JP2000251468A - 半導体メモリ - Google Patents
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Abstract
押さえて、データ速度又は帯域幅を増大することができ
る階層的なプリフェッチ方式及び装置を提供する。 【解決手段】 データパスの各階層段は、相互に他の各
階層段とは異なったビットデータ速度を有しており、各
階層段間のデータ速度が全て実質的に等しくなるように
各階層段間に配設されている少なくとも2つのプリフェ
ッチ回路は、各階層段間に配設されていて、少なくとも
2つのラッチと少なくとも2つのプリフェッチ回路とを
有しており、ラッチにより、データビットが受信され
て、階層内の次の段がデータビットを受信することがで
きる迄、データビットが記憶され、制御信号部は、プリ
フェッチ回路により各階層段間のデータ速度が全て維持
されるように少なくとも2つのラッチを制御する。
Description
半導体メモリチップに関し、更に、半導体メモリ用の階
層的プリフェッチ方法及び半導体メモリの全データ速度
又は帯域幅を増大するための装置に関する。
(DRAM)は、大量のデジタル符号化情報を記憶する
ための種々の電子システムで使用されている。マイクロ
プロセッサが高いクロック速度で作動されるので、DR
AMのデータ速度は、一層臨界的となっている。その結
果、マイクロプロセッサとのペースを維持するために、
DRAMデバイスのリード/ライト機能のデータ速度
を、もっとずっと高速にする必要がある。DRAMのデ
ータ速度は、幾つかの回路、レシーバ、ドライバ、デコ
ーダ、センスアンプに沿って信号を搬送する必要がる、
アドレス入力側からデータ入/出力側へのアクセス速度
によって制限される。プロセステクノロジを高速デバイ
ス速度に改善せずに、このアクセス速度を改善するのは
容易ではない。
する技術が幾つか開発されている。その種の技術の1つ
が「プリフェッチング」として知られており、米国特許
第5285421号明細書、”SCHEME FOR
ELIMINATING PAGE BOUNDARY
LIMITATION ON INITIAL AC
CESS OF A SERIAL CONTIGUO
US ACCESSMEMORY”、1994年2月8
日付、及び、米国特許第5392239号明細書、Ma
rgulis他、”BURST MODE DRA
M”、1995年2月21日付に開示されている。
利点は、特定のアドレスに相応するデータに付加して、
後続のバーストパターン用の付加的なデータをラッチす
ることによって、バーストアクセスパターンをレジスタ
内に形成することができる点にある。「プリフェッチン
グ」技術によると、特に初期アドレス及び後続アドレス
(DRAMの内部に発生される)が受信される。後続デ
ータを利用できる場合には、内部アドレスの発生は、外
部から後続アドレスを受信する場合よりもずっと高速で
あり、後続バーストパターンのアクセスを著しく改善す
ることができる。フェッチされた付加的なデータをレジ
スタ内にプリフェッチとして記憶することにより、後続
データは、後続アドレスが発生される時間内にアクセス
される。従って、幾つかの連続的なアクセスを実行する
めたの全時間を低減することができ、幾つかのプリフェ
ッチと同じ長さのバーストアクセスパターンのデータ速
度を改善することができる。
2ビットプリフェッチでの256Mb DRAMで実施
される。従来技術には、DQブロック(入力/出力ピ
ン)が含まれており、その際、2リード/ライトドライ
バ(RWD)バス線路が、各DQ内に接続されている。
こうすることにより、プリフェッチを用いない場合のデ
ータ速度に較べて2倍高速のデータ速度に改善すること
ができる。しかし、プリフェッチでは、チップサイズに
高いコストが掛かる。
は、半導体メモリ用のチップサイズコストを低く押さえ
て、データ速度又は帯域幅を増大することができる階層
的なプリフェッチ方式及び装置を提供することにある。
ると、半導体メモリにおいて、データパスと、少なくと
も2つのプリフェッチ回路と、制御信号部とを有してお
り、データパスは、複数の階層段を有しており、各階層
段は、相互に他の各階層段とは異なったビットデータ速
度を有しており、少なくとも2つのプリフェッチ回路
は、各階層段間に配設されており、少なくとも2つのプ
リフェッチ回路は、少なくとも2つのラッチと少なくと
も2つのプリフェッチ回路とを有しており、ラッチによ
り、データビットが受信されて、階層内の次の段が前記
データビットを受信することができる迄、データビット
が記憶され、少なくとも2つのプリフェッチ回路は、各
階層段間のデータ速度が全て実質的に等しくなるように
各階層段間に配設されており、制御信号部は、プリフェ
ッチ回路により各階層段間のデータ速度が全て維持され
るように少なくとも2つのラッチを制御することによっ
て解決される。
リチップにおいて、メモリアレイと、データパスと、少
なくとも2つのラッチ回路と、制御信号部とを有してお
り、メモリアレイは、各セクションを有しており、各セ
クションは、4つの四分区間を有しており、各四分区間
は奇数行及び偶数行のメモリセルを有しており、データ
パスは、メモリデータを転送するための局所データ線路
を有する各四分区間と接続されており、局所データ線路
は、第1のセンスアンプ回路を有する第1段に接続され
ており、第1段は、第2のセンスアンプ回路を有する第
2段にマスタデータ線路を介して接続されており、第2
段は、先入れ先出しfirst−in/first−o
ut/offチップドライバ回路を有する第3段にリー
ド/ライトドライバ線路を介して接続されており、先入
れ先出しfirst−in/first−out/of
fチップドライバ回路は、入力/出力ピンに接続されて
おり、少なくとも2つのラッチ回路は、データパスを通
って転送されるデータをプリフェッチするために設けら
れた段内に配設されており、少なくとも2つのラッチ回
路は、データビットを受信して、データパスの次の段が
データビットを受信することができる状態になる迄、当
該のデータビットを記憶し、少なくとも2つのラッチ回
路は、各段間のデータ速度が、所望のデータ速度/段に
実質的に等しくなるように接続されており、制御信号部
は、各段間の前記データ速度を維持するためにプリフェ
ッチすることができるように、少なくとも2つのラッチ
回路を制御することによって解決される。
は、従属請求項に記載されている。
チ回路は、8ビットの深度を有している。複数段は、階
層が低い第1段と、階層が高い第2段を有しており、各
段間にプリフェッチ回路を有しており、プリフェッチ回
路は、第1段のビットデータ速度を第2段のビットデー
タ速度によって除算して、分数部を最も近傍の整数に迄
丸めた商よりも大きいか、又は等しい深度を有してい
る。段は、センスアンプ及び先入れ先出し(first
−in/first−out)部の1つを有している。
全データ速度は、400メガビット/secより速い。
階層的な段は、メモリセルのアレイ及びリード/ライト
ドライバによって構成されている。各段間の全データ速
度は、当該段のビットデータ速度によりプリフェッチ深
度を乗算することによって計算される。
チ深度が供給される。プリフェッチ深度は、第2段に4
ビットとして分配されており、第3段に2ビットとして
分配されている。プリフェッチ深度は、第1段に2ビッ
トとして分配されており、第2段に2ビットとして分配
されており、第3段に2ビットとして分配されている。
プリフェッチ深度は、一方の段のビットデータ速度を他
方の段のビットデータ速度によって除算し、分数部を最
も近傍の整数に丸めた商よりも大きいか、又は等しい値
である。半導体メモリチップは、400メガビット/s
ecよりも大きな全データ速度を有している。制御信号
部は、各段間でデータを正確なバーストシーケンスで転
送するためのポインタ信号を有する。半導体メモリチッ
プは、同期DRAMチップ、rambusDRAMチッ
プ及びSyncLink DRAMチップの1つであ
る。第2段は、当該第2段をイネーブルするためのスイ
ッチを有しており、制御信号は、スイッチを作動及び非
作動するためのポインタ信号を有している。第3段は、
当該第3段をイネーブルするためのスイッチを有してお
り、制御信号は、スイッチを作動及び非作動するための
制御信号を有している。第1段用のビットデータ速度
は、約20ns/ビットである。第2段用のビットデー
タ速度は、約10ns/ビット〜約20ns/ビットで
ある。第3段用のビットデータ速度は、約5ns/ビッ
トである。更に、アドレスを偶数及び奇数の開始アドレ
スの1つからインクリメントして、制御信号を発生する
ための連続アドレスを供給する制御回路を有している。
更に、アドレスを偶数及び奇数の開始アドレスの1つか
ら定式化して、制御信号を発生するためのインターリー
ブアドレスを供給する制御回路を有している。各段間の
全データ速度は、当該各段用のビットデータ速度によっ
てプリフェッチ深度を乗算することによって計算され
る。
に説明する。
に、チップサイズコストを低く押さえて、半導体メモリ
のデータ速度及び帯域幅を増大するための階層的プリフ
ェッチ方式及び装置に関する。ダイナミックランダムア
クセスメモリ(DRAM)の作動周波数及び帯域幅が大
きくなると、現在の設計仕様に一層注意が向けられる。
本発明には、DRAMでの行/データパスでの読み出し
及び書き込みアクセス用の階層的プリフェッチが開示さ
れている。本発明は、行/データパス内の幾つかの回路
ブロック内に階層的に設けられた、2つ以上のプリフェ
ッチ段を実行する(例えば、FIFO/OCD(先入れ
先出し式チップドライバ:FirstIn First
Out/Off Chip Driver)、SSA
(第2センスアンプ:Second Sense Am
plifier)、SA(センスアンプ:Sense
Amplifier)等)。本発明の階層的プリフェッ
チを使用すると、ビットデータ速度は、各階層的データ
パスメモリに対して最適化され、従って、小さな設計コ
ストで全データ速度を改善することができる。
タパスメモリで最適なプリフェッチを構成することがで
き、その際、所定段用のプリフェッチの最適数は、その
段がデータパスのボトルネックとならないようにように
選定されている。1実施例は、8ビット階層プリフェッ
チであり、この8ビット階層プリフェッチは、同期DR
AM(SDRAM)用に使用することができ、その際、
2ビットプリフェッチがFIFO/OCDで実行され
て、各DQに対してRWDe及びRWDoが制御され、
4ビットプリフェッチがSSAで使用されて、各RWD
にMDQ<0:3>が制御される。本発明を実行する他
のチップは、rambus DRAM(RDRAM)又
はSyncLink DRAM(SLDRAM)を有す
る。偶数又は奇数の開始アドレスを有する両方の連続的
なインターリーブバーストが、本発明によりサポートさ
れる。
明する。その際、複数の図面に亘って、類似又は同一要
素は同じ参照番号で識別する。大密度メモリデバイス1
0用の行/データパス内の階層的なプリフェッチスキー
マが例示されている。プリフェッチスキーマは、行デー
タパス内の種々の回路ブロック(例えば、FIFO/O
CD,SSA,SA,等)に設けられている。本発明の
幾つかの利点について、以下詳細に説明する。
チップサイズコストを大して増やさずに、又は、全く増
やさずに、データ速度を改善することができる。有利に
は、これは、データパスを、階層メモリ内で、2つ以上
のローカルデータ線路(LQD)、マスタデータ線路
(MDQ)、リード/ライトドライバ(RDW)、及
び、オフチップドライバ(OCD)、即ち、データ出力
側に構成することによって達成される。リード/ライト
行/データパスのデータ速度の全パフォーマンスが改善
される。と言うのは、単一の階層段がデータ速度を制限
しないので、その結果、最適な全データ速度が達成され
るからである。このプリフェッチスキーマは、回路遅延
情報を使用することによって決定される。プリフェッチ
は、システム内に設計されており、例えば、DRAM又
はSDRAMチップ内に設計されており、その際、遅延
がボトルネック(即ち、回路が最も遅くて、その際、ボ
トルネックの前後のどちらかで回路が停滞している箇
所)で最小となるように形成されている。例えば、SS
Aのような一方のデータパスメモリが他方のデータパス
よりも遅い場合には、プリフェッチを用いないと、チッ
プデータ速度は改善されない点に注意する必要がある。
これは、ボトルネックの一例である。
った箇所での)階層的なプリフェッチの結果、通常の単
一段プリフェッチとは異なり、ワイヤリングエリア/レ
イアウトエリアと電力消費量を節約することができる。
図1には、8ビット階層回路12の実施例が例示されて
おり、その際、4ビットプリフェッチが第2のセンスア
ンプ(SSA)で実行され、このセンスアンプでは、所
定のRWD/4MDQをサポートするようにダブルラッ
チが行われ(SSA自体はラッチであり、プリフェッチ
の際にアシストされるように付加的なラッチが有利には
付加される点に注意)、所定のDQ/2RWDをサポー
トするように、2ビットプリフェッチが先入れ先出し式
のFIFO(First in−first out)
/OCDダブルラッチで実行される。リードアクセスの
ためには、SSAの乗算数(図1に示されているように
各DQに対して8個のSSAが使用され、同様に例え
ば、4又は16個の他の乗算数が使用される)が、同時
にリードコマンドで活性化され、SSAマスタ−スレー
ブダブルラッチ(SSA自体がラッチである点に注意)
でアレイがセンシングされて、データが保持される。そ
れから、プリデコーディングされたポインタコントロー
ル信号(図5参照)は、SSAダブルラッチのデータを
RWD(図1及び図2に例示された各DQに対して2
つ)の乗算数に制御する。最終的に、RWDe及びRW
Doからの、2つの4ビットポケットの到来データが、
制御ポインタ(図5参照)によって、OCD/FIFO
ダブルラッチでラッチされて、8ビットバースト作動中
DQピンに制御出力される(それ故、8ビットプリフェ
ッチである)。ライトアクセスは、リードオペレーショ
ンとは逆方向に実行される。
Mb/s(〜2.5ns、各ビットに対して)の全デー
タ速度を達成することである場合には、RWDビットデ
ータ(転送)速度は、FIFO/OCDでの2ビットプ
リフェッチのために、有利には約5ns/ビットであ
る。それから、SSAでの別の4ビットプリフェッチの
ために、MDQ所要データ(転送)速度/ビットは、有
利には、約20nsであり、LDQ用の有利なアクセス
時間である。従って、RWD、MDQ及びLDQデータ
(転送)速度/ビットは、各データ速度から、2.8及
び8のファクタ(即ち、5/2.5、20/2.5及び
20/2.5)だけ緩和されている。例示されているデ
ータ(転送)速度/ビットは例示に過ぎず、これに限定
されるものではない。記述されているプリフェッチスキ
ーマは、高い又は低いデータラッチを達成するように拡
張されており、その際、これらの記述されているスキー
マは、回路の設計に依存している。この2つの段の8ビ
ットの階層的プリフェッチは、通常の1段8ビットプリ
フェッチ(8ビットプリフェッチ/のために4倍のRW
Dを必要とする)よりもずっと効率的である。
ェッチ回路112の他の実施例が、半導体メモリ110
用に図示されており、その際、2ビットプリフェッチが
SAダブルラッチ(SAラッチプラス付加的なラッチ)
で実行され、2ビットプリフェッチがSSAダブルラッ
チ(SSAラッチプラス付加的ラッチ)で実行され、2
ビットプリフェッチがFIFO/OCDダブルラッチで
実行される。ここでは、RWD、MDQ及びLDQデー
タ速度/ビットが、全データ速度(約400Mb/s
(〜2.5ns)から、それぞれ2,4,8(即ち、5
/2.5、10/2.5、及び20/2.5)のファク
タだけ緩和される。
テクチュアは、有利には、始動アドレスを用いる連続的
なインターリーブバースト作動をサポートする。各プリ
フェッチ段間のビット転送は、ポインタ制御回路270
(図5)によって発生されたポインタ信号によって制御
される。ポインタは、PNTo及びPNTe(図4)に
よって指示される。PNTe<0:3>用の内部アドレ
ス(PNTo<0:3>と一緒にSSAからFIFOに
正確なバーストシーケンスでデータを転送するために使
用される)は、有利には、アドレス0からインクリメン
トされ、従って、従って、奇数アドレス(0+1)で連
続的なバーストシーケンスが開始される(偶数アドレス
が同様に開始アドレスとして実行される)。アドレスn
が開始アドレス(奇数又は偶数)である場合、プリフェ
ッチ深度(例えば、8ビットプリフェッチの場合、n+
7)に至る迄、1だけアドレスがインクリメントされ
(例えば、n+1)て、ポインタ用の次のアドレス情報
が供給される。これは、連続的バーストの場合である。
インターリーブされたバーストの場合、次のアドレス
は、式により、プリフェッチ深度ドメイン(8ビットプ
リフェッチの場合n+7)内に決められ、その際、開始
アドレス(奇数であれ偶数であれ)に基づいて次のビッ
トのアドレスが選択される。制御回路270は、有利に
は、ポインタ信号用のアドレスを形成するために論理回
路を有している。
一般回路212は、3つのデータパス段A−Cを含むよ
うに図示されている。段A−Cは、それぞれ、異なった
データ速度/信号時間(データ速度/ビット)a,b及
びcであるとする。設計の1つの目標は、小さな設計コ
ストでチップデータ速度をデータ速度/ビットcに適合
させることである。各段のデータ速度は、データ速度/
信号路(信号路の番号、即ち、プリフェッチの番号に選
定される)によって決定される点に注意する必要があ
る。これは、プリフェッチを、m≧int(a/b)
(即ち、データ速度/ビットbによって除算されたデー
タ速度/ビットの次の整数に迄丸められた分数部で示さ
れる整数値)の段A−B間に構成し、プリフェッチを、
n≧int(b/c)(即ち、データ速度/ビットcに
よって除算されたデータ速度/ビットbの次の整数に迄
丸められた分数部で示される整数値)の段B−C間に構
成することによって達成される。m及びnは、有利には
2の倍数であり、従って、調整することができる。各段
でのプリフェッチ深度を変えるために、ポインタは、そ
のプリフェッチ深度に相応するように設計され、この点
は、本発明の重要なアスペクトであり、以下詳細に説明
する。ポインタ信号は、制御回路214を使用して供給
される。制御回路214は、プリフェッチ回路内に含ま
れるラッチを同期して、連続的にデータをラッチし、且
つ、最適にタイミングして、データ路の全データ速度を
増大する。
200で8ビットの階層的プリフェッチを非限定的に実
行する例が図示されている。1GバイトSDRAM20
0は、4つの256Mバイトの四分区間又はセクション
202を含んでいる。左側の1/2のチップ内の2つの
四分区間204及び206は、8DQにより左側のチッ
プエッジに接続されており、右側の1/2のチップ内の
2つの四分区間208及び210は、8DQにより右側
のチップエッジに接続されている。
1(それぞれ64Mバイト単位)に分割されており、各
四分区間は、論理的に、偶数の212及び奇数の214
の32Mバイトの行アドレス領域に分割されている。各
領域212及び214は、8セットの4つの偶数MDQ
(MDQe<0:3>)及び8セットの4つの奇数MD
Q(MDQo<0:3>)を含んでいる。例示されてい
る回路では、各セットのMDQe<0:3>及びMDQ
o<0:3>は、階層的8ビットプリフェッチとして相
応のDQの場合に8個のバーストビットをサポートす
る。64ビット、又は8個のバーストビット×8DQ
は、同時に、行アクセス当たり8セットのMDQe<
0:3>及びMDQo<0:3>で読み出し又は書き出
しされる。その際、MDQe<0:3>及びMDQo<
0:3>上での2 out of 8バーストビット
が、1 out of 4 ポインタ(MDOe<0:
3>に対してPNTe<0:3>及び奇数に対してPN
To<0:3>)によって選択されて、2つの連続的な
バーストビットを相応のRWDe及びRWDoに同時に
転送される。PNTe<0:3>は、アドレス0からイ
ンクリメントされ、例えば、奇数アドレス(0+1)で
開始する連続的なバーストシーケンスとなる。択一選択
的に、インターリーブバーストシーケンスが、アドレス
を選択する式を使用して採用されることもある。その
際、RWDe及びRWDo上での2つの偶数及び奇数ビ
ットは、FIFO入力ポインタ(PNTI)がイネーブ
ルである場合、先入れ先出し式first−in−fi
rst−out回路(FIFO0及びFIFO1)にフェ
ッチされる。実際のPNTIは、偶数及び奇数ビットが
第1及び第2のバーストビットとしてFIFO0及びF
IFO1内にそれぞれ記憶されるように、並べ替え(r
eordering)スイッチを有している。8DQに
対する8RWDe及び8RWDoは、各行デコーダ(C
DEC)の中心で旋回され、隣の64Mb単位で分けら
れ、32ワイヤ及び約75μm/チップが排除される。
また、列デコーダ(RDEC)が図示されている。この
階層的8bプリフェッチアーキテクチュアにより、アレ
イ及びデータパス周波数が1/8及び1/2にそれぞれ
低減され、列バースト周波数がDQ当たり400Mb/
s以上に増大される。
からDQへのデータパス用に実施したものが図示されて
いる。8ビットバーストが、全てのPNTe<0:3>
及びPNTo<0:3>を使用してサポートされる。他
の実施例では、4ビットバーストが、2 out of
4 PNTe<0:3>及び2 out of 4P
NTo<0:3>が作動状態にされて用いられる。2ビ
ットバーストの場合、1 out of 4 PNTe
<0:3>及び1 out of 4 PNTo<0:
3>が作動状態にされる。PNTe<0:3>及びPN
To<0:3>は、チップクロック信号を使用して発生
することができ、又は、データパス回路からのフィード
バックとして設けられている。ポインタ信号は、ポイン
タ制御回路270によって発生され、ポインタ制御回路
270は、PNTo<0:3>及びPNTe<0:3>
によって選定されて、回路250及び251を作動する
ようにポインタ信号を出力する。PNTo<0:3>と
共にPNTe<0:3>用の内部アドレスは、SSAか
らFIFOラッチ258及び259へ正確なバーストシ
ーケンスでデータを転送するために使用される。ポイン
タは、有利には、アドレス0からインクリメントされ、
このようにして、連続バーストシーケンスが奇数アドレ
スで開始されるようになる(同様に、偶数アドレスが開
始アドレスとして実行されるようにしてもよい)。アド
レスnが開始アドレス(奇数又は偶数)である場合、ア
ドレスが1だけ(例えば、n+1)インクリメントされ
て、プリフェッチ深度(例えば、8ビットプリフェッチ
の場合、n+7)になる迄続けられ、その際、ポインタ
用の次の内部アドレスに対して次のアドレスが供給され
るように実行される。これは、連続バーストの場合であ
る。インターリーブバーストの場合、ポインタ用の次の
内部アドレスに対する次のアドレスが、開始アドレス
(偶数又は奇数のどちらか)に基づいて次のポインタの
アドレスを選択する式によって決定される。開始アドレ
ス情報は、制御回路270に入力されて、制御回路27
0で、シーケンス又はインターリーブスキーマに従って
ポインタを回復するために、ポインタ用のアドレスが発
生される。
割されている。回路251は、それぞれSSA、少なく
とも1つのラッチ253及び回路251をイネーブルす
るための少なくとも1つのスイッチ255を示す。回路
250は、偶数行回路を有しており、及び、SSA、少
なくとも1つのラッチ252及び少なくとも1つの、回
路250をイネーブルするためのスイッチ254を有し
ている。回路250及び251の各回路は、MDQ及び
MDQバー線路を入力側として有している。この実施例
では、8個のSSAが含まれており、8個のMDQ/M
DQバー対が含まれている。SSAは、ラッチ252及
び253とは別の付加的なラッチを有している。スイッ
チ254及び255は、回路250及び251をイネー
ブルするために使用されて、連続バーストシーケンスに
従ってデータが転送される。第2のセンスアンプによ
り、SSAEがイネーブルされて、SSAが作動状態に
され、同様にデータ転送を同期するのに使用することが
できる。データは、SSAのラッチ(SSAの部分とし
て図示されている)内、及び、付加的なラッチ252及
び253内に記憶され、付加的なラッチ252及び25
3は、有利には、FIFO/OCDが4ビットのバース
トでデータを受信して転送することができる状態になる
迄、データを一時記憶するために使用される。このよう
にして、4ビットプリフェッチが、ポインタ信号PNT
o<0:3>及びPNTe<0:3>によって制御され
るようにして、回路250及び251及びラッチ252
及び253によって実行される。回路250及び251
から転送されたデータは、ラッチ256及び257を有
するRWD0及びRWDeを通して連続である。
NTO<1>は、FIFOラッチ258及び259を通
って転送されるデータを交番させ、有利には、ポインタ
信号PNTo及びPNTeに従って制御される。PNT
O<0>及びPNTO<1>によって制御されるスイッ
チ260(FIFO出力スイッチ)は、2ビットプリフ
ェッチを行うために当該スイッチを通って転送されるデ
ータを活性化及び非活性化するために用いられる。PN
TIは、制御回路270によって、又は、他のソースか
ら設けることができる。図5に示されている回路を実行
することによって、本発明により、8ビットプリフェッ
チが、MDQ及びDQ間で実施される。図5に示された
構成は、一層多くのプリフェッチを提供するように拡張
することができる。つまり、図5に示された構成は、他
の回路同様、図2に示された実施例用に用いることがで
きる。
るものではない)の階層的なプリフェッチのための有利
な実施例について説明したが、上述の技術思想の観点か
ら、当業者が変形した多様な実施例を構成することがで
きる。従って、特許請求の範囲の各請求項に開示された
本発明の技術思想の範囲内で、本発明の特定の実施例を
変更することができる。上述のように、本発明の詳細に
ついて、特に特許法に従って説明したが、特許保護を請
求する範囲は、各請求項に記載されている。
に、又は、全く増やさずに、データ速度を改善すること
ができる。
するメモリ回路を示すブロック図
る図1のメモリ回路の他の実施例を示すブロック図
ロック図
B SDRAMチップの略/ブロック図
Claims (23)
- 【請求項1】 半導体メモリにおいて、データパスと、
少なくとも2つのプリフェッチ回路と、制御信号部とを
有しており、前記データパスは、複数の階層段を有して
おり、前記各階層段は、相互に他の各階層段とは異なっ
たビットデータ速度を有しており、前記少なくとも2つ
のプリフェッチ回路は、前記各階層段間に配設されてお
り、前記少なくとも2つのプリフェッチ回路は、少なく
とも2つのラッチと少なくとも2つのプリフェッチ回路
とを有しており、前記ラッチにより、データビットが受
信されて、前記階層内の次の段が前記データビットを受
信することができる迄、前記データビットが記憶され、
前記少なくとも2つのプリフェッチ回路は、前記各階層
段間のデータ速度が全て実質的に等しくなるように前記
各階層段間に配設されており、前記制御信号部は、前記
プリフェッチ回路により前記各階層段間のデータ速度が
全て維持されるように少なくとも2つのラッチを制御す
ることを特徴とする半導体メモリ。 - 【請求項2】 プリフェッチ回路は、8ビットの深度を
有している請求項1記載の半導体メモリ。 - 【請求項3】 複数段は、階層が低い第1段と、階層が
高い第2段を有しており、前記各段間にプリフェッチ回
路を有しており、前記プリフェッチ回路は、前記第1段
のビットデータ速度を第2段のビットデータ速度によっ
て除算して、分数部を最も近傍の整数に迄丸めた商より
も大きいか、又は等しい深度を有している請求項1記載
の半導体メモリ。 - 【請求項4】 段は、センスアンプ及び先入れ先出し
(first−in/first−out)部の1つを
有している請求項1記載の半導体メモリ。 - 【請求項5】 全データ速度は、400メガビット/s
ecより速い請求項1記載の半導体メモリ。 - 【請求項6】 階層的な段は、メモリセルのアレイ及び
リード/ライトドライバによって構成されている請求項
1記載の半導体メモリ。 - 【請求項7】 各段間の全データ速度は、当該段のビッ
トデータ速度によりプリフェッチ深度を乗算することに
よって計算される請求項1記載の半導体メモリ。 - 【請求項8】 半導体メモリチップにおいて、メモリア
レイと、データパスと、少なくとも2つのラッチ回路
と、制御信号部とを有しており、前記メモリアレイは、
各セクションを有しており、前記各セクションは、4つ
の四分区間を有しており、前記各四分区間は奇数行及び
偶数行のメモリセルを有しており、前記データパスは、
メモリデータを転送するための局所データ線路を有する
前記各四分区間と接続されており、前記局所データ線路
は、第1のセンスアンプ回路を有する第1段に接続され
ており、前記第1段は、第2のセンスアンプ回路を有す
る第2段にマスタデータ線路を介して接続されており、
前記第2段は、先入れ先出しfirst−in/fir
st−out/offチップドライバ回路を有する第3
段にリード/ライトドライバ線路を介して接続されてお
り、前記先入れ先出しfirst−in/first−
out/offチップドライバ回路は、入力/出力ピン
に接続されており、前記少なくとも2つのラッチ回路
は、前記データパスを通って転送されるデータをプリフ
ェッチするために設けられた段内に配設されており、前
記少なくとも2つのラッチ回路は、データビットを受信
して、前記データパスの次の段が前記データビットを受
信することができる状態になる迄、当該のデータビット
を記憶し、前記少なくとも2つのラッチ回路は、前記各
段間のデータ速度が、所望のデータ速度/段に実質的に
等しくなるように接続されており、前記制御信号部は、
前記各段間の前記データ速度を維持するためにプリフェ
ッチすることができるように、少なくとも2つのラッチ
回路を制御することを特徴とする半導体メモリチップ。 - 【請求項9】 ラッチ回路により、8ビットのプリフェ
ッチ深度が供給される請求項8記載の半導体メモリチッ
プ。 - 【請求項10】 プリフェッチ深度は、第2段に4ビッ
トとして分配されており、第3段に2ビットとして分配
されている請求項9記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項11】 プリフェッチ深度は、第1段に2ビッ
トとして分配されており、第2段に2ビットとして分配
されており、第3段に2ビットとして分配されている請
求項9記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項12】 プリフェッチ深度は、一方の段のビッ
トデータ速度を他方の段のビットデータ速度によって除
算し、分数部を最も近傍の整数に丸めた商よりも大きい
か、又は等しい値である請求項8記載の半導体メモリチ
ップ。 - 【請求項13】 半導体メモリチップは、400メガビ
ット/secよりも大きな全データ速度を有している請
求項8記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項14】 制御信号部は、各段間でデータを正確
なバーストシーケンスで転送するためのポインタ信号を
有する請求項8記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項15】 半導体メモリチップは、同期DRAM
チップ、rambusDRAMチップ及びSyncLi
nk DRAMチップの1つである請求項8記載の半導
体メモリチップ。 - 【請求項16】 第2段は、当該第2段をイネーブルす
るためのスイッチを有しており、制御信号は、前記スイ
ッチを作動及び非作動するためのポインタ信号を有して
いる請求項8記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項17】 第3段は、当該第3段をイネーブルす
るためのスイッチを有しており、制御信号は、前記スイ
ッチを作動及び非作動するための制御信号を有している
請求項8記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項18】 第1段用のビットデータ速度は、約2
0ns/ビットである請求項8記載の半導体メモリチッ
プ。 - 【請求項19】 第2段用のビットデータ速度は、約1
0ns/ビット〜約20ns/ビットである請求項8記
載の半導体メモリチップ。 - 【請求項20】 第3段用のビットデータ速度は、約5
ns/ビットである請求項8記載の半導体メモリチッ
プ。 - 【請求項21】 更に、アドレスを偶数及び奇数の開始
アドレスの1つからインクリメントして、制御信号を発
生するための連続アドレスを供給する制御回路を有して
いる請求項8記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項22】 更に、アドレスを偶数及び奇数の開始
アドレスの1つから定式化して、制御信号を発生するた
めのインターリーブアドレスを供給する制御回路を有し
ている請求項8記載の半導体メモリチップ。 - 【請求項23】 各段間の全データ速度は、当該各段用
のビットデータ速度によってプリフェッチ深度を乗算す
ることによって計算される請求項8記載の半導体メモリ
チップ。
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| US11971399P | 1999-02-11 | 1999-02-11 | |
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- 2000-02-12 CN CNB001023217A patent/CN1279541C/zh not_active Expired - Lifetime
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