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JP2013200906A - Semiconductor memory device and driving method thereof - Google Patents

Semiconductor memory device and driving method thereof Download PDF

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JP2013200906A
JP2013200906A JP2012067423A JP2012067423A JP2013200906A JP 2013200906 A JP2013200906 A JP 2013200906A JP 2012067423 A JP2012067423 A JP 2012067423A JP 2012067423 A JP2012067423 A JP 2012067423A JP 2013200906 A JP2013200906 A JP 2013200906A
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data
window
read
csl
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水 直 樹 清
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor memory device capable of speeding up a data read operation or a data write operation.SOLUTION: A semiconductor memory device is provided with memory banks including nonvolatile memory cells. The buffers are provided corresponding to the memory banks, respectively and can temporarily store data of the memory banks when writing or reading data. A sense amplifier detects the data of the memory cells via a selected bit line. A multiplexer selectively connects one of bit lines to the sense amplifier. A flag register stores a window flag that inhibits changing of a column address that specifies a bit line. A controller activates the window flag during a read latency period for reading data from the memory cells to the buffers. The controller inactivates the window flag after the read latency period.

Description

本発明による実施形態は、半導体記憶装置およびその駆動方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a semiconductor memory device and a driving method thereof.

MRAM(Magnetic Random Access Memory)等の不揮発性メモリは、電流検知型のセンスアンプを用いている。電流検知型のセンスアンプは面積が大きいため、マルチプレクサが、メモリブロック内のカラムアドレスCSL(ビット線またはビット線対)を選択的にセンスアンプに接続する。従って、データ読出しまたはデータ書込みにおいて、同一メモリブロック内のカラムアドレスCSLを変更する場合、プリチャージ期間の経過後、アクティブコマンドによってカラムアドレスCSLを切り替える必要があった。そのため、データ読出し動作およびデータ書込み動作に長時間かかっていた。   A nonvolatile memory such as an MRAM (Magnetic Random Access Memory) uses a current detection type sense amplifier. Since the current detection type sense amplifier has a large area, the multiplexer selectively connects the column address CSL (bit line or bit line pair) in the memory block to the sense amplifier. Therefore, when changing the column address CSL in the same memory block in data reading or data writing, it is necessary to switch the column address CSL by an active command after the precharge period has elapsed. Therefore, it takes a long time for the data reading operation and the data writing operation.

特開平08−339686号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-339686

データ読出し動作またはデータ書込み動作を高速化させることができる半導体記憶装置を提供する。   Provided is a semiconductor memory device capable of speeding up a data read operation or a data write operation.

本実施形態による半導体記憶装置は、不揮発性の複数のメモリセルを含む複数のメモリバンクを備える。複数のバッファは、複数のメモリバンクのそれぞれに対応して設けられ、データ書込みまたはデータ読出し時にメモリバンクのデータを一時的に格納する。複数のビット線および複数のワード線は、複数のメモリセルに接続されている。センスアンプは、複数のビット線から選択されたビット線を介してメモリセルのデータを検出する。マルチプレクサは、複数のビット線のいずれかを選択的にセンスアンプに接続する。フラグレジスタは、ビット線を指定するカラムアドレスの変更を禁止するウィンドウフラグを記憶する。コントローラは、メモリセルからバッファにデータを読み出すリードレイテンシの期間中において、ウィンドウフラグを活性状態にする。コントローラは、リードレイテンシの期間後にウィンドウフラグを不活性状態にする。   The semiconductor memory device according to the present embodiment includes a plurality of memory banks including a plurality of nonvolatile memory cells. The plurality of buffers are provided corresponding to each of the plurality of memory banks, and temporarily store data in the memory banks at the time of data writing or data reading. The plurality of bit lines and the plurality of word lines are connected to a plurality of memory cells. The sense amplifier detects data in the memory cell via a bit line selected from a plurality of bit lines. The multiplexer selectively connects one of the plurality of bit lines to the sense amplifier. The flag register stores a window flag that prohibits the change of the column address designating the bit line. The controller activates the window flag during a read latency period in which data is read from the memory cell to the buffer. The controller deactivates the window flag after the read latency period.

第1の実施形態によるMRAMの構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of an MRAM according to a first embodiment. 単一のメモリセルMCの構成を示す説明図。3 is an explanatory diagram showing a configuration of a single memory cell MC. FIG. 複数のメモリバンクBKの構成の一例を示す概念図。The conceptual diagram which shows an example of a structure of several memory bank BK. アドレスシーケンサADDSEQ、フラグラッチ部FL、メモリバンクBKおよびページバッファWRBの構成および読出し動作を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration and read operation of an address sequencer ADDSEQ, a flag latch unit FL, a memory bank BK, and a page buffer WRB. 本実施形態に従ったMRAMのデータ読出し動作を示すタイミング図。FIG. 5 is a timing chart showing a data read operation of the MRAM according to the present embodiment. 本実施形態に従ったMRAMのデータ読出し動作を示すタイミング図。FIG. 5 is a timing chart showing a data read operation of the MRAM according to the present embodiment. 本実施形態に従ったMRAMのデータ読出し動作におけるフラグ状態を示す図。The figure which shows the flag state in the data read-out operation | movement of MRAM according to this embodiment.

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment does not limit the present invention.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態によるMRAMの構成を示すブロック図である。本実施形態によるMRAMは、メモリバンクBKと、コマンド・アドレスレシーバCARと、コマンドコントローラCOMCNTと、データバッファDQBと、入出力部I/Oとを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the MRAM according to the first embodiment. The MRAM according to the present embodiment includes a memory bank BK, a command / address receiver CAR, a command controller COMCNT, a data buffer DQB, and an input / output unit I / O.

メモリバンクBKは、例えば、マトリクス状に二次元配置された複数のメモリセルMCを含むメモリセルアレイMCAを備えている。各メモリセルMCはビット線対(例えば、図1に示すようにビット線BL1とビット線BL2)とワード線WLに接続される。すなわち、メモリセルMCの一端は、ビット線対の一方のビット線BL1に接続され、他端はビット線対の他方のビット線BL2に接続される。ビット線対BL1、BL2は、カラム方向に延伸している。ワード線WLは、カラム方向に対して直交するロウ方向に延伸している。   The memory bank BK includes, for example, a memory cell array MCA including a plurality of memory cells MC that are two-dimensionally arranged in a matrix. Each memory cell MC is connected to a bit line pair (for example, bit line BL1 and bit line BL2 as shown in FIG. 1) and a word line WL. That is, one end of the memory cell MC is connected to one bit line BL1 of the bit line pair, and the other end is connected to the other bit line BL2 of the bit line pair. The bit line pair BL1, BL2 extends in the column direction. The word line WL extends in the row direction orthogonal to the column direction.

メモリバンクBKは、さらに、センスアンプSAと、ライトドライバWDと、カラムデコーダCDと、ロウデコーダRDと、メインコントローラMCNTと、ライトリードページバッファWRB(以下、単に、ページバッファWRBとも言う)とを備えている。   The memory bank BK further includes a sense amplifier SA, a write driver WD, a column decoder CD, a row decoder RD, a main controller MCNT, and a write read page buffer WRB (hereinafter also simply referred to as a page buffer WRB). I have.

センスアンプSAは、例えば、ビット線BL1を介してメモリセルMCに接続されており、メモリセルMCのデータを検出する機能を有する。ビット線BL2は、基準電圧(グランド)に接続されている。ライトドライバWDは、例えばビット線BL1を介してメモリセルMCに接続されており、メモリセルMCにデータを書き込む機能を有する。   For example, the sense amplifier SA is connected to the memory cell MC via the bit line BL1 and has a function of detecting data in the memory cell MC. The bit line BL2 is connected to a reference voltage (ground). The write driver WD is connected to the memory cell MC via, for example, the bit line BL1, and has a function of writing data to the memory cell MC.

マルチプレクサMUXは、複数のビット線BL(複数のビット線対)のうちカラムアドレスCSLで選択されたビット線をセンスアンプSAに接続する。   The multiplexer MUX connects the bit line selected by the column address CSL among the plurality of bit lines BL (a plurality of bit line pairs) to the sense amplifier SA.

コマンド・アドレスレシーバCARは、メモリバンクBKの動作を決定するコマンド、アドレスおよびクロックを受け取る。コマンド・アドレスレシーバRCAは、アドレスとして、例えば、バンクアドレス、カラムアドレス、ロウアドレス等を受け取る。コマンド・アドレスレシーバRCAは、コマンドとして、例えば、アクティブコマンド、ライトコマンド、リードコマンド、リセットコマンド等を受け取る。これらのコマンドによって、メモリバンクBKは、様々な動作を実行することができる。   The command / address receiver CAR receives a command, an address, and a clock that determine the operation of the memory bank BK. The command / address receiver RCA receives, for example, a bank address, a column address, a row address, and the like as an address. The command / address receiver RCA receives, for example, an active command, a write command, a read command, and a reset command as commands. With these commands, the memory bank BK can execute various operations.

コマンドコントローラCMDCは、読出し動作、書込み動作等の各種動作を示すコマンドを受け取り、それらのコマンドに従ってメインコントローラMCNTを制御する。   The command controller CMDC receives commands indicating various operations such as a read operation and a write operation, and controls the main controller MCNT in accordance with those commands.

メインコントローラMCNTは、入出力部I/OおよびDQバッファDQBから受け取ったデータを、アドレスに従ってメモリバンクに書き込むようにライトドライバWDへ転送し、あるいは、アドレスに従ってメモリバンクから読み出したデータを入出力部I/OおよびDQバッファDQBへ転送するようにメモリバンクBK全体を制御する。   The main controller MCNT transfers the data received from the input / output unit I / O and the DQ buffer DQB to the write driver WD so as to write to the memory bank according to the address, or reads the data read from the memory bank according to the address to the input / output unit The entire memory bank BK is controlled to be transferred to the I / O and DQ buffer DQB.

カラムデコーダCDは、カラムアドレスに従って或るカラムのビット線対を選択するように構成されている。ロウデコーダRDは、ロウアドレスに従ってワード線WLを選択する。   The column decoder CD is configured to select a bit line pair of a certain column according to the column address. The row decoder RD selects the word line WL according to the row address.

ページバッファWRBは、入出力部I/OおよびデータバッファDQBを介して入力した書込みデータを一時的に格納し、あるいは、メモリセルMCからの読出しデータを一時的に格納する。   The page buffer WRB temporarily stores write data input via the input / output unit I / O and the data buffer DQB, or temporarily stores read data from the memory cell MC.

データバッファDQBは、入出力部I/Oを介して読出しデータを外部へ出力し、あるいは、入出力部I/Oを介して外部から取り込んだ書込みデータを内部へ転送するために、それらのデータを一時的に保持する。   The data buffer DQB outputs read data to the outside via the input / output unit I / O or transfers the write data taken from the outside via the input / output unit I / O to the inside. Hold temporarily.

図1では、1つのメモリバンクBKを示している。しかし、通常、複数のメモリバンクBKがマトリクス状に二次元配置される。   In FIG. 1, one memory bank BK is shown. However, normally, a plurality of memory banks BK are two-dimensionally arranged in a matrix.

図2は、単一のメモリセルMCの構成を示す説明図である。各メモリセルMCは、それぞれ磁気トンネル接合素子(MTJ(Magnetic Tunnel Junction)素子)と、セルトランジスタCTとを含む。MTJ素子およびセルトランジスタCTは、ビット線BL1とビット線BL2との間に直列に接続されている。メモリセルMCにおいて、セルトランジスタCTがビット線BL2側に配置され、MTJ素子がビット線BL1側に配置されている。セルトランジスタCTのゲートは、ワード線WLに接続されている。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a single memory cell MC. Each memory cell MC includes a magnetic tunnel junction element (MTJ (Magnetic Tunnel Junction) element) and a cell transistor CT. The MTJ element and the cell transistor CT are connected in series between the bit line BL1 and the bit line BL2. In the memory cell MC, the cell transistor CT is disposed on the bit line BL2 side, and the MTJ element is disposed on the bit line BL1 side. The gate of the cell transistor CT is connected to the word line WL.

TMR(tunneling magnetoresistive)効果を利用したMTJ素子は、2枚の強磁性層とこれらに挟まれた非磁性層(絶縁薄膜)とからなる積層構造を有し、スピン偏極トンネル効果による磁気抵抗の変化によりデジタルデータを記憶する。MTJ素子は、2枚の強磁性層の磁化配列によって、低抵抗状態と高抵抗状態とを取り得る。例えば、低抵抗状態をデータ“0”と定義し、高抵抗状態をデータ“1”と定義すれば、MTJ素子に1ビットデータを記録することができる。もちろん、低抵抗状態をデータ“1”と定義し、高抵抗状態をデータ“0”と定義してもよい。例えば、MTJ素子は、図2に示すように、固定層P、トンネルバリア層B、記録層Frを順次積層して構成される。固定層Pおよび記録層Frは、強磁性体で構成されており、トンネルバリア層Bは、絶縁膜からなる。固定層Pは、磁化の向きが固定されている層であり、記録層Frは、磁化の向きが可変であり、その磁化の向きによってデータを記憶する。   An MTJ element using the TMR (tunneling magnetoresistive) effect has a laminated structure composed of two ferromagnetic layers and a nonmagnetic layer (insulating thin film) sandwiched between them, and exhibits magnetoresistance due to the spin-polarized tunnel effect. Stores digital data with changes. The MTJ element can take a low resistance state and a high resistance state depending on the magnetization arrangement of the two ferromagnetic layers. For example, if the low resistance state is defined as data “0” and the high resistance state is defined as data “1”, 1-bit data can be recorded in the MTJ element. Of course, the low resistance state may be defined as data “1”, and the high resistance state may be defined as data “0”. For example, the MTJ element is configured by sequentially laminating a fixed layer P, a tunnel barrier layer B, and a recording layer Fr as shown in FIG. The fixed layer P and the recording layer Fr are made of a ferromagnetic material, and the tunnel barrier layer B is made of an insulating film. The fixed layer P is a layer whose magnetization direction is fixed, and the recording layer Fr has a variable magnetization direction, and stores data according to the magnetization direction.

書込み時に矢印A1の向きに反転閾値電流以上の電流を流すと、固定層Pの磁化の向きに対して記録層Frのそれがアンチパラレル状態となり、高抵抗状態(データ“1”)となる。書込み時に矢印A2の向きに反転閾値電流以上の電流を流すと、固定層Pと記録層Frとのそれぞれの磁化の向きがパラレル状態となり、低抵抗状態(データ“0”)となる。このように、TMJ素子は、電流の方向によって異なるデータを書き込むことができる。   When a current equal to or greater than the reversal threshold current is passed in the direction of the arrow A1 during writing, the recording layer Fr is in an anti-parallel state with respect to the magnetization direction of the fixed layer P, and is in a high resistance state (data “1”). When a current equal to or greater than the inversion threshold current is passed in the direction of the arrow A2 at the time of writing, the magnetization directions of the fixed layer P and the recording layer Fr are in a parallel state and a low resistance state (data “0”). Thus, the TMJ element can write different data depending on the direction of current.

図3は、複数のメモリバンクBKの構成の一例を示す概念図である。図3の左側と右側とにそれぞれ同じアドレスを有するメモリバンクBKが含まれており、同じアドレスを有する2つのメモリバンクBKが同時にアクセス可能である。例えば、左側にあるメモリバンクBK0Lと右側にあるメモリバンクBK0Lとは、バンクアドレスBK0、バンクアドレスBK1、および、カラムアドレスAC5がいずれも“0”である。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of the plurality of memory banks BK. The memory banks BK having the same address are included on the left side and the right side in FIG. 3, and two memory banks BK having the same address can be accessed simultaneously. For example, in the memory bank BK0L on the left side and the memory bank BK0L on the right side, the bank address BK0, the bank address BK1, and the column address AC5 are all “0”.

同様に、バンクアドレスBK0、バンクアドレスBK1、および、カラムアドレスAC5が、それぞれ“0”、“1”、“0”である場合、左側にあるメモリバンクBK2Lおよび右側にあるメモリバンクBK2Lが選択される。   Similarly, when the bank address BK0, the bank address BK1, and the column address AC5 are “0”, “1”, and “0”, respectively, the memory bank BK2L on the left side and the memory bank BK2L on the right side are selected. The

このように、バンクアドレスBK0、バンクアドレスBK1、および、カラムアドレスAC5を指定することによって、左側にある複数のメモリバンクBK0L〜BK3Uおよび右側にある複数のメモリバンクBK0L〜BK3Uのそれぞれから1つずつメモリバンクBKを同時に選択することができる。即ち、同一アドレスを有する左側のメモリバンクBK0Lと右側のメモリバンクBK0Lとは、同時にアクセス可能である。選択されたメモリバンクBKは、データ読出し動作またはデータ書込み動作等の対象となる。   Thus, by designating the bank address BK0, the bank address BK1, and the column address AC5, one from each of the plurality of memory banks BK0L to BK3U on the left side and the plurality of memory banks BK0L to BK3U on the right side. The memory bank BK can be selected simultaneously. That is, the left memory bank BK0L and the right memory bank BK0L having the same address can be accessed simultaneously. The selected memory bank BK is subjected to a data read operation or a data write operation.

各メモリバンクBK0L〜BK3Uは、それぞれページバッファWRBを備え、読出しデータおよび/または書込みデータを一時的に格納することができる。例えば、各メモリバンクBK0L〜BK3Uは、各カラムに16ページ(32ビット/ページ)を有する。即ち、各メモリバンクBK0L〜BK3UのページバッファWRBは、それぞれ512ビットのデータを格納することができる。よって、各メモリバンクBK0L〜BK3UのページバッファWRBは、対応するメモリバンクの或るカラムの全ページのデータを一時的に格納することができるような容量を有する。   Each of the memory banks BK0L to BK3U includes a page buffer WRB, and can temporarily store read data and / or write data. For example, each of the memory banks BK0L to BK3U has 16 pages (32 bits / page) in each column. That is, the page buffer WRB of each of the memory banks BK0L to BK3U can store 512-bit data. Therefore, the page buffer WRB of each of the memory banks BK0L to BK3U has a capacity capable of temporarily storing data of all pages of a certain column of the corresponding memory bank.

各メモリバンクBK0L〜BK3Uは、図3に示すように、それぞれの内部においてUPPERアレイおよびLOWERアレイに分かれており、UPPERアレイおよびLOWERアレイはそれぞれ8ページずつのデータを格納する。   As shown in FIG. 3, each of the memory banks BK0L to BK3U is divided into an UPPER array and a LOWER array, and each of the UPPER array and the LOWER array stores 8 pages of data.

各メモリバンクBK0L〜BK3Uは、それぞれUPPERアレイおよびLOWERアレイに対応するセンスアンプSAおよびライトドライバWDを備えている。そして、センスアンプSAは、マルチプレクサMUXを介してUPPERアレイまたはLOWERアレイのデータを読み出し、あるいは、ライトドライバWDは、マルチプレクサを介してUPPERアレイまたはLOWERアレイへデータを書き込むことができる。   Each of the memory banks BK0L to BK3U includes a sense amplifier SA and a write driver WD corresponding to the UPPER array and the LOWER array, respectively. The sense amplifier SA can read data from the UPPER array or the LOWER array via the multiplexer MUX, or the write driver WD can write data to the UPPER array or the LOWER array via the multiplexer.

図4は、アドレスシーケンサADDSEQ、フラグラッチ部FL、メモリバンクBKおよびページバッファWRBの構成および読出し動作を示すブロック図である。アドレスシーケンサADDSEQは、クロック信号CK_t、CK_cおよびコマンド・アドレス信号CA<9:0>を外部から入力し、これらの信号をデコードしてフラグラッチ部FL、メモリバンクBKまたはページバッファWRBへ送る。尚、<9:0>は、0〜9の整数を示す。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration and read operation of address sequencer ADDSEQ, flag latch unit FL, memory bank BK, and page buffer WRB. The address sequencer ADDSEQ receives clock signals CK_t and CK_c and a command / address signal CA <9: 0> from the outside, decodes these signals, and sends them to the flag latch unit FL, the memory bank BK or the page buffer WRB. <9: 0> represents an integer of 0 to 9.

ACR_BK0〜ACR_BK3は、バンクアドレスおよびカラムアドレスである。DELAYED_ACCR_BK0〜DELAYED_ACCR_BK3は、ページアドレスである。信号DELAYED_LATEST_BK0〜DELAYED_LATEST_BK3は、アクティブコマンド、リードコマンド、ライトコマンド、バンクアドレス、カラムアドレス、ページアドレス等のコマンドおよびアドレスに基づいて、フラグラッチ部FLのフラグの状態をセットまたはリセットする信号である。信号DELAYED_LATEST_BK0〜DELAYED_LATEST_BK3は、データ読出しまたはデータ書込み時に入力されるアクティブコマンド、リードコマンドあるいはライトコマンドに追加ビットとして付加すればよい。これにより、メインコントローラMCNTは、アクティブコマンド、リードコマンドあるいはライトコマンドを受けたときに、フラグラッチ部FLのフラグの状態を設定することができる。   ACR_BK0 to ACR_BK3 are a bank address and a column address. DELAYED_ACCR_BK0 to DELAYED_ACCR_BK3 are page addresses. The signals DELAYED_LATEST_BK0 to DELAYED_LATEST_BK3 are signals for setting or resetting the state of the flag of the flag latch unit FL based on commands and addresses such as an active command, a read command, a write command, a bank address, a column address, and a page address. The signals DELAYED_LATETEST_BK0 to DELAYED_LATEST_BK3 may be added as additional bits to an active command, a read command, or a write command that is input when data is read or written. Thus, the main controller MCNT can set the flag state of the flag latch unit FL when receiving an active command, a read command, or a write command.

メモリバンクBK0〜BK3の各メモリセルアレイMCAは、それぞれアドレスシーケンサADDSEQからバンクアドレスおよびカラムアドレスACR_BK0〜ACR_BK3を受け取り、それにより選択されたカラムのデータを対応するページバッファWRBへ送る。   Each memory cell array MCA of the memory banks BK0 to BK3 receives the bank address and column addresses ACR_BK0 to ACR_BK3 from the address sequencer ADDSEQ, respectively, and sends the data of the selected column to the corresponding page buffer WRB.

メモリバンクBK0〜BK3の各ページバッファWRBは、それぞれアドレスシーケンサADDSEQからページアドレスDELAYED_ACCR_BK0〜DELAYED_ACCR_BK3を受け取り、選択されたページからデータDQを出力する。   Each page buffer WRB of the memory banks BK0 to BK3 receives the page address DELAYED_ACCR_BK0 to DELAYED_ACCR_BK3 from the address sequencer ADDSEQ, and outputs data DQ from the selected page.

フラグラッチ部FLは、各メモリバンクBK0〜BK3に対応してフラグラッチ回路FLAG_BK0〜FLAG_BK3を備えている。フラグラッチ回路FLAG_BK0〜FLAG_BK3は、それぞれリードフラグREAD_FLAG、ライトフラグWRITE_FLAG、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWおよびアンロックフラグUNLOCK_FLAGのそれぞれに対応するラッチ回路を備えている。尚、図4では、これらのラッチ回路を簡略化して表示している。   The flag latch unit FL includes flag latch circuits FLAG_BK0 to FLAG_BK3 corresponding to the memory banks BK0 to BK3. The flag latch circuits FLAG_BK0 to FLAG_BK3 include latch circuits corresponding to the read flag READ_FLAG, the write flag WRITE_FLAG, the CSL window flag CSL_WINDOW, and the unlock flag UNLOCK_FLAG, respectively. In FIG. 4, these latch circuits are shown in a simplified manner.

リードフラグREAD_FLAGは、データ読出し動作において活性化される(立ち上がる)フラグであり、データ読出し動作を指示するリードコマンドREAD_COMを受けたときに活性化される。   The read flag READ_FLAG is a flag activated (rises) in the data read operation, and is activated when a read command READ_COM instructing the data read operation is received.

ライトフラグWRITE_FLAGは、データ書込み動作において活性化される(立ち上がる)フラグであり、データ書込み動作を指示するライトコマンドWRITE_COMを受けたときに活性化される。   The write flag WRITE_FLAG is a flag activated (rises) in the data write operation, and is activated when a write command WRITE_COM instructing the data write operation is received.

通常、MRAMでは、データの書込みを禁止するデータマスクの単位とデータ書込みの単位(ECC(Error Correction Code)の単位)が異なる。例えば、MRAMは、64ビットごとにECCを備え、32ビット単位でデータマスクを行う。この場合、センスアンプSAは、データ書込みの対象の或るページのデータをページバッファWRBに一旦読み出す必要がある。ページバッファWRBへの読出しの際には、ECCを用いてデータを修正した後、ページバッファWRBがデータを格納する。このため、リードコマンドREAD_CMDだけでは、データ書込み動作とデータ読出し動作とを区別できない。従って、データ書込み動作とデータ読出し動作とを区別するために、ライトコマンドWRITE_COMを受けていることを示すライトフラグWRITE_FLAGが設けられている。例えば、MRAMがリードコマンドREAD_CMDおよびライトコマンドWRITE_CMDの両方を受けた場合、データ書込み動作であることが分かる。MRAMがリードコマンドREAD_CMDのみを受けた、ライトコマンドWRITE_CMDを受けていない場合、データ読出し動作であることが分かる。   Normally, in the MRAM, a data mask unit for prohibiting data writing is different from a data writing unit (ECC (Error Correction Code) unit). For example, the MRAM includes an ECC every 64 bits and performs data masking in units of 32 bits. In this case, the sense amplifier SA needs to once read data of a certain page to which data is written into the page buffer WRB. At the time of reading to the page buffer WRB, the data is corrected using the ECC, and then the page buffer WRB stores the data. For this reason, the data write operation and the data read operation cannot be distinguished only by the read command READ_CMD. Therefore, in order to distinguish between the data write operation and the data read operation, a write flag WRITE_FLAG indicating that the write command WRITE_COM is received is provided. For example, when the MRAM receives both the read command READ_CMD and the write command WRITE_CMD, it is understood that the data write operation is performed. When the MRAM receives only the read command READ_CMD and does not receive the write command WRITE_CMD, it is understood that the data read operation is performed.

CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWは、カラムアドレスCSLの変更を禁止するCSLウィンドウを示すフラグである。CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWが活性化されている期間が、CSLウィンドウの期間であり、カラムアドレスCSLの変更を禁止する期間である。メインコントローラMCNTは、リードレイテンシRLTの期間中において、CSLウィンドウフラグCSLを活性状態にし、リードレイテンシRLTの終了後、CSLウィンドウフラグCSLを不活性状態にする。   The CSL window flag CSL_WINDOW is a flag indicating a CSL window that prohibits the change of the column address CSL. A period during which the CSL window flag CSL_WINDOW is activated is a CSL window period, and is a period during which the change of the column address CSL is prohibited. The main controller MCNT activates the CSL window flag CSL during the period of the read latency RLT, and deactivates the CSL window flag CSL after the end of the read latency RLT.

アンロックフラグUNLOCK_FLAGは、カラムアドレスCSLの変更の可否を示すフラグである。メインコントローラMCNTは、リードレイテンシRLTの期間中において、アンロックフラグUNLOCK_FLAGを不活性状態にし、リードレイテンシRLTの終了後、アンロックフラグUNLOCK_FLAGを活性状態にする。アンロックフラグUNLOCK_FLAGが活性状態になることによって、カラムアドレスCSLの変更を許可する。   The unlock flag UNLOCK_FLAG is a flag indicating whether or not the column address CSL can be changed. The main controller MCNT deactivates the unlock flag UNLOCK_FLAG during the read latency RLT, and activates the unlock flag UNLOCK_FLAG after the read latency RLT ends. Changing the column address CSL is permitted when the unlock flag UNLOCK_FLAG is activated.

カラムアドレスCSLの変更の可否は、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWまたはアンロックフラグUNLOCK_FLAGのいずれか、または、両方から判断することができる。よって、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWまたはアンロックフラグUNLOCK_FLAGのいずれか一方を省略してもよい。   Whether the column address CSL can be changed can be determined from either or both of the CSL window flag CSL_WINDOW and the unlock flag UNLOCK_FLAG. Therefore, either the CSL window flag CSL_WINDOW or the unlock flag UNLOCK_FLAG may be omitted.

データ読出し動作およびデータ書込み動作において、アンロックフラグUNLOCK_FLAGが不活性状態である場合、メインコントローラMCNTは、メモリバンクBK0〜BL3のうち対応するメモリバンクにおいてカラムアドレスCSLの変更を禁止し、ロック状態とする。データ読出し動作およびデータ書込み動作において、アンロックフラグUNLOCK_FLAGが活性状態である場合、メモリバンクBK0〜BL3のうち対応するメモリバンクは、カラムアドレスCSLの変更を許可し、アンロック状態とする。   In the data read operation and data write operation, when the unlock flag UNLOCK_FLAG is in an inactive state, the main controller MCNT prohibits the change of the column address CSL in the corresponding memory bank among the memory banks BK0 to BL3, To do. In the data read operation and data write operation, when the unlock flag UNLOCK_FLAG is in the active state, the corresponding memory bank among the memory banks BK0 to BL3 is allowed to change the column address CSL and is set to the unlock state.

以下、アンロックフラグUNLOCK_FLAGが不活性状態であり、かつ、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWが活性状態である期間を、“CSLウィンドウ”と呼ぶ。CSLウィンドウの期間においては、カラムアドレスCSLの変更が禁止される。本実施形態によるMRAMは、CSLウィンドウを監視することによって安全なカラムアドレスCSLの変更を可能にする。   Hereinafter, a period in which the unlock flag UNLOCK_FLAG is in an inactive state and the CSL window flag CSL_WINDOW is in an active state is referred to as a “CSL window”. During the period of the CSL window, change of the column address CSL is prohibited. The MRAM according to the present embodiment enables a safe column address CSL change by monitoring the CSL window.

一般に、MRAMでは、カラムアドレスを変更する場合には、プリチャージ期間が必要である。プリチャージ期間は、ロウアドレスを変更するための期間であり、ロウアドレスの変更後(プリチャージ期間の経過後)、カラムアドレスCSLの変更が可能になる。ロウアドレスを変更するためには、ロウアドレスで指定されたワード線を充電する必要がある。このためプリチャージ期間(tRAS−CAS)が必要となる。従って、従来、カラムアドレスCSLの変更は、プリチャージ期間の経過後にしか許されていなかった。   Generally, in the MRAM, a precharge period is required when changing a column address. The precharge period is a period for changing the row address, and the column address CSL can be changed after the row address is changed (after the precharge period has elapsed). In order to change the row address, it is necessary to charge the word line specified by the row address. For this reason, a precharge period (tRAS-CAS) is required. Therefore, conventionally, the column address CSL can only be changed after the precharge period.

本実施形態によるMRAMは、CSLウィンドウを設けることによって、カラムアドレス(CSL)の変更が禁止されるリードレイテンシRLTの期間を明確に規定する。これにより、リードレイテンシRLTの経過後、カラムアドレスの変更を許可する。カラムアドレスの変更可能期間TCSLは、CSLウィンドウの終了後、次のCSLウィンドウの開始までの期間である。カラムアドレスの変更可能期間TCSLにおいて、メインコントローラMCNTは、プリチャージを実行することなく、即ち、ロウアドレスを変更することなく、カラムアドレスを変更する。 The MRAM according to the present embodiment clearly defines the period of the read latency RLT in which the change of the column address (CSL) is prohibited by providing a CSL window. Thereby, the change of the column address is permitted after the read latency RLT has elapsed. The column address changeable period T CSL is a period from the end of the CSL window to the start of the next CSL window. In the column address changeable period TCSL , the main controller MCNT changes the column address without executing precharge, that is, without changing the row address.

図5および図6は、本実施形態に従ったMRAMのデータ読出し動作を示すタイミング図である。図7は、本実施形態に従ったMRAMのデータ読出し動作におけるフラグ状態を示す図である。図5は、CSLウィンドウ後に他のコマンドが発行されるシーケンスSEQ1を示す。図6は、CSLウィンドウ内に他のコマンドが発行されるシーケンスSEQ2を示す。図7は、シーケンスSEQ1およびSEQ2のそれぞれのフラグ状態を示す。図7の塗りつぶした四角は、コマンドまたはフラグが不活性状態であることを示し、塗りつぶしていない四角は、コマンドまたはフラグが活性状態であることを示す。   5 and 6 are timing charts showing the data read operation of the MRAM according to the present embodiment. FIG. 7 is a diagram showing a flag state in the data read operation of the MRAM according to the present embodiment. FIG. 5 shows a sequence SEQ1 in which another command is issued after the CSL window. FIG. 6 shows a sequence SEQ2 in which another command is issued in the CSL window. FIG. 7 shows the flag states of sequences SEQ1 and SEQ2. In FIG. 7, a filled square indicates that the command or flag is in an inactive state, and an unfilled square indicates that the command or flag is in an active state.

以下、メモリバンクBK0L内のカラムアドレスCSL<0>が選択された後、カラムアドレスCSL<1>が選択されるものとして説明を進める。本実施形態によるMRAMは、クロック信号CK_t、CK_cに従って動作する。   In the following description, it is assumed that the column address CSL <1> is selected after the column address CSL <0> in the memory bank BK0L is selected. The MRAM according to the present embodiment operates according to the clock signals CK_t and CK_c.

まず、図5に示すシーケンスSEQ1を説明する。T0において、MRAMは、アクティブコマンド(図示せず)およびリードコマンドREAD_CMDを受け取る。アクティブコマンドを受けるときに、バンクアドレスおよびロウアドレスを受け取り、リードコマンドREAD_CMDを受けるときに、バンクアドレスおよびカラムアドレスCA<9:0>を受け取る。   First, the sequence SEQ1 shown in FIG. 5 will be described. At T0, the MRAM receives an active command (not shown) and a read command READ_CMD. When an active command is received, a bank address and a row address are received, and when a read command READ_CMD is received, a bank address and a column address CA <9: 0> are received.

ここでは、データ読出し対象のバンクはメモリバンクBK0Lであり、データ読出し対象カラムはメモリバンクBK0LのカラムCLS<0>である。以下、図3の左側のメモリバンクBK0Lの動作についてのみ説明しているが、上述の通り、図3の右側のメモリバンクBK0Lについても同様に動作している。また、アドレスBK0、AC5を変更することによって他のメモリバンクも同様に動作可能である。   Here, the data read target bank is the memory bank BK0L, and the data read target column is the column CLS <0> of the memory bank BK0L. In the following, only the operation of the left memory bank BK0L in FIG. 3 has been described, but as described above, the same operation is performed for the right memory bank BK0L in FIG. Further, by changing the addresses BK0 and AC5, other memory banks can operate in the same manner.

リードコマンドREAD_CMDの後、MRAMは、ライトコマンドWRITE_CMDを受け取っていない。即ち、図7に示すようにライトフラグWRITE_FLAGは、リードコマンドREAD_CMDの発行時に不活性状態である。従って、シーケンスSEQ1は、データ読出し動作である。   After the read command READ_CMD, the MRAM has not received the write command WRITE_CMD. That is, as shown in FIG. 7, the write flag WRITE_FLAG is inactive when the read command READ_CMD is issued. Therefore, the sequence SEQ1 is a data read operation.

T0〜T8のリードレイテンシRLTの期間において、メモリバンクBK0LのメモリセルアレイMCAのデータがページバッファWRBへ読み出される。ページバッファリード信号PBR_LTC<0>〜PBR_LTC<7>は、メモリセルアレイMCAからページバッファWRBへデータを読み出すときに活性化される信号である。ページバッファリード信号PBR_LTC<i>が活性化されている場合には、メモリバンクBK0LのUPPER側およびLOWER側の各8ページのうちページ<i>のデータがメモリセルアレイMCAからページバッファWRBへ読み出される。リードレイテンシRLTの期間において、メモリバンクBK0Lの選択ページのデータがメモリセルアレイMCAからページバッファWRBへ読み出される。   During the period of read latency RLT from T0 to T8, data in the memory cell array MCA in the memory bank BK0L is read to the page buffer WRB. Page buffer read signals PBR_LTC <0> to PBR_LTC <7> are signals that are activated when data is read from the memory cell array MCA to the page buffer WRB. When page buffer read signal PBR_LTC <i> is activated, data of page <i> is read from memory cell array MCA to page buffer WRB out of 8 pages on the UPPER side and LOWER side of memory bank BK0L. . In the period of the read latency RLT, the data of the selected page in the memory bank BK0L is read from the memory cell array MCA to the page buffer WRB.

リードレイテンシRLTの期間においてメモリバンクBK0LのメモリセルアレイMCAからページバッファWRBへデータを読み出しているため、メモリバンクBK0LのカラムアドレスCSLを変更することはできない。従って、T0〜T8において、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWが活性状態に設定され、アンロックフラグUNLOCK_FLAGが不活性状態に設定される。アンロックフラグUNLOCK_FLAGの不活性状態は、図7においても示されている。   Since data is read from the memory cell array MCA of the memory bank BK0L to the page buffer WRB during the read latency RLT, the column address CSL of the memory bank BK0L cannot be changed. Accordingly, at T0 to T8, the CSL window flag CSL_WINDOW is set to the active state, and the unlock flag UNLOCK_FLAG is set to the inactive state. The inactive state of the unlock flag UNLOCK_FLAG is also shown in FIG.

ここで、シーケンスSEQ1では、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOW内において、他のリードコマンドまたはライトコマンドは発行されていない。従って、図7に示すように、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOW内のREAD_CMD/WRITE_CMDは、不活性状態である。   Here, in sequence SEQ1, no other read command or write command is issued in the CSL window flag CSL_WINDOW. Therefore, as shown in FIG. 7, READ_CMD / WRITE_CMD in the CSL window flag CSL_WINDOW is in an inactive state.

尚、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOW内におけるREAD_CMD/WRITE_CMDのフラグは、図4のフラグラッチ部FLに追加してもよい。あるいは、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOW内においてREAD_CMD/WRITE_CMDが発行された場合には、後述するシーケンスSEQ2のようにCSLウィンドウをリセットするので、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWを不活性にし、かつ、アンロックフラグUNLOCK_FLGを活性にするだけでもよい。   It should be noted that the READ_CMD / WRITE_CMD flag in the CSL window flag CSL_WINDOW may be added to the flag latch unit FL in FIG. Alternatively, when READ_CMD / WRITE_CMD is issued in the CSL window flag CSL_WINDOW, the CSL window is reset as in sequence SEQ2 described later, so the CSL window flag CSL_WINDOW is deactivated and the unlock flag UNLOCK_FLG is activated. You can just do it.

図5に示すT8において、リードレイテンシRLTが終了すると、CSLウィンドウフラグCSL_WINDOWが不活性化され、アンロックフラグUNLOCK_FLAGが活性化される。これにより、CSLウィンドウが終了し、メモリバンクBK0Lは、CSL変更可能期間TCSLに入る。 When the read latency RLT ends at T8 shown in FIG. 5, the CSL window flag CSL_WINDOW is deactivated and the unlock flag UNLOCK_FLAG is activated. As a result, the CSL window ends, and the memory bank BK0L enters the CSL changeable period T CSL .

CSL変更可能期間TCSLにおいて、MRAMは、ロウアドレス(ワード線WL)を変更することなく、カラムアドレスCSL(ビット線BL)を変更する。ロウアドレスを変更しないので、アクティブコマンドおよびプリチャージ期間が不要となる。このように、本実施形態によるMRAMは、CSL変更可能期間TCSLにおいて、ロウアドレスを変更することなく、カラムアドレスCSLを変更可能とし、プリチャージ期間を省略している。そして、プリチャージ期間を省略するために、CSLウィンドウを設け、CSLウィンドウの期間中においてカラムアドレスCSLの変更を禁止する。このように、本実施形態は、CSLウィンドウの期間においてカラムアドレスCSLの変更を禁止しているので、従来のようにカラムアドレスCSLの変更のためにプリチャージコマンドを発行する必要がない。 In the CSL changeable period TCSL , the MRAM changes the column address CSL (bit line BL) without changing the row address (word line WL). Since the row address is not changed, an active command and a precharge period become unnecessary. As described above, in the MRAM according to the present embodiment, the column address CSL can be changed without changing the row address in the CSL changeable period TCSL , and the precharge period is omitted. In order to omit the precharge period, a CSL window is provided, and the change of the column address CSL is prohibited during the period of the CSL window. Thus, in the present embodiment, since the change of the column address CSL is prohibited during the CSL window period, it is not necessary to issue a precharge command for changing the column address CSL as in the prior art.

次に、図6に示すシーケンスSEQ2を説明する。シーケンスSEQ2におけるT0〜T5のMRAMの動作は、シーケンスSEQ1におけるT0〜T5のMRAMの動作と同様である。   Next, the sequence SEQ2 shown in FIG. 6 will be described. The operation of the MRAM from T0 to T5 in the sequence SEQ2 is the same as the operation of the MRAM from T0 to T5 in the sequence SEQ1.

その後、シーケンスSEQ2では、CSLウィンドウの期間中のT6において、メモリバンクBK0Lに対する他のリードコマンドREAD_CMDが発行されている。   Thereafter, in sequence SEQ2, another read command READ_CMD for the memory bank BK0L is issued at T6 during the period of the CSL window.

この場合、メインコントローラMCNTは、CSLウィンドウをリセットする。即ち、CSLウィンドウをリセットすることにより、カラムアドレスCSLを変更可能にし、CSLウィンドウを再度開始する。例えば、T6において発行されているリードコマンドREAD_CMDは、カラムアドレスCSL<1>を含む。これにより、CSLウィンドウがリセットされるときに、カラムアドレスCSLは、CSL<0>からCSL<1>へ変更される。そして、T6から新しいCSLウィンドウがセットされる。この新しいCSLウィンドウは、T14において、リードレイテンシRLTの終了時に終了する。CSLウィンドウの期間内(T12〜T13)において、メモリバンクBK0Lの選択ページのデータがメモリセルアレイMCAからページバッファWRBへ読み出される。   In this case, the main controller MCNT resets the CSL window. That is, by resetting the CSL window, the column address CSL can be changed and the CSL window is started again. For example, the read command READ_CMD issued at T6 includes the column address CSL <1>. Thereby, when the CSL window is reset, the column address CSL is changed from CSL <0> to CSL <1>. Then, a new CSL window is set from T6. This new CSL window ends at the end of the read latency RLT at T14. During the period of the CSL window (T12 to T13), the data of the selected page of the memory bank BK0L is read from the memory cell array MCA to the page buffer WRB.

T14〜T17において、MRAMは、CSL変更可能期間TCSLに入る。また、リードレイテンシRLTの終了後(メモリバンクBK0LにおいてデータがメモリセルアレイMCAからページバッファWRBへ読み出された後)、読出しデータは、外部へ出力されている。このとき出力されるデータは、カラムアドレスCSL<1>のデータである。 In T14~T17, MRAM enters the CSL change period T CSL. Further, after the read latency RLT ends (after data is read from the memory cell array MCA to the page buffer WRB in the memory bank BK0L), the read data is output to the outside. The data output at this time is the data of the column address CSL <1>.

CSL変更可能期間TCSLにおいて、MRAMは、CSL変更可能期間TCSLにおいて、ロウアドレスを変更することなく、カラムアドレスCSLを変更可能とし、プリチャージ期間を省略している。 In the CSL changeable period TCSL , the MRAM can change the column address CSL without changing the row address in the CSL changeable period TCSL , and omits the precharge period.

このように、本実施形態によるMRAMは、CSLウィンドウの期間中に、同一メモリバンクBK0LのリードコマンドREAD_CMDを受けた場合、CSLウィンドウをリセットし、新しいCSLウィンドウを開始する。即ち、メインコントローラMCNTは、図7に示すように、アンロックフラグUNLOCK_FLAGを一旦活性状態にし、カラムアドレスの変更後、再度、新しいCSLウィンドウに対応するアンロックフラグUNLOCK_FLAGをセットする。換言すると、メインコントローラMCNTは、CSLウィンドウフラグを一旦不活性状態にリセットし、カラムアドレスの変更後、再度、CSLウィンドウフラグを活性状態に再度セットする。これにより、MRAMは、新しいリードコマンドREAD_CMDに対応するデータを安全に読み出すことができる。   As described above, when the MRAM according to the present embodiment receives the read command READ_CMD of the same memory bank BK0L during the period of the CSL window, the MRAM resets the CSL window and starts a new CSL window. That is, as shown in FIG. 7, the main controller MCNT once activates the unlock flag UNLOCK_FLAG, and after changing the column address, sets the unlock flag UNLOCK_FLAG corresponding to the new CSL window again. In other words, the main controller MCNT once resets the CSL window flag to the inactive state, changes the column address, and then sets the CSL window flag to the active state again. As a result, the MRAM can safely read data corresponding to the new read command READ_CMD.

尚、CSLウィンドウの期間中に、同一メモリバンクBK0Lのライトコマンドを受けた場合も、メインコントローラMCNTは、CSLウィンドウをリセットする。これにより、MRAMは、新しいライトコマンドに対応するデータを安全に書き込むことができる。   Even when a write command for the same memory bank BK0L is received during the CSL window, the main controller MCNT resets the CSL window. As a result, the MRAM can safely write data corresponding to the new write command.

本実施形態によるMRAMは、CSLウィンドウを設けることによって、プリチャージを実行することなく、カラムアドレスCSLを変更しながらデータを破壊することなく読み出すことができる。その結果、カラムアドレスCSLを変更するときに、プリチャージ期間を設ける必要がなくなるので、カラムアドレスCSLを変更しながらデータを高速に読み出すことができる。   By providing the CSL window, the MRAM according to the present embodiment can read data without destroying data while changing the column address CSL without performing precharge. As a result, since it is not necessary to provide a precharge period when changing the column address CSL, data can be read at a high speed while changing the column address CSL.

尚、ロウアドレスを変更する場合には、アクティブコマンドおよびプリチャージ期間が必要となる。   When changing the row address, an active command and a precharge period are required.

上記実施形態は、データ読出し動作に関する実施形態である。しかし、上記実施形態は、データ書込み動作に適用することができる。データ書込み動作では、メインコントローラMCNTは、ページバッファWRBからメモリセルアレイMCAにデータを書き込むライトレイテンシの期間にCSLウィンドウを設定すればよい。これにより、データ書込み動作も高速化される。   The above embodiment is an embodiment related to a data read operation. However, the above embodiment can be applied to a data write operation. In the data write operation, the main controller MCNT may set the CSL window during the write latency period in which data is written from the page buffer WRB to the memory cell array MCA. This speeds up the data write operation.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

BL・・・ビット線、WL・・・ワード線、BK・・・メモリバンク、CAR・・・コマンド・アドレスレシーバ、MCNT・・・メインコントローラ、DQB・・・データバッファ、I/O・・・入出力部、MCA・・・メモリセルアレイ、SA・・・センスアンプ、WD・・・ライトドライバ、CD・・・カラムデコーダ、RD・・・ロウデコーダ、WRB・・・ページバッファ、MUX・・・マルチプレクサ、ADDSEQ・・・アドレスシーケンサ、FL・・・フラグラッチ部 BL ... bit line, WL ... word line, BK ... memory bank, CAR ... command / address receiver, MCNT ... main controller, DQB ... data buffer, I / O ... Input / output unit, MCA ... memory cell array, SA ... sense amplifier, WD ... write driver, CD ... column decoder, RD ... row decoder, WRB ... page buffer, MUX ... Multiplexer, ADDSEQ ... Address sequencer, FL ... Flag latch

Claims (6)

不揮発性の複数のメモリセルを含む複数のメモリバンクと、
前記複数のメモリバンクのそれぞれに対応して設けられ、データ書込みまたはデータ読出し時に前記メモリバンクのデータを一時的に格納する複数のバッファと、
前記複数のメモリセルに接続された複数のビット線および複数のワード線と、
前記複数のビット線から選択されたビット線を介して前記メモリセルのデータを検出するセンスアンプと、
前記複数のビット線のいずれかを選択的に前記センスアンプに接続するマルチプレクサと、
前記ビット線を指定するカラムアドレスの変更を禁止するウィンドウフラグを記憶するフラグレジスタと、
前記ウィンドウフラグの状態を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記メモリセルから前記バッファにデータを読み出すリードレイテンシの期間中において前記ウィンドウフラグを活性状態にし、前記リードレイテンシの期間後、前記ウィンドウフラグを不活性状態にすることを特徴とする半導体記憶装置。
A plurality of memory banks including a plurality of nonvolatile memory cells;
A plurality of buffers provided corresponding to each of the plurality of memory banks, and temporarily storing data of the memory banks at the time of data writing or data reading;
A plurality of bit lines and a plurality of word lines connected to the plurality of memory cells;
A sense amplifier that detects data of the memory cell via a bit line selected from the plurality of bit lines;
A multiplexer that selectively connects any of the plurality of bit lines to the sense amplifier;
A flag register for storing a window flag for prohibiting a change in a column address specifying the bit line;
A controller for controlling the state of the window flag,
The controller activates the window flag during a read latency period for reading data from the memory cell to the buffer, and deactivates the window flag after the read latency period. Storage device.
前記フラグレジスタは、データの読出しを指示するリードコマンドの受信の有無を示すリードフラグと、データの書込みを指示するライトコマンドの受信の有無を示すライトフラグとをさらに記憶することを特徴とする請求項1に記載の半導体記憶装置。   The flag register further stores a read flag indicating whether or not a read command for instructing data reading is received and a write flag indicating whether or not a write command for instructing data writing is received. Item 14. The semiconductor memory device according to Item 1. 前記フラグレジスタは、前記カラムアドレスの変更の可否を示すアンロックフラグをさらに記憶することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の半導体記憶装置。   The semiconductor memory device according to claim 1, wherein the flag register further stores an unlock flag indicating whether the column address can be changed. 前記ウィンドウフラグは、データの読出しを指示するリードコマンドまたはデータの書込みを指示するライトコマンドに付加された追加ビットによって設定されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の半導体記憶装置。   4. The window flag according to claim 1, wherein the window flag is set by an additional bit added to a read command for instructing data reading or a write command for instructing data writing. Semiconductor memory device. 前記コントローラは、第1のメモリバンクに対応する前記ウィンドウフラグが活性状態である期間中に、該第1のメモリバンクに対して他のリードコマンドまたは他のライトコマンドを受け取った場合、前記ウィンドウフラグを一旦不活性状態にリセットし、前記他のリードコマンドまたは前記他のライトコマンドに従って前記カラムアドレスを変更してから前記ウィンドウフラグを活性状態に再設定することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の半導体記憶装置。   When the controller receives another read command or another write command for the first memory bank during a period in which the window flag corresponding to the first memory bank is active, the window flag 2. The window flag is reset to an active state after the column address is changed in accordance with the other read command or the other write command, and the window flag is reset to an active state. 5. The semiconductor memory device according to any one of 4. 不揮発性の複数のメモリセルを含む複数のメモリバンクと、前記複数のメモリバンクのそれぞれに対応して設けられ、データ書込みまたはデータ読出し時に前記メモリバンクのデータを一時的に格納する複数のバッファと、前記複数のメモリセルに接続された複数のビット線および複数のワード線と、前記複数のビット線から選択されたビット線を介して前記メモリセルのデータを検出するセンスアンプと、前記複数のビット線のいずれかを選択的に前記センスアンプに接続するマルチプレクサと、前記ビット線を指定するカラムアドレスの変更を禁止するウィンドウフラグを記憶するフラグレジスタと、前記ウィンドウフラグの状態を制御するコントローラとを備えた半導体記憶装置の駆動方法において、
前記メモリセルから前記バッファにデータを読み出すリードレイテンシの期間中において、前記ウィンドウフラグを活性状態にし、
前記リードレイテンシの期間後に、前記ウィンドウフラグを不活性状態にすることを具備する半導体記憶装置の駆動方法。
A plurality of memory banks including a plurality of nonvolatile memory cells, a plurality of buffers provided corresponding to each of the plurality of memory banks, and temporarily storing data of the memory banks at the time of data writing or data reading; A plurality of bit lines and a plurality of word lines connected to the plurality of memory cells; a sense amplifier for detecting data in the memory cells via a bit line selected from the plurality of bit lines; A multiplexer that selectively connects one of the bit lines to the sense amplifier, a flag register that stores a window flag that prohibits a change in a column address that specifies the bit line, and a controller that controls the state of the window flag; In a method for driving a semiconductor memory device comprising:
During the read latency period of reading data from the memory cell to the buffer, the window flag is activated,
A method for driving a semiconductor memory device, comprising: bringing the window flag into an inactive state after the read latency period.
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