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JPH0536271A - 半導体メモリ - Google Patents

半導体メモリ

Info

Publication number
JPH0536271A
JPH0536271A JP3189075A JP18907591A JPH0536271A JP H0536271 A JPH0536271 A JP H0536271A JP 3189075 A JP3189075 A JP 3189075A JP 18907591 A JP18907591 A JP 18907591A JP H0536271 A JPH0536271 A JP H0536271A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
read
cell array
write
memory cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3189075A
Other languages
English (en)
Inventor
Hironori Koike
洋紀 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3189075A priority Critical patent/JPH0536271A/ja
Publication of JPH0536271A publication Critical patent/JPH0536271A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Dram (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速性を損なうことなく1回のアクセスで8ビ
ット以上のシリアルデータを入出力できる半導体メモリ
を実現する。 【構成】8個の書込み増幅器WA1〜WA8,読出し増
幅器RA1〜RA8,データ入出力線IOb1〜IOb
8を設ける。データ入出力線IOb1〜IOb8のデー
タを順次シリアルに外部へ出力し、外部からのデータを
データ入出力線IOb1〜IOb8へ取込むシリアルス
イッチ回路SSW,シリアルデコーダSDを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体メモリに関し、特
にシリアルアクセス可能な半導体メモリに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のDRAM等の半導体メモリには、
ニブルモードと呼ばれる一種のシリアルアクセスを実現
する方式がある。まず、このニブルモードの動作につい
て説明する。
【0003】図4にニブルモードの半導体メモリの構成
を示す。この半導体メモリは、メモリセルアレイを16
ブロックに分割し、そのうちの4ブロックが同時に動作
するという方式を採用している。すなわち、メモリセル
アレイブロックMCA1〜MCA4のうちの1つ,MC
A5〜MCA8のうちの1つ,MCA9〜MCA12の
うちの1つ,MCA13〜MCA16のうちの1つがそ
れぞれ同時に動作する。
【0004】メモリセルアレイブロックからは、それぞ
れ1つの第1のデータ入出力線IOai(i=1〜1
6)がでている。メモリセルアレイブロックMCA1〜
MCA16ヘのデータ入出力は、このデータ入出力線I
Oaiを介して行われる。
【0005】各データ入出力線IOaiは、スイッチ回
路SWcを介して、4台の読出し増幅器RAj(j=1
〜4)及び書込み増幅器WAjに接続されている。スイ
ッチ回路SWcは、動作しているメモリセルアレイブロ
ックからの入出力データ線IOaiを、対応する読出し
増幅器RAj,書込み増幅器WAjに接続する。
【0006】読出し増幅器RAjは、メモリセルアレイ
ブロックからのデータの読出し動作時に、IOaiのデ
ータを増幅して第2のデータ入出力線IObjを介して
データ出力回路に送る働きをする。書込み増幅器WAj
は、メモリセルアレイブロックへのデータの書込み動作
時に、データ入力回路から供給されたデータを増幅して
データ入出力線IOaiへ送る働きをする。 以上は、
通常の半導体メモリにも備えられている機能であるが、
これに加えニブルモードでは、ニブルスイッチ回路NS
W及びニブルデコーダNDがつけられていることが特徴
である。
【0007】ニブルスイッチ回路NSWは、例えば読出
し動作時、データ入出力線IObjに現れた全4つのデ
ータを連続して転送するための切換えスイッチ回路であ
る。この切換えを行う信号は、ニブルデコーダNDで発
生されるアドレス信号である。仮に、データ入出力線I
Objのデータを区別するアドレスを(Xk,Yk)と
すると、ニブルデコーダNDは、このアドレス(Xk,
Yk)を開始アドレスとして受け取り、以下、この受け
取った開始アドレスも含め、(Xk,Yk)=(0,
0),(0,1),(1,0),(1,1)のアドレス
を連続して次々に発生する。このニブルスイッチ回路N
SWとニブルデコーダNDを用いてニブルモード半導体
メモリは4ビットのデータをシリアルアクセスすること
ができる。
【0008】図5はこの半導体メモリの動作タイミング
を示す波形図である。ニブルモード専用の信号は特にな
く、図5はDRAM等で通常用いられるロウアドレスス
トローブ信号RAS,コラムアドレスストローブ信号C
AS,アドレス信号AD,ライトイネーブル信号WE,
データ出力DOの関係を示している。
【0009】ロウアドレスストローブ信号RASが立下
がったあと、最初にX、次にYの順でアドレスを取り込
む。コラムアドレスストローブ信号CASの立下がりに
よりデータ出力回路が活性化してDOが出力される。こ
こまでは、ランダムアクセスモードのDRAMと動作は
同じである。
【0010】こののち、ロウアドレスストローブ信号R
ASを低レベルとしたまま、コラムアドレスストローブ
信号CASを図5のようにトグル動作させることによ
り、先に取り込んだX,Yアドレスを起点として、その
うちXk,Ykにより定まる異なるアドレスの4ビット
のデータを連続してアクセスする。
【0011】以上がニブルモード半導体メモリの動作の
概要である。このニブルモードでは、2個目以降のデー
タについてロウアドレスストローブ信号RASを一度高
レベルに戻してから再度低レベルにするという動作が不
要であるので、連続した4ビットのデータのアクセスに
関しては高速にできる。
【0012】ニブルモードは、半導体メモリのビット幅
が、256Kワード×4ビットというように4ビットの
ものをつくるために、半導体メモリ内部では4ビットの
データが同時にアクセスできる構成となっていることを
利用し、1Mワード×1ビットというように1ビットの
ビット幅の場合に、上記4ビットのデータを連続して入
出力できるようにしたものである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ニブルモードの半導体メモリでは、上に述べたように、
シリアルアクセス可能なデータの長さが4ビットに限ら
れており、このことが、この半導体メモリの応用上の制
限となっていた。
【0014】本発明の目的は、上記問題を解決し、ニブ
ルモードの高速アクセスの利点を生かしつつ、かつシリ
アルアクセス可能なデータの長さを増大した半導体メモ
リを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体メモリ
は、それぞれ指定されたアドレスにデータを書込みかつ
指定されたアドレスから記憶しているデータを読出す2
M個(Mは4以上の整数)のメモリセルアレイブロック
と、これらメモリセルアレイブロックの書込み用のデー
タを増幅する2N個(Nは4以上の整数でN≦M、以下
同じ)の書込み増幅器と、前記メモリセルアレイブロッ
クから読出されたデータを増幅する2N個の読出し増幅
器と、前記2M個のメモリセルアレイブロックのうちの
2N個を選択しこの選択されたメモリセルアレイブロッ
クと前記各書込み増幅器及び各読出し増幅器とをそれぞ
れ対応して接続するスイッチ回路と、シリアルに入力さ
れる書込み用のデータを前記各書込み増幅器に順次供給
しかつ前記各読出し増幅器からのデータを順次シリアル
に出力するシリアルデータ入出力回路とを有している。
【0016】
【作用】本発明では、メモリセルアレイブロックから引
出されるデータ入出力線の数を増し、読出し時には、一
括して並列に読出されてきたこのデータ入出力線上のデ
ータを連続して出力する。一方書込み時には、まず外部
からのデータを順次取込み、そののち一括して対応する
メモリセルアレイブロックへデータを書込む。こうする
ことにより、従来のニブルモードの半導体メモリに比
べ、長いデータ長のシリアルアクセスが可能となる。
【0017】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
【0018】図1は本発明の第1の実施例を示すブロッ
ク図である。本実施例では、図4の従来の半導体メモリ
と同様、全メモリセルアレイを16ブロックに分割し、
そのうちの4ブロックが同時に動作する方式を採用して
いる。
【0019】各メモリセルアレイブロックMCA1〜M
CA16から第1のデータ入出力線IOam(m=1〜
32)がでている。図4と異なり、各メモリセルアレイ
ブロックMCA1〜MCA16からそれぞれ2つのデー
タ入出力線がでている。これは、後述の第2のデータ入
出力線IObnを8本とするためである。
【0020】動作しているメモリセルアレイブロックか
らのデータ入出力線IOamを選択するスイッチ回路S
Wを介し、読出し増幅器RAn(n=1〜8),書込み
増幅器WAnがある。読出し増幅器RAn,書込み増幅
器WAnから第2のデータ入出力線IObnがでてい
る。以上の各構成要素の働きは図4のものとほぼ同様で
ある。
【0021】ここで、8本のデータ入出力線IObnの
データを連続して入出力するため、データ入出力線IO
bと接続するシリアルスイッチ回路SSWを設ける。
【0022】さらに、どのデータ入出力線IObnのデ
ータを入出力するかを選択する信号を発生するシリアル
デコーダSDを設ける。これらは、図4のニブルスイッ
チ回路NSWとニブルデコーダNDに対応する。この場
合、データ入出力線IObnを8本とすることにより、
連続した8つのデータをアクセスすることができる。
【0023】近年のメガビットクラスのDRAMでは、
テスト時間を削減するため、電子情報通信学会論文誌
C,Vol.J70−C,No.10,1391〜13
98頁に記載されているマルチビットテスト機能を搭載
している。この機能により、通常、半導体メモリ内部は
複数ブロックに分割され、各ブロック一括して同時にデ
ータの入出力を行えるようになっている。現在、この分
割数は8〜32程度である。この機能と本発明を併用す
ることで、半導体メモリ内部を分割動作させるために必
要な制御回路等のオーバーヘッドを最小限に抑えること
ができる。このような事情があるため、本発明でシリア
ルアクセスできるデータの長さは、8〜32という、マ
ルチビットテストのためのメモリセルアレイ分割数程度
が適しているが、もちろん上記データ長さに限りはな
い。
【0024】図2は、本発明の第2の実施例を示すブロ
ック図である。この実施例は、シリアルデータ入出力の
制御に、第1の実施例のようなシリアルスイッチ回路S
SW及びシリアルデコーダSDを用いるかわりに、各デ
ータ入出力線IObnのデータを記憶するレジスタRG
1〜RG8を設け、これらのレジスタRG1〜RV8を
縦列接続してシフトレジスタSRとしてデータを順次シ
フトし、シリアルデータの入出力を行うようにしてい
る。
【0025】このように、シフトレジスタSRを用いる
ことにより、図3に示す方式をとることができる。
【0026】この第3の実施例では、シフトレジスタを
2グループのシフトレジスタSRa,SRbにわけ、他
の構成要素も2グループに分割し、例えばシフトレジス
タSRaが切換回路SXによって外部とのデータの入出
力を行っている間には、シフトレジスタSRbが読出し
増幅器RAn(読出し時)または書込み増幅器WAn
(書込み時)、スイッチ回路SWD、データ入出力回路
IOamを介してメモリセルアレイブロックとデータの
やりとりを行い、シフトレジスタSRbが外部とのデー
タの入出力を行っている際には、シフトレジスタSRa
がメモリセルアレイブロックとデータのやりとりを行う
という、いわゆるインタリーブ動作が可能となる。こう
することにより、同一Xアドレスの中では任意の長さの
データのシリアルアクセスが可能となる。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、これまで4
ビットに制限されていたニブルモードのメモリアクセス
方式から、8ビット以上の長いビット幅に拡張でき、こ
の種の半導体メモリの応用範囲を拡大することができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
る。
【図3】本発明の第3の実施例を示すブロック図であ
る。
【図4】従来の半導体メモリの一例を示すブロック図で
ある。
【図5】図4に示された半導体メモリの動作を説明する
ための各部信号のタイミング波形図である。
【符号の説明】
MCA1〜MCA16 メモリセルアレイブロック IOa1〜IOa32 第1のデータ入出力線 IOb1〜IOb8 第2のデータ入出力線 SW,SWa〜SWc スイッチ回路 RA1〜RA8 読出し増幅器 WA1〜WA8 書込み増幅器 SSW シリアルスイッチ回路 SD シリアルデコーダ SR,SRa,SRb シフトレジスタ RG1〜RG8 レジスタ SX 切換回路 NSW ニブルスイッチ回路 ND ニブルデコーダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれ指定されたアドレスにデータを
    書込みかつ指定されたアドレスから記憶しているデータ
    を読出す2M個(Mは4以上の整数)のメモリセルアレ
    イブロックと、これらメモリセルアレイブロックの書込
    み用のデータを増幅する2N個(Nは4以上の整数でN
    ≦M、以下同じ)の書込み増幅器と、前記メモリセルア
    レイブロックから読出されたデータを増幅する2N個の
    読出し増幅器と、前記2M個のメモリセルアレイブロッ
    クのうちの2N個を選択しこの選択されたメモリセルア
    レイブロックと前記各書込み増幅器及び各読出し増幅器
    とをそれぞれ対応して接続するスイッチ回路と、シリア
    ルに入力される書込み用のデータを前記各書込み増幅器
    に順次供給しかつ前記各読出し増幅器からのデータを順
    次シリアルに出力するシリアルデータ入出力回路とを有
    することを特徴とする半導体メモリ。
  2. 【請求項2】 シリアルデータ入出力回路が、2N個の
    レジスタを備えたシフトレジスを含んで構成され、シリ
    アルに入力される書込み用のデータを順次前記レジスタ
    に取込んで各書込み増幅器に供給し、各読出し増幅器か
    らのデータを対応する前記各レジスタに取込んだ後順次
    シフトしてシリアルデータとして出力する回路である請
    求項1記載の半導体メモリ。
  3. 【請求項3】 2M個のメモリセルアレイブロック、2
    N個の書込み増幅器,読出し増幅器,及びレジスタをそ
    れぞれ2つのグループに分割し、これら2つのグループ
    の一方に一連の書込み動作,読出し動作の中の所定の動
    作を実行させ、他方に前記一連の書込み動作,読出し動
    作の中の所定の動作とは異なる動作を実行させるように
    した請求項1記載の半導体メモリ。
JP3189075A 1991-07-30 1991-07-30 半導体メモリ Pending JPH0536271A (ja)

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JP3189075A JPH0536271A (ja) 1991-07-30 1991-07-30 半導体メモリ

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ID=16234890

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JP3189075A Pending JPH0536271A (ja) 1991-07-30 1991-07-30 半導体メモリ

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581891A (ja) * 1982-04-23 1983-01-07 Hitachi Ltd モノリシツク記憶装置
JPS6363199A (ja) * 1986-09-03 1988-03-19 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JPS6363198A (ja) * 1986-09-03 1988-03-19 Toshiba Corp 半導体記憶装置
JPH01267893A (ja) * 1988-04-18 1989-10-25 Toshiba Corp 半導体記憶装置及び半導体記憶システム

Patent Citations (4)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19991026