JPH11203868A - シングル及びダブルデータ転送兼用の半導体メモリ装置 - Google Patents
シングル及びダブルデータ転送兼用の半導体メモリ装置Info
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Abstract
とができるシングル及びダブルデータ転送兼用の半導体
メモリ装置を提供する。 【解決手段】 シングルデータ転送モードでは一群のカ
ラムアドレスによりメモリセルをアクセスし、ダブルデ
ータ転送モードでは特定のカラムアドレスを除いた残余
のカラムアドレスによりアクセスし、第1のデータを第
1のグローバルデータラインGIOFに、第2のデータを第
2のグローバルデータラインGIOSに転送を行なう。ダブ
ルデータ転送モードでは、最終的に外部とデータ入出力
を行うデータラインDIOF、DIOSのデータを順次データに
変形して外部に伝送し、外部から順次入力されるデータ
を前記外部クロック信号の立ち上がり端部及び立ち下が
り端部それぞれに応答して、データラインDIOF、DIOSに
伝送する。
Description
係り、特に、シングルデータ転送(SINGLE DATARATE、
以下SDRと称する)モードとダブルデータ転送(DOUBLE
DATA RATE、以下DDRと称する)モードとを兼ね備え
る半導体メモリ装置に関するものである。
られた作業に対する指令を実行するための中央処理装置
(CPU)と、CPUが要求するデータ、プログラムなどを保
存するための主メモリとを有している。したがって、コ
ンピュータシステムの性能向上のためには、CPUの動作
速度を速めることと、CPUが待機時間なしに動作し、主
メモリへのアクセス時間を可能なかぎり短くすることが
求められる。この要求に応えて、システムクロックに制
御されて動作し、主メモリへのアクセス時間が非常に短
い同期式DRAM(SDRAM)が出現するようになった。
より生じるパルス信号に応答して動作が制御される。シ
ステムクロックの遷移によるパルス信号の発生方式は、
SDRモードとDDRモードとに類別される。SDRモードは、
システムクロックが"ハイ(HIGH)からロー(LOW)へ"
あるいは"ローからハイへ"の内いずれか一方向の遷移に
対してのみパルス信号を生じ、DRAM素子を動作せしめる
方式である。一方、DDRモードは、システムクロックが"
ハイからローへ"あるいは"ローからハイへ"の両方向の
遷移に対して共にパルス信号を生じ、DRAM素子を動作せ
しめる方式である。
るいは入力動作が行われるため、広範な動作可能な周波
数帯域(BAND WIDTH)特性を有する。したがって、DDR
モードは超高速SDRAMを実現する上で非常に有効であ
る。しかし、DDRモードをチップ上に実現するには、設
計面積が増加するなどの問題が伴う。すなわち、まずDD
RモードはSDRモードに比べ2倍のデータを入出力するの
で、データラインの数が2倍となる。従って、チップサ
イズの増加は必然的である。そして、DDRモードでは、S
DRモードに比べて入力及び出力時にデータとクロック間
のセットアップ時間(set-up time)やデータ保持時間
(hold time)が大幅に短縮するので、外部クロックを
遅延させる補助回路が必須である。これらもメモリチッ
プサイズを大きくする要因になる。そこで、通常の設計
方式においては、特に超高速システムに使用されるメモ
リ素子に関してはDDRモードを採用する反面、そうでな
いメモリ素子に関してはSDRモードを採用している。
DDRモード及びSDRモードを採択する半導体メモリ装置
を、オプション(OPTION)方式を用いず、別々の素子と
して製品の製造工程を進めるために、生産性の面では効
率が劣化し、生産コストが上がるといった問題があっ
た。
DRモードの両方に適用可能な半導体メモリ装置を提供す
ることにある。
するために、本発明は下記の如き特徴を有する。
ー及びカラムに配列される複数のメモリセルアレイを有
し、外部クロックに同期して動作する半導体メモリ装置
において、シングルデータ転送モードでは、一群のカラ
ムアドレスにより前記メモリセルとデータの入出力を行
い、ダブルデータ転送モードでは、特定のカラムアドレ
スを除いた残余の前記一群のカラムアドレスにより、第
1のデータを第1のグローバルデータラインを介して、
第2のデータを第2のグローバルデータラインを介し
て、前記メモリセルと入出力を行なうコア部と、外部と
データの入出力を行なう第1及び第2のデータライン
と、前記特定のカラムアドレスに応答して、前記コア部
の第1及び第2のグローバルデータラインと前記第1及
び第2のデータラインとの間のデータ伝送を制御する伝
送部と、ダブルデータ転送モードでは、前記第1及び第
2のデータラインのデータを順次データに変形して外部
に伝送し、外部から順次入力されるデータを前記外部ク
ロック信号の立ち上がり端部及び立ち下がり端部のそれ
ぞれに応答して、前記第1及び第2のデータラインに伝
送する入出力制御部とを備えることを特徴とする。
ーダは、所定のモード選択信号に基づき特定アドレスの
応答有無が決まる特定アドレス応答部と、前記特定アド
レス応答部の出力信号及び前記特定アドレスを除いた一
群のカラムアドレスに応答し、前記半導体メモリ装置の
ローまたはカラムを選択する選択信号を生じる選択信号
発生部とを備えることを特徴とする。
入力データを第1または第2のデータラインに出力する
出力伝送回路であって、特定アドレスの第1の論理状態
に応答し、前記入力データを前記第1のデータラインに
伝送するノーマル伝送部と、特定モードが選択される時
には、前記特定アドレスの第2の論理状態に応答し、入
力データを前記第2のデータラインに伝送する一方、前
記特定モードが選択されない時には、前記入力データを
伝送しない選択伝送部とを備えることを特徴とする。
の入力データを第1または第2のデータラインに出力す
る入力ドライバーであって、特定モードが選択され、且
つ、特定アドレスがイネーブルされるときに、前記入力
データを第1のデータラインに伝送する第1の入力部
と、前記特定モードが選択され、且つ、前記特定アドレ
スの反転信号がイネーブルされるときに、前記入力デー
タを第2のデータラインに伝送する第2の入力部とを備
えることを特徴とする。
共通の入力線を介して入力される1つの入力データまた
は順次入力される第1及び第2の入力データを外部クロ
ックに同期して、第1または第2のデータラインに出力
する入力マルチプレクサであって、第1の特定モードが
選択される時、前記外部クロックに同期された第1のク
ロック信号に同期して、前記入力データを前記第1のデ
ータラインに伝送する第1の伝送部と、第2の特定モー
ドが選択される時、前記外部クロックの立ち上がり端部
に同期された第1のクロック信号及び前記外部クロック
の立ち下がり端部に同期された第2のクロック信号に同
期して、前記第1及び第2の入力データを前記第1及び
第2のデータラインに伝送する第2の伝送部とを備える
ことを特徴とする。
第1及び第2の入力データラインを介して入力される第
1及び第2の入力データを外部クロックに同期して、共
通出力線に出力する出力マルチプレクサであって、第1
の特定モードまたは第2の特定モードで前記外部クロッ
クの立ち上がり端部に同期し、前記第1の入力データを
前記共通出力線に伝送するノーマル出力マルチプレクサ
部と、第2の特定モードで前記外部クロックの立ち下が
り端部に同期し、前記第2の入力データを前記共通出力
線に伝送する選択出力マルチプレクサ部とを備えること
を特徴とする。
を添付した図面に基づき詳細に説明する。しかし、本発
明の実施の形態は種々の相異なる形態に変形でき、本発
明の範囲が下記の実施の形態に限定されるものと解釈す
ることはできない。以下に説明する実施の形態は、当業
界において通常の知識を有した者に対して、本発明をさ
らに完全に説明するために提供されるものに過ぎない。
半導体メモリ装置のデータパスを概略的に示す図面であ
って、特定の場合のデータパスを表す。図1では、説明
の簡便性のために、一本のカラム選択ラインが選択さ
れ、一本のカラム選択ラインには一本のビットライン対
が対応する構造を例に取って説明する。
iが"ロー"状態の時には、第1のメモリセルアレイ117の
カラム選択ラインであるCSLFが"アクティブ"される一
方、特定カラムアドレスCAiが"ハイ"状態の時には、第
2のメモリセルアレイ119のカラム選択ラインであるCSL
Sが"アクティブ"される場合である。すなわち、SDRモー
ド動作においては、外部カラムアドレスによりCSLFもし
くはCSLSが選択され、DDRモードでは、外部カラムアド
レスによりCSLF及びCSLSが選択される。ここで、SDRモ
ードあるいはDDRモードかを選択する信号はモード選択
信号PSDRである。つまり、前記PSDRが"ハイ"の時にはSD
Rモードが選択され、前記PSDRが"ロー"の時にはDDRモー
ドが選択される。
メモリ装置は、コア部101、第1及び第2のデータライ
ンDIOF、DIOS、伝送部103、及び入出力制御部105を備え
る。説明への便宜上、前記特定カラムアドレスCAiが"ロ
ー"の場合を一例に、前記コア部101及び前記伝送部103
の動作を説明すれば、以下の通りである。
選択信号CSLFが活性化するによって、ローカルデータラ
インLIOF及びグローバルデータラインGIOFから形成され
るデータパスを介しデータの入出力が行われる。前記コ
ア部101は、DDRモードでは前記カラム選択信号CSLF及び
カラム選択信号CSLSが選択される。前記カラム選択信号
CSLFが選択されデータの入出力が行われるのはSDRモー
ドと同様である。そして、前記カラム選択信号CSLSが活
性化するによって、ローカルデータラインLIOS及びグロ
ーバルデータラインGIOSから形成されるデータパスを介
しデータの入出力が行われる。したがって、DDRモード
では2つのデータが入出力される。
に応答して、前記コア部101と前記第1及び第2のデー
タラインDIOF、DIOSとの間のデータ伝送を制御する。前
記伝送部103は、SDRモードの出力モードでは、前記GIOF
のデータを第1出力伝送回路107を介して第1のデータ
ラインDIOFに伝送する。そして、前記伝送部103は、SDR
モードの入力モードでは、前記第1のデータラインDIOF
のデータを第1入力ドライバー111を介して前記コア部1
01のメモリセルに保存する。
では、前記GIOFのデータを第1出力伝送回路107を介し
て第1のデータラインDIOFに伝送するが、これはSDRモ
ードの出力モードと同様である。また、前記伝送部103
は、DDRモードの出力モードでは、GIOSのデータを第2
出力伝送回路109を介して第2のデータラインDIOSに伝
送される。前記伝送部103は、DDRモードの入力モードで
は、前記第1のデータラインDIOFのデータを第1入力ド
ライバー111を介してGIOFに伝送し、最終的に前記コア
部101のメモリセルへ保存される。そして、前記伝送部1
03は、DDRモードの入力モードでは、前記第2のデータ
ラインDIOSのデータを第2入力ドライバー113を介してG
IOSに伝送し、最終的に前記コア部101のメモリセルへ保
存される。
モードでは、前記第1及び第2のデータラインDIOF、DI
OSのデータを順次データに変形し、外部へ伝送する。ま
た、前記入出力制御部105は、DDRモードの入力モードで
は、外部から順次入力されるデータを前記第1及び第2
のデータラインDIOF、DIOSに伝送する。
の場合の前記コア部101及び前記伝送部103の動作は、以
下の前記コア部101及び前記伝送部103の詳細な構成及び
動作の説明から明らかなので、ここでは重複を省く。
る。
ューズ203とを備える。前記MOSトランジスタ201は、ソ
ースが接地電圧VSSに電気的に連結されるNMOSトランジ
スタである。そして、前記MOSトランジスタ201のゲート
には電源電圧VCCが印加され、常に"ターンオン"にな
る。さらに、前記ヒューズ203は、第1の端子は前記電
源電圧VCCに電気的に連結され、第2の端子は前記MOSト
ランジスタ201のドレインと電気的に連結され、最終的
に前記モード選択信号PSDRを出力する。なお、前記ヒュ
ーズ203は、外部から切断可能である。したがって、前
記ヒューズを切断しない場合には、前記PSDRが"ハイ"状
態になり、SDRモードが選択される。一方、前記ヒュー
ズを切断する場合には、前記PSDRが"ロー"の状態にな
り、DDRモードが選択される。本実施の形態ではNMOSト
ランジスタ及びヒューズでモード選択信号部を構成して
いるが、PMOSトランジスタ及びヒューズでも構成可能で
あることは当業者にとって明らかであり、図2の回路に
限定されない。
ーダブロック115を有する。前記カラムデコーダブロッ
ク115は、SDRモードでは前記特定カラムアドレスCAiを
含む一群のカラムアドレスに応答し、前記半導体メモリ
装置のカラムを選択する。そして、前記カラムデコーダ
ブロック115は、DDRモードでは前記特定アドレスCAiを
除いた前記一群のカラムアドレスに応答して、前記半導
体メモリ装置のカラムを選択する。
1のメモリセルアレイ117に対応するカラムデコーダ300
を示す図面である。
0は、特定アドレス応答部301及びカラム選択部303を備
える。前記特定アドレス応答部301は、SDRモード、すな
わち、PSDRが"ハイ"の時には、前記特定カラムアドレス
CAiの第1の論理状態に応答する。図3の実施の形態は
前記CAiが"ロー"のとき(すなわち、/CAiが"ハイ"の
時)、出力端N302の信号が"ハイ"に活性化される。そし
て、前記特定アドレス応答部301は、DDRモード、すなわ
ち、PSDRが"ロー"の時には前記/CAiに応答しない。つ
まり、前記/CAiの論理状態と無関係に出力端N302の信
号は"ハイ"になる。
ス応答部301の出力N302信号及び前記特定カラムアドレ
スCAiを除いた残余の一群のカラムアドレスCAj、CAk、C
Alに応答して、前記半導体メモリ装置のカラムを選択す
るカラム選択信号CSLFを生じる。図3の実施の形態につ
き説明すれば、以下の通りである。前記特定アドレス応
答部301の出力N302信号が"ハイ"の時、前記CAj、CAk、C
Alが"ハイ"の状態を有する場合に、前記カラム選択信号
CSLFが"ハイ"になり、1つのカラムを選択する。
5の第2のメモリセルアレイ119のカラムデコーダ400の
例を示す図面である。
ムデコーダ300とほぼ同一の構造になっている。但し、
特定アドレス応答部401は、SDRモードで前記CAiが"ハ
イ"の時に、その出力が"ハイ"になる。また前記カラム
デコーダ400の出力信号CSLSは、前記第2のメモリセル
アレイ119のカラムを選択する。
力伝送回路107、109と第1及び第1入力ドライバー11
1、113とを備える。前記第1出力伝送回路107は、SDRモ
ードでは、前記CAiの第1の論理状態に応答して、前記G
IOFのデータを前記第1のデータラインDIOFに伝送す
る。本実施の形態において前記CAiの第1の論理状態は"
ロー"状態を表す。そして、前記第1出力伝送回路107
は、DDRモードでは、前記コア部101のGIOFのデータを前
記CAiの第1の論理状態に応答して前記DIOFへ、第2の
論理状態に応答して前記DIOSへ伝送する。本実施の形態
において前記CAiの第2の論理状態は"ハイ"の状態を表
す。
モードでは、前記CAiの第2の論理状態に応答して前記
コア部101のGIOSのデータを前記DIOFに伝送する。ま
た、前記第2出力伝送回路109は、DDRモードでは、前記
コア部101のGIOSのデータを前記CAiの第2の論理状態に
応答して前記DIOFに、第1の論理状態に応答して前記DI
OSに伝送する。
DRモードもしくはDDRモードでは、前記DIOFのデータを
前記CAiの第1の論理状態に応答して前記GIOFに、第2
の論理状態に応答して前記GIOSに伝送する。前記第2入
力ドライバー113は、DDRモードでは前記CAiの第2の論
理状態に応答して前記DIOSのデータを前記GIOFに、前記
CAiの第1の論理状態に応答して前記DIOSのデータを前
記GIOSに伝送する。そして、前記第2入力ドライバー111
は、SDRモードではデータを伝送しない。
ある。図5を参照して前記第1出力伝送回路107を具体
的に説明すれば、以下の通りである。
送部501及び選択伝送部503を備える。前記ノーマル伝送
部501は、前記CAiの"ロー"状態に応答して前記GIOFのデ
ータを前記DIOFに伝送する。すなわち、前記CAiの反転
信号の/CAiが"ハイ"になると、前記/CAiの遅延信号/
CADiが"ハイ"になる。このとき、前記GIOFが"ハイ"レベ
ルであれば、PMOSトランジスタ509が"ターンオン"にな
り、前記DIOFは"ハイ"になる。そして、前記GIOFが"ロ
ー"レベルであれば、NMOSトランジスタ511が"ターンオ
ン"になり、前記DIOFは"ロー"になる。
は前記CAiの"ハイ"状態に応答して、前記GIOFのデータ
を前記DIOSに伝送する。すなわち、前記CAiが"ハイ"に
なると、前記CAiの遅延信号CADiが"ハイ"になる。この
とき、前記GIOFが"ハイ"レベルであれば、PMOSトランジ
スタ513が"ターンオン"になり、前記DIOSは"ハイ"にな
る。なお、前記GIOFが"ロー"レベルであれば、NMOSトラ
ンジスタ515が"ターンオン"になり、前記DIOSは"ロー"
になる。そして前記GIOFが"ロー"レベルであれば、前記
NMOSトランジスタ515はSDRモードで"ターンオフ"にな
る。
且つ前記CAiが"ロー"のとき、前記GIOFのデータは第1
のデータラインDIOFに伝送される。そして、前記PSDR
が"ロー"レベルで、且つ前記CAiが"ロー"のとき、前記G
IOFのデータは第1のデータラインDIOFに伝送される。
前記PSDRが"ロー"レベルで、且つ前記CAiが"ハイ"のと
き、前記GIOFのデータは第2のデータラインDIOSに伝送
される。
び選択データ伝送部507を備える。前記モード選択部505
は、PSDR及びCAiの遅延信号であるCADiを入力信号とす
る。SDRモード、すなわち、前記PSDRが"ロー"のとき、
前記CAiが"ハイ"になると、前記モード選択部505の出力
N506信号が"ハイ"に活性化される。そして、前記選択デ
ータ伝送部507は、前記モード選択部505の出力N506信号
が"ハイ"に活性化されると、前記GIOFのデータを前記第
2のデータラインDIOSに伝送する。
を示す図面である。これを参照して前記第2出力伝送回
路109を具体的に説明すれば、以下の通りである。
送部601及び選択伝送部603を備える。前記ノーマル伝送
部601は、前記CAiの"ハイ"に応答して前記GIOSのデータ
を前記DIOFに伝送する。すなわち、前記CAiが"ハイ"に
なると、前記CAiの遅延信号CADiが"ハイ"になる。この
とき、前記GIOSが"ハイ"レベルであれば、PMOSトランジ
スタ609が"ターンオン"になり、前記DIOFは"ハイ"にな
る。そして、前記GIOSが"ロー"レベルであれば、NMOSト
ランジスタ611が"ターンオン"になり、前記DIOFは"ロ
ー"になる。
は前記CAiの"ロー"状態に応答して、前記GIOSのデータ
を前記DIOSに伝送する。すなわち、前記/CAiが"ハイ"
になると、前記CADiが"ハイ"になる。このとき、前記GI
OSが"ハイ"レベルであれば、PMOSトランジスタ613が"タ
ーンオン"になり、前記DIOSは"ハイ"になる。なお、前
記GIOSが"ロー"レベルであれば、NMOSトランジスタ615
が"ターンオン"になり、前記DIOSは"ロー"になる。そし
て、前記選択伝送部603は、SDRモードではデータを伝送
しない。
且つ前記CAiが"ハイ"のとき、前記GIOSのデータは第1
のデータラインDIOFに伝送される。また、前記PSDRが"
ロー"レベルで、且つ前記CAiが"ハイ"のとき、前記GIOS
のデータは第1のデータラインDIOFに伝送される。前記
PSDRが"ロー"レベルで、且つ前記CAiが"ロー"のとき、
前記GIOSのデータは第2のデータラインDIOSに伝送され
る。
び選択データ伝送部607を備える。前記モード選択部605
は、PSDR及び/CAiの遅延信号である/CADiを入力信号
とする。SDRモード、すなわち、前記PSDRが"ロー"のと
き、前記/CAiが"ハイ"になると、前記モード選択部605
の出力N606信号が"ハイ"に活性化される。そして、前記
選択データ伝送部607は、前記モード選択部605の出力N6
06信号が"ハイ"に活性化されると、前記GIOSのデータを
前記第2のデータラインDIOSに伝送する。
である。
ー111は、第1の入力部701及び第2の入力部703を備え
る。前記第1の入力部701は、前記CAiの第1の論理状態
に応答して、前記DIOFのデータを前記GIOFに伝送する。
すなわち、前記/CAiが"ハイ"で、且つ前記DIOFが"ハ
イ"レベルであれば、PMOSトランジスタ705が"ターンオ
ン"になり、前記GIOFは"ハイ"になる。そして、前記/C
Aiが"ハイ"で、且つ前記DIOFが"ロー"レベルであれば、
NMOSトランジスタ707が"ターンオン"になり、前記GIOF
は"ロー"になる。前記第2の入力部703は、前記CAiの第
2の論理状態に応答して、前記DIOFのデータを前記GIOS
に伝送する。すなわち、前記CAiが"ハイ"で、且つ前記D
IOFが"ハイ"レベルであれば、PMOSトランジスタ709が"
ターンオン"になり、前記GIOSは"ハイ"になる。そし
て、前記CAiが"ハイ"で、且つ前記DIOFが"ロー"レベル
であれば、NMOSトランジスタ711が"ターンオン"にな
り、前記GIOSは"ロー"になる。
例を示す図面である。
ー113は、第1の入力部801及び第2の入力部803を備え
る。前記第1の入力部801は、DDRモードで前記CAiの第
2の論理状態に応答し、前記DIOSのデータを前記GIOFに
伝送する一方、SDRモードでは前記DIOSのデータを伝送
しない。前記第1の入力部801は、第1の制御部805及び
第1のデータ伝送部807を有する。前記第1の制御部805
は、DDRモードでCAiが"ハイ"のとき、その出力N806信号
が"ハイ"になる。そして、第1のデータ伝送部807は、
前記第1の制御部805の出力N806信号が"ハイ"にイネー
ブルされるとき、前記DIOSのデータを前記GIOFに伝送す
る。すなわち、前記PSDRが"ロー"であり、前記CAiが"ハ
イ"で、前記DIOSが"ハイ"レベルであれば、PMOSトラン
ジスタ809が"ターンオン"になり、前記GIOFは"ハイ"に
なる。そして、前記PSDRが"ロー"であり、前記CAiが"ハ
イ"で、前記DIOSが"ロー"レベルであれば、NMOSトラン
ジスタ811が"ターンオン"になり、前記GIOFは"ロー"に
なる。前記第2の入力部803は、DDRモードで前記CAiの
第1の論理状態に応答し、前記DIOSのデータを前記GIOS
に伝送する一方、SDRモードでは前記DIOSのデータを伝
送しない。前記第2の入力部803は、第2の制御部813及
び第2のデータ伝送部815を有する。前記第2の制御部8
13は、DDRモードで/CAiが"ハイ"のとき、その出力N814
信号が"ハイ"になる。そして、第2のデータ伝送部815
は、前記第2の制御部813の出力N814信号が"ハイ"にイ
ネーブルされるとき、前記DIOSのデータを前記GIOSに伝
送する。すなわち、前記PSDRが"ロー"であり、前記/CA
iが"ハイ"で、前記DIOSが"ハイ"レベルであれば、PMOS
トランジスタ817が"ターンオン"になり、前記GIOSは"ハ
イ"となる。そして、前記PSDRが"ロー"であり、前記/C
Aiが"ハイ"で、前記DIOSが"ロー"レベルであれば、NMOS
トランジスタ819が"ターンオン"になり、前記GIOSは"ロ
ー"となる。さらに、前記PSDRが"ハイ"の場合には、前
記PMOSトランジスタ809、817及び前記NMOSトランジスタ
811、819がいずれも"ターンオフ"になり、前記DIOSのデ
ータは前記GIOF及びGIOSに伝送されない。
入力マルチプレクサ123を備える。前記出力マルチプレ
クサ121は、SDRモードでは、前記DIOFのデータを前記外
部クロックCLKに同期して最終的に外部へ出力する。そ
して、前記出力マルチプレクサ121は、DDRモードでは、
前記DIOF及びDIOSのデータを前記外部クロックCLKの立
ち上がり端部及び立ち下がり端部に応答して順次出力す
る。前記入力マルチプレクサ123は、SDRモードでは、外
部から入力されるデータを前記外部クロックCLKに同期
して前記DIOFに伝送する一方、DDRモードでは、外部か
ら入力される第1及び第2の入力データを前記外部クロ
ックCLKの立ち上り端部及び立ち下り端部に応答して、
前記DIOF及びDIOSへそれぞれ伝送する。
例を示す図面である。
サ121は、ノーマル出力マルチプレクサ部901及び選択出
力マルチプレクサ部903を備える。そして、前記ノーマ
ル出力マルチプレクサ部901は、制御信号発生部907及び
伝送ゲート909を備える。前記制御信号発生部907は、SD
Rモードで、つまり、PSDRが"ハイ"のときはCLKDQに同期
し、その出力N908信号が"ロー"になる。前記CLKDQは、S
DRモードで外部クロックCLKに同期して発生する信号で
ある。そして、前記制御信号発生部907は、DDRモード
で、つまり、PSDRが"ロー"のときはCLKDQFに同期し、そ
の出力N908信号が"ロー"になる。前記CLKDQFは、DDRモ
ードで外部クロックCLKの立ち上がり端部に同期して発
生する信号である。また、前記伝送ゲート909は、前記
制御信号発生部907の出力N908信号が"ロー"になると
き、前記DIOFのデータを伝送する。結局前記DIOFのデー
タは、SDRモードで外部クロックCLKに同期するか、ある
いはDDRモードで外部クロックCLKの立ち上がり端部に同
期して、前記DIOFのデータを最終的に外部のデータライ
ンDOIへ伝送する。
3は、制御信号発生部911及び伝送ゲート913を備える。
前記制御信号発生部911は、DDRモードで、つまり、PSDR
が"ロー"のときはCLKDQSに同期し、その出力N912信号
が"ロー"になる。前記CLKDQSは、DDRモードで外部クロ
ックCLKの立ち下がり端部に同期して発生する信号であ
る。そして、前記伝送ゲート913は、前記制御信号発生
部911の出力N912信号が"ロー"になるとき、前記DIOSの
データを伝送する。結局、前記DIOSのデータは、DDRモ
ードで外部クロックCLKの立ち下がり端部に同期し、前
記DIOSのデータを最終的に外部のデータラインDOIへ伝
送する。また、前記ノーマル出力マルチプレクサ部901
及び前記選択出力マルチプレクサ部903の共通出力端N91
0のレベルはバッファ905を介して前記DOIに出力され
る。
の例を示す図面である。
クサ121は、第1の伝送部1001及び第2の伝送部1003を
備える。そして、前記第1の伝送部1001は、前記PSDR
が"ハイ"で、且つPCLKが"ハイ"に活性化されるとき、外
部入力データラインDIのデータを前記DIOFに伝送する。
前記PCLKは、SDRモードで外部クロックCLKに同期して発
生する信号である。
05及び出力伝送部1007を備える。前記伝送ラッチ部1005
は、前記PSDRが"ロー"で、且つCLKDIFが"ハイ"に活性化
されるとき、外部入力データラインDIのデータをラッチ
して出力する。前記CLKDIFは、DDRモードで外部クロッ
クCLKの立ち上がり端部に同期して発生する信号であ
る。前記出力伝送部1007は、前記PSDRが"ロー"で、且つ
CLKDISが"ハイ"に活性化されるとき、前記伝送ラッチ部
1005の出力N1006信号を前記DIOFに出力する。そして、
この時に入力される前記DIのデータは前記DIOSに出力さ
れる。ここで、前記CLKDISは、DDRモードで外部クロッ
クCLKの立ち下がり端部に同期して発生する信号であ
る。従って、DDRモードではDIを介して先に入力される
第1の入力データは前記DIOFに伝送され、相次いで入力
される第2の入力データは前記DIOSに入力される。ま
た、SDRモードでは入力データが前記DIOFにのみ入力さ
れる。
ミング図 図11は、DDRモードの出力動作における主要端子及び
データのタイミング図である。
CLKDQSは、外部クロックCLKに同期して発生する。そし
て、特定カラムアドレスCAiの論理状態によらずに、2
本のカラム選択ラインCSLF及びCSLSが活性化する。前記
CSLF及び前記CSLSにより選択されたデータはGIOF及びGI
OSを介してDIOFとDIOSとに伝送される。さらに、前記DI
OFのデータは前記CLKDQFに応答してDOIに出力され、前
記DIOSのデータは前記CLKDQSに応答してDOIに出力され
る。
主要端子及びデータのタイミング図である。
CLKDISは外部クロックCLKに同期して発生する。そし
て、特定カラムアドレスCAiの論理状態によらずに、2
本のカラム選択ラインCSLF及びCSLSが活性化する。ま
た、順次入力されるDIのデータは、前記CLKDIFに応答し
てDIOFへ、前記CLKDISに応答してDIOSへ伝送される。ま
た、前記DIOFのデータは、前記CSLFにより選択されたカ
ラムのメモリセルに入力される。なお、前記DIOSのデー
タは、前記CSLSにより選択されたカラムのメモリセルに
入力される。
主要端子及びデータのタイミング図である。
ロックCLKに同期して発生する。そして、1クロック周
期中に1本のカラム選択ラインCSLFが活性化する。前記C
SLFにより選択されたデータはGIOFを介してDIOFに伝送
される。また前記DIOFのデータは、前記CLKDQに応答し
てDOIに出力される。
主要端子及びデータのタイミング図である。
ロックCLKに同期して発生する。そして、1クロック周期
中に1本のカラム選択ラインCSLFが活性化する。また入
力されるDIのデータは、前記PCLKに応答してDIOFに伝送
される。そして前記DIOFのデータは、前記CSLFにより選
択されたカラムのメモリセルに入力される。
形態が開示されている。ここで特定の用語が使われてい
るが、これは単なる本発明を説明するための目的から使
われたものであって、意味の限定や特許請求の範囲に記
載された本発明の範囲を制限しようとすることはない。
したがって、本技術分野における通常の知識を有した者
なら、この開示より種々の変形及び均等な他実施の形態
が可能であることが理解できる。よって、本発明の真の
技術的保護範囲は添付された特許請求の範囲の技術的思
想により決まるべきである。
びダブルデータ転送兼用の半導体メモリ装置によると、
SDRモード及びDDRモード共に適用可能であり、生産性が
上がると共に、生産コストのダウンを図ることができ
る。
半導体メモリ装置のデータパスを概略的に示す図面であ
る。
る。
モリセルアレイ117に対応するカラムデコーダ300の例を
示す図面である。
モリセルアレイ119に対応するカラムデコーダ400の例を
示す図面である。
ある。
ある。
である。
である。
である。
面である。
データのタイミング図である。
データのタイミング図である。
データのタイミング図である。
データのタイミング図である。
Claims (25)
- 【請求項1】 ロー及びカラムに配列される複数のメモ
リセルアレイを有し、外部クロックに同期して動作する
半導体メモリ装置において、 シングルデータ転送モードでは、一群のカラムアドレス
により前記メモリセルとデータの入出力を行い、ダブル
データ転送モードでは、特定のカラムアドレスを除いた
残余の前記一群のカラムアドレスにより、第1のデータ
を第1のグローバルデータラインを介して、第2のデー
タを第2のグローバルデータラインを介して、前記メモ
リセルと入出力を行なうコア部と、 外部とデータの入出力を行なう第1及び第2のデータラ
インと、 前記特定のカラムアドレスに応答して、前記コア部の第
1及び第2のグローバルデータラインと前記第1及び第
2のデータラインとの間のデータ伝送を制御する伝送部
と、 ダブルデータ転送モードでは、前記第1及び第2のデー
タラインのデータを順次データに変形して外部に伝送
し、外部から順次入力されるデータを前記外部クロック
信号の立ち上がり端部及び立ち下がり端部のそれぞれに
応答して、前記第1及び第2のデータラインに伝送する
入出力制御部とを備えることを特徴とする半導体メモリ
装置。 - 【請求項2】 前記コア部は、シングルデータ転送モー
ドでは、前記特定のカラムアドレスを含む一群のカラム
アドレスに応答し、前記半導体メモリ装置のカラムを選
択する一方、ダブルデータ転送モードでは、前記特定の
アドレスを除いた前記一群のカラムアドレスに応答し、
前記半導体メモリ装置のカラムを選択するカラムデコー
ダを備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体メ
モリ装置。 - 【請求項3】 前記カラムデコーダは、 シングルデータ転送モードでは、前記特定のカラムアド
レスに応答する一方、ダブルデータ転送モードでは、前
記特定のカラムアドレスに応答しない特定アドレス応答
部と、 前記特定アドレス応答部の出力信号及び前記特定のカラ
ムアドレスを除いた残余一群のカラムアドレスに応答
し、前記半導体メモリ装置のカラムを選択するカラム選
択信号を生じるカラム選択部とを備えることを特徴とす
る請求項2に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項4】 前記伝送部は、 シングルデータ転送モードでは、所定の特定カラムアド
レスの第1の論理状態に応答し、前記コア部の第1のデ
ータを前記第1のデータラインに伝送する一方、ダブル
データ転送モードでは、前記コア部の第1のデータを前
記特定カラムアドレスの第1の論理状態に応答して前記
第1のデータラインに、第2の論理状態に応答して前記
第2のデータラインに伝送する第1出力伝送回路と、 シングルデータ転送モードでは、前記特定カラムアドレ
スの第2の論理状態に応答し、前記コア部の第2のデー
タを前記第1のデータラインに伝送する一方、ダブルデ
ータ転送モードでは、前記コア部の第2のデータを前記
特定カラムアドレスの第1の論理状態に応答して前記第
2のデータラインに、第2の論理状態に応答して前記第
1のデータラインに伝送する第2出力伝送回路と、 シングルデータ転送モードまたはダブルデータ転送モー
ドでは、前記第1のデータラインのデータを、前記特定
カラムアドレスの第1の論理状態に応答して前記第1の
グローバルデータラインに、第2の論理状態に応答して
前記第2のグローバルデータラインに伝送する第1入力
ドライバーと、 ダブルデータ転送モードでは、前記特定カラムアドレス
の第2の論理状態に応答して、前記第2のデータライン
のデータを前記第1のグローバルデータラインに、前記
特定カラムアドレスの第1の論理状態に応答して、前記
第2のデータラインのデータを前記第2のグローバルデ
ータラインに伝送する一方、シングルデータ転送モード
ではデータを伝送しない第2入力ドライバーとを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項5】 前記第1出力伝送回路は、 前記特定カラムアドレスの第1の論理状態に応答し、前
記コア部の第1のデータを前記第1のデータラインに伝
送するノーマル伝送部と、 ダブルデータ転送モードでは、前記特定カラムアドレス
の第2の論理状態に応答し、前記コア部の第1のデータ
を前記第2のデータラインに伝送する一方、シングルデ
ータ転送モードでは前記第1のデータを伝送しない選択
伝送部とを備えることを特徴とする請求項4に記載の半
導体メモリ装置。 - 【請求項6】 前記第2出力伝送回路は、 前記特定カラムアドレスの第2の論理状態に応答し、前
記コア部の第2のデータを前記第1のデータラインに伝
送するノーマル伝送部と、 ダブルデータ転送モードでは前記特定カラムアドレスの
第1の論理状態に応答し、前記コア部の第2のデータを
前記第2のデータラインに伝送する一方、シングルデー
タ転送モードでは前記第2のデータを伝送しない選択伝
送部とを備えることを特徴とする請求項4に記載の半導
体メモリ装置。 - 【請求項7】 前記第1入力ドライバーは、 前記特定カラムアドレスの第1の論理状態に応答し、前
記第1のデータラインのデータを前記第1のグローバル
データラインに伝送する第1の入力部と、 前記特定カラムアドレスの第2の論理状態に応答し、前
記第1のデータラインのデータを前記第2のグローバル
データラインに伝送する第2の入力部とを備えることを
特徴とする請求項4に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項8】 前記第2入力ドライバーは、 ダブルデータ転送モードで前記特定カラムアドレスの第
2の論理状態に応答し、前記第2のデータラインのデー
タを前記第1のグローバルデータラインに伝送する一
方、シングルデータ転送モードでは前記第2のデータラ
インのデータを伝送しない第1の入力部と、 ダブルデータ転送モードで前記特定カラムアドレスの第
1の論理状態に応答し、前記第2のデータラインのデー
タを前記第2のグローバルデータラインに伝送する一
方、シングルデータ転送モードでは前記第2のデータラ
インのデータを伝送しない第2の入力部とを備えること
を特徴とする請求項4に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項9】 前記入出力制御部は、 シングルデータ転送モードでは、前記第1のデータライ
ンのデータを前記外部クロックに同期して最終的に外部
へ出力する一方、ダブルデータ転送モードでは、前記第
1のデータライン及び第2のデータラインのデータを前
記外部クロックの立ち上がり端部及び立ち下がり端部に
応答して順次出力する出力マルチプレクサと、 シングルデータ転送モードでは、外部から入力されるデ
ータを前記外部クロックに同期して最終的に前記第1の
データラインに伝送する一方、ダブルデータ転送モード
では、外部から入力される第1及び第2の入力データを
前記外部クロックの立ち上がり端部及び立ち下がり端部
に応答して前記第1のデータライン及び第2のデータラ
インにそれぞれ伝送する入力マルチプレクサとを備える
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項10】 前記出力マルチプレクサは、 シングルデータ転送モード及びダブルデータ転送モード
で、前記外部クロックの立ち上がり端部に応答し、前記
第1のデータラインのデータを最終的に外部へ出力する
ノーマル出力マルチプレクサ部と、 ダブルデータ転送モードで、前記外部クロックの立ち下
がり端部に応答し、前記第2のデータラインのデータを
最終的に外部へ出力する選択出力マルチプレクサ部とを
備えることを特徴とする請求項9に記載の半導体メモリ
装置。 - 【請求項11】 前記入力マルチプレクサは、 シングルデータ転送モードで前記外部クロックに同期
し、外部から入力されるデータを最終的に前記第1のデ
ータラインに伝送する第1の伝送部と、 ダブルデータ転送モードで前記外部クロックの立ち上が
り端部及び立ち下がり端部に応答し、前記第1の入力デ
ータ及び第2の入力データを前記第1のデータライン及
び第2のデータラインにそれぞれ伝送する第2の伝送部
とを備えることを特徴とする請求項9に記載の半導体メ
モリ装置。 - 【請求項12】 シングルデータ転送モードまたはダブ
ルデータ転送モードのうちいずれか一方を選択するモー
ド選択信号を生じるモード選択信号部をさらに備えるこ
とを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリ装置。 - 【請求項13】 前記モード選択信号部は、 ソースが、電源電圧または接地電圧のうちいずれか一方
に電気的に連結されるMOSトランジスタと、 第1の端子は前記電源電圧または接地電圧のうちいずれ
か他方に電気的に連結され、第2の端子は前記MOSトラ
ンジスタのドレインと電気的に連結され、最終的に前記
モード選択信号を出力し、外部で切断可能なヒューズと
を備えることを特徴とする請求項12に記載の半導体メ
モリ装置。 - 【請求項14】 半導体メモリ装置のデコーダであっ
て、 所定のモード選択信号に基づき特定アドレスの応答有無
が決まる特定アドレス応答部と、 前記特定アドレス応答部の出力信号及び前記特定アドレ
スを除いた一群のカラムアドレスに応答し、前記半導体
メモリ装置のローまたはカラムを選択する選択信号を生
じる選択信号発生部とを備えることを特徴とするデコー
ダ。 - 【請求項15】 1つの入力データを第1または第2の
データラインに出力する出力伝送回路であって、 特定アドレスの第1の論理状態に応答し、前記入力デー
タを前記第1のデータラインに伝送するノーマル伝送部
と、 特定モードが選択される時には、前記特定アドレスの第
2の論理状態に応答し、入力データを前記第2のデータ
ラインに伝送する一方、前記特定モードが選択されない
時には、前記入力データを伝送しない選択伝送部とを備
えることを特徴とする出力伝送回路。 - 【請求項16】 前記選択伝送部は、 前記特定モードで前記特定アドレスの第2の論理状態に
応答し、その出力が活性化するモード選択部と、 前記モード選択部の出力が活性化するとき、前記入力デ
ータを前記第2のデータラインに伝送する選択データ伝
送部とを備えることを特徴とする請求項15に記載の出
力伝送回路。 - 【請求項17】 1つの入力データを第1または第2の
データラインに出力する入力ドライバーであって、 特定モードが選択され、且つ、特定アドレスがイネーブ
ルされるときに、前記入力データを第1のデータライン
に伝送する第1の入力部と、 前記特定モードが選択され、且つ、前記特定アドレスの
反転信号がイネーブルされるときに、前記入力データを
第2のデータラインに伝送する第2の入力部とを備える
ことを特徴とする入力ドライバー。 - 【請求項18】 前記第1の入力部は、 前記特定モードが選択され、且つ、前記特定アドレスが
イネーブルされるときに、その出力信号がイネーブルさ
れる第1の制御部と、 前記第1の制御部の出力信号がイネーブルされる時に、
前記入力データを第1のデータラインに伝送する第1の
データ伝送部とを備えることを特徴とする請求項17に
記載の入力ドライバー。 - 【請求項19】 前記第2の入力部は、 前記特定モードが選択され、且つ、前記特定アドレスの
反転信号がイネーブルされる時に、その出力信号がイネ
ーブルされる第2の制御部と、 前記第2の制御部の出力信号がイネーブルされる時、前
記入力データを第2のデータラインに伝送する第2のデ
ータ伝送部とを備えることを特徴とする請求項17に記
載の入力ドライバー。 - 【請求項20】 共通の入力線を介して入力される1つ
の入力データまたは順次入力される第1及び第2の入力
データを外部クロックに同期して、第1または第2のデ
ータラインに出力する入力マルチプレクサであって、 第1の特定モードが選択される時、前記外部クロックに
同期された第1のクロック信号に同期して、前記入力デ
ータを前記第1のデータラインに伝送する第1の伝送部
と、 第2の特定モードが選択される時、前記外部クロックの
立ち上がり端部に同期された第1のクロック信号及び前
記外部クロックの立ち下がり端部に同期された第2のク
ロック信号に同期して、前記第1及び第2の入力データ
を前記第1及び第2のデータラインに伝送する第2の伝
送部とを備えることを特徴とする入力マルチプレクサ。 - 【請求項21】 前記第2の伝送部は、 第2の特定モードで前記外部クロックの立ち上がり端部
に同期された第1のクロック信号に同期し、前記第1の
入力データを伝送してラッチする伝送ラッチ部と、 第2の特定モードで前記外部クロックの立ち下がり端部
に同期された第2のクロック信号に同期し、前記伝送ラ
ッチ部の出力信号及び前記第2の入力データを前記第1
及び第2のデータラインに伝送する出力伝送部とを備え
ることを特徴とする請求項20に記載の入力マルチプレ
クサ。 - 【請求項22】 第1及び第2の入力データラインを介
して入力される第1及び第2の入力データを外部クロッ
クに同期して、共通出力線に出力する出力マルチプレク
サであって、 第1の特定モードまたは第2の特定モードで前記外部ク
ロックの立ち上がり端部に同期し、前記第1の入力デー
タを前記共通出力線に伝送するノーマル出力マルチプレ
クサ部と、 第2の特定モードで前記外部クロックの立ち下がり端部
に同期し、前記第2の入力データを前記共通出力線に伝
送する選択出力マルチプレクサ部とを備えることを特徴
とする出力マルチプレクサ。 - 【請求項23】 前記ノーマル出力マルチプレクサ部
は、 前記第1の特定モードまたは前記第2の特定モードで前
記外部クロックの立ち上がり端部に同期し活性化する制
御信号発生部と、 前記制御信号発生部の出力信号に応答して、前記第1の
入力データを最終的に前記共通出力線に伝送する伝送ゲ
ートとを備えることを特徴とする請求項22に記載の出
力マルチプレクサ。 - 【請求項24】 前記選択出力マルチプレクサ部は、 前記第2の特定モードで前記外部クロックの立ち下がり
端部に同期し活性化する制御信号発生部と、 前記制御信号発生部の出力信号に応答して、前記第2の
入力データを最終的に前記共通出力線に伝送する伝送ゲ
ートとを備えることを特徴とする請求項22に記載の出
力マルチプレクサ。 - 【請求項25】 ロー及びカラムに配列される複数のメ
モリセルアレイを有し、外部クロックに同期して動作す
る半導体メモリ装置において、 シングルデータ転送モードでは、一群のカラムアドレス
により所定のデータラインを介して前記メモリセルとデ
ータの入出力を行い、 ダブルデータ転送モードでは、特定のカラムアドレスを
除いた残余の前記一群のカラムアドレスにより、第1の
データを第1のグローバルデータラインを介して、第2
のデータを第2のグローバルデータラインを介して、第
1及び第2のいずれかのデータラインと接続し、読み出
し処理は、前記第1及び第2のデータラインのデータを
順次データに変形して外部に伝送し、書込み処理は、外
部から順次入力されるデータを前記外部クロック信号の
立ち上がり端部及び立ち下がり端部のそれぞれに応答し
て、前記第1及び第2のデータラインに伝送することを
特徴とする半導体メモリ装置。
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