】リフレッシュ調停回路610は、このセン
スアンプ活性化信号φVpnの活性化から非活性化への
移行を検出すると、転送制御回路615へ指示を与え、
再びアレイブロックMB♯Aに設けられたトランスファ
ーゲートを導通状態とするように転送指示信号TLI
(TLI♯A)を所定期間活性状態とする。これによ
り、アレイブロックMB♯Bからのデータが再びアレイ
ブロックMB♯Aへ戻される。リフレッシュ調停回路5
10は、この転送制御回路615からの転送指示信号T
LIが非活性状態とされると、アレイブロックMB♯A
へのセンスアンプ活性化信号φVpnを再び活性状態と
する。
【0323】なおリフレッシュ調停回路610はリフレ
ッシュブロックアドレス信号BA′が指定するアレイブ
ロックにおいてセンスアンプ活性化信号φVpnが活性
状態のときには、その隣接アレイブロックMB♯Bのイ
コライズ/プリチャージ制御回路621を制御し、イコ
ライズ信号EQをローレベルとする。このとき隣接アレ
イブロックにおけるワード線選択動作は禁止される。こ
の構成は、リフレッシュ指示時において、リフレッシュ
調停回路610は、隣接アレイブロックMB♯Bのイコ
ライズ信号EQのみをローレベルとし、ワード線選択動
作を禁止する構成が用いられればよい。なおこの図53
に示す構成において、隣接アレイブロックは、図39に
おいて、水平方向右側に隣接するアレイブロックへのデ
ータ転送が行なわれる。一番右に配設されるアレイブロ
ックMBFがリフレッシュを行なう場合には、このアレ
イブロックMBFに隣接するアレイブロックMBEへデ
ータ転送が(キャッシュデータの対比)が行なわれる。
【0324】リフレッシュ動作が完了するとリフレッシ
ュ制御回路500は、リフレッシュカウンタ602のカ
ウント値を1増分するとともに、リフレッシュ指示信号
φrefを非活性状態とする。リフレッシュ調停回路6
10は、このリフレッシュ指示信号φrefの非活性化
に応答して、セレクタ616aおよび616bを、外部
から与えられるアドレス信号BAおよびRAを選択する
状態に設定する。この状態においては、ブロックデコー
ダ618は、図示しないチップイネーブル信号CEの活
性化時に活性状態とされる。
【0325】以上のように、この発明の第7の実施の形
態に従えば、センスアンプがデータを保持している状態
において、このアレイブロックのリフレッシュを行なう
場合、隣接アレイブロックへそのセンスアンプの保持す
るデータを退避させるように構成したため、何らセンス
アンプの保持データが損なわれることなくリフレッシュ
を行なうことができる。
【0326】なおリフレッシュが1つのアレイブロック
に行なわれている場合、退避先のアレイブロックにおい
てセンスアンプが活性状態とされ、このセンスアンプへ
アクセスが行なわれる構成がさらに用いられてもよい。
リフレッシュ退避時アドレス変換(ブロックアドレス変
換)を行なう構成が用いられればよい。
【0327】この場合には、セレクタ616aおよび6
16bを、それぞれアレイブロックに対応して配置する
ことにより、リフレッシュと外部アクセスとを同時に並
行して行なうことができる。リフレッシュバンクアドレ
ス信号BA′が指定するセレクタのみをリフレッシュバ
ンクアドレス信号およびリフレッシュ行アドレス信号を
選択する状態に設定する構成とすれば、アレイブロック
それぞれ個々に駆動することができるために、リフレッ
シュおよび外部アクセスを並行して行なうことができ
る。
【0328】またこの発明の第7の実施の形態の構成に
従えば、アレイブロックMB♯Aから隣接アレイブロッ
クMB♯Bへのデータ転送時においては単にセンスアン
プSA♯Aのセンスノードに蓄積された電荷を隣接アレ
イブロックAB♯Bのビット線対BLPBへ伝達してい
るだけであり、何ら電流は消費されない(電荷が分散さ
れるだけであるため)。
【0329】[実施の形態8]図54は、この発明の実
施の形態8に従う半導体記憶装置の全体の構成を概略的
に示す図である。図54において、半導体記憶装置は、
行列状に配列される複数のアレイブロックB11〜B1
4…B41〜B44を含むメモリアレイ1600と、外
部から与えられるアドレス入力を変換して内部アドレス
信号を生成する入力変換部1602と、この入力変換部
1602により変換された内部アドレス信号に従ってメ
モリアレイ1600のアレイブロックB11〜B44の
1つを選択状態へ駆動するためのブロックデコーダ16
03xおよび1603yと与えられた命令をデコード
し、入力変換部1602におけるアドレス変換指示およ
びその態様を決定する信号を生成して入力変換部160
2へ与える命令デコード部1604を含む。
【0330】先の実施の形態と同様に、アレイブロック
B11〜B44は互いに独立に選択状態/非選択状態へ
駆動することができる。これらのアレイブロックB11
〜B44は、特に、行列状に配置される必要はないが、
通常のDRAMにおいて複数のメモリマットが行列状に
配置される構成に合わせている(このメモリアレイの各
アレイブロックの詳細配置は後に説明する)。
【0331】また、メモリアレイ1600において、ア
レイブロックB11〜B44の各々は、行ブロック指定
信号R1〜R4の1つと列ブロック指定信号C1〜C4
の1つとにより選択状態とされる。これらのブロック指
定信号R1〜R4およびC1〜C4は、複数ビットのア
ドレス信号に対応しているが、説明を簡略化するため
に、1つの信号で各ブロック指定信号を示す。
【0332】命令デコード部1604は、与えられた命
令に従って、このアドレス変換を入力変換部1602に
おいて行なう必要があるか否かを判定し、アドレス変換
を行なう必要がある場合には、入力変換部1602へ与
えられた入力アドレス信号を変換してブロックデコーダ
1603xおよび1603yへ与える。この入力変換部
1602においては、アレイブロックを指定するアレイ
ブロックアドレスについてのみアドレス変換が行なわれ
ており、アレイブロック内部におけるメモリセルを指定
するためのアドレス信号についての変換は行なわれてい
ない。したがってこの図54においては、単にアレイブ
ロックを指定するためのアレイブロックアドレスに対す
る構成のみが示される。
【0333】図55(A)は、図54に示す入力変換部
1602の構成の一例を示す図である。図55(A)に
おいて、入力変換部1602は、行アレイブロックを指
定するアドレスビットA1およびA2を受け、これらの
ビット位置を交換して内部アドレス信号ビットAR1お
よびAR2を出力する入替回路1602aと、列ブロッ
クを指定するアドレスビットA3およびA4を受け、こ
れらの論理の一致を検出する一致検出回路1602b
と、アドレスビットA4を論理を反転して出力する反転
回路1602cを含む。一致検出回路1602bから内
部アドレスビットAC1が出力され、反転回路1602
cから内部アドレスビットAC2が出力される。内部ア
ドレスビットAR1およびAR2は、図54に示すブロ
ックデコーダ1603xへ与えられ、内部アドレスビッ
トAC1およびAC2は、図54に示すブロックデコー
ダ1603yへ与えられる。
【0334】入替回路1602a、一致検出回路160
2bおよび反転回路1602cの処理機能は、命令デコ
ード部1604からのデコード信号により指定される。
すなわち、この命令デコード部1604がアドレス変換
を指令したときにのみ図55(A)に示すアドレス変換
機能が実行される。次にこの入力変換部1602の動作
について図55(B)および(C)を示す表を参照して
説明する。
【0335】まず、図55(B)に示す表を参照して、
入替回路1602aの動作について説明する。アドレス
ビットA1,A2が、(A1,A2)=(0,0)、
(0,1)、(1,0)および(1,1)のときに、そ
れぞれ行アレイブロック指定信号R1,R2,R3およ
びR4がそれぞれ選択状態とされる。入替回路1602
aは活性化時、このアドレスビットA1およびA2のビ
ット位置を変更する。したがって、図55(B)に示す
ように、アドレスビット(A1,A2)は、そのビット
位置が変換されて、内部アドレス信号ビットAR1およ
びAR2が出力される。したがって、アドレスビットA
1およびA2が(0,0)および(1,1)のときに
は、入替回路1602aにおいてビット位置が変換され
ても、選択状態とされるブロック指定信号は、変化せ
ず、R1およびR4である。一方、アドレスビットA
1,A2が、(0,1)および(1,0)であり、行ア
レイブロック指定信号R2およびR3が選択状態とされ
る場合には、変換により、行アレイブロック指定信号R
3およびR2がそれぞれ選択状態とされる。
【0336】次に、図55(C)を参照して、アドレス
ビットA3およびA4の変換態様について説明する。
今、アドレスビット(A3,A4)が(0,0)、
(0,1)、(1,0)および(1,1)のときに、列
ブロック指定信号C1,C2,D3およびC4がそれぞ
れ選択状態とされるとする。一致検出回路1602b
は、アドレスビットA3およびA4の論理が一致したと
きにHレベル(“1”)の信号を出力する。したがっ
て、内部アドレスビットAC1は、アドレスビット(A
3,A4)が(0,0)および(1,1)のときに
“1”となる。一方、反転回路1602cは、アドレス
ビットA4を反転しているため、内部アドレス信号ビッ
トAC2は、アドレスビットA4が0,1のときにそれ
ぞれ1,0となる。したがってアドレスビットA3,A
4が列アレイブロック指定信号C1,C2,C3および
C4を選択状態とするときこの入力変換部1602の変
換機能により、それぞれ列アレイブロック指定信号C
4,C1,C2およびC3が選択状態とされる。
【0337】今、たとえばアレイブロックB11が選択
状態とされる場合を考える。この場合、外部から与えら
れるアドレス信号ビットA1,A2,A3,A4は、
0,0,0,0である(図55(B)および(C)参
照)。入力変換部1602によりアドレス信号ビットの
変換が行なわれると、内部アドレス信号ビットAR1,
AR2,AC1,AC2は0,0,1,1となる。した
がって、行アレイブロック指定信号R1および列アレイ
ブロック指定信号C4が選択状態とされ、アレイブロッ
クB41が選択状態とされる。これにより、外部アドレ
ス信号ビットA1〜A4が指定するアレイブロックB1
1と異なる別のアレイブロックB41が選択状態とされ
る。
【0338】次に、このアドレス変換機能を用いた半導
体記憶装置へのアクセス動作について図56に示す波形
図を参照して説明する。
【0339】今、1つのアレイブロックBa(たとえば
図54のアレイブロックB11)においてワード線WL
1(1ページに相当)が選択され、このワード線WL1
に接続されるメモリセルへのアクセス動作が行なわれて
いる場合を考える。この場合、出力データQがワード線
WL1が選択されてから所定時間経過後に出力される。
このワード線WL1に接続するメモリセルへのページモ
ードでのアクセスの後、このワード線WL1と異なるワ
ード線WL2を次いで(ページモードで)アクセスする
動作を考える。アドレス変換を入力変換部1602にお
いて行なえば、このアレイブロックBaを指定するアド
レスビットが与えられても、別のアレイブロックBbが
選択され、この別のアレイブロックBb(たとえば図5
4のアレイブロックB41)が選択状態とされ、この選
択された別のアレイブロックBbにおいてワード線WL
2が選択状態とされる。したがって、通常、RASプリ
チャージ時間tRPと呼ばれる時間アクセス期間を待ち
合わせることなく、高速で連続してアレイブロックBb
にアクセスしてワード線WL2を選択状態とすることが
できる。
【0340】したがって、図56に示すように、ブロッ
クBaのワード線WL1が非選択状態とされ、即座にア
ドレス信号を与えて別のアレイブロックBbへアクセス
することができる。したがって時刻t2において、この
ブロックBbのワード線WL2に接続されるメモリセル
のデータを読出すことができる。このアドレス変換を行
なわない場合、ワード線WL2は、ブロックBaに含ま
れており、このアレイブロックBaを一旦非選択状態へ
駆動し、RASプリチャージ時間tRP経過後にこのア
レイブロックBaへ再びアクセスして、ワード線を選択
状態とする必要がある(図56において、このワード線
の立上がりを破線で示す)。この図56において破線で
示すワード線が選択状態へ駆動されてからデータQ′が
出力される。したがって、この場合ワード線WL1にお
けるメモリセルのデータQ′が出力されてからRASプ
リチャージ時間tRPとRASアクセス時間tRACが
経過した時刻t3において、このワード線WL2に接続
されるメモリセルのデータが出力データQ′として出力
される。この図56に示す動作波形図から明らかなよう
に、アドレス変換を行なう場合に、同じアレイブロック
の異なるページ(ワード線)が連続してアクセスされる
場合、アレイブロックの切換えにのみ必要とされる時間
だけで、別のページ(ワード線)のメモリセルへアクセ
スすることができる。一方、このアドレス変換を行なわ
ない場合には、ページ変更のために、RASプリチャー
ジ時間およびRASアクセス時間が、この別のページの
メモリセルデータを読出すために必要とされる。したが
って、この異なるページを連続的にアクセスする場合ア
ドレス変換を行ない、異なるアレイブロックを順次アク
セスすることにより、高速で選択メモリセルへアクセス
することができる。
【0341】この連続アクセス時におけるアドレス変換
を行なうか否かの判定および動作制御は、図54に示す
命令デコード部1604により実行される。通常、CP
U(中央演算処理装置)からは、アクセスするデータが
演算に用いられるデータであるのか命令であるのかを示
す情報が与えられる。この情報に、シリアルアクセスが
行なわれるデータであるのか否か、すなわちたとえば画
像データまたは音声データなどのデータの属性(種類)
を示す情報を含ませておくことにより、命令デコード部
1604でこの命令に含まれるデータ属性情報をデコー
ドし、同一アレイブロックの異なるページが連続的にア
クセスされるデータ(たとえば画像データ)の場合、ペ
ージ切替時にアドレス変換を実現することにより、高速
でデータのアクセスを行なうことができる。
【0342】図57は、図55(A)に示す入替回路1
602aの構成の一例を示す図である。図57におい
て、入替回路1602aは、アドレス信号ビットA1お
よびA2をそれぞれ入力aiおよびbiに受け、変換活
性化信号ACVに従って一方を選択的に通過させる選択
回路1602aaと、アドレスビットa1およびa2を
入力biおよびaiにそれぞれ受け、変換活性化信号A
CVに従って与えられたビットの一方を選択して通過さ
せる選択回路1602abを含む。選択回路1602a
aおよび1602abから内部アドレス信号ビットAR
1およびAR2がそれぞれ出力される。
【0343】選択回路1602aaおよび1602ab
は、変換活性化信号ACVが活性状態にあり、アドレス
変換を指定する場合には、入力biに与えられたアドレ
ス信号ビットを選択して出力する。一方、このアドレス
変換活性化信号ACVの非活性化時には、選択回路16
02aaおよび1602abは、その入力aiに与えら
れたアドレスビットを選択する。選択回路1602aa
および1602abを用いて、アドレス変換活性化信号
ACVに従ってこれらの選択回路を介してのアドレス信
号ビットA1およびA2の伝播経路を切換えることによ
り、必要とされるときにのみアドレス変換を行なうこと
ができる。
【0344】図58は、図55(A)に示す一致検出回
路1602bの構成の一例を示す図である。図58にお
いて、一致検出回路1602bは、変換活性化信号AC
Vを受けるインバータ回路1602baと、インバータ
回路1602baの出力信号とアドレスビットA4を受
けるOR回路1602bbと、OR回路1602bbの
出力信号とアドレスビットA3を受けるEXNOR回路
1602bcを含む。このEXNOR回路1602bc
は、その両入力に与えられた信号の論理が一致するとき
に、その出力する内部アドレス信号AC3の論理を
“1”とする。
【0345】アドレス変換活性化信号ACVがHレベル
(“1”)の活性状態のとき、インバータ回路1602
baの出力信号はLレベル(“0”)となり、OR回路
1602bbは、バッファ回路として作用し、アドレス
ビットA4を変換することなく通過させる。したがって
EXNOR回路1602bcにより、アドレスビットA
3およびA4の論理の一致/不一致が判定され、その判
定結果に従った論理のアドレスビットAC3が出力され
る。
【0346】アドレス変換活性化信号ACVが非活性状
態のLレベルのとき、インバータ回路1602baの出
力信号はHレベルであり、OR回路1602bbの出力
信号がHレベルとなる。EXNOR回路1602bc
は、バッファとして機能し、アドレスビットA3がHレ
ベルのときには、内部アドレス信号ビットAC3をHレ
ベルとし、一方、アドレスビットA3がLレベルのとき
には、内部アドレスビットAC3をLレベルとする。
【0347】図59は、図55(A)に示す反転回路1
602cの構成の一例を示す図である。図59におい
て、反転回路1602cは、アドレスビットA4とアド
レス変換活性化信号ACVを受けるEXOR回路160
2bcを含む。EXOR回路1602bcは、その両入
力の論理が不一致のときに、その出力する内部アドレス
信号ビットAC4を論理“1”とする。したがって、ア
ドレス変換活性化信号ACVがHレベルの活性状態のと
きには、このEXOR回路1602bcは、インバータ
として機能し、アドレスビットA4の論理を反転して内
部アドレスビットAC4として出力する。一方、アドレ
ス変換活性化信号ACVが非活性状態のLレベルのとき
には、このEXOR回路1602bcは、バッファとし
て機能し、アドレスビットA4がHレベルのときには、
内部アドレスビットAC4がHレベルとなり、アドレス
ビットA4が、Lレベルのときには、アドレスビットA
C4はLレベルとなる。
【0348】この図57ないし図59に示すように、入
力変換部1602に含まれる入替回路1602a、一致
検出回路1602bおよび反転回路1602cの機能
を、アドレス変換活性化信号ACVに従って選択的に実
現することにより、必要とされるときのみアドレス変換
機能を実現することができ、連続アクセス時において複
数のアレイブロックを用いて交互にアクセスすることが
でき、高速アクセスが可能となる。このアドレス変換活
性化信号ACVは、2つのアレイブロックを用いる場合
演算処理装置から、各ページごとにページ変換を示すデ
ータが与えられて、そのページ変換ごとにアドレス変換
活性化信号ACVの活性/非活性化が交互に行なわれて
もよい。またこれに代えて、ブロックアドレス信号ビッ
トA1〜A4の変化を検出するブロックアドレス変化検
出回路を設け、このブロックアドレス変化検出回路の出
力信号に応答してその出力がHレベルとLレベルの間で
交互に変換するTフリップフロップを用いてアドレス変
換活性化信号ACVを発生するように構成してもよい。
【0349】図60は、図54に示す入力変換部の一般
的構成を示す図である。図60においては、8ビットの
アドレス信号A1〜A8により1つのアレイブロックが
指定される。したがって、256個のアレイブロックの
うちの1つのアレイブロックが選択される。図60にお
いて、入力変換部1602は、アドレス信号ビットA1
およびA2を受けてOR演算を行ない、内部アドレスビ
ットAB1およびAB2として出力するOR回路160
2dと、アドレスビットA4およびA5のビット位置を
交換してアドレスビットAB4およびAB5として出力
する入替回路1602eと、アドレスビットA6論理を
反転して内部アドレスビットAB6を出力する反転回路
1602fと、アドレスビットA7およびA8の論理積
を取って内部アドレスビットAB7を生成するAND回
路1602gを含む。アドレスビットA8は内部アドレ
スビットAB8として出力される。
【0350】これらの回路1602d〜1602gも、
それぞれ図54に示す命令デコーダからの信号に従って
その機能の活性/非活性が制御される。この構成によ
り、アドレス変換を行ない、メモリアレイに含まれるア
レイブロックに対するブロックアドレスを任意のシーケ
ンスで割当てることが可能となる。したがって、隣接す
るアレイブロックがセンスアンプを形成するシェアード
センスアンプ構成においても、常に、1つのセンスアン
プを共有するアレイブロックが同時に選択状態とされる
のを防止するようにアドレス変換を行なうことができ、
センスアンプの活性/非活性制御を行なう必要がない。
すなわち、シェアードセンスアンプ構成において、内部
アレイ活性化の制御が容易となるとともに、活性状態の
センスアンプを一旦非活性状態とした後に再びセンスア
ンプを活性化して別のアレイブロックを選択状態へ駆動
する必要がなく、高速アクセスが可能となる。
【0351】このアドレス変換は、動作モードに応じて
命令デコーダの制御の下にアドレス変換の実行/非実行
が制御されてもよい。またこれに代えて、アドレス変換
が常時動作モードにかかわらず行なわれるように構成さ
れてもよい。以下に、アドレス変化が常時行なわれる構
成について説明する。
【0352】図61は、この発明の実施の形態8に従う
半導体記憶装置メモリアレイ部の他の構成を概略的に示
す図である。図61において、この半導体記憶装置は、
2行2列に配列される上位バンクB♯A、B♯B、B♯
C、およびB♯Dを含む。この半導体記憶装置は、16
Gビットの記憶容量を備えており、上位バンクB♯A〜
B♯Dの各々は、4Gビットの記憶容量を備える。
【0353】上位バンクB♯A〜B♯Dの各々は、さら
に、2行4列に配列される8個の中位バンクを含む。す
なわち、上位バンクB♯Aは、中位バンクA−1〜A−
8を含み、上位バンクB♯Bは、中位バンクB−1〜B
−8を含み、上位バンクB♯Cは、中位バンクC−1〜
C−8を含み、上位バンクB♯Dは、中位バンクD−1
〜D−8を含む。これらの中位バンクA−1〜D−8の
各々は、512Mビットの記憶容量を備える。中位バン
クA−1〜D−8の各々は、それぞれ8個の下位バンク
(アレイブロックに対応)を含む。また中位バンクA−
1〜D−8の各々は、各下位バンク(アレイブロック)
それぞれに対応して設けられるロウデコーダRDと、各
中位バンクA−1〜D−8それぞれに対して、それぞれ
に含まれる下位バンクに共通に設けられるコラムデコー
ダCDを含む。
【0354】下位バンクは、先の実施の形態と同様、互
いに独立に選択状態へ駆動することができる。上位バン
クB♯A〜B♯Dそれぞれにおいて、中央部に配置され
た中位バンク(バンクA2,A3,A6およびA7)
は、そのバンク境界線を中心として、ロウデコーダが互
いに反対方向に配置される。この場合、上位バンクB♯
A〜B♯Dは、そのバンクの列方向についての中心線に
ついて鏡面対称となるようにアドレスが配置されてもよ
い。デコーダのレイアウトが簡略化される。上位バンク
B♯A〜B♯Dそれぞれにおいて、互いに対向して配置
されるロウデコーダの間の領域に周辺制御回路PHCが
配置される。これらの周辺回路PHCへは、後に説明す
るクロック信号が伝達される。アドレス変換後のアドレ
スがバンク指定信号として伝達される。このアドレス変
換後のアドレスは、上位バンクB♯A〜B♯Dを指定し
てもよく、また中位バンクを指定してもよく、さらに中
位バンクに含まれる下位バンク(アレイブロック)を指
定してもよい。このアドレス変換を受けるブロックアド
レスが、どのレベルのバンクを指定するかは、この半導
体記憶装置の用途に応じて適宜定められる。ここでは、
変換後のアドレスが、下位バンクを指定する場合を想定
する。
【0355】図62は、図61に示す半導体記憶装置の
バンクに対するアドレス信号ビットの割当、すなわちア
ドレスマッピングを示す図である。図62において、上
位バンクB♯A〜B♯Dの各々は、アドレス信号ビット
A1およびA2(補のアドレス信号ビット/A1および
/A2を含む)により指定される。すなわち、上位バン
クB♯Aは、アドレス信号ビットA1およびA2がとも
にHレベル“1”のときに指定され、上位バンクB♯B
は、アドレス信号ビット/A1およびA2がともにHレ
ベルのときに指定され、上位バンクB♯Cは、アドレス
信号ビットA1および/A2がともにHレベルのときに
指定され、上位バンクB♯Dは、アドレス信号ビット/
A1および/A2がともにHレベルのときに指定され
る。
【0356】これらの上位バンクB♯A〜B♯Dに含ま
れる中位バンクおよび下位バンクに対するアドレス信号
ビットの割当は同じであり、中位バンクに対するアドレ
ス信号ビットの割当を上位バンクB♯Aに対してのみ代
表的に示す。また下位バンクに関しては、中位バンクC
−5に対する下位バンクLB1−LB8に対するアドレ
ス信号ビットの割当を代表的に示す。
【0357】アドレス信号ビットA3により、2行4列
に配列される中位バンクA1−A−8のうち、2列に配
列される4つの中位バンクが指定される。すなわち、ア
ドレス信号ビットA3がHレベルのときには、中位バン
クA−1,A−2,A−5およびA−6が指定され、ア
ドレス信号ビット/A3がHレベルのときには、中位バ
ンクA−3,A−4,A−7およびA−8が指定され
る。
【0358】アドレス信号ビットA3および/A3によ
り指定された4つの中位バンクのうち、1列に配列され
る2つの中位バンクがアドレス信号ビットA4,/A4
により指定される。図62においては、中位バンクA−
1,A−2,A−5,A−6に対してのみアドレス信号
ビットA4,/A4を示すが、中位バンクA−3,A−
4,A−7およびA−8も同様、アドレス信号ビットA
4および/A4により指定される。アドレス信号ビット
A4がHレベルのときには、中位バンクA−1およびA
−5が指定され、アドレス信号ビット/A4がHレベル
のときには、中位バンクA−2およびA−6が指定され
る。
【0359】2行の中位バンクA−1〜A−8のうち、
1行の中位バンクがアドレス信号ビットA5および/A
5により指定される。アドレス信号ビットA5がHレベ
ルのときには、中位バンクA−1〜A−4が指定され、
アドレス信号ビット/A5がHレベルのときには、中位
バンクA−5〜A−8が指定される。
【0360】中位バンクは、それぞれが64Mビットの
記憶容量を有する8個の下位バンクLB1〜LB8を含
む。8個の下位バンクLB1〜LB8のうち、4つの下
位バンクがアドレス信号ビットA6および/A6により
指定される。このアドレス信号ビットA6および/A6
により指定された4つの下位バンクのうち、2つの下位
バンクがアドレス信号ビットA7および/A7により指
定される。このアドレス信号ビットA7および/A7に
より指定された2つの下位バンクのうち、アドレス信号
ビットA8および/A8により、1つの下位バンクが指
定される。相補アドレス信号ビットA1,/A1〜A
8,/A8により、1つの下位バンクが指定される。
【0361】[アドレス変換の適用例]図63は、この
発明の実施の形態8に従うアドレス変換の適用例の一例
を示す図である。図63において、この半導体記憶装置
は、図61および図62に示すバンク配置を備える。1
6Gビットのような大記憶容量の半導体記憶装置の場
合、そこに含まれるメモリセルの数が数多くなり、パー
ティクルまた製造パラメータのばらつきなどにより、不
良メモリセルが存在し、このため半導体記憶装置の歩留
りが低下し、完全動作する半導体記憶装置の収率が低下
する。大記憶容量の半導体記憶装置および小記憶容量の
半導体記憶装置を同じ面積のウェハ上に形成した場合に
不良メモリセルが同じ割合で分布した場合、不良メモリ
セルにより1つの小記憶容量の半導体記憶装置を不良と
することにより他の小記憶容量の半導体記憶装置への影
響を排除することができる。しかしながら、大記憶容量
の半導体記憶装置の場合、1つが複数の小記憶容量の半
導体記憶装置に相当するため、1つの小記憶容量の半導
体記憶装置に相当する部分が不良とされた場合、この大
記憶容量の半導体記憶装置全体を不良として処分する必
要がある(半導体記憶装置は1つのチップで構成され
る)。このため、大記憶容量の場合、小記憶容量の半導
体記憶装置に比べて、収率が低下する。
【0362】この不良メモリセルの存在は、比較的大き
なパーティクルに起因し、1つのアレイブロックに集中
的に存在するため、冗長メモリセルで救済できず、使用
不能アレイブロック(最下位バンク)DFLBaおよび
DFLBbが存在する。これらの使用不能な最下位バン
クDFLBaおよびDFLBbが指定されたときには、
アドレス変換を行なって、この不良アレイブロック(最
下位バンク)に対するアクセスを禁止し、別の正常に動
作する正常(完全使用可能)アレイブロック(最下位バ
ンク)へアクセスする。この正常(完全使用可能)アレ
イブロック(最下位バンク)は、全く不良メモリセルが
存在しない領域であってもよく、また内部に含まれる冗
長セルにより、これらの不良セルがすべて救済される領
域であってもよい。この使用不能アレイブロック(最下
位バンク)と置換される正常アレイブロック(最下位バ
ンク)は、通常のアレイブロックに加えて、置換用に余
分に設けられている場合には、そのアレイブロックが利
用されればよい(スペアアレイブロックの利用)。また
通常のアレイブロック(最下位バンク)のみを利用し、
アドレス変換により、この不良アレイブロック(最下位
バンク)を他の正常アレイブロック(最下位バンク)に
置換してもよい。図63においては、スペアアレイブロ
ックは設けられておらず、アドレス変換により、他の正
常アレイブロック(最下位バンク)に対するアドレス変
換が行なわれる構成が示される。この場合、不良(使用
不能)アレイブロック分の記憶容量が低下するが、16
Gビットのような大記憶容量の場合、1つの最下位バン
クの記憶容量は64Mビットであり、全体の1/256
であり、このような使用不能なアレイブロック(最下位
バンク)の救済を他の正常なアレイブロック(最下位バ
ンク)を用いて行なっても、その記憶容量の低下はほと
んどCPUアドレス空間に対し影響は及ぼさない。
【0363】図63において、入力アドレス(0000
0111)が使用不能アレイブロック(最下位バンク)
に対応し、この使用不能アレイブロックアドレスが、別
の正常アレイブロック(最下位バンク)を指定するよう
にアドレス変換が行なわれる。図63において、入力ア
ドレス信号A1〜A8は、不良アレイブロックを避ける
ように1つずつシフトしてアドレス変換が行なわれるよ
うに示される。このアドレス変換は、たとえばPROM
またはRAM(ランダム・アクセス・メモリ)などの記
憶素子を用いてアドレス変換をテーブル状に格納する構
成により容易に実現することができる。すなわち、入力
アドレス信号それぞれに対応して、変換後のアドレス信
号を格納し、アドレス変換時には、この変換用記憶素子
の内容を読出して変換後のアドレスとして利用する。こ
れにより、不良アレイブロックへのアクセスを禁止する
ようにアドレス変換を行なうことができる。
【0364】この図63に示す構成において、さらに、
アレイブロックにおいて、冗長セルで救済できない不良
メモリセルが所定数以下の場合、この所定数以下の不良
メモリセルの存在を許容し、マージナル(使用可能)ア
レイブロック(最下位バンク)MDFLBaおよびMD
FLBbとして利用する。通常の処理操作において、数
値データ、プログラム命令、および一時記憶される計算
用データなどの記憶の場合には、その記憶データは1ビ
ットの破壊も許されない。したがってこれらのデータ
は、完全使用可能な正常アレイブロック(最下位バン
ク)GLBに格納する。図63において、これらのデー
タの格納領域をシリアルデータ領域として示す。
【0365】一方、画像データおよび音声データなどの
時系列データの場合、時間的に前後するデータワードの
相関性が強く、多少のビットエラーが存在しても、相関
処理によりこのようなビットエラーが相殺される。この
場合、記憶データに対し、多少のビットエラーは許容さ
れる。そこで、許容可能な不良が存在するアレイブロッ
ク(最下位バンク)をマージナル不良ブロックとして、
このような音声データおよび画像データなどを記憶する
ために用いる。ここで、多少の不良ビットは、多くの場
合、1つのアレイブロック(最下位バンク)内において
疎らに存在するビット不良程度を意味する。
【0366】しかしながら、使用するデータのビットの
破壊(エラー)許容量が多くまたこのようなエラーが連
続しても問題が生じない場合には、ワード線単位の不良
またはビット線単位の不良の場合でも使用することが可
能な場合がある。たとえば表示画像データを格納する場
合、ワード線単位またはビット線単位の不良が存在する
場合、表示画像において、最大1水平線または1垂直線
の画像の不連続が生じるだけであり、致命的な欠点とは
ならず、許容可能な範囲である。このような許容可能な
不良ビットが存在するアレイブロックすなわちマージナ
ルブロックに対しこのマージナルブロックを示すフラグ
を立て、音声データおよび画像データを専用に格納する
領域として利用する。
【0367】したがって、図63に示すように、このよ
うな不完全使用可能なマージナルブロックMDFLBa
およびMDFLBbには、音声データ領域を示すアドレ
ス11111000および11111001がそれぞれ
割当てられる。使用不能であるアレイブロックDFLB
bは、音声データおよび画像データに対しても利用され
ない。この不良アレイブロック(最下位バンク)DFL
Bbを指定するアドレス11111010が与えられた
ときにはこのアドレスを変換し、別の正常なアレイブロ
ックGLBを指定するようにする。
【0368】この図63に示す構成において、音声デー
タ領域の不良アレイブロックDFLBbの救済は正常な
アレイブロックGLBを用いて行なわれている。したが
ってこの音声データ領域の最大アドレス1111111
1が割当てられる領域は存在しないが、この場合、マー
ジナルブロックMDFLBaおよびMDFLBbへ割当
てられるアドレス領域が、このアドレス1111111
の示すアレイブロック(最下位バンク)であってもよ
い。
【0369】なお、マージナルブロックとして利用され
るアレイブロックに含まれる不良ビットの数は、処理用
途に応じて適当に定められればよい。
【0370】図64は、アドレス変換を行なう入力変換
部の具体的構成を示す図である。図64において、入力
変換部1602は、アドレス変換を行なうべきアレイブ
ロック(最下位バンク)を指定するアドレスを格納する
マッピングメモリ1610と、このマッピングメモリ1
610に格納されたバンクアドレス(A1〜A8)の変
換後のアドレスをそれぞれ対応して格納するアドレス変
換回路1612と、外部からのアドレスA1〜A8を受
けるアドレスバッファ1614と、アドレスバッファ1
614の出力する内部アドレス信号とアドレス変換回路
1612から読出された変換アドレス信号の一方を選択
して内部アドレス信号として出力するマルチプレクサ1
616を含む。
【0371】このマッピングメモリ1610は、与えら
れたアドレスA1〜A8と格納しているアドレスとの比
較を行ない、かつこの比較結果を示す信号を出力する。
アドレス変換回路1612は、マッピングメモリ161
0からの一致検出信号に従って対応の変換アドレス信号
を出力する。マルチプレクサ1616は、マッピングメ
モリ1610からの一致指示信号に従ってアドレス変換
回路1612から読出されたアドレス信号を選択して内
部アドレス信号として出力し、一方、マッピングメモリ
1610から不一致指示信号が出力された場合には、マ
ルチプレクサ1616はアドレスバッファ1614から
与えられたアドレス信号を選択して内部アドレス信号と
して出力する。
【0372】この図64に示す入力変換部1602の構
成は、図30および図32に示すアドレス変換部の構成
と実質的に同じである。格納されるアドレスが、不良ア
レイブロック(マージナル不良領域および使用不能領域
両者を含む)を指定するアドレス信号が格納されている
点が図30および図32に示す構成と異なるだけであ
る。したがってその動作はおなじであり、その詳細動作
については繰返さない。
【0373】図65は、図64に示すアドレス変換を行
なう入力変換部によるアドレス変換態様を示す図であ
る。図65において、マッピングメモリ1610内に、
不良アレイブロックMDFLB0、MDFLB1および
DFLB0を示すアドレスAD2,AD3およびAD4
が格納され、アドレス変換回路1612には、これらの
アドレスAD2,AD3およびAD4それぞれに対応し
て、アドレスADx,ADyおよびADzが格納され
る。さらに、マッピングメモリ1610において、アド
レスADuおよびADvが格納され、これらのアドレス
ADuおよびADvに対応して、アドレスA2およびA
D3がアドレス変換回路1612に格納される。したが
って、正常アレイブロック(最下位バンク)GLB0,
GLB1,GLBj、…、GLBwを指定するアドレス
AD0,AD1,AD5,…およびADwが与えられた
とき、この入力変換部1602は、与えられるアドレス
を選択して内部アドレス信号として出力し、アドレス変
換は行なわれず、対応の正常アレイブロック(最下位バ
ンク)が指定される。
【0374】一方、アドレスAD2,AD3またはAD
4が与えられたとき、この入力変換部1602によりア
ドレス変換が行なわれ、それぞれアドレスADx,AD
yまたはADzがそれぞれ対応して出力される。したが
って、アレイブロック(最下位バンク)MDFLB0,
MDFLB1およびMDFLB0が指定されたときに
は、正常アレイブロックGLBx,GLByおよびGL
Bzがそれぞれ指定される。また、外部からのアドレス
信号が正常アレイブロックGLBuおよびGLBvを指
定したときには、入力変換部1602によりアドレス変
換が行なわれ、マージナルアレイブロックMDFLB0
およびMDFLB1がそれぞれ指定される。
【0375】このアドレス変換においては、外部からの
アドレスADx、ADyおよびADzは使用されない。
この場合、半導体記憶装置からCPU(中央演算処理装
置)に対し、上位バンクにおける利用可能なバンクの数
を指定する情報を転送し、CPUで、利用可能なアドレ
ス空間を決定するように構成してもよい。
【0376】このマッピングメモリ1610およびアド
レス変換回路1612へアドレスを書込む際、この変換
を受けるべきアドレスおよび変換後のアドレスの決定
は、半導体記憶装置のテスト時において、テスターにお
いて不良アレイブロックを示すアドレス情報を管理し、
この管理された不良アレイブロックアドレス情報に基づ
いて各不良アレイブロックに対するアドレスおよび変換
後のアドレスが決定されてもよい。
【0377】図66は、この不良アレイブロック識別の
ための構成の一例を示す図である。図66において、ア
レイブロック(最下位バンク)に対応して、レジスタR
G0,RG1,…RGi,RGa,…RGm,RGn,
…RGxおよびRGyが配置される。このレジスタRG
0〜RGyは、対応のアレイブロックの良/不良および
マージナル/非マージナルを示す情報を格納する(2ビ
ットのフラグレジスタ)。これらのレジスタRG0〜R
Gyの各々は、互いに直列に接続され、クロック信号C
LKに従ってその保持内容を転送するシフトレジスタを
構成する。図66において、アレイブロックLB♯0〜
LB♯nを代表的に示す。これらのアレイブロックLB
♯0〜LB♯nの良/不良およびマージナル/非マージ
ナルを示す情報(フラグ)が対応のレジスタRG0〜R
Gnにそれぞれ格納される。
【0378】このレジスタRG0〜RGyに対し、フラ
グを書込むために、テスターからの情報に従って必要と
される情報を発生して、クロック信号CLKに従って入
力ポート1625を介してレジスタRGyへ与える書込
回路1620と、読出時、出力ポート1626から与え
られるレジスタRG0の情報を読出す読出回路1622
と、この読出回路1622の読出した情報に従ってマッ
ピングメモリ1610およびアドレス変換回路1612
(図64参照)へ格納すべきアドレスを発生するアドレ
ス発生器1624を含む。これらの書込回路1620、
読出回路1622およびアドレス発生器1624は、周
辺回路として半導体記憶装置内部に設けられてもよく、
また単に装置外部に設けられてもよい。
【0379】テスト動作時において、各アレイブロック
LB♯0〜LB♯nの良/不良およびマージナル/非マ
ージナルの判定が行なわれる。この判定は、装置外部に
設けられたテスターまたは、ビルトインテスト回路によ
り実施され、そのテスト結果を示す情報が書込回路16
20へ与えられる。書込回路1620は、テスト動作時
に、この各アレイブロックのテストごとにクロック信号
CLKを発生し、各対応のアレイブロックの状態を示す
フラグを発生して入力ポート1625を介してレジスタ
RGiへ与える。各アレイブロックに対する情報が書込
回路1620を介してレジスタRGyへ格納され、順次
このシフトレジスタを介してこれらのレジスタRG0〜
RGyの格納データが転送される。すべてのアレイブロ
ックのテスト完了時においては、アレイブロックLB♯
0〜LB♯nについての情報が、レジスタRG0〜RG
nにそれぞれ格納される。すべてのアレイブロックのテ
スト動作完了後、読出回路1622が読出動作を行な
う。このとき書込回路1620は、クロック信号CLK
を発生し、また最終レジスタを示す所定のパターンを発
生する。読出回路1622により読出されるフラグデー
タが正常を示す場合には、アドレス発生器1624は変
換用のアドレスは発生しない。一方、読出回路1622
から与えられた情報が、対応のアレイブロックが不良で
あり、完全に使用できないことを示している場合には、
アドレス発生器1624は、この対応のアレイブロック
を示すアドレス信号を発生してマッピングメモリ161
0へ格納し、その変換後のアドレスを、アドレス変換回
路1612へ与える。この場合、上位バンクまたは中位
バンクそれぞれにおいて、不良ブロックを救済すべき正
常アレイブロックのアドレス領域が予め定められて、こ
の予め定められたアドレス領域の先頭アドレスから順次
アドレス発生器1624から変換後のアドレスが発生さ
れる。この構成は、カウンタ(クロック信号CLKをカ
ウントする)を用いて容易に実現される。読出回路16
22が、対応のアレイブロックがマージナルアレイブロ
ックであることを示す場合には、アドレス発生器162
4は、対応のアレイブロックのアドレス信号をアドレス
変換回路1612へ与え、またその特定領域すなわち音
声データまたは画像データ格納領域の最終または先頭最
下位バンクアドレスを生成してマッピングメモリ161
0へ与える。これらのアドレス発生器1624からの不
良アレイブロックに対するアドレスを発生する構成は、
マージナルブロックおよび使用不能アレイブロック両者
に対しそれぞれカウンタを設け、それぞれのカウンタの
カウント値の初期値を各上位または中位のバンクにおけ
る転送最下位バンクを示すアドレスに設定しておけば容
易に実現される。
【0380】上述のような、レジスタをアレイブロック
(最下位バンク)それぞれに対応して設け、これらのレ
ジスタをシフトレジスタを構成するように直列に接続す
ることにより、容易にアドレス変換を行なうべきアドレ
スを識別し、必要とされるアドレスを生成することがで
きる。
【0381】図67は、不良アレイブロックの処置態様
を示す図である。図67においては、アレイブロックL
B♯a〜LB♯hを代表的に示す。アレイブロックLB
♯a〜LB♯hに共通にコラムデコーダCDが設けら
れ、アレイブロックLB♯a〜LB♯hそれぞれに対し
てロウデコーダRDが設けられる。アレイブロックLB
♯a〜LB♯hに共通に、各種内部電圧、電源電圧VC
C、接地電圧VSS、ビット線プリチャージ電圧VB
L、昇圧電圧VPPおよびセルプレート電圧VCPを伝
達する電源線が配設される。図67において、電圧線V
CC、VSSおよびVBLを代表的に示す。
【0382】アレイブロックLB♯a〜LB♯hそれぞ
れに対して、これらの電圧線VCC、VSS、VBL
(VPP,VCP)を選択的に対応のアレイブロックへ
伝達するスイッチング素子SWと、これらのスイッチン
グ素子SWの導通/非導通を制御するプログラミング回
路PGa〜PGhが設けられる。プログラミング回路P
Ga〜PGhの各々は、たとえばヒューズ素子などによ
りその記憶情報がプログラムされる。このプログラミン
グ回路PGa〜PGhは、また先の図66に示すレジス
タで構成されてもよい。不良アレイブロック(使用不能
アレイブロック)に設けられたスイッチング素子SW
は、対応のプログラミング回路PG(PGa〜PGhの
いずれか)の制御のもとに、非導通状態とされる。これ
により、使用不能アレイブロックにおいてたとえばワー
ド線不良による電源線と接地線の間の短絡が発生した場
合において、この使用不能アレイブロックを介して短絡
電流が流れるのを防止することができ、消費電流を低減
することができる。また、たとえワード線短絡などが生
じない場合においても、使用不能アレイブロックを電圧
線から分離することにより、これらの電圧線の負荷が軽
減され、制御アレイブロックに対し安定に必要とされる
電圧を供給することができる。
【0383】また、ヒューズ素子に代えてスイッチング
素子SWを用いて各アレイブロックに対し必要とされる
電圧VCC,VSS,VPL,VPPおよびVCPを供
給する構成とすることにより、各アレイブロックごとに
それらの電圧のリーク電流をテストすることができ、電
圧線の異常を容易に検出することができる。
【0384】[入力変換部の変更例]図68は、図54
に示す入力変換部の変更例の構成を概略的に示す図であ
る。図68において、入力変換部1632は、それぞれ
が互いにアドレス変換態様を記憶するアドレス変換部A
C♯1〜AC♯5を含む。これらのアドレス変換部AC
♯1〜AC♯5の各々は、プログラム書込回路1634
により、そのアドレス変換態様を示す情報が格納され、
そのアドレス変換態様が決定される。命令デコーダ16
36が与えられた命令またはデータの属性を示す情報を
デコードし、この入力変換部1632に含まれるアドレ
ス変換部AC♯1〜AC♯5のうちの1つを活性状態と
する。これにより、複数のアドレス変換態様のうち1つ
のアドレス変換態様が用いられる。この入力変換部16
32は、たとえば、スタティック・ランダム・アクセス
・メモリSRAM、フィールド・プログラムゲートアレ
イFPGA、プログラマブルリードオンリメモリPRO
Mなどの、電源遮断時におけるバックアップ機能を有し
かつその内容の書換が可能なプログラミング素子を用い
て構成される。プログラム書込回路1634は、通常の
メモリへの書込回路で構成される。
【0385】このプログラム書込回路1634により、
アドレス変換部AC♯1〜AC♯5の内容を動作モード
に応じて書換え、またたとえば図64に示すマッピング
メモリまたはアドレス変換回路の内容を変更することが
自由にでき、その処理内容に従って時系列的にアドレス
変換対象を任意に変更することができる。以下に、この
処理内容に応じたアドレス変換態様の変更の操作につい
て具体的に説明する。
【0386】今、図69(A)に示すように、アドレス
信号ADが、変換時アレイブロック(最下位バンク)B
RG0を規定しており、処理P♯0に従ってこのアレイ
ブロックBRG0が利用される場合を想定する。この処
理P♯0が、サブルーチンP♯1を含んでおり、サブル
ーチンP♯1の処理において、アドレス変換を行ない、
アレイブロックBRG1を用い、処理P♯1を実行す
る。この場合、処理P♯0に割当てられているアドレス
領域が予め定められている場合、そのアドレス領域を実
質的に拡張して処理を行なうことができ、処理結果格納
領域のアドレス領域を実質的に拡張することができる。
この処理P♯1実行時において、さらにサブルーチンP
♯2を実行する場合、アドレス信号ADを変換して、ア
レイブロックBRG2を指定する。これにより、処理時
において、CPUのアドレス空間において同じアドレス
領域内に、それぞれ異なる処理結果が異なるアレイブロ
ックBRG0〜BRG2に格納される。したがってこの
ようなネスティング構造の処理の実行結果を格納する場
合、この処理に必要とされるデータ格納のためのアドレ
ス領域を変更することなくかつ処理結果を互いに衝突す
ることなく格納することができる。
【0387】図69(B)においては、アレイブロック
BRGの変換先が、アレイブロックBRG2からさらに
アレイブロックBRG3へ変更される。処理内容に応じ
てアドレス変換先を変更することにより、たとえば2つ
のCPUがこの半導体記憶装置へアクセスする場合、一
方のCPUがアレイブロックBRG2へアクセスし、他
方のCPUが別のアレイブロックBRG3へアクセス
し、それぞれのCPUがこの半導体記憶装置の同一のア
ドレス領域を介して異なるアレイブロックを作業用メモ
リ領域として利用することができる。
【0388】またこの場合、アレイブロックBRG2お
よびBRG3を同時に選択状態とするようにアドレス変
換を行なった場合、バックアップ用のデータを格納する
ことができ、データの信頼性が改善される。
【0389】図69(C)は、アレイブロックBRGa
およびBRGbそれぞれを指定するアドレス信号が、そ
の処理動作に応じてアドレス変換を受けて、同じアレイ
ブロックBRGcをアドレス指定する。この場合、CP
Uの異なるアドレス領域のデータを、実質的に1つの半
導体記憶装置のアドレスエリアに対応させることがで
き、実効的に半導体記憶装置の入力可能なアドレス空間
を拡張することができる。また、異なるCPUアドレス
領域に同じ半導体記憶装置のアドレス領域が対応するた
め、実効的にCPUアドレス領域間でのデータコピー操
作を実現させることができる。
【0390】またこの図68に示す入力変換部1632
の構成の場合、アドレス変換部AC♯1〜AC♯5それ
ぞれの内容をその処理操作に応じて変更することによ
り、この図69(A)〜(C)に示す処理操作を各アド
レス領域に応じて変更することができる。また、アドレ
ス変換部AC♯1〜AC♯5それぞれを命令デコーダ1
636の制御のもとに選択的に活性状態とすることによ
り、必要とされる処理操作をこれらのアドレス変換部A
C♯1〜AC♯5それぞれに予め格納しておくことによ
り、処理操作と平行してプログラム書込回路1634に
よりこのアドレス変換部AC♯1〜Ac♯5の内容を書
換える必要がなく、容易に必要とされるアドレス変換を
実現することができる。
【0391】また、たとえば画像データなどのような大
量のデータが順次アクセスされる場合、このアドレス変
換を利用することにより、1つのアレイブロック選択時
において、連続ページを別々のアレイブロックへ割当て
ることができ、1つのアレイブロック内でページ変更す
る構成に比べて、高速でページ変更を行ない(アレイブ
ロックの変換があり、RASプリチャージは必要とされ
ない)、高速アクセスが可能となる。
【0392】以上のように、この発明の実施の形態8に
従えば、外部からのアドレス信号を内部で変換して、こ
の外部アドレス信号が指定するアレイブロックと異なる
アレイブロックを指定するように構成しているため、ペ
ージ変更時において、RASプリチャージ時間が必要と
されず、高速アクセスが可能となる。また、不良アレイ
ブロック存在時においても、このアドレス変換を行なう
ことにより、この外部からのアドレス信号により指定さ
れる不良アレイブロックを非選択状態へ駆動する必要が
なく、不良アレイブロックへのアクセスは完全に禁止さ
れるため、高速で不良アレイブロック指定時においても
アクセスすることができる。
【0393】[実施の形態9]図70は、この発明の実
施の形態9に従う半導体記憶装置の全体の構成を概略的
に示す図である。図70において、この半導体記憶装置
1640は、それぞれが別々のチップで構成されるモジ
ュールMOD0〜MOD3を含む。これらのモジュール
MOD0〜MOD3それぞれに対して、アドレス変換を
行なう入力変換部1650と、この入力変換部1650
におけるアドレス変換態様を規定する変換演算部164
5が設けられる。
【0394】モジュールMOD0〜MOD3の各々は、
その内部は、図54に示す半導体記憶装置と同様の構成
を備える。変換演算部1645は、これらのモジュール
MOD0〜MOD3の各アレイブロック(最下位バン
ク)の良/不良を判定し、その判定結果に従って、不良
アレイブロックへのアクセスが禁止されるようにアドレ
ス変換を行なうように入力変換部1650におけるアド
レス変換態様を決定する。この変換演算部1645の動
作態様は、図示しないコントローラからの制御信号によ
り決定される。
【0395】図71は、図70に示すモジュールMOD
0〜MOD3の内部構成を概略的に示す図である。図7
1において、モジュールMOD0〜MOD3の各々は、
入力ポートIPと出力ポートOPの間に直列に接続され
るレジスタRGを含む。これらのレジスタRGは、各モ
ジュールMOD0〜MOD3それぞれに含まれるアレイ
ブロックに対応して配置される。このレジスタRG内
に、対応のアレイブロックの良/不良を示す情報が格納
される。モジュールMOD0〜MOD3の入力ポートと
出力ポートが順次このレジスタRGが1つのシフトレジ
スタを構成するように接続される。
【0396】変換演算部1645は、このレジスタRG
のデータ格納およびそれらのレジスタRGには、それぞ
れ対応のモジュールMOD0〜MOD3内の各アレイブ
ロックの良/不良を示す情報が、図示しないコントロー
ラまたは各モジュール内部に設けられた制御回路の制御
のもとに格納される。このレジスタRGへの良/不良デ
ータ(フラグ)の書込は、先の実施の形態8において、
図66を参照して説明したものと同様の構成を用いて実
行されてもよい。変換演算部1645は、このレジスタ
に格納された良/不良データに基づいて、内部に含まれ
るアドレス変換部1647の制御のもとに演算して、ア
ドレス変換態様を決定する。
【0397】アドレス変換部1647は、このレジスタ
RGに対し共通にループを形成するように配設されるク
ロック制御信号線1660上にクロック信号CLKを送
出し、レジスタRGに格納されるデータを順次転送す
る。このレジスタRGを順次ループ状に直列に接続する
信号線1662上には、アドレス変換部1647から、
1つのモジュール内に許容される不良ブロックの数より
も多い不良ブロックを示すデータが連続的に出力され
る。クロック信号CLKの発生に従って、モジュールM
OD0から順次そのレジスタRGの格納データが読出さ
れ、アドレス変換部1647は、読出データに基づい
て、いずれのモジュールのアレイブロックが不良であ
り、アドレス変換を行なうべきか否かを判別する。
【0398】図72は、図71に示すアドレス変換部の
構成を概略的に示す図である。図72において、アドレ
ス変換部1647は、モジュールMOD0〜MOD3に
含まれるレジスタRGの内容の読出を制御するスキャン
レジスタ制御部1647aと、このスキャンレジスタ制
御部1647aから読出されたデータのうち、不良アレ
イブロックを指定するデータが与えられたとき、対応の
アレイブロックのアドレスを格納するレジスタメモリ1
647bと、このレジスタメモリ1647bに格納され
たアドレスに従ってマッピングメモリ1650aに格納
されるアドレス信号およびアドレス変換回路1650b
に格納されるアドレスを算出する演算部1647cを含
む。ここで、マッピングメモリ1650aおよびアドレ
ス変換回路1650bは、入力変換部1650に含まれ
ている。この入力変換部1650の構成は、先の図64
に示す入力変換部の構成と同じである。図72において
は、必要とされるマッピングメモリ1650aおよびア
ドレス変換回路1650bのみを示す。
【0399】スキャンレジスタ制御部1647aは、た
とえばカウンタを格納しており、クロック信号CLKの
送出ごとに、そのカウント値を増分し、そのカウント値
をアレイブロック指定用のアドレスとし、レジスタRG
から不良アレイブロックを示すデータ“0”が与えられ
たときにカウンタのカウント値をレジスタメモリ164
7bに格納する。スキャンレジスタ制御部1647a
は、また、1つのモジュール内において許容される不良
アレイブロックの数よりも大きな数の不良アレイブロッ
クを示す情報を連続的に送出する。このスキャンレジス
タ制御部1647aから送出されるレジスタの終了を示
すパターン(所定数以上の不良アレイブロック指示ビッ
トのパターン)がレジスタRGの出力ポートOPからス
キャンレジスタ制御部1647aへ返送されると、この
スキャンレジスタ制御部1647aは、モジュールMO
D0〜MOD3のレジスタRGの内容がすべて読出され
たと判定する。モジュールMOD0〜MOD3に含まれ
るアレイブロックの数は予め定められている。したがっ
てスキャンレジスタ制御部1647aは、このクロック
のカウント数を見ることにより、半導体記憶装置164
0内に含まれるチップ(モジュール)の数を知ることが
できる。この半導体記憶装置1640内に含まれるモジ
ュールの数は、図示しない経路を介してスキャンレジス
タ制御部1647aからCPUへ送出されてもよい。C
PUが、その場合、半導体記憶装置のモジュールの数に
合わせて、そのCPUアドレス空間を設定することがで
きる。
【0400】演算部1647cが行なう演算内容は、単
にレジスタメモリ1647bに格納されたアドレス情報
をマッピングメモリ1650aに格納し、各モジュール
内において、予め定められたアドレス領域内の先頭アド
レスから順次変換先のアドレスを決定してアドレス変換
回路1650bへ送出する。この場合、単に使用不可の
アレイブロックに対してのみアドレス変換が行なわれ
る。先の実施の形態8と同様に、このモジュールにおい
て、画像データまたは音声データが用いられる場合、マ
ージナルアレイブロックを示す情報がまた、レジスタR
Gに格納されており、レジスタメモリ1647b内に、
このマージナルアレイブロックであるか否かを示すフラ
グとともに対応のアドレスが格納されて演算部1647
cにより、変換前のアドレスおよび変換後のアドレスが
決定される構成が用いられてもよい。
【0401】この図70ないし図72に示すようなモジ
ュール構成の場合でも、先の実施の形態8と同様、アド
レス変換を行なって、不良アレイブロックへのアクセス
を容易に禁止することができる。この場合、通常の冗長
アレイブロックを用いて不良アレイブロックの救済を行
なう場合、プログラム回路による判定動作を行なって、
不良アレイブロックを非選択状態へ駆動する必要があ
る。しかしながら、本実施の形態9においては、このよ
うな不良アレイブロックアドレスを格納するプログラム
回路における一致/不一致判定結果に従って不良アレイ
ブロックを非選択状態へ駆動する必要はなく、高速アク
セスが実現される。
【0402】なお、この実施の形態9において、モジュ
ールMOD0〜MOD3の各々は、その内部に含まれる
アレイブロックはそれぞれバンクを構成するように示し
ている。しかしながら、このモジュールMOD0〜MO
D3に含まれるアレイブロックは、バンクでなく、モジ
ュール内において1つのメモリブロック(アレイブロッ
ク)のみが選択状態へ駆動される構成が用いられてもよ
い。
【0403】その場合、複数のモジュールMOD0〜M
OD3それぞれにおいて、1つのメモリブロックが選択
状態へ駆動される。したがって、先の実施の形態8と同
様、アレイブロックをモジュールに置換えることによ
り、容易にページ変更時の高速アクセスを実現すること
ができる。
【0404】以上のように、この発明の実施の形態9に
従えば、半導体記憶装置がモジュール構成の場合におい
ても、各モジュール内にメモリブロックの良/不良を示
すレジスタを配置し、このレジスタをモジュール間でシ
フトレジスタを構成するように相互接続するため、各モ
ジュール内の良/不良アレイブロックを外部に設けられ
た変換演算部において容易に識別することができ、不良
アレイブロックへのアドレス指定された場合にこの不良
アレイブロックへのアクセスを禁止するようにアドレス
変換を容易に行なうことができる。
【0405】なお、上述の実施の形態9の説明におい
て、最終レジスタを識別するために、1つのモジュール
内において許容される不良ブロックの数以上の不良ビッ
トを連続的にスキャンレジスタ制御部1647aから出
力している。これに代えて、スキャンレジスタ制御部1
647aからは、特定のビットパターンを有するデータ
系列をレジスタ最終レジスタ識別情報として送出する構
成が用いられてもよい。
【0406】[実施の形態10]図73は、この発明の
実施の形態10に従う半導体記憶装置の要部の構成を概
略的に示す図である。図73において、半導体記憶装置
は、2つのバンク♯Aおよび♯Bを含むように示され
る。さらに多くのバンクが設けられてもよい。図73に
おいて、この半導体記憶装置は、外部から与えられるク
ロック(制御信号)MACを受けるクロック入力バッフ
ァ1662と、外部から与えられる入力アドレス信号を
受けるアドレス入力バッファ1664と、クロック入力
バッファ1662およびアドレス入力バッファ1664
からの信号を受け、所定の変換処理を行なってバンク♯
Aおよび♯Bへ与える変換演算部1666を含む。この
変換演算部1666は、先の実施の形態8と同様の機能
を備える。この変換演算部1666は、アドレス入力バ
ッファ1664から与えられるバンクアドレス信号に変
換処理を施しかつその変換後のバンクアドレス信号に従
ってクロック入力バッファ1662から与えられるクロ
ック信号を変換し、その変換後のバンクアドレス信号が
指定するバンクへのみ活性状態の内部クロック信号を与
える。すなわち、変換演算部1666において、外部か
らのクロック信号MACに対しても変換処理を施す。
【0407】図74は、図73に示す変換演算部166
6の構成の一例を示す図である。図74において、変換
演算部1666は、入力アドレス信号を受け、所定の変
換処理を行なう入力変換部1666aと、クロック入力
バッファ1662からの内部クロック信号MACに応答
して活性化され、入力変換部1666aから与えられる
内部アドレス信号をデコードし、バンク♯Aおよびバン
ク♯Bそれぞれに対するローカルクロック信号MACa
およびMACbを出力するバンクデコーダ1666bを
含む。このバンクデコーダ1666bは、入力変換部1
666aから与えられた内部変換後の(または変換され
ていない)内部バンクアドレス信号をデコードし、アド
レス指定されたバンクに対してのみ、活性状態とされる
クロック信号を出力する。
【0408】この図74に示す構成の場合、クロック入
力バッファ1662からの内部クロック信号をバンク♯
Aおよびバンク♯Bそれぞれへ与え、バンク♯Aおよび
バンク♯Bそれぞれにおいてデコード動作を行なって活
性状態とする構成に比べて以下の利点を得ることができ
る。すなわち、バンクデコーダ1666bは、バンク♯
Aおよびバンク♯Bに共通に設けることができ、そのク
ロック信号生成のためのバンクデコーダの数を低減する
ことができ、装置占有面積を低減することができる。ま
た、クロック入力バッファ1662の出力信号をバンク
♯Aおよび♯B共通に与える場合、このクロック入力バ
ッファ1662の出力負荷が大きくなる。一方、バンク
デコーダ1666bから、バンク♯Aおよびバンク♯B
それぞれに対し別々にローカルクロック信号MACaお
よびMACbを出力することにより、このバンクデコー
ダ1666bの出力負荷は、1つのバンクのみとなり、
出力負荷が軽減され、高速で信号を伝搬することがで
き、高速アクセスが可能となる。
【0409】このクロック信号MACは、DRAM(ダ
イナミック・ランダム・アクセス・メモリ)の場合に用
いられる信号、/RAS、/CAS、および/WE、/
OE、および/CASであってもよい。この場合、ライ
トイネーブル信号/WEおよび出力イネーブル信号/O
Eは、半導体記憶装置において、バンク♯Aおよび♯B
に共通に設けられる入出力バッファへ与えられ、また各
バンクに対し、データの書込/読出を行なうためのロー
カルライトイネーブル信号およびローカル出力イネーブ
ル信号が与えられる(各バンクに対し個々に書込回路お
よび読出回路が設けられている場合)。
【0410】なお、図74に示す変換演算部1666の
構成において、バンクデコーダ1666bは、プリデコ
ーダの構成を備えていてもよい。その場合、変換演算部
1666から、プリデコードされたローカルクロック信
号が出力され、各バンクにおいて、さらにデコードされ
て、対応のバンクが活性状態とされる。このバンクは先
の実施の形態のいずれかにおいて説明した、アレイブロ
ックであってもよい。
【0411】以上のように、この発明の実施の形態10
に従えば、クロック信号に対しても処理を行ない、アド
レス指定されたバンク(アレイブロック)に対してのみ
内部のクロック信号を伝達するように構成したため、そ
のクロック信号の伝達する信号線の負荷が軽減され、高
速で内部クロック信号を各アレイブロック(バンク)へ
伝達することができる。
【0412】[実施の形態11]図75は、この発明の
実施の形態11に従う半導体記憶装置の要部の構成を概
略的に示す図である。図75において、この半導体記憶
装置は、2つのバンク♯Aおよび♯Bを含む。これらの
バンク♯Aおよび♯Bに対して、動作モードおよびアド
レスの指定を行なうために、外部からのクロック信号M
CAを受けるクロック入力バッファ1662と、外部か
らの入力アドレス信号を受けるアドレス入力バッファ1
664と、これらのバッファ1662および1664か
らの信号に対し変換処理を行なって、制御バスCTaお
よびCTbを介してバンク♯Aおよび♯Bに対しそれぞ
れローカル制御信号を伝達する変換演算部1666と、
バンク♯Aおよび♯Bに内部データバスIOaおよびI
Obを介して接続される変換演算部1670と、この変
換演算部1670を介してバンク♯Aおよび/または♯
Bとデータの入出力を行なうデータ入出力バッファ16
72を含む。このデータ入出力バッファ1672は、外
部データバスに接続される。
【0413】クロック入力バッファ1662、アドレス
入力バッファ1664および変換演算部1666は、図
73に示す実施の形態10の構成と同じである。
【0414】変換演算部1670は、内部データバスI
OaおよびIObとデータ入出力回路1672の間の接
続を制御する。この内部データバスIOaおよびIOb
の各々は、外部データバスのバス線と同じ数のバス線を
備える。
【0415】変換演算部1670は、外部バス(データ
入出力バッファ1672のデータ入出力端子)のそれぞ
れの所定数のバス線(データ入出力端子)を有する複数
のグループEDB0〜EDB3に分割し、各グループ単
位で内部データバスIOaおよびIObのデータに出力
バッファ1672との間の接続を確立する。これによ
り、外部データバスと内部データバスとのデータ入出力
バッファ1672を介しての接続態様が変更される。
【0416】通常、バンク♯Aおよびバンク♯Bの一方
が、内部データバスIOaまたはIObのすべてのバス
線を用いて外部データバスEXDBとデータの授受を行
なう。しかしながら、外部データバスEXDBのバス線
の数が多い場合(図76においては、32ビット幅)、
常に32ビットワードが外部データバスEXDBと内部
データバスIO(IOaまたはIOb)の間で転送され
るとは限らない。16ビットワードまたは8ビットワー
ドが用いられる場合もある。この場合、図76に示すよ
うに、その用いられるワード数に応じて、外部データバ
スEXDBと内部データバスの接続が変更される。この
とき、またバンク♯Aおよびバンク♯Bが同時に活性状
態とされる。バンク♯Aおよびバンク♯Bが、それぞれ
内部データバスIOaおよびIObの使用されるバス線
は変換演算部1670により決定される。したがって、
バンク♯Aおよびバンク♯Bが並列に、外部データバス
EXDBとデータの授受を行なう。
【0417】たとえばバンク♯Bを介して図76に示す
サブデータバスEDB2およびEDB3を用いてデータ
転送が行なわれる場合、この空きサブデータバスEDB
0およびEDB1を用いてバンク♯Aとデータの授受を
行なう。これにより、データ転送効率が大幅に改善され
る。サブデータバスEDB2およびEDB3がプロセッ
サCPU♯Aにデータを転送し、またサブデータバスE
DB0およびEDB1が別のCPU♯Bにデータを転送
する構成とすれば、マルチプロセッサシステムにおい
て、複数のCPUが、同時に必要とされるデータの転送
を行なうことができる。
【0418】図77は、図75に示す半導体記憶装置を
利用する処理システムの構成の一例を示す図である。図
77において、CPU1682およびプロセッサ168
4が外部データバス(EXDB)1685を介して半導
体記憶装置1680に接続される。この外部データバス
1685は、半導体記憶装置1680に含まれる変換演
算部1670に接続される。CPU1682およびプロ
セッサ1684は、制御バス1687を介してバスコン
トローラ1686に接続される。このバスコントローラ
1686は、また変換演算部1670と制御バス168
9を介して結合される。CPU1682およびプロセッ
サ1684は、この半導体記憶装置1680に含まれる
バンク♯Aおよびバンク♯Bそれぞれをアクセス領域と
しており、たとえばインターリーブ態様でこれらのバン
ク♯Aおよび♯Bにアクセスする。このプロセッサ16
84は、CPUであってもよく、また所定の演算機能の
みを実行する機能モジュールであってもよい。ここで
は、簡単化のため、CPU1682は、演算処理操作を
行ない、プロセッサ1684は、画像データの表示操作
を制御するものとする。CPU1682およびプロセッ
サ1684は、バスコントローラ1686に対し、外部
データバス1685の使用の要求を出力する。このと
き、またCPU1682は、バスコントローラ1686
に対し、この外部データバス1685のいずれのデータ
バス線を使用するかを示す情報を併せて送出する。バス
コントローラ1686は、このCPU1682からのバ
ス使用要求に従って、対応のバスが空状態とされたとき
(プロセッサ1684が使用していないとき)、CPU
1682に対し、半導体記憶装置1680に対するアク
セスを許可する。
【0419】変換演算部1670は、このCPU168
2からの命令に含まれるバス情報に従って、内部データ
バスと外部データバス1685との間の接続態様を決定
する。この場合、変換演算部1670は、CPU168
2のアクセス時には、バンク♯Aの内部データバスIO
aを外部データバス1685に接続して、データの授受
を行なう。このとき、CPU1682が、外部データバ
ス1685のすべてのバス線を使用しない場合、変換演
算部1670に対し、この情報を与える。変換演算部1
670は、このCPU1682からのバス使用情報に応
じてその内部データバスと外部データバス1685との
接続態様を決定する。この変換演算部1670は、CP
U1682からの命令に従って、外部データバス168
5のすべてのバス線が使用されていない場合、その空き
サブデータバスを示す情報を制御バス1689を介して
バスコントローラ1686へ与える。バスコントローラ
1686は、この変換演算部1670から与えられるサ
ブデータバス情報に従ってプロセッサ1684にその空
きサブデータバスの使用許可情報を与える。プロセッサ
1684は、この空き情報に従って、空きサブデータバ
スを利用して、半導体記憶装置1680へアクセスす
る。CPU1682およびプロセッサ1684は、イン
ターリーブ態様でしか半導体記憶装置1680に対して
アクセスできない場合において、CPU1682の使用
する演算データのビット幅が、外部データバス1685
のバス幅よりも小さい場合には、プロセッサ1684が
その空きサブデータバスを利用してデータの転送を行な
うことができ、外部データバス1685の利用効率を改
善することができる。
【0420】なお、変換演算部1670は、バスコント
ローラ1686からの制御のもとに、内部データバスと
外部データバスとの接続態様を決定するように構成され
てもよい。この場合、CPU1682は、バスコントロ
ーラ1686に対し、外部データバス1685のいずれ
のサブデータバスグループを利用するかを示す情報を併
せて送出する。
【0421】なお上述の説明において、プロセッサ16
84は、たとえば画像データを処理しており、1画素デ
ータがたとえば8ビットと1つのサブデータバスのビッ
ト幅に等しい場合を想定している。逆に、プロセッサ1
684が同様の演算処理を行なっており、このプロセッ
サ1684がバスコントローラ1686に対し、外部バ
スのうちの使用すべきサブデータバスを示す情報を与
え、変換演算部1670に内部データバスと外部データ
バスとの接続態様を決定する情報を与えるように構成し
てもよい。
【0422】図78は、図77に示す変換演算部の構成
の一例を概略的に示す図である。図77において、変換
演算部1670は、CPU、プロセッサまたはバスコン
トローラから与えられる命令に従って、内部データバス
と外部データバスとの変換態様を決定する変換決定部1
690と、内部データバスIOa0〜IOa7およびI
Ob0〜IOb7に対応して設けられ、演算決定部16
90からの選択指示信号SS0に従って、これらの内部
データバスIOa0〜IOa7およびIOb0〜IOb
7のうちの一方を選択する選択回路BSEL0と、変換
決定部1690からの選択制御信号SS1に応答して、
内部データバスIOa8〜IOa15およびIOb8〜
IOb15の一方を選択する選択回路BSEL1と、変
換決定部1690からの選択制御信号SS2に応答し
て、内部データバスIOa16〜IOa23と内部デー
タバスIOb16〜IOb23の一方を選択する選択回
路BSEL2と、変換決定部1690からの選択制御信
号SS3に従って、内部データバスIOa24〜IOa
31と内部データバスIOb24〜IOb31の一方を
選択する選択回路BSEL3を含む。選択回路BSEL
0〜BSEL3と外部データバスEDB0〜EDB3の
間には、入出力回路1692−0〜1692−3が設け
られる。
【0423】演算決定部1690は、与えられた命令
(CPU、プロセッサまたはバスコントローラ)に含ま
れる使用バス幅およびバス位置情報に従って、選択制御
信号SS0〜SS3の論理状態を決定する。たとえば、
CPU1682が、半導体記憶装置のバンク♯Aを利用
し、プロセッサ1684が、この半導体記憶装置168
0のバンク♯Bを使用する構成を考える。CPUがその
命令により、外部データバス1685のサブデータバス
EDB0〜EDB3のいずれを使用するかを示す情報を
変換決定部1690へ与える。変換決定部1690はこ
の与えられた命令に含まれるビット幅情報およびビット
位置情報をデコードし、選択制御信号SS0〜SS3の
論理状態を設定する。
【0424】たとえばCPU1682が、外部データバ
ス1685のサブデータバスEDB0〜EDB3をすべ
て使用する場合には、選択制御信号SS0〜SS3は、
すべてHレベルとされる。この状態において、CPU1
682のみが半導体記憶装置1680へアクセスするこ
とができ、外部データバス1685は、CPU1682
により占有される。CPU1682が、この外部データ
バス1685のサブデータバスEDB0〜EDB2のみ
を使用する場合、この情報が変換演算部に含まれる変換
決定部1690へ与えられ、変換決定部1690は、選
択制御信号SS0、SS1およびSS2をHレベルと
し、選択制御信号SS3はLレベルとする。これによ
り、外部のサブデータバスEDB3は、バンク♯Bに接
続され、プロセッサ1684がこのサブデータバスED
B3を介して半導体記憶装置1680に含まれるバンク
♯Bにアクセスすることができる。
【0425】なおこの図78に示す構成において、選択
回路BSEL0〜BSEL3は、それぞれ択一的に対応
の入出力回路と内部データバスとを接続している。入出
力回路を対応の内部サブデータバスへ両方同時に接続す
る構成を付加すれば、同じデータを、バンク♯Aおよび
バンク♯Bへ同時に書込むことができ、コピー操作を容
易に実現することができる。
【0426】まず、逆に、1つの内部サブデータバスを
複数の入出力回路へ同時に接続する構成を用いれば、C
PU1682およびプロセッサ1684へ同一データを
転送することができる。
【0427】なお、この実施の形態11においては、バ
ンク♯Aおよびバンク♯B2つのバンクのみを対象とし
ている。この場合、先の図60に示すような半導体記憶
装置において、最上位のバンクに対して上述のような構
成が用いられてもよい。
【0428】以上のように、この発明の実施の形態11
に従えば、内部データバスと外部データバスとの接続態
様を変更を行なうようにしているため、高速・高効率の
データ転送が可能となる。
【0429】[変更例]図79は、この発明の実施の形
態11の変更例の半導体記憶装置の構成を概略的に示す
図である。図79において、半導体記憶装置699は、
複数のアレイブロックを含むメモリアレイ700と、こ
のメモリアレイ700に結合される内部データバスIO
と外部データバスEXDBとの接続態様を決定する演算
回路704と、この演算回路704の接続態様を決定す
る演算プログラミング回路702を含む。この図79に
おいては、データ入出力バッファは図面を簡略化するた
めに示していない。演算回路704と外部データバスE
XDBの間にデータ入出力バッファ(入出力回路)が設
けられてもよく、またデータ入出力バッファ(入出力回
路)と外部データバスEXDBとの間に演算回路704
が設けられてもよい。
【0430】メモリアレイ700に含まれるアレイブロ
ックは、通常の半導体記憶装置と同様、互いにその活性
/非活性が依存する構成であってもよく、また先の実施
の形態と同様、これらのアレイブロックは互いに独立に
活性/非活性化を行なうバンク構成であってもよい。通
常のアレイブロックの構成の場合(非バンク構成の場
合)、複数のアレイブロックが選択状態とされ、これら
の選択状態とされたアレイブロックの所定数のビットの
メモリセルが内部データバスIOに結合される。アレイ
ブロックがバンク構成の場合、選択バンクの選択メモリ
セルが内部データバスIOに結合される。選択メモリセ
ルが複数のアレイブロックにわたるか(ノンバンク構成
の場合)または1つのアレイブロック内に存在する(バ
ンク構成)場合のみがあり、1ワードのデータビットの
分布(物理的位置)が異なるだけであり、実質的な差は
存在しない。以下では、この両者の構成を含めて説明す
る。
【0431】演算回路704は、この内部データバスI
Oと外部データバスEXDBのバス線の接続態様を決定
する。通常動作時においては、図80に示すように、内
部データバスIOに含まれるすべてのバス線IBLと外
部データバスEXDBのバス線EBLが1対1対応でそ
れぞれすべて予め定められた態様で結合される。したが
ってこの状態において、外部データバスEXDBのすべ
てのバス線EBLを用いてデータの転送が行なわれる。
このデータ転送時においては、1つのCPUまたは機能
モジュール(または処理装置)が外部データバスEXD
Bを占有する。
【0432】図81は、内部データバスIOと外部デー
タバスEXDBとの第1の変換接続態様を示す図であ
る。図81に示す接続においては、内部データバスIO
は、各々が8本の内部データバス線IBLを含む2つの
サブデータバスIDBiおよびIDBjに分割される。
外部データバスEXDBも同様、各々が8ビットの外部
データバス線EBLを含むサブデータバスEDBiおよ
びEDBjに分割される。サブデータバスIDBiおよ
びEDBiのみが相互に接続される。サブデータバスI
DBjおよびEDBjは互いに分離される。この状態に
おいては、外部データバスEXDBのサブデータバスE
DBiのみを用いて半導体記憶装置とのデータの転送が
行なわれる。サブデータバスEDBjは空き状態であ
る。したがって、別のプロセッサまたは機能モジュール
は、この空き状態のサブデータバスEDBjを用いてプ
ロセッサ間またはプロセッサ/機能モジュール間でデー
タ転送を行なうことができる。
【0433】図82は、内部データバスIOと外部デー
タバスEXDBとの第2の変換接続態様を示す図であ
る。この図82に示す接続においては、内部データバス
IOのサブデータバスIDBiが、外部データバスEX
DBのサブデータバスEDBjに接続され、バイト位置
が変換される。内部データバスIOのサブデータバスI
DBjは、利用されていない。外部データバスEXDB
のサブデータバスEDBiは、半導体記憶装置のアクセ
スには用いられない。したがって、外部のCPUまたは
プロセッサまたは機能モジュール間で、データ転送をこ
の空き状態のサブデータバスEDBiを用いて行なうこ
とができ、常時外部データバスEXDBのすべてのバス
線EBLを使用状態とすることができ、データ転送効率
が改善される。
【0434】なお、図81および図82において、内部
データバスIOのサブデータバスIDBjが分離状態と
されている場合、選択アレイブロックにおける対応のメ
モリセルが選択状態とされている。この場合、外部から
のデータのこれらのサブデータバスIDBjに対応する
メモリセルへの書込は行なわれないため、単にこれらの
選択メモリセルに対しては、リフレッシュ動作が行なわ
れるだけである。
【0435】この図82に示すバス変換構成の場合、こ
の半導体記憶装置へアクセスする外部のCPUが、8ビ
ット情報を利用する場合、その8ビット情報を内部に含
まれる下位バイトレジスタへ格納することができる。し
たがって、CPUは、たとえばバイトハイイネーブル信
号を用いて、半導体記憶装置の上位バイト(サブデータ
バスIDBiに対応)を外部データバスEXDBのサブ
データバスEDBiを介して読出し、そのサブデータバ
スEDBiを介して与えられたデータを、内部で下位バ
イトレジスタへ変換する処理操作は不要となり、このバ
イト位置変換のためのバイトスワップ操作が簡略化さ
れ、この必要とされるデータを所定の位置に即座に格納
することにより、CPUの処理効率が改善される。図8
3は、内部データバスIOと外部データバスEXDBと
の第3の変換接続態様を示す図である。この図83に示
す接続において、内部データバスIOのサブデータバス
IDBjが、外部データバスEXDBのサブデータバス
EDBiおよびEDBjに接続される。サブデータバス
IDBj上に読出されたデータは、外部データバスEX
DBのサブデータバスEDBiおよびEDBjに同時に
伝達される。サブデータバスEDBiが8ビットCPU
♯Aに結合され、サブデータバスEDBjが8ビットC
PU♯Bに結合される。内部データバスIOのサブデー
タバスIDBjに読出されたデータは、したがってCP
U♯AおよびCPU♯Bに同時に伝達される。バス変換
機能が設けられていない場合、このCPU♯AおよびC
PU♯Bが同時に同じデータを利用する場合、外部デー
タバスEXDBのサブデータバスEDBjに結合される
CPU♯Bがデータを読出し、次いでバッファメモリに
格納した後、CPU♯Aがこの外部に設けられたバッフ
ァメモリへアクセスして必要とされるデータを読出す。
したがって、この場合、CPU♯AおよびCPU♯Bに
同じデータを伝達するための構成が複雑となり、またそ
のデータ転送のための時間も長くなる。この図83に示
すように、半導体記憶装置内部において、バス接続変換
機能を設けておくことにより、高速で同一データを、C
PU♯AおよびCPU♯Bに転送することができ、高速
データ処理が可能となるとともに、外部データバスEX
DBのバス線EBLをすべて使用状態とすることがき、
バス利用効率が改善される。
【0436】図84は、内部データバスIOと外部デー
タバスEXDBとの第4の変換接続態様を示す図であ
る。図84においては、外部データバスEXDBのサブ
データバスEDBjが、内部データバスIOのサブデー
タバスIDBiおよびIDBjにそれぞれ結合される。
したがって、このサブデータバスEDBj上に転送され
るデータがサブデータバスIDBiおよびIDBjに同
時に転送される。それにより、メモリアレイにおいて、
2つの領域(サブデータバスIDBiおよびIDBjそ
れぞれに対応する領域)に同じデータが格納される。こ
れにより、格納データの信頼性のためのバックアップデ
ータを1度の書込シーケンスでメモリ内の別の領域に格
納することができる。サブデータバスEDBiはこの書
込動作時において、半導体記憶装置へのアクセスには利
用されないため、他のプロセッサ/機能モジュール間で
のデータ転送に利用される。
【0437】図85は、内部データバスIOと外部デー
タバスEXDBとの第5の変換接続態様を示す図であ
る。図85において、内部データバスIOのサブデータ
バスIDBiおよびIDBjが、外部データバスEXD
BのサブデータバスEDBjおよびEDBiにそれぞれ
接続される。バイト位置が交換される。この場合、内部
データバスIOおよび外部データバスEXDBを先の図
80に示すように通常の接続態様でデータを半導体記憶
装置内部に格納し、各サブデータバス単位でパリティを
生成する。読出時において、通常の接続態様(図80参
照)でデータを読出し、外部において、各サブデータバ
スEDBiおよびEDBjそれぞれでパリティを生成し
てエラーチェック/訂正を行なう。次いで、この図85
に示すバイトスワップ接続を行ない、再び外部データバ
スEDBiおよびEDBjそれぞれのデータについてパ
リティチェック/訂正を行なう。通常接続時およびバイ
トスワップ接続時において、パリティが一致していれ
ば、この読出データは正確であると判定される。このバ
イトスワップ接続構成は、先の図84に示す二重書込を
利用することができる。すなわち、二重書込されたデー
タが、バイトスワップ時においても、同じパリティを生
成するか否かを識別することにより、この二重書込され
たバックアップデータの信頼性がより保証され、システ
ム性能が改善される。
【0438】図86は、図79に示す半導体記憶装置を
利用する処理システムの構成の一例を示す図である。図
86において、半導体記憶装置699は、外部データバ
スEXDBを介してマイクロプロセッサMPUに結合さ
れ、サブデータバスEDBiを介してCPU♯Aに結合
され、またサブデータバスEDBjを介してCPU♯B
に結合される。MPUはサブデータバスEDBjおよび
EDBi両者を用いて半導体記憶装置699にアクセス
することができる。MPU、CPU♯AおよびCPU♯
Bに共通に、制御バス709を介してバスコントローラ
695が接続される。このバスコントローラ695は、
外部データバスEXDBのアクセス状況を常時監視し、
制御バス709を介して与えられるアクセス要求信号に
従ってバスEXDBの使用状況に応じてバス使用可能情
報をアクセス要求したプロセッサ(MPU、CPU♯A
またはCPU♯B)へ返送する。この図81ないし図8
5に示す内部バス変換接続制御機能を半導体記憶装置6
99が備えている。バス接続機能は、MPU、CPU♯
AおよびCPU♯Bからの命令に従って半導体記憶装置
699内部に設けられる変換演算部でバス接続態様が決
定されてもよい。また、これ代えてバスコントローラ6
95の制御のもとに、使用バス情報が半導体記憶装置6
99の変換演算部へ与えられ(この経路は示さず)、バ
ス接続制御が行なわれてもよい。
【0439】この図86に示すように、CPU♯Aおよ
びCPU♯Bがそれぞれ異なるサブデータバスEDBi
およびEDBjを利用する場合においても、図81に示
すバス接続を利用することにより、これらのCPU♯A
および♯Bが同じアレイブロックへアクセスすることが
できる。また、図83に示すバス接続を利用することに
より、このCPU♯AおよびCPU♯Bは、半導体記憶
装置699から同じデータを同時に受けることができ
る。MPUは、この外部データバスEXDBの使用状況
に応じて、たとえばCPU♯AがサブデータバスEDB
iを用いて半導体記憶装置699とデータ転送を行なっ
ている場合、CPU♯BとサブデータバスEDBjを介
してデータ転送を並列に実行することができる。これに
より、バス使用効率が改善され、また異なる処理を行な
うプロセッサが並列に外部データバスEXDBを利用す
ることができ、データ転送効率が改善される。
【0440】図87は、図79に示す演算回路704の
具体的構成の一例を示す図である。図87においては、
サブデータバス単位での構成が示される。したがって各
回路は、複数ビットを同時に転送する。
【0441】図87において、演算回路704は、演算
プログラミング回路702からの接続制御信号SSB0
に応答して導通し、内部サブデータバスIBLiを外部
のサブデータバスEDBiに選択的に接続する選択回路
SEL♯0と、演算プログラミング回路702からの接
続制御信号SSB1に応答して導通し、内部サブデータ
バスIBLjを外部のサブデータバスEDBiに接続す
る選択回路SEL♯1と、演算プログラミング回路70
2からの接続制御信号SSB2に応答して導通し、サブ
データバスIBLjを外部のサブデータバスEDBiに
接続する選択回路SEL♯2と、演算プログラミング回
路702からの接続制御信号SSB3に応答して導通
し、サブデータバスIBLiを外部のサブデータバスE
DBiに接続する選択回路SEL♯3を含む。
【0442】演算プログラミング回路702は、各プロ
セッサ(MPU,CPUまたはバスコントローラ)から
の命令を受ける。これらの命令が使用バスおよびデータ
転送モード(図80ないし図85に示すいずれかのデー
タ転送動作)を示す情報を含み、演算プログラミング回
路702はこの命令をデコードし、必要とされるバス接
続が実現されるようにこの接続制御信号SSB0〜SS
B3を選択的に活性/非活性状態とする。この演算プロ
グラミング回路702は、通常の命令デコーダの構成を
備えていればよい。
【0443】[変更例]図88(A)および(B)は、
この発明の実施の形態11の変更例の構成を示す図であ
る。図88(A)において、半導体記憶装置750は、
互いに独立にアクセス可能な複数のモジュール(チッ
プ)MOD♯0〜MOD♯3と、これらのモジュールM
OD♯0〜MOD♯3それぞれと内部データバスIO
a,IOb,IOcおよびIOdを介して接続されるバ
ス変換演算部755を含む。このバス変換演算部755
は、図示しないデータ入力バッファを介して外部データ
バスEXDBと接続される。この図88(A)に示す構
成においては、モジュールMOD♯0〜MOD♯3の各
々は、先の図79または図75に示す構成を備える。こ
れらのモジュールMOD♯0〜MOD♯3はバンクを構
成し互いに独立にアクセス可能である。これらのモジュ
ールMOD♯0〜MOD♯3は当然、先の図79および
図75と同様、内部がバンク構成であってもよく、また
通常のノンバンクのアレイブロック構成であってもよ
い。バス変換演算部755は、先の図75に示す構成と
同様、与えられた命令に従って、モジュールMOD♯0
〜MOD♯3それぞれに対応して設けられる内部データ
バスIOa〜IOdを選択的に外部データバスEXDB
に結合する。したがって、たとえばモジュールMOD♯
0が内部データバスIOaの所定数のデータバス線を用
いて外部データバスEXDBの部分的なサブデータバス
とデータの授受を行なう場合、他のモジュールが残りの
サブデータバスを用いてデータ転送を行なうことができ
る。
【0444】図88(B)は、半導体記憶装置750の
他の構成を示す図である。この図88(B)において
も、複数のメモリモジュールMOD♯0〜MOD♯3が
配置される。モジュールMOD♯0〜MOD♯3各々は
共通内部データバスCIOを介してバス変換演算部75
5に結合される。バス変換部755は、この共通内部デ
ータバスCIOに含まれる内部データバス線(サブデー
タバス)を選択的に外部データバスEXDBに結合す
る。この図88(B)に示すバス変換演算部755は、
したがって図79に示す演算回路704と同様のバス変
換操作を行なう。したがって、この場合、図79に示す
メモリアレイの選択アレイブロックをそれぞれメモリモ
ジュールMOD♯0〜MOD♯3に対応させることに、
同様のアドレスバス変換操作が実現される。
【0445】この図88(A)に示す構成および図88
(B)に示す構成両者を組合せてもよい。またメモリモ
ジュールMOD♯0〜MOD♯3の各々は、さらにこの
図74から図79に示す構成を備えていてもよい。これ
らの組合せにより、階層的なバス変換操作を行なうこと
ができ、データ転送をより柔軟に実現することができ
る。
【0446】図89(A)は、半導体記憶装置がバンク
構成のアレイブロックを備える場合の、内部データバス
の選択的接続態様を実現するための構成を示す図であ
る。図89(A)において、2つのアレイブロックLB
♯iおよびLB♯aを示す。アレイブロックLB♯iに
対し、下位バイトデータを転送するための下位ローカル
IOバスLIOLと、上位バイトデータを転送するため
の上位ローカルIOバスLIOHが配置される。これら
のローカルIOバスLIOHおよびLIOLは、アレイ
ブロックLB♯iの選択ワード線WLに接続されるメモ
リセルMCと同時にデータの授受を行なう。このローカ
ルIOバスLIOHおよびLIOLは、アレイブロック
LB♯iに対してのみ設けられている。隣接アレイブロ
ックLB♯jは、また図示しないローカルIOバスとデ
ータの授受を行なう。
【0447】このローカルIOバスLIOHおよびLI
OLは、バンク選択ゲートBSGHおよびBSGLを介
して内部データバスを構成するグローバルIOバスGI
OHおよびGIOLにそれぞれ接続される。グローバル
IOバスGIOHは、上位バイトデータを転送し、グロ
ーバルIOバスGIOLは下位バイトデータを転送する
(通常動作モード時)。
【0448】このバンク選択ゲートBSGHおよびBS
GLは、それぞれバンク/バイト選択信号BAHaおよ
びBALaに応答して導通する。このバンク選択/バイ
ト指示信号BAHaは、バンク、すなわちアレイブロッ
ク指定情報および上位バイト(通常動作モード時)のバ
ス使用を示す情報両者を含む。バンク/バイト指定信号
BALaは、バンク指定信号および下位バイト(通常動
作モード時)データバス使用情報両者を含む。このバン
ク指定/バイト指定信号BAHaおよびBALaは、後
に構成は説明するが、バンクアドレス信号のデコード結
果と、プロセサから与えられるバス使用情報のデコード
結果とに基づいて生成される。この図89(A)に示す
ようにアレイブロックそれぞれに設けられるローカルI
Oバスと、複数のアレイブロックに共通に設けられるグ
ローバルIOバスとの接続のためのバンク選択スイッチ
BSGHおよびBSGLの導通制御信号にバンク指定情
報およびバス使用情報両者を含めることにより半導体記
憶装置内部で、接続態様切替時においても、正確に必要
とされるメモリセルへの動作モードに応じたアクセスを
実現することができる。
【0449】図89(B)は、図89(A)に示すバン
ク/バイト指定信号発生部の構成を示す図である。図8
9(B)においては、ブロックデコーダBDがバンクア
ドレスと命令デコーダから与えられる上位バイト/下位
バイト使用情報H/Lを受けて、バンク/バイト指定情
報BAHaおよびBALaを生成する。このブロックデ
コーダBDは、各アレイブロックそれぞれに対応して設
けられていてもよく、また複数のアレイブロックに共通
に設けられ、選択アレイブロックに対してのみこのバン
ク/バイト指定情報BAHaおよびBALaが伝達され
る構成が用いられてもよい。ブロックデコーダBDへ与
えられるバンクアドレスは、先のアドレス変換を行なう
構成の場合、変換後のバンクアドレス(メモリブロック
指定アドレス)である。
【0450】以上のように、この発明の実施の形態11
に従えば、内部データバスと外部データバスとの間の接
続態様を選択的に実現するように構成したために、外部
データバスをすべてバスから常時使用してデータ転送を
行なうことができ、効率的なデータ転送を実現すること
ができる。また、内部データバスをそれぞれ複数のアレ
イブロック対応に設け、これらのアレイブロック対応の
内部データバスを選択的に外部データバスに接続するこ
とにより、データのコピー操作および同一データの複数
プロセッサへの転送などを容易に実現することができ
る。
【0451】[実施の形態12]図90(A)は、この
発明の実施の形態12が適用される処理システムの構成
の一例を示す図である。図90(A)においては、表示
装置の表示画面DPL上の、画素PXが水平方向に配置
される走査線HL0〜HLnを示す。この水平方向に従
って配列される画素PXが順次アクセスされた後、次の
走査線上の画素がアクセスされるいわゆるラスタスキャ
ン方式で画素PXが順次アクセスされる(画像データ書
込時および読出時いずれにおいても)。この表示画面D
PL上の走査線HL0〜HLnの走査時、インターレー
ス方式の場合には、1本おきの走査線(たとえば偶数番
号の走査線)が順次アクセスされ、次いで残りの走査線
(たとえば奇数番号の走査線)が順次アクセスされる。
ノンインターレース方式の場合には、この表示画面DP
L上の走査線HL0〜HLnが順次アクセスされる。ノ
ンインターレース方式の場合には、画素データはフレー
ム単位で与えられ、インターレース方式の場合には、フ
ィールド単位で与えられる。すなわち、奇数フィールド
の走査線がすべて与えられた後に偶数フィールドの走査
線の画素データが与えられる。
【0452】画像データは大量の画像データである(通
常、表示画面DPLには、現在、動画像処理に用いられ
ているMPEG規格において720列・520行の画素
PXが配置される)。画素PXは、通常4ビットで構成
される。これらのデータは、所定の順序で順次高速にア
クセスされる。通常、このような画像データを格納する
場合、走査線HLを1つのページ(ワード線)に対応さ
せることが行なわれる。ページモードアクセスを用いて
画素データPXを順次アクセスすることができるためで
ある。同一バンク(アレイブロック)内のページが連続
してアクセスされる場合、このアレイブロックはページ
変更時一旦選択ワード線を非選択状態に駆動してから次
の新しいページに対するワード線を選択状態へ駆動する
必要がある。半導体記憶装置はダイナミック・ランダム
・アクセス・メモリを利用しており、選択ワード線のデ
ータはセンスアンプSAにラッチされているため、次の
ページ選択時においては、このセンスアンプにラッチさ
れたデータを一旦プリチャージ状態にリセットする必要
があるためである。このため、同一アレイブロック内で
ページ変更を行なった場合、アクセス時間が増加する。
【0453】そこで、図90(B)に示すように、本実
施の形態12においては、この順次アクセスされる走査
線に対応するページ(ワード線)は互いに異なる最下位
バンクに対応するアレイバンクに含まれるようにアドレ
ス変換を行なう。図90(B)において、アレイバンク
(最下位バンク)AB♯1〜AB♯4が画像データ格納
領域として利用され、このアレイバンクAB♯1〜AB
♯4が順次アクセスされる。これらのアレイバンクAB
♯1〜AB♯4は、バンク構成を備えており、互いに独
立に活性/非活性化を行なうことができる。したがっ
て、アレイバンクAB♯1におけるデータがアクセスさ
れている間に、次のアレイバンクAB♯2のページ(ワ
ード線)を選択状態とすることができる。したがってペ
ージ変更は、アレイブロック変更であり、RASプリチ
ャージ時間tRPは不要となり、高速アクセスが可能と
なる。
【0454】図91は、この発明の実施の形態12に従
う半導体記憶装置の要部の構成を概略的に示す図であ
る。図91において、アレイブロック(最下位バンク)
AB♯1〜AB♯6と、これらのアレイバンクAB♯1
〜AB♯6それぞれに対応して設けられるワード線活性
化回路WACA〜WACFを代表的に示す。
【0455】ワード線活性化回路WACA〜WACF各
々は、ワード線活性化信号(最下位バンク指定情報を含
む)φRASに応答して活性化される。このワード線活
性化回路WACA〜WACFは、またアドレスバッファ
回路を介して与えられるワード線選択アドレス(ページ
アドレス)をデコードし、このデコード結果に従って対
応のワード線(ページ)を選択状態へ駆動する信号を発
生する。この選択ワード線(ページ)を選択状態へ駆動
するために、アレイバンクAB♯1〜AB♯6それぞれ
に対応してワード線ドライバWDA、WDB、WDC…
が設けられる。図91において、各アレイバンクAB♯
1〜AB♯3それぞれに対してワード線WLA,WL
B,WLCを選択状態へ駆動するワード線ドライバWD
A,WDB,WDCのみを代表的に示す。これらのアレ
イバンクAB♯1〜AB♯6それぞれに対応して、セン
スアンプを活性状態へ駆動するセンスアンプドライバS
DA,SDB,SDC,…が設けられる。これらのセン
スアンプ帯♯A,♯B,♯C,…は、対応のセンスアン
プドライバSDA,SDB,SDC,…から与えられる
センスアンプ活性化信号SAA,SAB,SAC,…に
応答して活性状態とされる。
【0456】この図91に示す構成において、ワード線
WLA,WLB,WLCは、図90(A)に示す順次連
続的にアクセスされる走査線に対応する(ノンインター
レース方式およびインターレース方式において走査線と
ワード線との対応関係は異なっても同じでもよい)。こ
の場合、ワード線WLA,WLB,WLCは、外部から
のCPUからの与えられるアドレスは、連続的に変化す
るページアドレスである。半導体記憶装置内部におい
て、この連続的に与えられるCPUページアドレスは、
それぞれ異なるバンクの同じページ(ワード線)アドレ
スへ変換する。これにより、連続的にアクセスされる走
査線に対応するページ(ワード線)を互いに異なるバン
クにおいて非同期的に選択状態へ駆動することができ
る。
【0457】図92は、この図91に示す半導体記憶装
置のデータ読出動作を示す図である。以下、この図91
および図92を参照してデータ読出動作について説明す
る。まずアレイバンクAB♯1が指定され、ワード線活
性化回路WACAが活性状態とされ、ワードドライバW
DAを介してワード線WLAが選択状態とされる。これ
により、センスアンプ帯♯Aのセンスノード(ビット線
に接続されるノード)の電位が中間電位のプリチャージ
状態から変化する。ついでセンスドライバSDAからの
センスアンプ活性化信号SAが活性状態とされ、このセ
ンスアンプ帯♯Aの各センスノードの電位が選択メモリ
セルのデータに応じて変化しかつラッチされる。次い
で、所定の期間が経過すると、ページモードのコラムア
クセスが行なわれ、このワード線WLA上に接続される
メモリセルのデータQA1,QA2,QA3,QA4が
順次読出される。
【0458】このワード線WLA上のメモリセルのデー
タQA1〜QA4の読出動作と並行して、アレイバンク
AB♯2が指定され、このアレイバンクAB♯2に含ま
れるワード線WLBがワード線活性化回路WACBを介
して選択されてワードドライバWDBにより選択状態へ
駆動される。このワード線WLBの選択状態への駆動お
よびセンスアンプ帯SABの活性化により、センスアン
プ帯♯Bのセンスノードの電位がプリチャージ状態から
変化し、メモリセルデータをラッチする。この状態で、
アレイブロックAB♯1のワード線WLA上の必要なメ
モリセルのデータがすべて読出されるまで待機する。次
いで、ワード線WLA上のメモリセルデータのうち必要
なデータがすべて読出されると、アレイブロックAB♯
2に対するページモードでのコラムアクセスが開始さ
れ、データQA4に続いて、ワード線WLB上のメモリ
セルのデータQB1,QB2,…QB5が順次読出され
る。
【0459】このアレイブロックAB♯1のワード線W
LAおよびアレイブロックAB♯2のワード線WLBを
互いに非同期的に選択状態へ駆動することにより、RA
Sプリチャージ時間およびRASアクセス時間tRAC
の待ち時間を必要とすることなく、連続的にワード線W
LA上のデータからワード線WLB上のデータを読出す
ページ変更を行なうことができる。
【0460】このアレイバンクAB♯1、AB♯2、A
B♯3…それぞれにおいて、順次ワード線WLA,WL
B,WLCを、互いに選択状態が重なる期間を有するよ
うに選択状態へ駆動する動作を、「非同期動作」と称
す。このように、アレイブロックが互いに独立に選択状
態へ駆動することのできる場合、各アレイブロックを非
同期的に選択状態へ駆動し、ページ変更が必要となる前
に、必要とされるワード線を選択状態へ駆動してセンス
アンプでメモリセルデータをラッチしておくことによ
り、高速でメモリセルデータを読出すことができる。特
に、連続的にアクセスされるページを異なるバンク(ア
レイブロック)に分散的に配置させることにより、この
アレイブロックの非同期動作を利用して、高速でデータ
の読出を行なうことができる。
【0461】図93は、この半導体記憶装置へ与えられ
るアドレスの構成を示す図である。図93に示すよう
に、プロセッサ(CPU)から与えられるアドレスはバ
ンクを特定するバンクアドレス、バンク内のページ(ワ
ード線)を指定するページアドレス、およびこのページ
上のコラム(列)を指定するコラムアドレスを含む。バ
ンクアドレスは、図61に示す構成においては、最上位
バンクから最下位バンクすべてを指定するアドレスを含
む。ページアドレスは、したがってこの最下位バンク
(アレイブロック)内のワード線を指定する。コラムア
ドレスが指定する列の数は、この1つのアレイブロック
から並列に読出されるデータビットの数に応じて決定さ
れる。
【0462】図94は、アドレス変換部の構成を概略的
に示す図である。図94において、アドレス変換部は、
ページアドレスを入力する入力バッファ760と、バン
クアドレス信号を入力する入力バッファ761と、入力
バッファ760から与えられるページアドレス信号の変
化を検出するATD回路762と、命令デコーダ763
の制御のもとに活性化され、入力バッファ761から与
えられる下位バンクアドレスビットBADLを初期値と
してプリセットし、かつATD回路762からのアドレ
ス変化検出信号に従ってカウント動作を行なうプリセッ
トカウンタ764と、命令デコーダ763の制御のもと
に活性化され、入力バッファ760から与えられるペー
ジアドレスの下位ビットPADLを初期値としてセット
し、かつプリセットカウンタ764からのカウントアッ
プ信号CUPに応答してカウント動作を行なうプリセッ
トカウンタ765と、命令デコーダ763の制御のもと
に、プリセットカウンタ764の出力するカウント値お
よび入力バッファ761から与えられる下位バンクアド
レス信号ビットBADLの一方を選択するセレクタ76
6と、命令デコーダ763の制御のもとにプリセットカ
ウンタ765の出力するカウント値および入力バッファ
760から与えられる下位ページアドレス信号ビットP
ADLの一方を選択するセレクタ767を含む。
【0463】命令デコーダ763は、プロセッサ(CP
U)から与えられる命令(大量のデータを連続してアク
セスすることを示す命令)が与えられると、セレクタ7
66および767をそれぞれカウンタ764および76
5の出力するカウント値を選択する状態に設定する。ま
た、命令デコーダ763は、この大量データ連続アクセ
ス命令が与えられると、カウンタ764および765
に、入力バッファ761および760から与えられるア
ドレス信号ビットBADLおよびPADLをそれぞれ初
期値としてセットさせると同時に、カウンタ760およ
び765を活性状態とする。
【0464】ATD回路762は、入力バッファ760
から与えられる上位ページアドレス信号ビットPADU
および下位ページアドレス信号ビットPADLの変化を
検出し、この変化検出信号をプリセットカウンタ764
へ与える。この命令デコーダ763は、連続データアク
セス時において、最初のバンクアドレス信号およびペー
ジアドレス信号が与えられて、次のバンクアドレスおよ
びページアドレスが与えられる前に、カウンタ764お
よび765およびセレクタ760および767を所定の
状態にセットするように構成されてもよい。またこれに
代えて、命令デコーダ763は、大量データアクセス時
において、最初のページアドレスおよびバンクアドレス
が与えられるとき、この最初のバンクアドレスおよびペ
ージアドレスが与えられて所定時間経過後にプリセット
カウンタ764および765ならびにセレクタ760お
よび767を、それぞれアドレス変換を行なうように制
御してもよい。いずれの構成が用いられてもよい。
【0465】通常動作時において、セレクタ766およ
び767は、入力バッファ761および760から与え
られるアドレス信号ビットBADLおよびPADLを選
択する。したがって通常動作時においては、外部から与
えられるバンクアドレス信号およびページアドレス信号
に従って内部のバンクおよびページアドレス選択が行な
われる。
【0466】一方、大量データアクセス時においては、
セレクタ766および767はカウンタ764および7
65の出力するカウント値を選択する。最初に与えられ
たページアドレスおよびバンクアドレスに従って対応の
バンクおよびページが選択される。次いで、同じバンク
アドレスが与えられかつ異なるページアドレスが与えら
れるとき、ATD回路762の出力信号が、アドレス変
化を示す活性状態とされ、プリセットカウンタ764が
カウント動作を行ない、この最初にセットされたバンク
アドレスの下位アドレス信号ビットBADLの値を1増
分する。したがって、外部のバンクアドレスが同じであ
っても、内部のバンクアドレスは隣接バンクを指定する
ことになる。このプリセットカウンタ764は、ATD
回路762からのアドレス変化検出信号の活性化時カウ
ント動作を行なう。異なるページアドレスが順次与えら
れるときに、プリセットカウンタ764がカウント動作
を行ない、順次隣接するバンクが指定される。このと
き、プリセットカウンタ765はまだプリセットカウン
タ764からのカウントアップ信号CUPは非活性状態
であり、その初期値を維持している。したがって連続す
る異なるバンクにおいて同じページが順次選択状態とさ
れる。
【0467】この大量データアクセスに対して割当てら
れたバンクが順次選択状態とされると、プリセットカウ
ンタ764からのカウントアップ信号CUPが活性状態
とされ、プリセットカウンタ765がカウント値を1増
分する。これにより、先頭ページアドレス信号PADL
の値が1増分される。したがって次のサイクルにおいて
は、最初のアレイブロック(バンク)に戻り、次のペー
ジが指定される。
【0468】図95(A)は、この図94に示すアドレ
ス変換部の動作を具体的に説明する図である。図95
(A)においては、バンクアドレスが4ビットにより構
成され、かつまたページアドレスが4ビットで構成され
る場合が一例として示される。大量データアクセスのた
めに4つのバンクが使用される。また、プリセットカウ
ンタ764およびプリセットカウンタ765はそれぞれ
2ビットのカウンタである。
【0469】いま、CPUまたはプロセッサから与えら
れるバンクアドレスは0000であり、同じバンクを指
定する。ページアドレスが順次1増分される。最初のサ
イクルにおいては、カウンタはその初期値を出力するた
め、外部から与えられるバンクアドレスおよびページア
ドレスが内部バンクアドレスおよび内部ページアドレス
として出力される。
【0470】次のサイクルにおいては、ページアドレス
が1増分されると、ATD回路762の出力する変化検
出信号に従って、プリセットカウンタ764のカウント
値が1増分され、バンクアドレスが1増分される。した
がって、バンク0001が指定される。このとき、ペー
ジアドレスは変化せず、0000を維持する。
【0471】次のサイクルにおいて、再びページアドレ
スが1増分されると、またバンクアドレスが1増分さ
れ、バンク0010が指定される。この状態において
も、ページアドレスは変化せず初期値0000を維持す
る。
【0472】さらに次のサイクルにおいて、ページアド
レスが1増分されると、同様にバンクアドレスが再び1
増分され、バンク0010が指定される。この状態にお
いて、ページアドレスは変化せず初期値を維持する。
【0473】再びページアドレスが1増分され、ページ
0100が指定されると、プリセットカウンタ764は
2ビットカウンタであり、そのカウント値は初期値へ戻
る。したがってバンク0000が指定される。このと
き、プリセットカウンタ764からのカウントアップ信
号CUPに従ってプリセットカウンタ765がカウント
を行ない、ページアドレスが1増分され、ページ000
1が指定される。
【0474】したがって、図95(B)に示すように、
外部からのCPU(またはプロセッサ)アドレスが、バ
ンク0000を指定し、そのバンク0000内において
ページ0000から順次連続するページを指定する場
合、変換後においては、バンク0000,0001,0
010,0011においてページ0000が順次指定さ
れる。バンク0010において、ページ0000が選択
状態とされた後には、再びもとのバンク0000におい
て次のページ0001が指定される。したがって各バン
クにおいて、4サイクルごとに順次次のページが選択状
態とされる。これにより、ページモードアクセスにおい
て、各バンクを非同期的に選択状態としてデータアクセ
スを行なうことができる。
【0475】なお、上述の説明において、ページが1ず
つ増分されている。しかしながら、用いられる画像デー
タのインターレースおよびノンインターレース方式およ
びフレーム/フィールド形式に従ってこの変換態様は適
宜修正されればよい。また、用いられるバンクの数は任
意であり、最小2つであればよい。
【0476】さらに、上述の説明においては、画像デー
タを説明しているが、CPU(またはプロセッサ)がバ
ーストモードでアクセスを行なう演算データの場合であ
っても、バーストモードで転送が行なわれるデータ領域
を予め複数のバンク領域に分散させておくことにより、
同様ページモードで高速でデータを転送することができ
る。
【0477】図96は、この半導体記憶装置内における
大量データアクセスに用いられるアドレス領域を示す図
である。図96において、上位バンクB♯A〜B♯Dが
配置され、各バンクB♯A〜B♯Dにおいて、中位バン
クが配置される。この中位バンクにおいて、斜線で示す
領域が高速データアクセスに用いられる専用領域として
利用される。したがって、中位バンク単位では、他の用
途のために別の中位バンクが選択状態とされていても、
この選択状態とされた中位バンクのデータとの衝突を伴
うことなく、この専用領域を用いて高速データアクセス
を実現することができる。
【0478】また上述の説明において、CPUが指定す
るバンクアドレスを初期値として順次隣接バンクを選択
している。隣接バンクではなく、1つおきのバンクが指
定されるようにバンクアドレスの変換が行なわれるよう
に構成されてもよい。この場合、半導体記憶装置がシェ
アードセンスアンプ構成を有し、各アレイブロックがバ
ンクの場合において、センスアンプの活性/非活性制御
を行なうことなく、順次高速で各アレイブロックを選択
状態とすることができる(センスアンプを共有するアレ
イブロックは同時に選択状態とされない)。
【0479】また、プリセットカウンタ764および7
65は、この入力バッファ761および760から与え
られるアドレス信号ビットを初期値としてプリセットす
るのではなく、命令デコーダ763の制御のもとに予め
割当てられたアドレス領域内にこのCPUが要求する大
量データアクセスのための領域が設定されていてもよ
い。すなわち、図96において、斜線で示す領域は、常
に高速データアクセス領域として専用に用い、各処理用
途においてそのアドレス領域が変換されず常時固定とさ
れる構成が用いられてもよい。
【0480】さらに、上述の説明において、半導体記憶
装置内部でアドレス変換を行なっている。しかしなが
ら、図70に示すように、半導体記憶装置が、モジュー
ル単位で構成されている場合においては、これらのモジ
ュールに対し共通にアドレス変換部を設けておくことに
より、最小2つのモジュールを用いて交互にページを割
当ててアクセスすることができる(この場合、用いられ
るモジュールは、他の用途においてのデータアクセスの
ために選択状態とされていないことが必要とされる)。
【0481】以上のように、この発明の実施の形態12
に従えば、高速データアクセス時において、連続してア
クセスされるページを異なるバンクへ分散させるように
アドレス変換を行なっているため、ページモードを用い
て各アレイブロックを非同期的に選択状態へ駆動してア
クセスすることができ、RASプリチャージ時間および
RASアクセス時間がページ変更時不要となり、高速ア
クセスが可能となる。
【0482】なお、図94に示す構成において、プリセ
ットカウンタ764および765は、それぞれバンクア
ドレス信号ビットおよびページアドレス信号ビットの全
ビットが初期値としてセットされ、それぞれ所定のシー
ケンスでカウント動作を行なうように構成されてもよ
い。この場合、連続的なバンク/ページがアクセスされ
るのではなく、特定の所定のシーケンスに従ってバンク
およびページが選択状態とされる。この場合において
も、CPUアドレス空間において連続するページが異な
るバンクに分散的に配置されるため、同様の効果を得る
ことができる。
【0483】
【発明の効果】以上のように、この発明に従えば、複数
のアレイブロックそれぞれを互いに独立に駆動可能とし
たため、複数のワード線を同時に選択状態とすることが
でき、高速アクセスを実現する半導体記憶装置を得るこ
とができる。
【0484】すなわち、請求項1に係る発明に従えば、
記録共通内部データバス線に接続される複数のアレイブ
ロックに対し、転送指示信号と転送アドレス信号とに従
ってメモリセルデータを、この転送アドレス信号が指定
するアレイブロックへ転送する用に構成しているため、
装置外部へ一旦読出すことなくアレイブロック間でデー
タ転送を高速で行なうことができる。
【0485】請求項2に係る半導体記憶装置に従えば、
転送アレイブロックにおいて、データが転送されたと
き、センスアンプを活性化するように構成しているた
め、転送アレイブロックにおいて、転送されたメモリセ
ルデータをラッチし保持することができ、この転送デー
タを元のメモリセルへアクセスすることなく再利用する
ことができ、高速アクセスが可能となる。さらに、元の
メモリセルデータが加工されてその内容が変化している
場合においても、この後のメモリセルデータの加工前の
データを容易に再利用することができ、元のデータと加
工後のデータの比較、元のデータと加工後のデータの乗
算および元のメモリセルのデータとさまざまなデータと
の演算を容易に行なうことができ、種々の演算を複雑な
回路構成を用いることなく実現することができる。
【0486】請求項3に係る半導体記憶装置に従えば、
アレイブロックそれぞれに設けられたローカルI/Oバ
スと共通データバスを介してアレイブロック間でのデー
タ転送を行なっているため、アレイブロック間でのデー
タ転送に余分のデータ転送経路を設ける必要がなく、配
線占有面積を増加させることなくアレイブロック間のデ
ータ転送を実現することができる。
【0487】請求項4に係る半導体記憶装置に従えば、
転送アレイブロックにおいてセンスアンプ活性化の前に
転送アドレス信号に従って対応のワード線を選択状態と
するように構成しているため、転送アレイブロックへ転
送されたメモリセルデータの転送アレイブロックの対応
のメモリセルへ書込むことができ、メモリセルデータの
コピーなどの処理を高速で行なうことができる。
【0488】請求項5に係る半導体記憶装置に従えば、
転送アレイブロックにおいてはワード線は非選択状態を
保持し、センスアンプのみを活性状態としているため、
このアレイブロックの記憶するメモリセルデータに何ら
悪影響を及ぼすことなく転送アレイブロックのセンスア
ンプを擬似的なキャッシュとして利用することができ、
高速アクセスが可能な半導体記憶装置を実現することが
できる。
【0489】請求項6に係る半導体記憶装置に従えば、
アレイブロック間のデータ転送時に転送アレイブロック
のビット線対とセンスアンプとを切離すように構成して
いるため、転送アレイブロックのセンスアンプのセンス
ノードの寄生容量を小さくすることができ、転送アレイ
ブロックのセンスアンプのセンスノードの電位を容易に
転送メモリセルデータに応じて変化させることができ、
確実にセンスアンプによる転送メモリセルデータの検
知、増幅およびラッチを行なうことができ、正確なメモ
リセルデータのアレイブロック間転送を実現することが
できる。
【0490】請求項7に係る半導体記憶装置に従えば、
共通データ線に設けられたリードドライバで増幅された
データを再びライトドライバを介して内部共通データバ
スへ転送するように構成しているため、転送アレイブロ
ックのセンスアンプの活性/非活性化にかかわらず確実
に転送アレイブロックの対応のセンスアンプへ転送メモ
リセルデータを転送してラッチさせることができる。
【0491】請求項8に係る半導体記憶装置に従えば、
転送アレイブロックの対応のセンスアンプと共通データ
バスとの接続の確立の後センスアンプを活性化するよう
に構成しているため、非活性状態のセンスアンプのセン
スノードの電位を共通データバス線上の電位において確
実に変化させることができ、大きな駆動力を有するドラ
イバを用いることなく対応の転送アレイブロックの対応
のセンスアンプのセンスノード電位を転送メモリセルデ
ータに応じて変化させることができ、確実にメモリセル
データの転送を行なうことができる。
【0492】請求項9に係る半導体記憶装置に従えば、
転送アレイブロックのセンスアンプの活性化の後、ライ
トドライバを活性化して対応のセンスアンプへ転送メモ
リセルデータを書込むように構成しているため、新たな
データ転送用ドライバを用いることなく確実に転送メモ
リセルデータを転送アレイブロックの対応のセンスアン
プへ転送してそこにラッチさせることができる。
【0493】請求項10に係る半導体記憶装置に従え
ば、センスアンプ活性化信号の非活性化から活性化への
移行時および活性化から非活性化への移行時に、センス
アンプ活性化信号線を容量に選択的に結合するように構
成しているため、センスアンプ活性化信号線の電荷を保
存して再利用することができ、応じてセンスアンプ駆動
のために消費される電流を低減することができる。
【0494】請求項11に係る半導体記憶装置に従え
ば、転送指示命令が与えられたとき、隣接アレイブロッ
ク間のビット線対を接続するように構成しているため、
高速で1行のメモリセルのデータを隣接アレイブロック
へ転送することができ、データのコピーまた塗り潰しな
どの画像処理を高速で行なうことができる。
【0495】請求項12に係る半導体記憶装置に従え
ば、センスアンプがデータ保持状態においてこのアレイ
ブロックのリフレッシュを行なう場合、センスアンプの
保持データを隣接アレイブロックのビット線対に転送し
た後リフレッシュを行なうように構成しているため、セ
ンスアンプが保持するデータ(キャッシュデータ)が破
壊されることなくこのアレイブロックのリフレッシュを
行なうことができる。また、単に隣接アレイブロックへ
はセンスアンプの保持データを転送しているだけであ
り、電荷の移動が生じるだけであり、何らこの転送のた
めに不必要な電流が消費されることはない。
【0496】請求項13に係る半導体記憶装置に従え
ば、データ保持指示信号に応答して転送アレデータブロ
ックのセンスアンプを活性状態に維持するように構成し
ているため、転送アレイブロックのセンスアンプをキャ
ッシュとして利用することができる。またこのデータ保
持指示信号に従って各選択アレイブロックにおけるセン
スアンプも活性状態を維持しており、複数のセンスアレ
イブロックのセンスアンプをキャッシュとして利用する
ことができ、キャッシュデータ量を多くすることがで
き、キャッシュヒット率が高くされた高速アクセス可能
な半導体記憶装置を得ることができる。
【0497】請求項14に係る半導体記憶装置に従え
ば、センスアンプが活性状態とされてデータ保持状態に
あるときにリフレッシュ指示が与えられた場合には、隣
接アレイブロックとセンスアンプのセンスノードとを接
続するように構成しているため、センスアンプが保持し
たデータの破壊を伴なうことなくこのアレイブロックの
リフレッシュを行なうことができる。
【0498】請求項15に係る半導体記憶装置に従え
ば、外部から周期的に与えられるクロック信号に同期し
て行および列アドレス信号を取込むように構成している
ため、行選択系回路および列選択系回路を互いに独立に
駆動することができ、複数のアレイブロックを重複的に
または互いに独立に活性状態とすることができ、容易に
データ転送を行なうことができる。
【0499】請求項16に係る半導体記憶装置に従え
ば、アレイブロック各々に対応して、対応のアレイブロ
ックがアドレス指定されたときに与えられたアドレス信
号をラッチするアドレスラッチを配置するように構成し
たため、各アレイブロックを互いに独立にアドレス指定
を行なうことができ、異なるアレイブロック間の異なる
行の間のデータ転送を容易に実現することができる。
【0500】請求項17に係る半導体記憶装置に従え
ば、この半導体記憶装置の内部動作を指定する制御信号
も外部からの周期的に与えられるクロック信号に同期し
て取込むように構成しているために、信号取込タイミン
グ、内部動作開始タイミングについて信号のスキューを
考慮する必要がなく、これらのタイミングの確立が容易
となる。またクロック信号に同期して制御信号を与える
構成により、各クロックサイクルごとに個々のアレイブ
ロックに対しアクセス動作を指定することも可能とな
る。
【0501】請求項18に係る半導体記憶装置に従え
ば、各アレイブロックの活性化期間はチップイネーブル
信号に従って所定期間に設定されているため、各アレイ
ブロックの活性化を重複して行なう際のアレイブロック
活性化の制御が容易となる。また1つのアレイブロック
の活性化/非活性化が他のアレイブロックの活性/非活
性に何ら悪影響を及ぼすことがなく、アレイブロックそ
れぞれを互いに独立に駆動することができる。
【0502】請求項19に係る半導体記憶装置に従え
ば、メモリセルデータが転送アレイブロックに転送され
た場合には、元のメモリセルデータ一を示すアドレス信
号と対応の転送アドレス信号とをリンクして格納し、外
部アドレス信号と格納アドレス信号の一致/不一致に従
って外部アドレス信号および転送アドレス信号の一方を
選択するように構成しているために、格納アドレス信号
と外部アドレス信号の一致時には転送アドレス信号を選
択することにより、外部アドレス信号が指定するアレイ
ブロックにおいてワード線を選択する必要がなく、転送
アレイブロックのセンスアンプをキャッシュとして利用
することが可能となり、応じて高速アクセスが可能とな
る。
【0503】請求項20に係る半導体記憶装置に従え
ば、アドレス指定されたメモリセルのデータを装置外部
へ読出すように構成しているため、内部転送と並行して
データの読出しを行なうことができ、キャッシュとして
利用する場合のキャッシュミス時において、キャッシュ
データの転送完了を待つ必要がなく、高速アクセスが可
能となり、キャッシュミス時のペナルティが少ない半導
体記憶装置を実現することができる。
【0504】請求項21に係る半導体記憶装置に従え
ば、センスアンプの非活性化から活性化への移行時およ
びセンスアンプの活性化から非活性化への移行時に所定
期間センスアンプ活性化信号線と容量とを結合するよう
に構成しているため、センスアンプ活性化信号線の充放
電電荷を再利用することができ、センスアンプ駆動のた
めに消費される電流を低減することができる。
【0505】請求項22−23の発明に従えば、センス
アンプ活性化信号線とキャパシタとを所定期間のみ接続
しており、センスアンプ活性化信号線を電源電位供給源
または接地ノードを介してキャパシタへ接続することが
なく、消費電流が低減される。
【0506】請求項24の発明に従えば、キャパシタは
ワード線シャント領域に設けられておりキャパシタによ
る面積増加は防止される。
【0507】請求項25に係る発明に従えば、複数のメ
モリブロックの1つを指定するアドレス信号を受け、こ
の指定された1つのメモリブロックと異なる別のメモリ
ブロックを指定するアドレス信号に変換して内部アドレ
スとして出力して別のアレイブロックへアクセスするよ
うに構成しているため、ページ変更時において、別々の
アレイブロックへアクセスすることができ、高速アクセ
スが可能となり、また1つのアレイブロックが不良ブロ
ックの場合、通常の不良救済冗長回路における不良ブロ
ックを非選択状態へ駆動する構成が不要となり、このた
め不良ブロック指定時においても高速で正常アレイブロ
ックをアクセスすることができる。
【0508】請求項26に係る発明に従えば、複数のメ
モリブロック各々は互いに独立選択/非選択状態へ駆動
可能であり、同時に複数のメモリブロックを選択状態へ
駆動して順次アクセスすることができ、高速データ転送
が可能となる。
【0509】請求項27に係る発明に従えば、アドレス
信号変換は所定の演算処理で行なっているため、このア
ドレス変換態様を処理内容に応じて柔軟に変更すること
ができ、配線などを用いて固定的にアドレス変換態様が
決定されることがなく、柔軟に必要とされるアドレス変
換態様を処理用途に応じて設定することができる。
【0510】請求項28に係る発明に従えば、動作モー
ド指定信号をこのアドレス変換手段により生成されたア
ドレス信号に従ってそのメモリブロックへ伝達するよう
に構成しているため、この動作モード指定信号を各アレ
イブロックに設けられたブロックデコーダで論理処理す
る必要がなく、このブロックデコーダが各メモリブロッ
クに共通に設けることができ、回路占有面積が低減さ
れ、またデコードされた動作モード指定信号が各メモリ
ブロックへ伝達されるため、この動作モード指定信号を
伝達する信号線の負荷が各対応のメモリブロックの回路
のみとなって軽減され、高速で信号を伝搬することがで
きる。
【0511】請求項29に係る発明に従えば、特定のア
ドレスが指定されたときにアドレス変換を行なうように
構成しているため、この特定のアドレス領域が不良メモ
リブロックの場合、容易に不良メモリブロックへのアク
セスを禁止して正常メモリブロックへのアクセスを行な
うことができ、高速アクセスが可能となる(通常の冗長
プログラム回路を用いる場合、不良メモリブロックを非
選択状態へ駆動する回路部分が必要とされ、この回路部
分が本発明においては不要となるため)。
【0512】請求項30に係る発明に従えば、変換すべ
きアドレスと各対応の変換後のアドレスとを格納し、こ
の変換すべきアドレスが指定されたときに、変換先のア
ドレスを読出して変換先メモリブロックをアクセスして
いるため、容易に複雑な演算処理を行なうことなく変換
先アドレスを生成してアクセスすることができる。
【0513】また複数の変換すべきアドレスを格納し、
それぞれ大量に変換先アドレスを格納することにより、
処理状況に応じて、変換先アドレスを決定することがで
き、実効的に、1つのメモリブロックの記憶領域を拡張
することができ、1つの処理に割当てられるアドレス領
域を実効的に拡張することができる。
【0514】請求項31に係る発明に従えば、この変換
アドレスで指定されるメモリブロックが不良メモリブロ
ックであり、このアドレス変換により、冗長プログラム
回路などを用いることなく、容易かつ高速で不良メモリ
ブロックを正常メモリブロックで置換してアクセスする
ことができる。
【0515】請求項32に係る発明に従えば、各メモリ
ブロックに対応して、各対応のメモリブロックの良/不
良を示すフラグを格納する複数のレジスタを設け、これ
ら複数のレジスタを直列に接続して、シフトレジスタを
構成しているため、各不良メモリブロックの良/不良を
容易に識別して、各メモリブロックの良/不良に応じ
て、容易に不良メモリブロックを識別して、アドレス変
換を行なうべきアドレスおよび変換先のアドレスを設定
することができる。
【0516】請求項33に係る発明に従えば、内部デー
タバスと外部データバス線との接続を処理状況に応じて
変更可能としているため、常時、外部データバスを利用
してデータ転送を行なうことができ、バスのデータ転送
効率を改善することができる。また、内部データと外部
データバスとの接続態様を変更することにより、データ
の二重書込などおよび同一データの複数プロセッサへの
転送などを容易に実現することができ、処理システムの
操作性能が改善される。
【0517】請求項34に係る発明に従えば、このバス
幅を変更しているため、処理用途に応じて、非利用のバ
スを用いて、外部のプロセッサ間でのデータ転送または
空き状態のバス線を用いてメモリブロックと外部とのプ
ロセッサ(機能モジュール)との間でデータ転送を行な
うことができ、データ転送効率を改善することができ
る。
【0518】請求項35に係る発明に従えば、所定の数
のバス線を外部データバスの所定数のバス線を接続して
いるので、複数のメモリブロックと複数の外部プロセッ
サ(機能モジュール)の間でデータ伝送を行なうことが
できる。
【0519】請求項36に係る発明に従えば、外部デー
タバスの所定数のバス線を内部データバス線の複数のグ
ループ各々に同時に結合しているため、複数のメモリセ
ルグループへ同時に同じデータを書込むことができ、デ
ータのバックアップを容易に実現することができる。
【0520】請求項37に係る発明に従えば、内部デー
タバスのバス線グループと外部データバスのバス線グル
ープの接続態様を動作モードに応じて切換えているた
め、ECC(エラーチェックテスト用)処理において、
パリティビットを異なるメモリセルデータビットに応じ
て形成して、読出されたデータが正常であるか否かを確
実に識別することができ、信頼性の高いデータ処理シス
テムを実現することができる。
【0521】請求項38に係る発明に従えば、バス/ア
ドレスの変換態様はプログラマブルに変更可能としてい
るため、処理の用途に応じて変換態様を設定することが
でき、汎用性の高い半導体記憶装置を実現することがで
きる。
【0522】請求項39に係る発明に従えば、動作モー
ドに応じて、プログラマブル格納手段の変換態様を規定
する情報を変更しているため、動作モードに応じて複数
の変換態様のうちの1つを選択して実行することがで
き、容易に処理用途に応じて変換態様を選択することが
でき、処理状況に応じて変換態様を設定することがで
き、アドレス領域/バス接続を柔軟に設定することがで
きる。
【0523】請求項40に係る発明に従えば、複数のメ
モリブロックを互いに非同期に活性/非活性状態へ駆動
しているため、ページモードにおいて複数のメモリブロ
ックを同時に選択状態へ駆動した後、順次アクセスする
ことにより、ページモードを用いて連続的にノーウェイ
トでアクセスすることができる。
【0524】請求項41に係るる発明に従えば、メモリ
ブロックの各々が、複数のサブアレイを含むメモリモジ
ュールであり、このサブアレイ各々が互いに独立に活性
/非活性への駆動が可能であり、半導体記憶装置が複数
のモジュールで構成される場合においても、容易にアド
レス変換およびバス変換を実現することができる。
【0525】請求項42に係る発明に従えば、サブアレ
イ各々に対し、良/不良を格納するレジスタを受け、こ
れらのレジスタをシフトレジスタを構成して外部で読出
して、各サブアレイの良/不良に従って変換すべきアド
レスおよび変換先アドレスを設定しているため、モジュ
ール構成においても、容易に不良サブアレイを識別し
て、正常サブアレイへのアクセスによる不良サブアレイ
の救済が可能となり、高速アクセスが可能となる。
【0526】請求項43に係る発明に従えば、連続して
与えられるメモリブロック指定信号は異なるメモリブロ
ックを指定するように変換しているため、バーストモー
ドにおいて大量のデータが連続アクセスされる場合、各
メモリブロックへ順次アクセスすることかでき、RAS
プリチャージ時間が不要となり、高速アクセスが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図2】 図1に示す半導体記憶装置のアレイブロック
の内部構成をより詳細に示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態1の半導体記憶装置の
動作を示す信号波形図である。
【図4】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置のアレイブロック内部の信号波形を示す図である。
【図5】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶装
置の変更例の動作を示す信号波形を示す図である。
【図6】 図1に示すアレイ活性制御回路の構成を示す
図である。
【図7】 図6に示すブロックデコーダの構成および動
作を示す図である。
【図8】 図6に示すイコライズ/プリチャージ制御回
路およびワード線駆動制御回路の構成および動作を示す
図である。
【図9】 図6に示すセンスアンプ制御回路の構成を示
す図である。
【図10】 図1に示すXデコーダそれぞれに対応して
設けられるアドレスラッチの構成を示す図である。
【図11】 図9および図10に示す回路の動作を示す
信号波形図である。
【図12】 図1に示すXデコーダの構成を示す図であ
る。
【図13】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶
装置の第1の変更例の構成を示す図である。
【図14】 図13に示すローレベルI/Oバスとリー
ド/ライトドライバの構成を示す図である。
【図15】 この発明の実施の形態1に従う半導体記憶
装置の第2の変更例のアレイブロックの1列の構成を示
す図である。
【図16】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置の動作を示す信号波形を示す図である。
【図17】 この発明の実施の形態2における半導体記
憶装置の内部動作をより詳細に示す信号波形を示す図で
ある。
【図18】 この発明の実施の形態2における半導体記
憶装置のデータ転送動作を説明するための図である。
【図19】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置の動作を示す信号波形図である。
【図20】 この発明の実施の形態2の動作をより詳細
に示す信号波形図である。
【図21】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置のデータ転送動作を説明するための図である。
【図22】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置の動作を示す信号波形図である。
【図23】 この発明の実施の形態2に従う半導体記憶
装置の動作をより詳細に示す内部信号の波形図である。
【図24】 この発明の実施の形態2を実現するための
制御部の構成を示す図である。
【図25】 図24に示す転送制御回路の構成を概略的
に示す図である。
【図26】 図24に示すイコライズ/プリチャージ制
御回路の構成を示す図である。
【図27】 図26に示すイコライズ/プリチャージ制
御回路の動作を示す信号波形図である。
【図28】 図24に示すセンスアンプ制御回路の構成
を示す図である。
【図29】 図28に示すセンスアンプ制御回路の動作
を示す信号波形図である。
【図30】 この発明の実施の形態3に従う半導体記憶
装置のアドレス入力部の構成を示す図である。
【図31】 図30に示すアドレス入力部の動作を示す
信号波形図である。
【図32】 図30に示すマッピングメモリおよびアド
レス変換回路の構成をより詳細に示す図である。
【図33】 この発明の実施の形態4に従う半導体記憶
装置の動作を示す信号波形図である。
【図34】 図33に示す動作を実現するための制御部
の構成を示す図である。
【図35】 この発明の実施の形態4における通常動作
時の信号波形を示す図である。
【図36】 この発明の実施の形態4におけるデータ保
持時の転送/書込動作を示す波形図である。
【図37】 図34に示すイコライズ/プリチャージ制
御回路の構成および動作波形を示す図である。
【図38】 図34に示すワード線駆動制御回路の構成
および動作波形を示す図である。
【図39】 この発明の実施の形態5に従う半導体記憶
装置のアレイ部の構成を概略的に示す図である。
【図40】 図39に示すアレイブロックの構成をより
具体的に示す図である。
【図41】 図39に示す半導体記憶装置の動作を示す
信号波形図である。
【図42】 図41に示す動作波形図のより詳細な内部
信号の波形を示す図である。
【図43】 この発明の実施の形態5において用いられ
る制御部の構成を概略的に示す図である。
【図44】 この発明の実施の形態6に従う半導体記憶
装置の要部の構成を示す図である。
【図45】 図44に示す半導体記憶装置の動作を示す
信号波形図である。
【図46】 この発明の実施の形態6の半導体記憶装置
の制御部の構成を示す図である。
【図47】 図44に示すセンスアンプ活性化信号Vn
に結合されるキャパシタの構成を示す図である。
【図48】 図44に示すセンスアンプ活性化信号Vp
に結合されるキャパシタの構成を示す図である。
【図49】 この発明の実施の形態6に従う半導体記憶
装置のキャパシタの接続を全体を概略的に示す図であ
る。
【図50】 この発明の実施の形態6において用いられ
るキャパシタの配置位置を示す図である。
【図51】 この発明の実施の形態6の変更例の動作を
示す波形図である。
【図52】 この発明の実施の形態7に従う半導体記憶
装置の動作を示す信号波形図である。
【図53】 この発明の実施の形態7に従う半導体記憶
装置の制御部の構成を示す図である。
【図54】 この発明の実施の形態8に従う半導体記憶
装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図55】 (A)は、図54に示す入力変換部の構成
を示し、(B)および(C)はこの入力変換部の動作を
示す図である。
【図56】 この発明の実施の形態8に従う半導体記憶
装置の動作を示す波形図である。
【図57】 図55(A)に示す入替回路の構成の一例
を示す図である。
【図58】 図55(A)に示す一致検出回路の構成の
一例を示す図である。
【図59】 図55(A)に示す反転回路の構成を概略
的に示す図である。
【図60】 図54に示す入力変換部の変更例の構成を
示す図である。
【図61】 この発明の実施の形態8に従う半導体記憶
装置の変更例のアレイ部の構成を示す図である。
【図62】 図61に示すメモリアレイ部のアドレス割
当てを示す図である。
【図63】 図61に示すメモリアレイのアドレス変換
操作を示す図である。
【図64】 図63に示すアドレス変換を実現するアド
レス変換部の構成を概略的に示す図である。
【図65】 図64に示すアドレス変換部の操作を説明
するための図である。
【図66】 この発明の実施の形態8の変更例における
変換アドレスを発生するための構成を示す図である。
【図67】 この発明の実施の形態8の変更例における
不良メモリブロックに対する処置の一例を示す図であ
る。
【図68】 この発明の実施の形態8に従う入力変換部
のさらに他の構成を示す図である。
【図69】 (A)ないし(C)は、図68に示すアド
レス入力変換部の処理操作態様を示す図である。
【図70】 この発明の実施の形態9に従う半導体記憶
装置の全体の構成を概略的に示す図である。
【図71】 図70に示す半導体記憶装置の不良メモリ
ブロック(アレイブロック)識別のための構成を示す図
である。
【図72】 図71に示す半導体記憶装置の変換演算部
の構成をより詳細に示す図である。
【図73】 この発明の実施の形態10に従う半導体記
憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図74】 図73に示す変換演算部の構成を概略的に
示す図である。
【図75】 この発明の実施の形態11に従う半導体記
憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図76】 図75におけるバス変換演算部のバス変換
態様の一例を示す図である。
【図77】 この発明の実施の形態11に従う半導体記
憶装置を用いる処理システムの構成の一例を示す図であ
る。
【図78】 図77に示す変換演算部の構成の一例を示
す図である。
【図79】 この発明の実施の形態11に従う半導体記
憶装置の変更例の構成を示す図である。
【図80】 図79に示す半導体記憶装置の外部バスと
内部データバスとの接続態様を示す図である。
【図81】 図79に示す半導体記憶装置の内部データ
バスと外部データバスとの接続態様を示す図である。
【図82】 図79に示す半導体記憶装置の内部データ
バスと外部データバスとの接続態様を示す図である。
【図83】 図79に示す半導体記憶装置の内部データ
バスと外部データバスとの接続態様を示す図である。
【図84】 図79に示す半導体記憶装置の内部データ
バスと外部データバスとの接続態様を示す図である。
【図85】 図79に示す半導体記憶装置の内部データ
バスと外部データバスとの接続態様を示す図である。
【図86】 図79に示す半導体記憶装置を用いる処理
システムの構成の一例を示す図である。
【図87】 図79に示す演算回路の構成の一例を示す
図である。
【図88】 この発明の実施の形態11の変更例の構成
を示す図である。
【図89】 この発明の実施の形態11のバンク構成の
内部バス切替構成を示す図である。
【図90】 (A)はこの発明の実施の形態12に従う
半導体記憶装置が適用される画像データのスキャン内容
を示す図であり、(B)はこの発明の実施の形態12に
従う半導体記憶装置におけるデータアクセス順序を示す
図である。
【図91】 この発明の実施の形態12に従う半導体記
憶装置の要部の構成を概略的に示す図である。
【図92】 図91に示す装置の動作波形図である。
【図93】 この発明の実施の形態12において用いら
れるCPUアドレスの構成の一例を示す図である。
【図94】 この発明の実施の形態12における半導体
記憶装置のアドレス変換部の構成を概略的に示す図であ
る。
【図95】 図94に示すアドレス変換部の動作を説明
するための図である。
【図96】 この発明の実施の形態12において高速デ
ータアクセスに利用される領域の分布を示す図である。
【図97】 従来の半導体記憶装置のアレイ部の構成を
示す図である。
【図98】 図97に示す半導体記憶装置のアレイブロ
ックの1列の構成を示す図である。
【図99】 図97に示す半導体記憶装置の動作を示す
信号波形図である。
【符号の説明】
1 クロックバッファ、2 制御バッファ、3 アドレ
スバッファ、4 アレイ活性制御回路、XDa〜XDd
Xデコーダ、MBa〜MBd アレイブロック、SA
Ba〜SABd センスアンプ帯、STRa〜STRd
セレクタ、GI/O グローバルI/Oバス(共通デ
ータバス)、DR リード/ライトドライバ、BF 入
出力バッファ、SA センスアンプ、MC メモリセ
ル、BLPビット線対、LI/O ローカルI/Oバ
ス、5 ビット線分離ゲート、CSEL 列選択ゲー
ト、BSELA ブロック選択ゲート、10 ブロック
デコーダ、12a〜12d イコライズ/プリチャージ
制御回路、14a〜14d ワード線駆動制御回路、1
6a〜16d センスアンプ制御回路、18a〜18d
列選択制御回路、15 書替制御回路、RWDR リー
ド/ライトドライバ、120a〜120d イコライズ
/プリチャージ制御回路、140a〜140dワード線
駆動制御回路、160a〜160d センスアンプ制御
回路、180a〜180d 列選択制御回路、200ア
ドレスバッファ、202 マッピングメモリ、204
アドレス変換回路、206 マルチプレクサ、210
モード検出回路、212 アドレスラッチ、214 書
込制御回路、220 イコライズ/プリチャージ制御回
路、240 ワード線駆動制御回路、260 センスア
ンプ制御回路、270 アドレスラッチ回路、272
比較器、274 RAラッチ、276 Xデコーダ、2
78 CAラッチ、279 Yデコーダ、280列選択
制御回路、300a〜300f アレイ活性制御回路、
NBA〜NBFアレイブロック、310a〜310e
アレイ活性化回路、301aa,301ab,301b
b,301bc,301cc,301cd トランスフ
ァーゲート、315 転送制御回路、400 モード検
出回路、410 アドレスバッファ、412 アドレス
ラッチ、414 ブロックデコーダ、416 転送制御
回路、418 アレイ活性制御回路、450,452
センスアンプ活性化信号線、458,460 センスア
ンプ駆動トランジスタ、462,464 トランスファ
ーゲート、470,475 キャパシタ、500 ブロ
ックデコーダ、510 イコライズ/プリチャージ制御
回路、520 ワード線駆動制御回路、530 アレイ
活性制御回路、464a〜464f トランスファーゲ
ート、600 リフレッシュ制御回路、602 リフレ
ッシュカウンタ、610 リフレッシュ調停回路、61
5 転送制御回路、620a〜620f アレイ活性制
御回路、621 イコライズ/プリチャージ制御回路、
624 ワード線駆動制御回路、626 センスアンプ
制御回路、1600 メモリアレイ、1602 入力変
換部、1603x,160y ブロックデコーダ、16
04 命令デコード部、B♯A〜B♯D 上位バンク、
A−1〜A−8〜D−1〜D8 中位バンク、LB1〜
LB8 最下位バンク、1610 マッピングメモリ、
1612 アドレス変換回路、1614 アドレスバッ
ファ、1616 マルチプレクサ、RG0〜RGn,R
Gu,RGx,Rgy レジスタ、1620 書込回
路、1622 読出回路、1624 アドレス発生器、
1632 入力変換回路、1634プログラム書込回
路、1636 命令デコーダ、1645 変換演算部、
1650 入力変換部、MOD0〜MOD3 モジュー
ル、RG レジスタ、1647 アドレス変換部、IP
入力ポート、OP 出力ポート、1647a スキャ
ンレジスタ制御部、1647b レジスタメモリ、16
47c 演算部、1662 クロック入力バッファ、1
664 アドレス入力バッファ、1666 変換演算
部、1670 変換演算部、1672 データ入出力バ
ッファ、1682CPU、1684 プロセッサ、16
86 バスコントローラ、1680 半導体記憶装置、
700 メモリアレイ、IO 内部データバス、704
演算回路、EXDB 外部データバス、IBL 内部
データバス線、EBL 外部データバス線、IDBi,
IDBj 内部サブデータバス、EDB 外部サブデー
タバス、750 半導体記憶装置、755 バス変換演
算部、MOD♯0〜MOS♯3 モジュール(チッ
プ)、AB♯1〜AB♯5 アレイブロック、SDA〜
SDC センスアンプドライバ、WDA〜WDC ワー
ド線ドライバ、WASA〜WACF ワード線活性化回
路。

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々が行および列のマトリクス状に配列
    される複数のメモリセルを有する複数のアレイブロッ
    ク、 前記複数のアレイブロックに共通に配設される共通デー
    タバス線、 アドレス信号に従って、前記複数のアレイブロックのう
    ちの1つのアレイブロックを選択し、該選択されたアレ
    イブロックのメモリセルを選択して、該選択されたメモ
    リセルのデータを前記共通データバス線へ読出すアレイ
    制御手段、および転送指示と転送アドレス信号とに応答
    して、前記アレイ制御手段により前記共通データバス線
    へ読出されたメモリセルのデータを前記転送アドレス信
    号が指定するアレイブロックへ転送する転送手段を備え
    る、半導体記憶装置。
  2. 【請求項2】 前記複数のアレイブロックの各々は、各
    行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリセルが
    接続される複数のワード線と、各列に対応して配置さ
    れ、各々に対応の列のメモリセルが接続される複数のビ
    ット線対と、各列に対応して配置され、対応のビット線
    対上の電位を検知、増幅、およびラッチする複数のセン
    スアンプとを有し、 前記アレイ制御手段は、 前記アドレス信号が指定するアレイブロックの前記アド
    レス信号が指定する行に対応して配置されるワード線を
    選択状態へ駆動した後、該アレイブロックのセンスアン
    プを活性化する手段と、 前記アドレス信号に応答して、前記選択アレイブロック
    の対応の列のセンスアンプを前記共通データバス線へ結
    合する列選択手段とを含み、 前記転送手段は、 前記転送アドレス信号に応答して、前記転送アドレス信
    号が指定するアレイブロックの列のセンスアンプを前記
    共通データバス線に結合する手段と、 前記転送指示に応答して、前記転送アドレス信号が指定
    するアレイブロックのセンスアンプを活性化する手段と
    を備える、請求項1記載の半導体記憶装置。
  3. 【請求項3】 前記複数のアレイブロックそれぞれに対
    応して設けられるローカルデータバス線をさらに備え、 前記アレイ制御手段は、前記アドレス信号が指定するア
    レイブロックの対応の列のセンスアンプを該対応のロー
    カルデータバス線へ接続する手段と、 前記アドレス信号に従って、前記対応のローカルデータ
    バス線を前記共通データバス線へ接続する手段とを含
    み、 前記転送手段は、 前記転送アドレス信号に従って、前記転送アドレス信号
    が指定するアレイブロックのローカルデータバス線を前
    記共通データバス線に接続する手段と、 前記転送アドレス信号に従って、前記転送アドレス信号
    が指定するアレイブロックの対応の列のセンスアンプを
    該対応のローカルデータバス線へ接続する手段とを備え
    る、請求項1または2に記載の半導体記憶装置。
  4. 【請求項4】 前記転送手段は、前記転送指示と前記転
    送アドレス信号とに応答して、前記転送アレイブロック
    のセンスアンプの活性化前に、前記転送アドレス信号が
    指定する行のワード線を選択状態へ駆動する手段を備え
    る、請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体記憶装
    置。
  5. 【請求項5】 前記転送手段は、前記転送指示と前記転
    送アドレス信号とに応答して、前記転送アレイブロック
    のワード線を非選択状態に維持する手段を備える、請求
    項1ないし3のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  6. 【請求項6】 各列に対応して配置されるビット線対と
    対応のセンスアンプとの間に配置される接続ゲートをさ
    らに備え、 前記転送手段は、前記転送指示と前記転送アドレス信号
    とに応答して、前記転送アレイブロックの接続ゲートを
    非導通状態に維持する手段をさらに備える、請求項5記
    載の半導体記憶装置。
  7. 【請求項7】 前記共通データバス線上のデータを増幅
    して出力バッファへ伝達するためのリードドライバと、 前記リードバッファの出力信号を受けるように結合され
    る入力部を有し、入力バッファから前記入力部へ与えら
    れたデータをバッファ処理して前記共通データバス線へ
    伝達するためのライトドライバと、 前記転送指示に応答して、前記ライトドライバを活性化
    する手段をさらに備える、請求項1ないし6のいずれか
    に記載の半導体記憶装置。
  8. 【請求項8】 前記転送手段は、前記転送指示に応答し
    て、前記転送アドレス信号が指定するアレイブロックの
    センスアンプと対応のローカルデータバス線との接続お
    よび前記対応のローカルデータバス線と前記共通データ
    バス線との接続の確立の後、前記転送アドレス信号が指
    定するアレイブロックのセンスアンプを活性化する手段
    を含む、請求項3記載の半導体記憶装置。
  9. 【請求項9】 前記転送手段は、前記転送指示に応答し
    て、前記転送アドレス信号が指定するアレイブロックの
    センスアンプの活性化の後、前記ライトドライバを活性
    化する手段を含む、請求項7記載の半導体記憶装置。
  10. 【請求項10】 容量手段、 各前記アレイブロックのセンスアンプに対応して配置さ
    れるセンスアンプ活性化信号線、 アドレス信号に応答して、前記アドレス信号が指定する
    アレイブロックのセンスアンプの活性化から非活性化へ
    の移行時、該アレイブロックのセンスアンプ活性化信号
    線を前記容量手段へ所定期間結合する手段、および前記
    転送アドレス信号と前記転送指示とに応答して、前記転
    送アドレス信号が指定するアレイブロックのセンスアン
    プ活性化信号線を、該転送アドレス信号が指定するアレ
    イブロックのセンスアンプの非活性化から活性化への移
    行時に所定期間前記容量手段へ結合する手段をさらに備
    える、請求項2ないし9のいずれかに記載の半導体記憶
    装置。
  11. 【請求項11】 各々が、行および列のマトリクス状に
    配列されるメモリセルと、各列に対応して配置され、各
    々に対応の列のメモリセルが接続される複数のビット線
    対と、各行に対応して配置され、各々に対応の行のメモ
    リセルが接続される複数のワード線と、各列に対応して
    配置され、各々が対応の列のビット線対のデータを検
    知、増幅、およびラッチする複数のセンスアンプとを有
    する複数のアレイブロック、 前記複数のアレイブロックの隣接するアレイブロックの
    各列に対応して配置されるビット線対の間に配置され、
    対応の隣接アレイブロックのビット線対を相互接続する
    ための複数のゲート、 アドレス信号と転送指示とに応答して、前記アドレス信
    号が指定する選択アレイブロックのメモリセルを選択す
    る手段、 前記アドレス信号と前記選択手段とに応答して、前記選
    択アレイブロックのセンスアンプを活性化する手段、 前記アドレス信号と前記転送指示とに応答して、前記選
    択アレイブロックと隣接するアレイブロックの間のゲー
    トを導通状態とする接続手段、および前記アドレス信号
    と前記転送指示とに応答して、前記隣接アレイブロック
    のセンスアンプを活性化する手段を備える、半導体記憶
    装置。
  12. 【請求項12】 前記転送アドレス信号が指定する転送
    アレイブロックのセンスアンプの活性化時、リフレッシ
    ュ指示とリフレッシュアドレス信号とに応答して、前記
    転送アレイブロックのセンスアンプの保持データを前記
    転送アレイブロックと異なるアレイブロックのセンスア
    ンプへ転送し、該センスアンプを活性化する手段と、 前記リフレッシュ指示の非活性化への移行時、前記異な
    るアレイブロックのセンスアンプの保持データを前記転
    送アレイブロックのセンスアンプへ返送し、該センスア
    ンプを活性状態とし、かつ前記異なるアレイブロックの
    センスアンプを非活性状態とする手段をさらに備える、
    請求項1ないし11のいずれかに記載の半導体記憶装
    置。
  13. 【請求項13】 前記転送手段は、前記転送指示と同時
    に与えられる保持指示の活性化に応答して、前記転送ア
    ドレス信号が指定するアレイブロックのセンスアンプを
    活性状態に保持する手段をさらに備える、請求項1ない
    し11のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  14. 【請求項14】 各々が、行および列のマトリクス状に
    配列される複数のメモリセルと、各行に対応して配置さ
    れ、各々に対応の行のメモリセルが接続される複数のワ
    ード線と、各前記列に対応して配置され、各々に対応の
    列のメモリセルが接続される複数のビット線対と、各列
    に対応して配置され、各々が対応の列のビット線対のデ
    ータ信号を検知し、増幅しかつラッチする複数のセンス
    アンプとを有する、複数のアレイブロック、 前記複数のアレイブロックの隣接アレイブロックの各列
    のビット線対を相互接続するための複数のゲート、 アドレス信号と転送指示とに応答して、前記アドレス信
    号が指定する選択アレイブロックのセンスアンプを活性
    化する手段、 リフレッシュ指示とリフレッシュアドレスとに応答し
    て、前記リフレッシュアドレス信号が前記選択アレイブ
    ロックを指定するとき、前記複数のゲートの対応のゲー
    トを導通状態とする接続制御手段、 前記接続制御手段に応答して、前記選択アレイブロック
    の隣接アレイブロックのセンスアンプを活性化するセン
    スアンプ活性化制御手段、 前記センスアンプ活性化制御手段と前記リフレッシュア
    ドレス信号と前記リフレッシュ指示とに応答して、前記
    導通状態とされたゲートを非導通状態とするように前記
    接続制御手段を制御し、かつ前記選択アレイブロックの
    前記リフレッシュアドレスが指定するメモリセルのデー
    タをリフレッシュするリフレッシュ制御手段、および前
    記リフレッシュ制御手段に応答して、前記対応のゲート
    を導通状態とするように前記接続制御手段を制御しかつ
    前記選択アレイブロックのセンスアンプ活性化手段を活
    性化する制御手段を備える、半導体記憶装置。
  15. 【請求項15】 外部から一定のパルス幅を有する周期
    的に与えられるクロック信号に同期して、前記複数のア
    レイブロックのうちのアレイブロックを指定するブロッ
    クアドレス信号、該アレイブロックの行を指定する行ア
    ドレス信号、および該アレイブロックの列を指定する列
    アドレス信号を同時に取込んで内部アドレス信号を生成
    する手段をさらに備える、請求項1ないし14のいずれ
    かに記載の半導体記憶装置。
  16. 【請求項16】 前記複数のアレイブロックそれぞれに
    対応して配置され、前記クロック信号に同期して与えら
    れるチップ活性化信号に応答して活性化されて前記内部
    アドレス信号をラッチする手段を含み、前記ラッチ手段
    は、前記内部アドレス信号が対応のアレイブロックを指
    定するときのみ与えられた内部アドレス信号をラッチす
    る、請求項15記載の半導体記憶装置。
  17. 【請求項17】 前記クロック信号に同期して、外部か
    ら与えられる制御信号を取込み内部制御信号を生成する
    制御信号入力バッファをさらに備える、請求項15また
    は16に記載の半導体記憶装置。
  18. 【請求項18】 前記アドレス信号により指定される選
    択アレイブロックの前記アレイ制御手段は、対応のアレ
    イブロックを、前記チップ活性化信号の活性化から所定
    の時間活性状態に維持する、請求項16記載の半導体記
    憶装置。
  19. 【請求項19】 前記アドレス信号と前記転送アドレス
    信号とをリンクして格納する格納手段、 外部からのアドレス信号と前記格納手段の格納するアド
    レス信号の一致/不一致を判別する手段、および前記判
    別手段の一致検出時に前記格納手段の対応の転送アドレ
    スを選択しかつ前記判別手段の不一致検出時に前記外部
    からのアドレス信号を選択して前記アドレス信号として
    与える手段をさらに備える、請求項1ないし18のいず
    れかに記載の半導体記憶装置。
  20. 【請求項20】 前記アドレス信号によりアドレス指定
    されたメモリセルのデータを外部へ読出す手段をさらに
    備える、請求項1ないし19のいずれかに記載の半導体
    記憶装置。
  21. 【請求項21】 行および列のマトリクス状に配列され
    る複数のメモリセル、 各前記行に対応して配置され、各々に対応の行のメモリ
    セルが接続される複数のワード線、 各前記列に対応して配置され、各々に対応の列のメモリ
    セルが接続される複数のビット線対、 各前記ビット線対に対応して配置され、センスアンプ活
    性化信号線上のセンスアンプ活性化信号の活性化時に活
    性化され、対応のビット線対上に読出されたメモリセル
    データを検知し増幅する複数のセンスアンプ、 センスアンプ駆動信号に応答して、前記センスアンプ活
    性化信号線を活性状態へ駆動するセンスアンプ駆動手
    段、 キャパシタ、 前記センスアンプ活性化信号の非活性化から活性化への
    移行時、および前記センスアンプ活性化信号の活性化か
    ら非活性化への移行時に所定期間前記センスアンプ活性
    化信号線と前記キャパシタとを結合する接続手段を備え
    る、半導体記憶装置。
  22. 【請求項22】 前記センスアンプ駆動信号は、前記キ
    ャパシタと前記センスアンプ活性化信号線と結合の後活
    性状態とされる、請求項21記載の半導体記憶装置。
  23. 【請求項23】 前記センスアンプ駆動信号は、前記セ
    ンスアンプ活性化信号線と前記キャパシタとの結合後所
    定期間経過後に非活性状態とされる、請求項21または
    22に記載の半導体記憶装置。
  24. 【請求項24】 前記アレイは、前記ワード線の各々を
    低抵抗導体と接続するためのワード線シャント領域を含
    み、前記キャパシタは前記ワード線シャント領域に配置
    される、請求項21ないし23のいずれかに記載の半導
    体記憶装置。
  25. 【請求項25】 各々が複数のメモリセルを有しかつ固
    有のアドレスが各々に割当てられる複数のメモリブロッ
    ク、 前記複数のメモリブロックの1つを指定するアドレス信
    号を受けて前記複数のメモリブロックの前記1つと異な
    る別のアドレスブロックを指定するアドレス信号に変換
    して内部アドレス信号として出力する変換手段、および
    前記変換手段からのアドレス信号に従って前記別のメモ
    リブロックをアクセスする手段を備える、半導体記憶装
    置。
  26. 【請求項26】 前記複数のメモリブロックの各々は互
    いに独立に選択状態および非選択状態へ駆動可能であ
    る、請求項25記載の半導体記憶装置。
  27. 【請求項27】 前記変換手段は、 前記与えられたアドレス信号に所定の演算処理を施して
    前記別のメモリブロックを指定する内部アドレス信号を
    生成して出力する手段を含む、請求項25または26記
    載の半導体記憶装置。
  28. 【請求項28】 外部からの動作モード指定信号と前記
    アドレス変換手段により生成されたアドレス信号に従っ
    て前記別のメモリブロックに対する内部動作モード指定
    信号を生成する手段をさらに含む、請求項25ないし2
    7のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  29. 【請求項29】 前記1つのメモリブロックを特定する
    アドレス信号を格納するためのアドレスマッピングメモ
    リと、 前記アドレスマッピングメモリに格納されたアドレス信
    号と前記与えられたアドレス信号とを比較する比較手段
    と、 前記比較手段の比較結果が一致を示すとき前記変換手段
    を活性化する手段とをさらに備える、請求項25ないし
    28のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  30. 【請求項30】 前記変換手段は、 前記アドレスマッピングメモリに格納されたアドレス信
    号に対応して変換アドレス信号を格納するアドレスレジ
    スタと、 前記比較手段の比較結果の一致指示に応答して、前記ア
    ドレスレジスタの、前記与えられたアドレス信号に対応
    する変換アドレス信号を読出す手段と、 前記与えられたアドレス信号と前記アドレスレジスタか
    ら読出された変換アドレス信号とを受け、前記比較手段
    の比較結果の一致指示に応答して前記読出手段により読
    出された変換アドレス信号を選択して前記内部アドレス
    信号として出力する選択手段とを備える、請求項29記
    載の半導体記憶装置。
  31. 【請求項31】 前記1つのメモリブロックは、正常に
    情報を記憶することのできない不良メモリブロックであ
    る、請求項25記載の半導体記憶装置。
  32. 【請求項32】 前記複数のメモリブロック各々に対応
    して設けられ、対応のメモリブロックの良/不良を示す
    フラグを格納する複数のレジスタをさらに含み、前記複
    数のレジスタは、入力ポートと出力ポートとの間に直列
    に接続されてクロック信号に応答して格納したフラグを
    順次転送するシフトレジスタを構成する、請求項25な
    いし31のいずれかに記載の半導体記憶装置。
  33. 【請求項33】 各々が複数のメモリセルを有する複数
    のメモリブロック、 前記複数のメモリブロックに共通に設けられ、選択メモ
    リブロックとデータの授受を行なう内部データバス、 装置外部に設けられる外部バス、および前記内部データ
    バスと前記外部データバスとの間に設けられ、動作モー
    ド指示に応答して前記内部データバスのバス線と前記外
    部データバスのバス線との接続対応を変更する変換手段
    とを備える、半導体記憶装置。
  34. 【請求項34】 前記変換手段は、前記内部データバス
    の有効データを転送するバス線の数を示すバス幅を変更
    する手段を含む、請求項33記載の半導体記憶装置。
  35. 【請求項35】 前記変換手段は、 前記内部データバスの所定数のバス線を前記外部データ
    バスの各々が前記所定数のバス線を有する複数のグルー
    プにそれぞれ接続する手段とを備える、請求項33記載
    の半導体記憶装置。
  36. 【請求項36】 前記変換手段は、 前記外部データバスの所定数のバス線を前記内部データ
    バスの各々が前記所定数のバス線を含む各グループに同
    時に結合する手段とを備える、請求項33記載の半導体
    記憶装置。
  37. 【請求項37】 前記変換手段は、 前記外部データバスの各々が所定数のバス線を有する複
    数のグループと前記内部データバスの各々が前記所定数
    のバス線を有する複数のグループとの接続を動作モード
    指示に応じて切換える手段とを備える、請求項33記載
    の半導体記憶装置。
  38. 【請求項38】 前記変換手段は、 変換態様を規定する情報を格納するプログラマブル格納
    手段と、 前記プログラマブル格納手段の格納情報に従って変換を
    行なう手段と含む、請求項25または33記載の半導体
    記憶装置。
  39. 【請求項39】 動作モードに応じて前記プログラマブ
    ル格納手段の情報を変更するプログラム手段をさらに備
    える、請求項38記載の半導体記憶装置。
  40. 【請求項40】 前記複数のメモリブロックの少なくと
    も2つのメモリブロックを互いに非同期的に活性状態お
    よび非活性状態へ駆動する手段をさらに備える、請求項
    25または33記載の半導体記憶装置。
  41. 【請求項41】 前記複数のメモリブロックの各々は、
    各々が行列状のメモリセルを有する複数のサブアレイを
    含むメモリモジュールであり、前記複数のサブアレイ各
    々は互いに独立に活性化および非活性化への駆動が可能
    である、請求項25ないし40のいずれかに記載の半導
    体記憶装置。
  42. 【請求項42】 前記サブアレイ各々に対応して設けら
    れ、各対応のサブアレイが情報を正常に記憶することが
    できるか否かを示す良/不良を示すフラグを格納するフ
    ラグレジスタをさらに含み、前記フラグレジスタは各メ
    モリモジュールにおいて互いに入力ポートと出力ポート
    との間に直列に結合され、かつ前記メモリモジュールの
    フラグレジスタが1つのシフトレジスタを構成するよう
    に各入力ポートおよび出力ポートが相互に接続され、 前記与えられたアドレスを変換する手段は、 前記フラグレジスタの内容を読出して変換すべきアドレ
    スを決定して、該決定されたアドレス信号を格納するマ
    ッピングメモリと、 前記与えられたアドレス信号と前記マッピングメモリに
    格納されたアドレス信号とを比較し、該比較結果が一致
    を示すときに前記アドレス変換を行なう手段とをさらに
    備える、請求項41記載の半導体記憶装置。
  43. 【請求項43】 前記与えられたアドレス信号を変換す
    る変換手段は、 連続して与えられる同一メモリブロック指定アドレス信
    号を異なるメモリブロックを指定するように変換する手
    段を備える、請求項25記載の半導体記憶装置。
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