JPH06342595A - Decoder and semiconductor memory - Google Patents
Decoder and semiconductor memoryInfo
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- JPH06342595A JPH06342595A JP5130340A JP13034093A JPH06342595A JP H06342595 A JPH06342595 A JP H06342595A JP 5130340 A JP5130340 A JP 5130340A JP 13034093 A JP13034093 A JP 13034093A JP H06342595 A JPH06342595 A JP H06342595A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 一つのアドレスデコーダと複数のバンクで構
成されたSRAMにおいて、バンク選択信号をアドレス
デコーダに入力することにより、選択バンク以外の読み
だし動作を停止させ、低消費電力化を行なう。
【構成】 アドレス信号1を入力し、複数のワードの中
から1つのワードを選択するアドレスデコード回路3
と、アドレスデコード回路3の各々の出力にバンク数分
並列に接続されたバンク選択信号18、30を入力する
ことにより、複数のバンク20、32の中から1つのバ
ンクを選択するバンク選択回路46,47を具備し、前
記バンク選択回路によって選択されたバンクのみの、ア
ドレスデコード回路3により選択されたワードを選択す
ることを特徴とするデコーダである。
(57) [Summary] [Objective] In an SRAM composed of one address decoder and a plurality of banks, by inputting a bank selection signal to the address decoder, the read operation of the banks other than the selected bank is stopped and low power consumption is achieved. Make a change. [Structure] An address decoding circuit 3 for inputting an address signal 1 and selecting one word from a plurality of words.
And bank selection signals 18 and 30 connected in parallel for the number of banks to the respective outputs of the address decoding circuit 3 to select one bank from the plurality of banks 20 and 32. , 47, and selects the word selected by the address decode circuit 3 only in the bank selected by the bank selection circuit.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アドレスデコーダ及び
半導体記憶装置に係わり、さらに詳述するとバンク構成
の半導体メモリに適用するアドレスデコーダ、バンク構
成の半導体記憶装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an address decoder and a semiconductor memory device, and more particularly to an address decoder applied to a semiconductor memory having a bank structure and a semiconductor memory device having a bank structure.
【0002】[0002]
【従来の技術】スタティック型ランダムアクセスメモ
リ、あるいはキャッシュメモリ等の半導体メモリにおい
てアクセスの高速化のため、アドレス範囲等でバンク構
成をとりビット線の負荷容量を減らすことにより高速動
作を実現する方法が一般的に用いられる。2. Description of the Related Art In order to speed up access in a semiconductor memory such as a static random access memory or a cache memory, there is a method for realizing a high speed operation by adopting a bank structure in an address range etc. and reducing a load capacity of bit lines. Commonly used.
【0003】以下図面を参照しながら、上記した従来の
スタティック型ランダムアクセスメモリ(以下SRAM
とする)の一例について説明する。図3は、従来のバン
クA20、バンクB32からなる2バンク構成のSRA
Mの構成を示すものである。1は4ビット幅のアドレス
信号線であり、2はアドレスデコーダ活性化信号であ
る。3は1行分のアドレスデコーダ回路でありトランジ
スタ37〜41で構成される。トランジスタ37のゲー
トにはアドレスデコーダ活性化信号2が接続され、ソー
スはグランドに接地されている。また、トランジスタ3
8〜41のゲートにはアドレス信号線1が接続されてい
る。なお、アドレスデコード回路3はバンクA、Bで共
通化されている。4はアドレスデコード回路3の出力信
号線であり、5はアドレスデコード回路出力信号線4を
高レベルに保持するアドレスデコードプリチャージ回路
である。6、21はアドレスデコード回路出力信号線4
を入力とするワード線駆動回路であり、7、22はワー
ド線駆動回路6、21の出力線であるワード線である。
8、9、23、24はビット線であり、10、25はア
ドレスデコード回路3が活性化状態でない時、ビット線
8、9、23、24を高レベルに保持するビット線プリ
チャージ回路である。11、26はメモリセルである。
33はバンクA、及びバンクBの1ワード分の構成を示
している。12はアドレスデコード回路出力信号線4を
検出するためのアドレスデコーダ出力信号検出回路であ
り、13はアドレスデコード出力信号検出回路12の出
力線でアドレスデコード出力検出信号線である。14は
アドレスデコード回路3が活性化状態でない時、アドレ
スデコード出力検出信号線13を高レベルに保持するア
ドレスデコード出力検出信号線プリチャージ回路であ
る。15はアドレスデコード出力検出信号線13を入力
とするセンスアンプ制御回路、16、27はセンスアン
プ制御回路15を出力とするセンスアンプ活性化信号で
あり、17、28はセンスアンプである。18はバンク
A20を選択するバンク選択信号であり、19はバンク
選択信号A18により作動するI/O回路である。31
はバンク選択信号B30により作動するI/O回路であ
る。35、36は、I/O回路の入出力、34は読みだ
しデータである。The conventional static random access memory described above (hereinafter referred to as SRAM) will be described with reference to the drawings.
An example will be described. FIG. 3 shows a conventional SRA having a two-bank configuration including a bank A20 and a bank B32.
3 shows a configuration of M. Reference numeral 1 is a 4-bit width address signal line, and 2 is an address decoder activation signal. Reference numeral 3 denotes an address decoder circuit for one row, which includes transistors 37 to 41. The address decoder activation signal 2 is connected to the gate of the transistor 37, and the source is grounded. Also, the transistor 3
The address signal line 1 is connected to the gates of 8 to 41. The address decode circuit 3 is shared by the banks A and B. Reference numeral 4 is an output signal line of the address decode circuit 3, and 5 is an address decode precharge circuit for holding the address decode circuit output signal line 4 at a high level. 6 and 21 are address decoding circuit output signal lines 4
Is a word line drive circuit, and 7 and 22 are word lines which are output lines of the word line drive circuits 6 and 21.
Reference numerals 8, 9, 23 and 24 are bit lines, and 10 and 25 are bit line precharge circuits that hold the bit lines 8, 9, 23 and 24 at a high level when the address decode circuit 3 is not in the activated state. . Reference numerals 11 and 26 are memory cells.
Reference numeral 33 shows the structure of bank A and bank B for one word. Reference numeral 12 is an address decoder output signal detection circuit for detecting the address decode circuit output signal line 4, and 13 is an output line of the address decode output signal detection circuit 12, which is an address decode output detection signal line. An address decode output detection signal line precharge circuit 14 holds the address decode output detection signal line 13 at a high level when the address decode circuit 3 is not in the activated state. Reference numeral 15 is a sense amplifier control circuit having the address decode output detection signal line 13 as an input, 16 and 27 are sense amplifier activation signals having the sense amplifier control circuit 15 as an output, and 17 and 28 are sense amplifiers. Reference numeral 18 is a bank selection signal for selecting the bank A20, and 19 is an I / O circuit operated by the bank selection signal A18. 31
Is an I / O circuit operated by the bank selection signal B30. Reference numerals 35 and 36 are input / output of the I / O circuit, and 34 is read data.
【0004】以上のように構成されたSRAMについ
て、以下にその読みだし動作について説明する。アドレ
ス信号線1が入力される前に、アドレスデコーダ活性化
信号2を低レベルにし、アドレスデコードプリチャージ
回路5により、アドレスデコード回路出力信号線4を高
レベルにプリチャージする。また、同様にアドレスデコ
ード出力検出信号線プリチャージ回路14により、アド
レスデコード出力検出信号線13を、ビット線プリチャ
ージ回路10、25により、ビット線8、9、23、2
4を高レベルにプリチャージする。そして、アドレス信
号線1を入力するとともにアドレスデコーダ活性化信号
2を高レベルにし、バンクA20とバンクB32で同時
に読み出し動作が開始される。まず、アドレスデコード
回路3により、選択されたワードのアドレスデコード回
路出力信号線4が低レベルになる。そして、ワード線駆
動回路6、21を介してワード線7、22は、高レベル
になり、メモリセル11、26に記憶された情報が、ビ
ット線8、9、23、24に伝達される。一方、デコー
ド回路出力信号線がアドレスデコーダ回路出力信号検出
回路12に入力され、アドレスデコード出力検出信号線
13が低レベルになる。さらに、センスアンプ制御回路
15によりセンスアンプ活性化信号線16、27が高レ
ベルになり、ビット線8、9、24、23のデータがセ
ンスアンプ17、28を介してI/O回路19、31に
入力される。そして、例えばバンクA20が選択されて
いる場合には、バンク選択信号A18が高レベル、バン
ク選択信号B30が低レベルになっており、バンクAの
データがI/O回路19を介して読み出しデータ34に
出力される。また、バンクB32が選択されている場合
には、バンク選択信号A18が低レベル、バンク選択信
号B30が高レベルになっており、バンクB32のデー
タがI/O回路36を介して読み出しデータ34に出力
される。The read operation of the SRAM configured as described above will be described below. Before the address signal line 1 is input, the address decoder activation signal 2 is set to low level, and the address decode precharge circuit 5 precharges the address decode circuit output signal line 4 to high level. Similarly, the address decode output detection signal line precharge circuit 14 causes the address decode output detection signal line 13 to move to the bit line precharge circuits 10 and 25, and the bit lines 8, 9, 23, 2, 2.
Precharge 4 to a high level. Then, the address signal line 1 is input and the address decoder activation signal 2 is set to a high level, and the read operation is simultaneously started in the banks A20 and B32. First, the address decode circuit 3 sets the address decode circuit output signal line 4 of the selected word to the low level. Then, the word lines 7 and 22 become high level via the word line drive circuits 6 and 21, and the information stored in the memory cells 11 and 26 is transmitted to the bit lines 8, 9, 23 and 24. On the other hand, the decode circuit output signal line is input to the address decoder circuit output signal detection circuit 12, and the address decode output detection signal line 13 becomes low level. Further, the sense amplifier control circuit 15 sets the sense amplifier activation signal lines 16 and 27 to a high level, and the data on the bit lines 8, 9, 24 and 23 is transferred to the I / O circuits 19 and 31 via the sense amplifiers 17 and 28. Entered in. Then, for example, when the bank A20 is selected, the bank selection signal A18 is at the high level and the bank selection signal B30 is at the low level, and the data of the bank A is read out through the I / O circuit 19 and the read data 34. Is output to. Further, when the bank B32 is selected, the bank selection signal A18 is at a low level and the bank selection signal B30 is at a high level, and the data of the bank B32 becomes the read data 34 via the I / O circuit 36. Is output.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例のような構成では、すべてのバンクで1つのワードが
選択され、ビット線にメモリセル内で記憶されているデ
ータが読み出されるとともにセンスアンプが作動してし
まうため、消費電力が増大するという問題点を有してい
た。さらに、消費電力の増大は、バンク数を増やす事に
よりさらに顕著になるため、バンク数を増やすことによ
り高速化、大容量化を行なう際の大きな障害となってい
た。However, in the configuration as in the above-mentioned conventional example, one word is selected in all banks, the data stored in the memory cell is read to the bit line, and the sense amplifier operates. Therefore, there is a problem that the power consumption increases. Further, since the increase in power consumption becomes more remarkable as the number of banks is increased, it has been a major obstacle in increasing the speed and increasing the capacity by increasing the number of banks.
【0006】従って本発明は上記問題点に鑑み、1つの
アドレスデコーダで、複数のバンクを有した構成を持
ち、必要以外のバンクの読みだし動作を停止させ、低消
費電力でかつ高速動作可能なスタティック型ランダムア
クセスメモリ、及びキャッシュメモリを提供するもので
ある。Therefore, in view of the above problems, the present invention has a structure having a plurality of banks in one address decoder, and stops the read operation of the banks other than those necessary, which enables low power consumption and high speed operation. A static random access memory and a cache memory are provided.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のアドレスデコーダは、アドレス信号を入力
し、複数のワードの中から1つのワードを選択するアド
レスデコード回路と、前記アドレスデコード回路の出力
に接続され、バンク選択信号を入力することにより複数
のバンクの中から1つのバンクを選択するバンク選択回
路とを具備したものである。In order to solve the above problems, an address decoder according to the present invention includes an address decoding circuit which inputs an address signal and selects one word from a plurality of words, and the address decoding circuit. A bank selection circuit connected to the output of the circuit and selecting one bank from a plurality of banks by inputting a bank selection signal.
【0008】[0008]
【作用】本発明の半導体記憶装置は上記したデコーダと
複数のバンクを備えた構成によって、必要以外のバンク
の読みだし動作を停止させ、低消費電力でかつ高速動作
可能となる。The semiconductor memory device of the present invention has a structure including the above-mentioned decoder and a plurality of banks, so that the read operation of the banks other than the necessary ones is stopped, and low power consumption and high speed operation are possible.
【0009】[0009]
(実施例1)以下本発明一実施例のSRAMについて、
図面を参照しながら説明する。(Embodiment 1) An SRAM according to an embodiment of the present invention will be described below.
A description will be given with reference to the drawings.
【0010】図1は本発明の第一の実施例におけるSR
AMの構成図である。1は4ビット幅のアドレス信号線
であり、2はアドレスデコーダ活性化信号である。3は
1行分のアドレスデコード回路でありトランジスタ37
〜41で構成される。トランジスタ37のゲートにはア
ドレスデコーダ活性化信号2が接続され、ソースはグラ
ンドに接地されている。また、トランジスタ38〜41
のゲートにはアドレス信号線1が接続されている。4は
アドレスデコード回路3の出力信号線である。18はデ
ータの読みだし、或いは書き込みをバンクA20に行な
うことを示すバンク選択信号Aであり、30はデータの
読みだし、或いは書き込みをバンクB32に行なうこと
を示すバンク選択信号Bであり、46は出力信号線4に
ドレインが接続され、バンク選択信号A18をゲートに
持つトランジスタAからなるバンク選択回路である。4
7は出力信号線4にドレインが接続され、バンク選択信
号B30をゲートに持つトランジスタBからなるバンク
選択回路である。44はバンクAワード選択信号であ
り、トランジスタ46のソース(あるいはドレイン)に
接続されている。また、45はバンクBワード選択信号
線であり、トランジスタ47のソース(あるいはドレイ
ン)に接続されている。5、39はバンクAワード選択
信号線44、バンクBワード選択信号線45を高レベル
に保持するアドレスデコードプリチャージ回路である。
6、21はアドレスデコード回路出力信号線4を入力と
するワード線駆動回路である。7、22はワード線駆動
回路6、21の出力線であるワード線である。8、9、
23、24はビット線である。10、25はアドレスデ
コーダ3が活性化状態でない時、ビット線8、9、2
3、24を高レベルに保持するビット線プリチャージ回
路である。11、26はメモリセルである。33はバン
クA、及びバンクBの1ワード分の構成を示している。
12、40はバンクAワード選択信号線44、バンクB
ワード選択信号線45を検出するためのアドレスデコー
ド出力信号検出回路である。13、41はアドレスデコ
ード出力信号検出回路12、40の出力線でアドレスデ
コード出力検出信号線である。14、42はアドレスデ
コード3が活性化状態でない時、アドレスデコード出力
検出信号線13、41を高レベルに保持するアドレスデ
コード出力検出信号線プリチャージ回路である。15、
43はアドレスデコード出力検出信号線13、41を入
力とするセンスアンプ制御回路である。16、27はセ
ンスアンプ制御回路15、43を出力とするセンスアン
プ活性化信号であり、17、28はセンスアンプであ
る。19はバンク選択信号A20により作動するI/O
回路である。31はバンク選択信号B30により作動す
るI/O回路である。35、36は、I/O回路の出
力、34は読みだしデータである。FIG. 1 shows the SR in the first embodiment of the present invention.
It is a block diagram of AM. Reference numeral 1 is a 4-bit width address signal line, and 2 is an address decoder activation signal. 3 is an address decoding circuit for one row, which is a transistor 37
~ 41. The address decoder activation signal 2 is connected to the gate of the transistor 37, and the source is grounded. Also, the transistors 38-41
An address signal line 1 is connected to the gate of the. Reference numeral 4 is an output signal line of the address decoding circuit 3. Reference numeral 18 is a bank selection signal A indicating that data is read or written in the bank A20, 30 is a bank selection signal B indicating that data is read or written in the bank B32, and 46 is indicated. The bank selection circuit is composed of a transistor A having a drain connected to the output signal line 4 and having a bank selection signal A18 at its gate. Four
Reference numeral 7 denotes a bank selection circuit including a transistor B having a drain connected to the output signal line 4 and having a bank selection signal B30 at its gate. A bank A word selection signal 44 is connected to the source (or drain) of the transistor 46. Reference numeral 45 is a bank B word selection signal line, which is connected to the source (or drain) of the transistor 47. Reference numerals 5 and 39 are address decode precharge circuits for holding the bank A word selection signal line 44 and the bank B word selection signal line 45 at a high level.
Reference numerals 6 and 21 are word line drive circuits to which the address decode circuit output signal line 4 is input. Reference numerals 7 and 22 are word lines that are output lines of the word line drive circuits 6 and 21. 8, 9,
23 and 24 are bit lines. 10 and 25 are bit lines 8, 9 and 2 when the address decoder 3 is not activated.
This is a bit line precharge circuit that holds 3, 24 at a high level. Reference numerals 11 and 26 are memory cells. Reference numeral 33 shows the structure of bank A and bank B for one word.
12, 40 are bank A word selection signal line 44, bank B
An address decode output signal detection circuit for detecting the word selection signal line 45. Output lines 13 and 41 of the address decode output signal detection circuits 12 and 40 are address decode output detection signal lines. Reference numerals 14 and 42 are address decode output detection signal line precharge circuits for holding the address decode output detection signal lines 13 and 41 at a high level when the address decode 3 is not in the activated state. 15,
Reference numeral 43 is a sense amplifier control circuit to which the address decode output detection signal lines 13 and 41 are input. Numerals 16 and 27 are sense amplifier activation signals that output the sense amplifier control circuits 15 and 43, and numerals 17 and 28 are sense amplifiers. 19 is an I / O operated by a bank selection signal A20
Circuit. Reference numeral 31 is an I / O circuit operated by the bank selection signal B30. Reference numerals 35 and 36 are outputs of the I / O circuit, and 34 is read data.
【0011】以上のように構成されたSRAMについ
て、以下にその読みだし動作について説明する。まず、
アドレス信号線1とバンク選択信号A18、バンク選択
信号B30が入力される前に、アドレスデコーダ活性化
信号2を低レベルにし、アドレスデコードプリチャージ
回路5、39により、バンクAワード選択信号線44、
バンクBワード選択信号線45を高レベルにプリチャー
ジする。また、同様にアドレスデコード出力検出信号線
プリチャージ回路14、42により、アドレスデコード
出力検出信号線13、41を、ビット線プリチャージ回
路10、25により、ビット線8、9、23、24を高
レベルにプリチャージする。そして、アドレス信号線1
を入力するとともアドレスデコード活性化信号2を高レ
ベルにする。そして、アドレスデコード回路3により選
択されたワードのアドレスデコード回路出力信号4は低
レベルになり、トランジスタ46、47に伝達される。
ここで、バンクA20からデータを読み出す場合には、
バンク選択信号A18が高レベル、バンク選択信号B3
0が低レベルになっており、バンクAワード選択信号線
44にのみアドレスデコード回路出力信号4が伝達され
る。よって、バンクAワード選択信号線44は低レベル
になり、バンクBワード選択信号線45は高レベルを保
持する。バンクBからデータを読み出す場合には、同様
にバンクAワード選択信号線44は高レベルを保持し、
バンクBワード選択信号線45は低レベルになる。The read operation of the SRAM configured as described above will be described below. First,
Before the address signal line 1, the bank selection signal A18, and the bank selection signal B30 are input, the address decoder activation signal 2 is set to a low level, and the address decode precharge circuits 5 and 39 cause the bank A word selection signal line 44,
The bank B word selection signal line 45 is precharged to a high level. Similarly, the address decode output detection signal line precharge circuits 14 and 42 raise the address decode output detection signal lines 13 and 41, and the bit line precharge circuits 10 and 25 raise the bit lines 8, 9, 23, and 24. Precharge to a level. And the address signal line 1
And the address decode activation signal 2 is set to a high level. Then, the address decode circuit output signal 4 of the word selected by the address decode circuit 3 becomes low level and is transmitted to the transistors 46 and 47.
Here, when reading data from the bank A20,
Bank selection signal A18 is high level, bank selection signal B3
0 is at a low level, and the address decode circuit output signal 4 is transmitted only to the bank A word selection signal line 44. Therefore, the bank A word selection signal line 44 becomes low level, and the bank B word selection signal line 45 holds high level. When reading data from the bank B, similarly, the bank A word selection signal line 44 holds the high level,
The bank B word selection signal line 45 becomes low level.
【0012】以下、バンクA20が選択されている場合
についてその動作を述べる。バンクAワード選択信号線
44は低レベルになっているので、ワード線駆動回路6
を介してバンクA20のワード線7が高レベルになり、
メモリセル11内に記憶されているデータがビット線
8、9に出力される。一方、バンクAワード選択信号線
44はアドレスデコード回路出力検出回路12に入力さ
れ、アドレスデコード出力検出信号線13を低レベルに
する。そして、センスアンプ制御回路15によりセンス
アンプ活性化信号線16が高レベルになり、ビット線
8、9のデータがセンスアンプ17を介してI/O回路
19に入力される。そして、I/O回路19では、バン
ク選択信号A18によって読み出しデータ34に出力さ
れる。一方、バンクBワード選択信号線45は高レベル
のままであるので、バンクB32のワード線22は低レ
ベルになりメモリセル36からデータの読み出しは起こ
らない。さらに、バンクBワード選択信号線45は高レ
ベルのままであるので、アドレスデコード出力検出信号
線41は高レベルを保持し、センスアンプ活性化信号線
27は低レベルになるためセンスアンプ28は作動しな
い。The operation when the bank A20 is selected will be described below. Since the bank A word selection signal line 44 is at the low level, the word line drive circuit 6
Via, the word line 7 of bank A20 goes high,
The data stored in the memory cell 11 is output to the bit lines 8 and 9. On the other hand, the bank A word selection signal line 44 is input to the address decode circuit output detection circuit 12 to set the address decode output detection signal line 13 to a low level. Then, the sense amplifier control circuit 15 sets the sense amplifier activation signal line 16 to a high level, and the data on the bit lines 8 and 9 is input to the I / O circuit 19 via the sense amplifier 17. Then, the I / O circuit 19 outputs the read data 34 by the bank selection signal A18. On the other hand, since the bank B word selection signal line 45 is still at the high level, the word line 22 of the bank B 32 is at the low level and no data is read from the memory cell 36. Further, since the bank B word selection signal line 45 remains at the high level, the address decode output detection signal line 41 holds the high level and the sense amplifier activation signal line 27 becomes the low level, so that the sense amplifier 28 operates. do not do.
【0013】以上のように本実施例によれば、バンクA
選択信号18をゲートに持つトランジスタ46と、バン
クB選択信号30をゲートに持つトランジスタ47をア
ドレスデコード回路3とバンクAワード選択信号線4
4、バンクBワード選択信号線45の間に設けることに
より、選択されたバンクのみでメモリセルからビット線
への読み出し動作が発生するとともに、選択されたバン
クのセンスアンプのみを動作させることができ、消費電
力を大幅に低減することが可能となる。As described above, according to this embodiment, the bank A
A transistor 46 having a selection signal 18 at its gate, a transistor 47 having a bank B selection signal 30 at its gate, and an address decoding circuit 3 and a bank A word selection signal line 4 are provided.
4. By providing between the bank B word selection signal line 45, the read operation from the memory cell to the bit line can be generated only in the selected bank, and only the sense amplifier of the selected bank can be operated. It is possible to significantly reduce the power consumption.
【0014】なお、本実施例では2バンク構成の場合に
ついて説明したが、2バンク以上のバンク構成の場合に
も、読み出し動作を行なうバンクは、選択されたバンク
1つのみとなり、選択されていない残りのバンクでは読
み出し動作が発生しないため、バンク数が増えるに従っ
て消費電力低減の効果はさらに増大する。In this embodiment, the case of the two-bank configuration has been described, but in the case of the two-bank configuration or more, only one selected bank performs the read operation and it is not selected. Since the read operation does not occur in the remaining banks, the effect of reducing power consumption further increases as the number of banks increases.
【0015】(実施例2)以下本発明の第二の実施例の
キャシュメモリについて、図面を参照しながら説明す
る。図2は、本発明の第二の実施例における2ウェイセ
ットアソシアティブ方式のキャシュメモリの構成図であ
る。図2において201はセット0の構成を、202は
セット1の構成を示している。 203、205はタグ
アドレスを格納するタグ部、204、206はデータを
格納するデータ部である。ここで、タグ部203、20
5とデータ部204、206は、図1に示す2バンク構
成のSRAMで構成されている。2はタグ部203、2
05およびデータ部204、206に入力されるアドレ
スデコーダ活性化信号である。また、207はキャッシ
ュメモリをアクセスするアドレスであり、アドレス20
7はさらにバンク選択アドレス208、ワード選択アド
レス1、タグ比較アドレス209の3つに分割される。
217はバンク選択アドレス208を入力とするバンク
選択信号生成回路、18はタグ部203、205および
データ部204、206内の2バンクのうち図1に示す
バンクAを選択するバンクA選択信号、30はバンクB
を選択するバンクB選択信号である。そして、210、
212はタグ部203、205から読み出されたタグア
ドレス、211、213はデータ部204、206から
読み出されたデータである。さらに、214、218は
タグから読み出されたタグアドレス210、212とタ
グ比較アドレス209とを比較する比較器、215、2
19は比較器214、218で一致が検出された場合に
高レベルになる一致検出信号である。そして、216は
一致検出信号215が高レベルの場合にデータ部から読
み出されたデータ211を出力データ線に出力する出力
回路、220は一致検出信号219が高レベルの場合に
データ部から読み出されたデータ213を出力データ線
に出力する出力回路、222はキャッシュメモリ出力デ
ータ線である。(Second Embodiment) A cache memory according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram of a cache memory of the 2-way set associative system in the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 201 indicates the configuration of set 0, and 202 indicates the configuration of set 1. Reference numerals 203 and 205 are tag portions for storing tag addresses, and reference numerals 204 and 206 are data portions for storing data. Here, the tag units 203 and 20
5 and the data sections 204 and 206 are composed of the 2-bank SRAM shown in FIG. 2 is a tag section 203, 2
05 and the data decoder 204, 206 are address decoder activation signals. Reference numeral 207 is an address for accessing the cache memory.
7 is further divided into three, a bank selection address 208, a word selection address 1, and a tag comparison address 209.
Reference numeral 217 is a bank selection signal generation circuit which receives the bank selection address 208, 18 is a bank A selection signal for selecting the bank A shown in FIG. 1 from the two banks in the tag units 203 and 205 and the data units 204 and 206, 30 Is bank B
Is a bank B selection signal for selecting. And 210,
Reference numeral 212 is a tag address read from the tag units 203 and 205, and 211 and 213 are data read from the data units 204 and 206. Further, 214 and 218 are comparators 215 and 2 for comparing the tag addresses 210 and 212 read from the tags with the tag comparison address 209.
Reference numeral 19 is a coincidence detection signal which becomes high level when the comparators 214 and 218 detect coincidence. An output circuit 216 outputs the data 211 read from the data section to the output data line when the match detection signal 215 is at a high level, and 220 is read from the data section when the match detection signal 219 is at a high level. An output circuit 222 for outputting the generated data 213 to the output data line is a cache memory output data line.
【0016】以上のような構成を持つキャシュメモリに
ついて、以下に動作の説明を行なう。まず、タグ部20
3、205とデータ部204、206は、アドレス20
7が入力される前に、アドレスデコーダ活性化信号2を
低レベルにし、アドレスデコーダプリチャージ回路5、
39により、バンクAワード選択信号線44、バンクB
ワード選択信号線45を高レベルにプリチャージする。
また、同様にアドレスデコード出力検出信号線プリチャ
ージ回路14、42により、アドレスデコード出力検出
信号線13、41を、ビット線プリチャージ回路10、
25により、ビット線8、9、23、24を高レベルに
プリチャージする。そして、アドレス信号線1を入力す
るとともアドレスデコーダ活性化信号2を高レベルにす
る。そして、アドレスデコード回路3により選択された
ワードのアドレスデコード回路出力信号4は低レベルに
なり、トランジスタ46、47に伝達される。ここで、
バンクA20からデータを読み出す場合には、バンク選
択信号A18が高レベル、バンク選択信号B30が低レ
ベルになっており、バンクAワード選択信号線44にの
みアドレスデコード回路出力信号4が伝達される。よっ
て、バンクAワード選択信号線44は低レベルになり、
バンクBワード選択信号線45は高レベルを保持する。
バンクBからデータを読み出す場合には、同様にバンク
Aワード選択信号線44は高レベルを保持し、バンクB
ワード選択信号線45は低レベルになる。以下、バンク
A20が選択されている場合についてその動作を述べ
る。バンクAワード選択信号線44は低レベルになって
いるので、ワード線駆動回路6を介してバンクA20の
ワード線7が高レベルになり、メモリセル11内に記憶
されているデータがビット線8、9に出力される。一
方、バンクAワード選択信号線44はアドレスデコード
回路出力検出回路12に入力され、アドレスデコード出
力検出信号線13を低レベルにする。そして、センスア
ンプ制御回路15によりセンスアンプ活性化信号線16
が高レベルになり、ビット線8、9のデータがセンスア
ンプ17を介してI/O回路19に入力される。そし
て、I/O回路19では、バンク選択信号A18によっ
て読み出しデータ34に出力される。一方、バンクBワ
ード選択信号線45は高レベルのままであるので、バン
クB32のワード線22は低レベルになりメモリセル3
6からデータの読み出しは起こらない。さらに、バンク
Bワード選択信号線45は高レベルのままであるので、
アドレスデコード出力検出信号線41は高レベルを保持
し、センスアンプ活性化信号線27は低レベルになるた
めセンスアンプ28は作動しない。ここで、データ部2
04、206、タグ部203、205の読み出しデータ
34は、データ211、213、タグアドレス210、
212である。そして、データ211、213は、それ
ぞれ出力回路216、220に入力される。読み出され
たタグアドレス、211、213は、タグアドレス21
0、212と比較器214、218で比較される。例え
ば、タグアドレス、211と210が一致し、タグアド
レス213と212が不一致ならば、比較器214から
高レベルの一致検出信号が一致検出信号215に出力さ
れ、出力回路216に入力される。データ211は、出
力回路216によってキャッシュメモリ出力データ線2
22に出力される。一方、データ213は、出力回路2
20に一致検出信号が入力されないため、キャッシュメ
モリ出力データ線222に出力されない。また、タグア
ドレス、211と210が不一致であり、タグアドレス
213と212が一致すれば、比較器218から高レベ
ルの一致検出信号が一致検出信号219に出力され、出
力回路220に入力される。データ213は、出力回路
220によってキャッシュメモリ出力データ線222に
出力される。一方、データ211は、出力回路216に
一致検出信号が入力されないため、キャッシュメモリ出
力データ線222に出力されない。The operation of the cache memory having the above structure will be described below. First, the tag section 20
3, 205 and the data section 204, 206 have the address 20
Before 7 is input, the address decoder activation signal 2 is set to low level, and the address decoder precharge circuit 5,
39, bank A word selection signal line 44, bank B
The word selection signal line 45 is precharged to a high level.
Similarly, the address decode output detection signal line precharge circuits 14, 42 connect the address decode output detection signal lines 13, 41 to the bit line precharge circuit 10,
25 precharges the bit lines 8, 9, 23, 24 to a high level. When the address signal line 1 is input, the address decoder activation signal 2 is set to high level. Then, the address decode circuit output signal 4 of the word selected by the address decode circuit 3 becomes low level and is transmitted to the transistors 46 and 47. here,
When reading data from the bank A20, the bank selection signal A18 is at a high level and the bank selection signal B30 is at a low level, and the address decode circuit output signal 4 is transmitted only to the bank A word selection signal line 44. Therefore, the bank A word selection signal line 44 becomes low level,
The bank B word selection signal line 45 holds the high level.
When the data is read from the bank B, the bank A word selection signal line 44 similarly holds the high level, and the bank B word selection signal line 44 holds the high level.
The word selection signal line 45 becomes low level. The operation will be described below when the bank A20 is selected. Since the bank A word selection signal line 44 is at the low level, the word line 7 of the bank A 20 goes to the high level via the word line drive circuit 6, and the data stored in the memory cell 11 is the bit line 8 , 9 are output. On the other hand, the bank A word selection signal line 44 is input to the address decode circuit output detection circuit 12 to set the address decode output detection signal line 13 to a low level. Then, the sense amplifier control circuit 15 causes the sense amplifier activation signal line 16
Becomes high level, and the data of the bit lines 8 and 9 is input to the I / O circuit 19 via the sense amplifier 17. Then, the I / O circuit 19 outputs the read data 34 by the bank selection signal A18. On the other hand, since the bank B word selection signal line 45 remains at the high level, the word line 22 of the bank B32 becomes the low level and the memory cell 3
No data reading from 6 will occur. Further, since the bank B word selection signal line 45 remains at the high level,
The address decode output detection signal line 41 holds the high level and the sense amplifier activation signal line 27 becomes the low level, so that the sense amplifier 28 does not operate. Here, the data section 2
04, 206, the read data 34 of the tag units 203, 205 are the data 211, 213, the tag address 210,
212. Then, the data 211 and 213 are input to the output circuits 216 and 220, respectively. The read tag addresses 211 and 213 are tag addresses 21
0 and 212 are compared with the comparators 214 and 218. For example, if the tag addresses 211 and 210 match and the tag addresses 213 and 212 do not match, the comparator 214 outputs a high-level match detection signal to the match detection signal 215, which is input to the output circuit 216. The data 211 is output by the output circuit 216 to the cache memory output data line 2
22 is output. On the other hand, the data 213 is output to the output circuit 2
Since the match detection signal is not input to 20, the output is not output to the cache memory output data line 222. If the tag addresses 211 and 210 do not match and the tag addresses 213 and 212 match, the comparator 218 outputs a high-level match detection signal to the match detection signal 219 and the output circuit 220. The data 213 is output to the cache memory output data line 222 by the output circuit 220. On the other hand, the data 211 is not output to the cache memory output data line 222 because the match detection signal is not input to the output circuit 216.
【0017】以上のように本実施例によれば、バンクA
選択信号18をゲートに持つトランジスタ46と、バン
クB選択信号30をゲートに持つトランジスタ47をア
ドレスデコード回路3とバンクAワード選択信号線4
4、バンクBワード選択信号線45の間に設けることに
より、選択されたバンクのみでメモリセルからビット線
への読み出し動作が発生するとともに、選択されたバン
クのセンスアンプのみを動作させることができ、消費電
力を大幅に低減することが可能となる。As described above, according to this embodiment, the bank A
A transistor 46 having a selection signal 18 at its gate, a transistor 47 having a bank B selection signal 30 at its gate, and an address decoding circuit 3 and a bank A word selection signal line 4 are provided.
4. By providing between the bank B word selection signal line 45, the read operation from the memory cell to the bit line can be generated only in the selected bank, and only the sense amplifier of the selected bank can be operated. It is possible to significantly reduce the power consumption.
【0018】なお、本実施例では2バンク構成の場合に
ついて説明したが、タグ部、データ部が2バンク以上の
バンク構成の場合にも、読み出し動作を行なうバンク
は、選択されたバンク1つのみとなり、選択されていな
い残りのバンクでは読み出し動作が発生しないため、バ
ンク数が増えるに従って消費電力低減の効果はさらに増
大する。In the present embodiment, the case of the two-bank configuration has been described, but even in the case of the bank configuration having two or more tag sections and data sections, the read operation is performed only for the selected bank. Therefore, since the read operation does not occur in the remaining unselected banks, the effect of reducing the power consumption further increases as the number of banks increases.
【0019】なお、本実施例では2ウェイセットアソシ
アティブ方式のキャシュの場合について説明したが、ダ
イレクトマップ方式、あるいは2ウェイ以上のセットア
ソシアティブ方式のキャシュの場合にも同様な構成で容
易に実現できる。In the present embodiment, the case of 2-way set associative type cache has been described, but a direct map type or set associative type cash of 2 or more ways can be easily realized with the same configuration.
【0020】また本発明のデコーダを実施例1,2の各
々に於て、SRAM、キャシュメモリに適用した例を示
したが、DRAM等の半導体記憶装置に適応できること
は言うまでもない。Although the decoder of the present invention is applied to the SRAM and the cache memory in each of the first and second embodiments, it goes without saying that it can be applied to a semiconductor memory device such as a DRAM.
【0021】[0021]
【発明の効果】以上のように本発明はアドレス信号を入
力し、複数のワードの中から1つのワードを選択するア
ドレスデコード回路と、前記アドレスデコード回路の出
力に接続され、バンク選択信号を入力することにより複
数のバンクの中から1つのバンクを選択するバンク選択
回路とを具備し、前記バンク選択回路によって選択され
たバンクのみの、前記アドレスデコード回路により選択
されたワードを選択することを特徴とするデコーダと複
数のバンクを設けることにより、必要以外のバンクの読
みだし動作を停止させ、低消費電力でかつ高速動作可能
となる。As described above, the present invention is connected to the address decode circuit for inputting an address signal and selecting one word from a plurality of words and the output of the address decode circuit for inputting a bank select signal. A bank selecting circuit for selecting one bank from a plurality of banks, and selecting a word selected by the address decoding circuit only in the bank selected by the bank selecting circuit. By providing a decoder and a plurality of banks, it is possible to stop the read operation of the banks other than the necessary banks and to operate at high speed with low power consumption.
【図1】本発明の第一の実施例におけるSRAMの構成
図FIG. 1 is a configuration diagram of an SRAM according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第二の実施例におけるキャシュメモリ
の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a cache memory according to a second embodiment of the present invention.
【図3】従来のSRAMの構成図FIG. 3 is a block diagram of a conventional SRAM
1 アドレス信号線 2 アドレスデコーダ活性化信号 3 アドレスデコード回路 4 出力信号線 5、39 アドレスデコードプリチャージ回路 6、21 ワード線駆動回路 7、22 ワード線 8、9、23、24 ビット線 10、25 ビット線プリチャージ回路 11、26 メモリセル 12、40 アドレスデコード出力信号検出回路 13、41 アドレスデコード出力検出信号線 14、42 アドレスデコード出力検出信号線プリチャ
ージ回路 15、43 センスアンプ制御回路 16、27 センスアンプ活性化信号 17、28 センスアンプ 18,30 バンク選択信号 19、31 I/O回路 20,32 バンク 33 バンクA、及びバンクBの1ワード分の構成 34 読みだしデータ 35、36 I/O回路の出力 37〜41、46、47 トランジスタ 44,45 ワード選択信号線1 Address signal line 2 Address decoder activation signal 3 Address decode circuit 4 Output signal line 5, 39 Address decode precharge circuit 6, 21 Word line drive circuit 7, 22 Word line 8, 9, 23, 24 Bit line 10, 25 Bit line precharge circuit 11,26 Memory cell 12,40 Address decode output signal detection circuit 13,41 Address decode output detection signal line 14,42 Address decode output detection signal line precharge circuit 15,43 Sense amplifier control circuit 16,27 Sense amplifier activation signal 17,28 Sense amplifier 18,30 Bank selection signal 19,31 I / O circuit 20,32 Bank 33 Configuration of 1 word of bank A and bank B 34 Read data 35, 36 I / O Circuit output 37-41, 46, 47 transitions Data 44 and 45 word selection signal line
Claims (5)
から1つのワードを選択するアドレスデコード回路と、
前記アドレスデコード回路の出力に接続され、バンク選
択信号を入力することにより複数のバンクの中から1つ
のバンクを選択するバンク選択回路とを具備したことを
特徴とするデコーダ。1. An address decoding circuit for inputting an address signal and selecting one word from a plurality of words,
A decoder comprising: a bank selection circuit which is connected to the output of the address decoding circuit and which selects one bank from a plurality of banks by inputting a bank selection signal.
路がダイナミック回路からなり、かつ前記アドレスデコ
ード回路の選択結果信号をプリチャージする回路と前記
バンク選択回路の選択結果信号をプリチャージする回路
とが共通化されていることを特徴とする請求項1記載の
デコーダ。2. The address decode circuit and the bank selection circuit are dynamic circuits, and the circuit for precharging the selection result signal of the address decode circuit and the circuit for precharging the selection result signal of the bank selection circuit are common. The decoder according to claim 1, wherein the decoder is embodied.
接地された第一のトランジスタと、ゲートにアドレス信
号が入力され、ソースに前記第一のトランジスタのドレ
インが接続された第二のトランジスタとを具備し、 前記バンク選択回路が、 ゲートにバンク選択信号が入力され、ソース(またはド
レイン)に前記第二のトランジスタのドレインが接続さ
れた第三のトランジスタを具備したことを特徴とする請
求項1記載のデコーダ。3. The address decoding circuit comprises: a first transistor whose gate receives an address activation signal and whose source is grounded; and a gate which receives an address signal and whose source receives the drain of the first transistor. A second transistor connected to the bank selection circuit, wherein the bank selection circuit includes a third transistor having a gate to which a bank selection signal is input and a source (or drain) connected to the drain of the second transistor. The decoder according to claim 1, wherein the decoder is provided.
の各々の出力を入力とするワード駆動回路と、前記ワー
ド駆動回路の出力であるワード線に接続された複数のメ
モリセルと、前記メモリセルに接続され前記メモリセル
に記憶されたデータを入出力するビット線と、前記ビッ
ト線を高レベルにプリチャージするプリチャージ回路
と、前記ビット線に接続され前記ビット線の信号を増幅
するセンスアンプと、デコーダの出力のうちの少なくと
も1つが高レベルになった場合に前記センスアンプを活
性化するセンスアンプ制御回路と、前記センスアンプに
接続され前記センスアンプの入出力信号をバンク選択信
号に従ってデータの入出力を決定する入出力回路とを具
備したことを特徴とする半導体記憶装置。4. A word drive circuit in which each bank receives an output of each of the decoders according to claim 1, a plurality of memory cells connected to a word line which is an output of the word drive circuit, and A bit line connected to the memory cell for inputting / outputting data stored in the memory cell, a precharge circuit for precharging the bit line to a high level, and a signal connected to the bit line for amplifying a signal on the bit line. A sense amplifier, a sense amplifier control circuit that activates the sense amplifier when at least one of the outputs of the decoder becomes high level, and a bank select signal that is connected to the sense amplifier and outputs the input / output signal of the sense amplifier. And a data input / output circuit that determines data input / output according to the semiconductor memory device.
記タグアドレスに対応するデータを格納するデータメモ
リと、前記タグメモリから読み出されたタグアドレスと
アドレスの一部とを比較する比較器と、前記比較器で一
致が検出された場合に前記データメモリから読み出され
たデータを出力する出力回路とを具備し、タグメモリあ
るいはデータメモリを請求項4記載の半導体記憶装置で
構成したことを特徴とする半導体記憶装置。5. A tag memory for storing a tag address, a data memory for storing data corresponding to the tag address, and a comparator for comparing the tag address read from the tag memory with a part of the address. 5. A tag memory or a data memory comprising the semiconductor memory device according to claim 4, further comprising an output circuit for outputting the data read from the data memory when a match is detected by the comparator. A characteristic semiconductor memory device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130340A JPH06342595A (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Decoder and semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5130340A JPH06342595A (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Decoder and semiconductor memory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06342595A true JPH06342595A (en) | 1994-12-13 |
Family
ID=15032046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5130340A Pending JPH06342595A (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Decoder and semiconductor memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06342595A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5903514A (en) * | 1997-09-02 | 1999-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Multi-bank synchronous semiconductor memory device |
-
1993
- 1993-06-01 JP JP5130340A patent/JPH06342595A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5903514A (en) * | 1997-09-02 | 1999-05-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Multi-bank synchronous semiconductor memory device |
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