JPH05303891A - 半導体記憶装置 - Google Patents

半導体記憶装置

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JPH05303891A
JPH05303891A JP4107195A JP10719592A JPH05303891A JP H05303891 A JPH05303891 A JP H05303891A JP 4107195 A JP4107195 A JP 4107195A JP 10719592 A JP10719592 A JP 10719592A JP H05303891 A JPH05303891 A JP H05303891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
address
circuit
latch circuit
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4107195A
Other languages
English (en)
Inventor
Munehisa Okita
宗久 沖田
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Priority to JP4107195A priority Critical patent/JPH05303891A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】同期信号によって同期を取り動作する方式の半
導体記憶装置において、データの読み出しを必要としな
い場合や、同一アドレスのデータを続けて読み出す場合
に無駄な電力を消費するのを防ぐ。 【構成】アドレスラッチ回路1を設け、このアドレスラ
ッチ回路1でラッチされていた信号12と新しく入力さ
れていたアドレス信号11とを比較し、一致不一致信号
を発生するアドレス信号比較回路2を設け、この一致不
一致信号によって内部回路を制御する回路3を設け、ア
ドレスデコーダ4,RAMセル5,ワードドライバ6,
センスアンプ7,出力ラッチ回路8,出力ラッチ回路7
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体記憶装置に関し、
特に同期信号により同期を取り動作する方式の半導体記
憶装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体記憶装置は、図6に示す様
に、アドレスラッチ回路80と、同期信号分配回路81
と、アドレスデコーダ82と、ワードドライバ83と、
RAMセル84と、センスアンプ85と、出力ラッチ回
路86とを有しており、同期信号分配回路81に同期信
号88が入力され、この信号88によってアドレスラッ
チ回路80とワードドライバ83とセンスアンプ85と
出力ラッチ回路86との同期を取り動作する。
【0003】まず、入力されたアドレス信号86を、図
7のタイミング96で、アドレスラッチ回路80によっ
て取り込み、そのアドレスをアドレスデコーダ82でア
ドレシングする。ワードドライバ83とセンスアンプ8
5は非活性状態となり、電流の流れないスタンバイ状態
となる。
【0004】続いて、図7のタイミング97で、ワード
ドライバ83とセンスアンプ85を活性状態にし、アド
レスデコーダ82でアドレッシングされたRAMセル8
4からの信号が、センスアンプ85で増幅され、読み出
しデータとして出力される。そして、それと同時に出力
データは出力ラッチ回路86によってラッチされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の同期
信号によって同期を取り動作する方式の半導体記憶装置
では、常に同期信号が入力されているため、データを読
み出す必要が無い時でもスタンバイ状態と活性状態とを
繰り返し、活性状態毎にセンスアンプ85が動作し、1
ビット当たり数mAから数十mAという非常に大きな電
流が流れる。この電流は、スタンバイ状態で安定してい
る場合は0であるため、データの読み出しが必要でない
ときにも、非常に大きい無駄な電力を消費しているとい
う欠点があった。
【0006】また、同一アドレスのデータを続けて読み
出すときも、読み出すべきデータは同期信号のクロック
1つ前に読み出されたデータであり、このデータは出力
ラッチ回路86にラッチされている。それにもかかわら
ず、ワードドライバ83とセンスアンプ85を活性状態
にして、RAMセル84からの信号を増幅してデータを
読み出しているため、非常に大きい無駄な電力を消費し
ているという欠点があった。
【0007】本発明の目的は、前記欠点を解決し、無駄
な電力を消費しないで済むようにした半導体記憶装置を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の構成は、
同期信号によって同期を取り動作する回路を備えた半導
体記憶装置において、出力ラッチ回路とアドレスラッチ
回路と、前記アドレスラッチ回路でラッチされていた信
号と入力したアドレス信号とを比較し一致不一致信号を
発生するアドレス信号比較回路と、前記一致不一致信号
によって読み出しを行う回路への前記同期信号を制御す
る回路とを備えた事を特徴とする。
【0009】本発明の第2の構成は、同期信号によって
同期を取り動作する回路を備えた半導体記憶装置におい
て、出力ラッチ回路と命令セットラッチ回路と、前記命
令セットラッチ回路でラッチされていた信号と入力した
命令セット信号とを比較し一致不一致信号を発生する命
令セット比較回路と、前記一致不一致信号によって読み
出しを行う回路への前記同期信号を制御する回路とを備
えた事を特徴とする。
【0010】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の半導体記憶装
置を示すブロック図である。図1において、本実施例の
半導体記憶装置は、アドレスラッチ回路1と、アドレス
比較回路2と、同期信号制御回路3と、アドレスデコー
ダ4と、ワードドライバ5と、RAM(ランダムアクセ
スメモリ)セル6と、センスアンプ7と、出力ラッチ回
路8とを備えている。
【0011】ここで、アドレスラッチ回路1は、アドレ
ス信号11,同期信号13を受け、アドレスラッチ信号
12を出力する。アドレス信号比較回路2は、アドレス
信号11,アドレスラッチ信号12を受け、アドレス一
致不一致信号14を出力する。同期信号制御回路3は同
期信号13,アドレス一致不一致信号14を受け、同期
信号15,15′15″を出力する。アドレスデコーダ
4はアドレスラッチ信号12を受け、ワードドライバ5
へ出力する。ワードドライバ5は、同期信号15,アド
レスデコーダ4の出力を受け、RAMセル6へ出力す
る。RAMセル6は、センスアンプ7へ出力する。セン
スアンプ7は、同期信号15′でRAMセル6の出力を
出力ラッチ回路8へ出力する。出力ラッチ回路8は同期
信号15″,センスアンプ7の出力を受け、出力データ
16を出力する。
【0012】図2は図1の各部の波形を示すタイミング
図である。図2の信号(a)は、図1の同期信号13
で、回路1,3に入力される。
【0013】まず、同期信号13のタイミング21で、
アドレスラッチ回路1によってラッチされていたアドレ
スデータ12と新しく入力されたアドレス信号11とを
アドレス信号比較回路2で比較して、全ビット一致して
いるかどうかを調べ、その結果の信号を信号14に出力
する。同時に、アドレスラッチ回路1では新しく入力さ
れたアドレスデータ4を取り込み、そのアドレスをアド
レスデコーダ4でアドレッシングする。この時、ワード
ドライバ5とセンスアンプ7とは非活性状態となり、電
流は流れないスタンバイ状態となる。そして、アドレス
一致不一致信号14を同期信号制御回路3で受け、ワー
ドドライバ5とセンスアンプ7と出力ラッチ回路8への
同期信号15,15′15″を発生する。
【0014】この時、アドレス信号が一致していれば、
アドレス信号に変化がないため、データの読み出しを必
要としていないとして、図2の信号15,15′,1
5″の波形(b)で示すような信号を発生し、ワードド
ライバ5とセンスアンプ7とをスタンバイ状態に保ち、
RAMセル6からのデータの読み出しは行わないように
する。また、アドレスデータが1ビットでも不一致であ
れば、入力された同期信号と同様の図2の信号15,1
5′,15″の波形(c)で示すような信号を発生し、
タイミング23でセンスアンプ7を活性状態にし、アド
レッシングされたRAMセル6からの信号をセンスアン
プ7で増幅し、出力する。そして、それと同時に読み出
したデータは出力ラッチ回路8によってラッチする。
【0015】同一アドレスのデータを続けて読み出す場
合は、アドレス信号に変化がないため、前記のように読
み出しを必要としていないと判断され、ワードドライバ
5とセンスアンプ7とがスタンバイ状態のままでデータ
の読み出しは行われないが、同一アドレスであるため、
読み出すべきデータは、同期信号のクロック一つ前に読
み出したデータであり、このデータは既に出力ラッチ回
路8にラッチされている。
【0016】このように、データの読み出しを必要とし
ない場合や、同一アドレスのデータを続けて読み出す場
合は、センスアンプ7が非活性状態となり動作をしない
ため、これまでこのセンスアンプ7に流れていな大きな
電流が0になる。
【0017】図3は図1のアドレス信号比較回路2の回
路図で、アドレス信号4ビットの場合の例である。図3
において、アドレス31〜34は図1のアドレスラッチ
回路1で同期信号のクロック一つ前でラッチされたアド
レスデータ信号である。アドレス35〜38は新しく入
力されたアドレス信号である。そしてそれぞれのビット
でEXNORすることでそれぞれのデータが一致してい
ればEXNORゲートの出力は論理レベル〔1〕、不一
致であれば論理レベル
〔0〕となり、これら全てのビッ
トをANDゲート3個でANDすることにより、全ビッ
ト一致していれば、この回路の出力39は、論理レベル
〔1〕、1ビットでも不一致であれば論理レベル
〔0〕
となる。
【0018】図4は図1の同期信号制御回路3の回路図
である。図4において、アドレス信号比較回路2より入
力された信号50が一致信号の論理レベル〔1〕であれ
ばこの回路のORゲートの出力52は、同期信号51の
入力にかかわらず常に論理レベル〔1〕出力となり、不
一致信号の論理レベル
〔0〕であれば、この回路の出力
52は同期信号51と同様の波形出力となる。
【0019】また前述した図1のブロック図に入力され
る同期信号13が図2の波形(a)の波形を反転させ
て、この波形の立ち下がりでアドレスデータを取り込
み、立ち上がりでデータの読み出しを行う場合も本実施
例に含まれる。
【0020】図5は本発明の第2の実施例の半導体記憶
装置を示すブロック図である。図5において、本実施例
は、マイクロコンピュータの構成回路の一部の命令セッ
トから制御回路を発生するインストラクションデコーダ
の構成である。第1の実施例と同様に、図2の波形
(a)の同期信号13が、図5の同期信号68として出
力され、同期を取り動作する。まず、同期信号68のタ
イミング21(図2)で、命令セットラッチ回路60に
よってラッチされていた命令セットラッチ信号67と新
しく入力された命令セット信号66とを命令セット比較
回路61で比較して、一致しているかどうかを調べ、そ
の結果の信号を信号69に出力する。同時に、命令セッ
トラッチ回路60では新しく入力された命令セットをラ
ッチし、その信号を命令デコーダ63に送りスタンバイ
状態となる。
【0021】そして、命令セット一致不一致信号69を
同期信号制御回路62で受け、センスアンプ64と出力
ラッチ回路65への同期信号70,70′を、図2の波
形(b)で示すような信号を発生し、センスアンプ64
をスタンバイ状態に保ち、命令デコーダ63の信号をセ
ンスアンプ64で増幅する読み出しは行わず、出力ラッ
チ回路65でラッチされていた信号を読み出す。命令セ
ットの変化がある場合は、入力された同期信号68と同
様の図2の波形(c)で示すような信号を発生し、タイ
ミング22で命令デコーダ63の信号をセンスアンプ6
4で増幅し出力する。そして、それと同時に出力された
制御信号は出力ラッチ回路65によってラッチされる。
【0022】このように同一の命令セットが続いた場合
は、センスアンプ64が非活性状態となり動作をしない
ため、これまでこのセンスアンプ64に流れていた大き
な電流が0になる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、例えば
データの読み出しを必要としない場合や同一アドレスの
データを読み出す場合は、読み出しを行う回路を活性状
態にしないように同期信号を制御したので、センスアン
プが動作するために1ビット当たり数mAから数十mA
という電流が流れていたものが0になり、特に1Kワー
ド×16ビットの構成の半導体記憶装置において、デー
タの読み出しがクロック全体の50%の確率で行われる
場合、全体で約40%の消費電力の削減ができるという
効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の半導体記憶装置のブロ
ック図である。
【図2】図1の第1の実施例の同期信号の各部の波形を
示すタイミング図である。
【図3】図1の第1の実施例のアドレス信号比較回路の
回路図である。
【図4】図1の第1の実施例の同期信号制御回路の回路
図である。
【図5】本発明の第2の実施例のインストラクションデ
コーダのブロック図である。
【図6】従来の半導体記憶装置のブロック図である。
【図7】従来の半導体記憶装置に入力される同期信号の
波形を示すタイミング図である。
【符号の説明】 1,80 アドレスラッチ回路 2 アドレス信号比較回路 3,62 同期信号制御回路 4,82 アドレスデコーダ 5,83 ワードドライバ 6,84 RAMセル 7,64,85 センスアンプ 8,65,86 出力ラッチ回路 11,87 アドレス信号 12 アドレスラッチ信号 13,25,51,68,70,88,89 同期信
号 14 アドレス一致不一致信号 16,90 出力データ 21,22,96 アドレス信号取り込みタイミング 23,97 データ読み出しタイミング 31〜34 アドレスラッチ回路でラッチされていた
アドレス信号 35〜38 新しく入力されたアドレス信号 38,52 出力信号 50 アドレス信号比較回路からの信号 60 命令セットラッチ回路 61 命令セット比較回路 63 命令デコーダ 66 命令セット信号 67 命令セットラッチ信号 69 命令セット一致不一致信号 71 制御信号 81 同期信号分配回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同期信号によって同期を取り動作する回
    路を備えた半導体記憶装置において、出力ラッチ回路と
    アドレスラッチ回路と、前記アドレスラッチ回路でラッ
    チされていた信号と入力したアドレス信号とを比較し一
    致不一致信号を発生するアドレス信号比較回路と、前記
    一致不一致信号によって読み出しを行う回路への前記同
    期信号を制御する回路とを備えた事を特徴とする半導体
    記憶装置。
  2. 【請求項2】 同期信号によって同期を取り動作する回
    路を備えた半導体記憶装置において、出力ラッチ回路と
    命令セットラッチ回路と、前記命令セットラッチ回路で
    ラッチされていた信号と入力した命令セット信号とを比
    較し一致不一致信号を発生する命令セット比較回路と、
    前記一致不一致信号によって読み出しを行う回路への前
    記同期信号を制御する回路とを備えた事を特徴とする半
    導体記憶装置。
JP4107195A 1992-04-27 1992-04-27 半導体記憶装置 Withdrawn JPH05303891A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007200523A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 書込みデータに基づいて選択的に行付勢するためのシステム及び方法
JP2011008872A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Fujitsu Ltd 半導体記憶装置
US8036057B2 (en) 2008-04-25 2011-10-11 Elpida Memory, Inc. Semiconductor memory device and control method thereof
JP2020074256A (ja) * 2015-05-29 2020-05-14 シリコン ストーリッジ テクノロージー インコーポレイテッドSilicon Storage Technology, Inc. フラッシュメモリシステムに対する低パワー動作

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990706