JPH09306171A - 多ポートメモリ回路 - Google Patents
多ポートメモリ回路Info
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- JPH09306171A JPH09306171A JP8116165A JP11616596A JPH09306171A JP H09306171 A JPH09306171 A JP H09306171A JP 8116165 A JP8116165 A JP 8116165A JP 11616596 A JP11616596 A JP 11616596A JP H09306171 A JPH09306171 A JP H09306171A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
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- Static Random-Access Memory (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 メモリセル内の1つの接点を2つのゲートで
同時に駆動しない回路構成を有すると共に、メモリセル
の書き換え時間の削減と消費電力の削減とを計り得る多
ポートメモリ回路を提供すること。 【解決手段】 この多ポートメモリ回路では、メモリセ
ル100bがNORゲート102として第1のNORゲ
ート及び第2のNORゲートを備え、第1のNORゲー
トの第1の入力に第2のNORゲートの出力を接続する
と共に、第2のNORゲートの第1の入力に第1のNO
Rゲートの出力を接続し、且つ第1のNORゲートの第
2の入力と第2のNORゲートの第2の入力とのそれぞ
れに書き込みワード線10,11によって開閉を制御さ
れたMOSトランジスタ1を介して書き込みビット線1
2,13を接続した構成となっており、書き込み時にメ
モリセル100b内の全接点に対して同時に2つ以上の
ゲートが駆動しない。
同時に駆動しない回路構成を有すると共に、メモリセル
の書き換え時間の削減と消費電力の削減とを計り得る多
ポートメモリ回路を提供すること。 【解決手段】 この多ポートメモリ回路では、メモリセ
ル100bがNORゲート102として第1のNORゲ
ート及び第2のNORゲートを備え、第1のNORゲー
トの第1の入力に第2のNORゲートの出力を接続する
と共に、第2のNORゲートの第1の入力に第1のNO
Rゲートの出力を接続し、且つ第1のNORゲートの第
2の入力と第2のNORゲートの第2の入力とのそれぞ
れに書き込みワード線10,11によって開閉を制御さ
れたMOSトランジスタ1を介して書き込みビット線1
2,13を接続した構成となっており、書き込み時にメ
モリセル100b内の全接点に対して同時に2つ以上の
ゲートが駆動しない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として演算処理
装置に使用されると共に、複数の機能分けされたポート
を有する多ポートメモリ回路に関する。
装置に使用されると共に、複数の機能分けされたポート
を有する多ポートメモリ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、一般的な演算処理装置には、演算
するデータを一時的に保持するレジスタファイルが備え
られ、このレジスタファイルには複数のデータを同時に
演算器に供給するための読み出しポートを複数有する多
ポートメモリが使用される。又、レジスタファイルには
読み出しと同時に書き込みを行い得るように読み出しポ
ートとは独立した書き込みポートも持たされている。因
みに、キャッシュメモリ等のLSIチップ内蔵メモリに
複数のデータに同時にアクセスできるように複数のポー
トを持たせることもある。
するデータを一時的に保持するレジスタファイルが備え
られ、このレジスタファイルには複数のデータを同時に
演算器に供給するための読み出しポートを複数有する多
ポートメモリが使用される。又、レジスタファイルには
読み出しと同時に書き込みを行い得るように読み出しポ
ートとは独立した書き込みポートも持たされている。因
みに、キャッシュメモリ等のLSIチップ内蔵メモリに
複数のデータに同時にアクセスできるように複数のポー
トを持たせることもある。
【0003】図7は、従来の多ポートメモリ回路の基本
構成を示した回路図である。この多ポートメモリ回路
は、1995年のアイトリプルイー、カスタム・インテ
グレーテッド・サーキッツ・カンファレンス(IEEE
CUSTOMINTEGRATEDCIRCUITSC
ONFERENCE)に記載されたもので、レジスタフ
ァイルの回路として設計され、2つの読み出しポート及
び2つの書き込みポートを持つメモリ回路となってい
る。
構成を示した回路図である。この多ポートメモリ回路
は、1995年のアイトリプルイー、カスタム・インテ
グレーテッド・サーキッツ・カンファレンス(IEEE
CUSTOMINTEGRATEDCIRCUITSC
ONFERENCE)に記載されたもので、レジスタフ
ァイルの回路として設計され、2つの読み出しポート及
び2つの書き込みポートを持つメモリ回路となってい
る。
【0004】図7を参照すれば、従来の多ポートメモリ
として使用されるメモリセル100aにおいては、2つ
のインバータ101の入出力を互いに接続してフィード
バックループを作ってここにデータ値を保存し、書き込
みワード線10,11で制御されたMOSトランジスタ
1を介して書き込みビット線12,13の組を接続して
いる。又、読み出しビット線22,23は直列の2つの
MOSトランジスタ1によりグランドに接続され、一方
のMOSトランジスタ1のゲートは読み出しワード線2
0,21に、他方のMOSトランジスタ1のゲートはフ
ィードパックループの2つの接点(以下も同様に、回路
構成上の接続箇所を示すものとする)に接続されてい
る。更に、メモリセル100aのインバータ101の対
には一方の接点に0が、他方の接点に1が書き込まれて
いる。
として使用されるメモリセル100aにおいては、2つ
のインバータ101の入出力を互いに接続してフィード
バックループを作ってここにデータ値を保存し、書き込
みワード線10,11で制御されたMOSトランジスタ
1を介して書き込みビット線12,13の組を接続して
いる。又、読み出しビット線22,23は直列の2つの
MOSトランジスタ1によりグランドに接続され、一方
のMOSトランジスタ1のゲートは読み出しワード線2
0,21に、他方のMOSトランジスタ1のゲートはフ
ィードパックループの2つの接点(以下も同様に、回路
構成上の接続箇所を示すものとする)に接続されてい
る。更に、メモリセル100aのインバータ101の対
には一方の接点に0が、他方の接点に1が書き込まれて
いる。
【0005】そこで、インバータ101の対に保持され
たデータ値を読み出す場合、最初にプリチャージ回路1
05のプリチャージ信号30をlowレベルにして、プ
リチャージ回路105によって読み出しビット線22,
23をhighレベルにプリチャージしておく。次に、
プレチャージを行うと読み出しビット線22,23は同
電位になる。その後、措定されたアドレスによって該当
するアドレスデコーダ106が読み出しワード線20,
21をhighレベルにして読み出し用のMOSトラン
ジスタ1をオンさせる。この結果、インバータ101の
対のうちの1を保持している方の接点にゲートを接続し
たMOSトランジスタ1がオン状態になり、読み出しビ
ット線22,23の片方の電位がlowレベルに下げら
れる。これをセンスアップ104で検出して読み出しデ
ータ線24,25にデータ値を取り出す。最後に、読み
出しワード線20,21をlowレベルに下げてMOS
トランジスタ1をオフ状態にする。
たデータ値を読み出す場合、最初にプリチャージ回路1
05のプリチャージ信号30をlowレベルにして、プ
リチャージ回路105によって読み出しビット線22,
23をhighレベルにプリチャージしておく。次に、
プレチャージを行うと読み出しビット線22,23は同
電位になる。その後、措定されたアドレスによって該当
するアドレスデコーダ106が読み出しワード線20,
21をhighレベルにして読み出し用のMOSトラン
ジスタ1をオンさせる。この結果、インバータ101の
対のうちの1を保持している方の接点にゲートを接続し
たMOSトランジスタ1がオン状態になり、読み出しビ
ット線22,23の片方の電位がlowレベルに下げら
れる。これをセンスアップ104で検出して読み出しデ
ータ線24,25にデータ値を取り出す。最後に、読み
出しワード線20,21をlowレベルに下げてMOS
トランジスタ1をオフ状態にする。
【0006】一方、メモリセル100aにデータ値を書
き込む場合、最初の状態としてメモリセル100aのイ
ンバータ101の対の左側の接点に0が、右側の接点に
1が保持されているとすると、この状態で逆のパターン
を書き込むときの動作を説明する。この場合、最初に書
き込みデータ線14に0を与えて、書き込みビット線1
2の2本の対のうち左側を1,右側を0にする。次に、
アドレスデコーダ106によって指定されたアドレスに
相当する書き込みワード線10がhighレベルになっ
てMOSトランジスタ1をオンさせる。この結果、書き
込みビット線12に書き込まれたデータ値はMOSトラ
ンジスタ1を通してメモリセル100aの接点のデータ
値を変化させようとする。このとき、インバータ101
はフィードバックループになっているので元のデータ値
を保持しようとするが、書き込みビット線12をドライ
ブするインバータ101の駆動能力が高いため、書き込
み側の信号が優勢になってデータ値が書き換えられる。
最後に、データ値が書き換えられたら書き込みワード線
10をlowレベルに下げ、MOSトランジスタ1をオ
フ状態にする。尚、書き込みデータ線15,書き込みワ
ード線11,書き込みビット線13の組の場合でも同様
な書き込みが行われる。
き込む場合、最初の状態としてメモリセル100aのイ
ンバータ101の対の左側の接点に0が、右側の接点に
1が保持されているとすると、この状態で逆のパターン
を書き込むときの動作を説明する。この場合、最初に書
き込みデータ線14に0を与えて、書き込みビット線1
2の2本の対のうち左側を1,右側を0にする。次に、
アドレスデコーダ106によって指定されたアドレスに
相当する書き込みワード線10がhighレベルになっ
てMOSトランジスタ1をオンさせる。この結果、書き
込みビット線12に書き込まれたデータ値はMOSトラ
ンジスタ1を通してメモリセル100aの接点のデータ
値を変化させようとする。このとき、インバータ101
はフィードバックループになっているので元のデータ値
を保持しようとするが、書き込みビット線12をドライ
ブするインバータ101の駆動能力が高いため、書き込
み側の信号が優勢になってデータ値が書き換えられる。
最後に、データ値が書き換えられたら書き込みワード線
10をlowレベルに下げ、MOSトランジスタ1をオ
フ状態にする。尚、書き込みデータ線15,書き込みワ
ード線11,書き込みビット線13の組の場合でも同様
な書き込みが行われる。
【0007】図8は、この多ポートメモリ回路における
書き込み動作時のメモリセル100aの信号変化を示し
たタイミングチャートである。
書き込み動作時のメモリセル100aの信号変化を示し
たタイミングチャートである。
【0008】ここでは、書き込みビット線の左側,右側
が図示のような状態にあって、書き込みワード線がhi
ghレベルになると、書き込みビット線のデータ値が書
き込みワード線に制御されたMOSトランジスタ1を通
してインバータ101の入力に伝えられ、この信号がイ
ンバータ101を通して反対側の接点にそれぞれ伝えら
れ、これによって左書き込みワード線からインバータ入
力への信号及び上側インバータ出力信号と右書き込みワ
ード線からインバータ入力への信号及び下側インバータ
出力信号とが得られる様子を示している。又、ここでは
信号が伝えられるまでにインバータ101の固有な遅延
があり、実際にはインバータ101の対によるフィード
バックループの接点に生じる電位が書き込みビット線か
らMOSトランジスタ1を通じて伝えられた信号とイン
バータ101の出力とが合成されたものになるため、信
号電位の変化が遅れる様子(インバータ対の左側接点の
信号電位,インバータ対の右側接点の信号電位)を示し
ている。
が図示のような状態にあって、書き込みワード線がhi
ghレベルになると、書き込みビット線のデータ値が書
き込みワード線に制御されたMOSトランジスタ1を通
してインバータ101の入力に伝えられ、この信号がイ
ンバータ101を通して反対側の接点にそれぞれ伝えら
れ、これによって左書き込みワード線からインバータ入
力への信号及び上側インバータ出力信号と右書き込みワ
ード線からインバータ入力への信号及び下側インバータ
出力信号とが得られる様子を示している。又、ここでは
信号が伝えられるまでにインバータ101の固有な遅延
があり、実際にはインバータ101の対によるフィード
バックループの接点に生じる電位が書き込みビット線か
らMOSトランジスタ1を通じて伝えられた信号とイン
バータ101の出力とが合成されたものになるため、信
号電位の変化が遅れる様子(インバータ対の左側接点の
信号電位,インバータ対の右側接点の信号電位)を示し
ている。
【0009】因みに、上述したレジスタファイル,多ポ
ートメモリ回路,並びにメモリセルに関連した他の周知
技術としては、特開平2−208890号公報に開示さ
れたマルチポート・ビデオ・DRAM,特開平2−22
7753号公報に開示されたマルチポートキャッシュメ
モリを備えた計算機,特開平3−122891号公報に
開示されたマルチポートメモリ装置,特開平4−228
181号公報に開示されたマルチポートバイポーラCM
OSメモリセル,特開平5−151769号公報に開示
されたマルチポートメモリ等が挙げられる。
ートメモリ回路,並びにメモリセルに関連した他の周知
技術としては、特開平2−208890号公報に開示さ
れたマルチポート・ビデオ・DRAM,特開平2−22
7753号公報に開示されたマルチポートキャッシュメ
モリを備えた計算機,特開平3−122891号公報に
開示されたマルチポートメモリ装置,特開平4−228
181号公報に開示されたマルチポートバイポーラCM
OSメモリセル,特開平5−151769号公報に開示
されたマルチポートメモリ等が挙げられる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した多ポートメモ
リ回路の場合、メモリセル内の1つの接点をビット線を
駆動するインバータとメモリセル内の2つのインバータ
とが同時に駆動しようとするため、メモリセルのデータ
値を書き換えるときに書き込みビット線のインバータが
書き込みビット線を駆動しようとする力と、メモリセル
のインバータがデータ値を保持しようとする力とが衝突
し、これによってメモリセルのデータ値が安定するまで
に相当の時間がかかってしまうという問題がある。
リ回路の場合、メモリセル内の1つの接点をビット線を
駆動するインバータとメモリセル内の2つのインバータ
とが同時に駆動しようとするため、メモリセルのデータ
値を書き換えるときに書き込みビット線のインバータが
書き込みビット線を駆動しようとする力と、メモリセル
のインバータがデータ値を保持しようとする力とが衝突
し、これによってメモリセルのデータ値が安定するまで
に相当の時間がかかってしまうという問題がある。
【0011】又、データ値が安定するまでの間、電源か
らグランドまで貫通する電流が流れるパスが保存される
ため、大きな電流が流れて消費電力が大きくなってしま
うという問題もある。
らグランドまで貫通する電流が流れるパスが保存される
ため、大きな電流が流れて消費電力が大きくなってしま
うという問題もある。
【0012】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、メモリセル内の1
つの接点を2つのゲートで同時に駆動しない回路構成を
有すると共に、メモリセルの書き換え時間の削減と消費
電力の削減とを計り得る多ポートメモリ回路を提供する
ことにある。
なされたもので、その技術的課題は、メモリセル内の1
つの接点を2つのゲートで同時に駆動しない回路構成を
有すると共に、メモリセルの書き換え時間の削減と消費
電力の削減とを計り得る多ポートメモリ回路を提供する
ことにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、読み出
しポート及び独立した書き込みポートを含む複数ポート
を有すると共に、メモリセルを含む多ポートメモリ回路
において、メモリセルはNORゲートを有する多ポート
メモリ回路が得られる。
しポート及び独立した書き込みポートを含む複数ポート
を有すると共に、メモリセルを含む多ポートメモリ回路
において、メモリセルはNORゲートを有する多ポート
メモリ回路が得られる。
【0014】この多ポートメモリ回路において、メモリ
セルはNORゲートとして第1のNORゲート及び第2
のNORゲートを備え、更に、第1のNORゲートの第
1の入力に第2のNORゲートの出力を接続すると共
に、該第2のNORゲートの第1の入力に該第1のNO
Rゲートの出力を接続しており、且つ該第1のNORゲ
ートの第2の入力と該第2のNORゲートの第2の入力
とのそれぞれにワード線によって開閉を制御されたトラ
ンジスタを介してビット線を接続して成ることは好まし
い。
セルはNORゲートとして第1のNORゲート及び第2
のNORゲートを備え、更に、第1のNORゲートの第
1の入力に第2のNORゲートの出力を接続すると共
に、該第2のNORゲートの第1の入力に該第1のNO
Rゲートの出力を接続しており、且つ該第1のNORゲ
ートの第2の入力と該第2のNORゲートの第2の入力
とのそれぞれにワード線によって開閉を制御されたトラ
ンジスタを介してビット線を接続して成ることは好まし
い。
【0015】一方、本発明によれば、読み出しポート及
び独立した書き込みポートを含む複数ポートを有すると
共に、メモリセルを含む多ポートメモリ回路において、
メモリセルはNANDゲートを有する多ポートメモリ回
路が得られる。
び独立した書き込みポートを含む複数ポートを有すると
共に、メモリセルを含む多ポートメモリ回路において、
メモリセルはNANDゲートを有する多ポートメモリ回
路が得られる。
【0016】この多ポートメモリ回路において、メモリ
セルはNANDゲートとして第1のNANDゲート及び
第2のNANDゲートを備え、更に、第1のNANDゲ
ートの第1の入力に第2のNANDゲートの出力を接続
すると共に、該第2のNANDゲートの第1の入力に該
第1のNANDゲートの出力を接続しており、且つ該第
1のNORゲートの第2の入力と該第2のNANDゲー
トの第2の入力とのそれぞれにワード線によって開閉を
制御されたトランジスタを介してビット線を接続して成
ることは好ましい。
セルはNANDゲートとして第1のNANDゲート及び
第2のNANDゲートを備え、更に、第1のNANDゲ
ートの第1の入力に第2のNANDゲートの出力を接続
すると共に、該第2のNANDゲートの第1の入力に該
第1のNANDゲートの出力を接続しており、且つ該第
1のNORゲートの第2の入力と該第2のNANDゲー
トの第2の入力とのそれぞれにワード線によって開閉を
制御されたトランジスタを介してビット線を接続して成
ることは好ましい。
【0017】
【作用】本発明の多ポートメモリ回路では、メモリセル
にNORゲートやNANDゲートを持たせており、こう
したNORゲートやNANDゲートにおいて2つの入力
のうちの1つをデータ値を保持するためのフィードバッ
クループを形成することに使用し、残りの1つの入力を
書き込みビット線に接続し、データ値の書き換えに使用
している。このため、メモリセル内の1つの接点を2つ
のゲートが同時に駆動することが無く、保持データが安
定するまでの時間が削減され、又電源からグランドまで
貫通するパスが無くなるので無駄な貫通電流による消費
電力が不要になる。
にNORゲートやNANDゲートを持たせており、こう
したNORゲートやNANDゲートにおいて2つの入力
のうちの1つをデータ値を保持するためのフィードバッ
クループを形成することに使用し、残りの1つの入力を
書き込みビット線に接続し、データ値の書き換えに使用
している。このため、メモリセル内の1つの接点を2つ
のゲートが同時に駆動することが無く、保持データが安
定するまでの時間が削減され、又電源からグランドまで
貫通するパスが無くなるので無駄な貫通電流による消費
電力が不要になる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の多
ポートメモリ回路について、図面を参照して詳細に説明
する。
ポートメモリ回路について、図面を参照して詳細に説明
する。
【0019】図1は、本発明の実施例1に係る多ポート
メモリ回路の基本構成を示した回路図である。
メモリ回路の基本構成を示した回路図である。
【0020】この多ポートメモリ回路では、図7に示し
た一対のインバータ101を含むメモリセル100aと
は異なり、2つのNORゲート102(一方のものは第
1のNORゲート,他方のものは第2のNORゲートと
呼ばれても良い)を含むメモリセル100bを使用して
いる。
た一対のインバータ101を含むメモリセル100aと
は異なり、2つのNORゲート102(一方のものは第
1のNORゲート,他方のものは第2のNORゲートと
呼ばれても良い)を含むメモリセル100bを使用して
いる。
【0021】このメモリセル100bでは、NORゲー
ト102の2つの入力のうち一方をフィードバックルー
プを形成するのに使用してフィードバックループにデー
タ値を保持させ、NORゲートの2つの入力のうち他方
を書き込みワード線10,11によって制御されるMO
Sトランジスタ1を介して書き込みビット線12,13
に接続している。読み出しビット線22,23は直列の
2つのMOSトランジスタ1でグランドに接続され、一
方のMOSトランジスタ1のゲートは読み出しワード2
0,21に接続され、他方のMOSトランジスタ1のゲ
ートはフィードパックループの2つの接点に接続されて
いる。
ト102の2つの入力のうち一方をフィードバックルー
プを形成するのに使用してフィードバックループにデー
タ値を保持させ、NORゲートの2つの入力のうち他方
を書き込みワード線10,11によって制御されるMO
Sトランジスタ1を介して書き込みビット線12,13
に接続している。読み出しビット線22,23は直列の
2つのMOSトランジスタ1でグランドに接続され、一
方のMOSトランジスタ1のゲートは読み出しワード2
0,21に接続され、他方のMOSトランジスタ1のゲ
ートはフィードパックループの2つの接点に接続されて
いる。
【0022】即ち、換言すれば、ここでのメモリセル1
00bは、NORゲート102として第1のNORゲー
ト及び第2のNORゲートを備え、第1のNORゲート
の第1の入力に第2のNORゲートの出力を接続すると
共に、第2のNORゲートの第1の入力に第1のNOR
ゲートの出力を接続しており、且つ第1のNORゲート
の第2の入力と第2のNORゲートの第2の入力とのそ
れぞれに書き込みワード線10,11によって開閉を制
御されたMOSトランジスタ1を介して書き込みビット
線12,13を接続して成っている。
00bは、NORゲート102として第1のNORゲー
ト及び第2のNORゲートを備え、第1のNORゲート
の第1の入力に第2のNORゲートの出力を接続すると
共に、第2のNORゲートの第1の入力に第1のNOR
ゲートの出力を接続しており、且つ第1のNORゲート
の第2の入力と第2のNORゲートの第2の入力とのそ
れぞれに書き込みワード線10,11によって開閉を制
御されたMOSトランジスタ1を介して書き込みビット
線12,13を接続して成っている。
【0023】そこで、ここでのメモリセル100bの動
作を説明する。読み出しポートに関しては図7に示した
従来回路と同様な構成であって同様に動作する。即ち、
フィードバックループのうちの1が保持された接点の側
の読み出しビット線がlowレベルになり、これをセン
スアンプ104が検出して、読み出しデータ線24,2
5に出力する。
作を説明する。読み出しポートに関しては図7に示した
従来回路と同様な構成であって同様に動作する。即ち、
フィードバックループのうちの1が保持された接点の側
の読み出しビット線がlowレベルになり、これをセン
スアンプ104が検出して、読み出しデータ線24,2
5に出力する。
【0024】一方、書き込み動作に関しては、メモリセ
ル100bのフィードバックループの2つの接点のう
ち、左側が0、右側が1となるようにデータが保持され
ており、この保持データが反転するような書き込みが行
われるものとして説明する。この場合、最初に書き込み
データ線14に0を与え、書き込みビット線12の左側
のビット線に1,右側に0を与える。ビット線のデータ
値が確定した後、アドレスレコーダ106によって書き
込みワード線10がhighレベルになるとMOSトラ
ンジスタ1がオンする。図中上側のNORゲート102
はフィードバック側の入力が0,書き込み側の入力が1
になるために出力が0となるが、下側のNORゲート1
02では入力が共に0となるために出力が1となって、
最初の状態とは保持するデータ値が反転される。最後
に、書き込みワード線10がlowレベルになり、ルー
プの左側の接点に1,右側の接点に0が書き込まれる。
尚、書き込みデータ線15,書き込みワード線11,書
き込みビット線13の組においても同様な書き込み動作
が行われる。
ル100bのフィードバックループの2つの接点のう
ち、左側が0、右側が1となるようにデータが保持され
ており、この保持データが反転するような書き込みが行
われるものとして説明する。この場合、最初に書き込み
データ線14に0を与え、書き込みビット線12の左側
のビット線に1,右側に0を与える。ビット線のデータ
値が確定した後、アドレスレコーダ106によって書き
込みワード線10がhighレベルになるとMOSトラ
ンジスタ1がオンする。図中上側のNORゲート102
はフィードバック側の入力が0,書き込み側の入力が1
になるために出力が0となるが、下側のNORゲート1
02では入力が共に0となるために出力が1となって、
最初の状態とは保持するデータ値が反転される。最後
に、書き込みワード線10がlowレベルになり、ルー
プの左側の接点に1,右側の接点に0が書き込まれる。
尚、書き込みデータ線15,書き込みワード線11,書
き込みビット線13の組においても同様な書き込み動作
が行われる。
【0025】以上に説明した動作において、メモリセル
100bにおいて保持データが書き換えられる間は、全
部の接点において2つ以上のゲートによって同時に別の
データ値に駆動されることが無いようになっている。
100bにおいて保持データが書き換えられる間は、全
部の接点において2つ以上のゲートによって同時に別の
データ値に駆動されることが無いようになっている。
【0026】図2は、この多ポートメモリ回路における
書き込み動作時のメモリセルの信号変化を示したタイミ
ングチャートである。
書き込み動作時のメモリセルの信号変化を示したタイミ
ングチャートである。
【0027】ここでは書き込みワード線の左側,右側が
図示のような状態で立ち上がると、書き込みビット線の
データの内容がMOSトランジスタ1を通じてNORゲ
ート102に伝わり、NORゲート102ではこの信号
を受けて、出力を変化させることによって、左書き込み
ワード線からNORゲート入力への信号及び上側インバ
ータ出力信号と右書き込みワード線からNORゲート入
力への信号及び下側インバータ出力信号とが得られる様
子を示している。又、ここではNORゲート102の対
によるフィードバックループの接点の電位は、NORゲ
ート102の出力そのものとなるので、図8に示したよ
うに従来回路のフィードバックループの接点の電位の変
化に比べて、この多ポートメモリ回路での電位の変化は
速くなっている(NORゲート対の左側接点の信号電
位,NORゲート対の右側接点の信号電位)ことが判
る。
図示のような状態で立ち上がると、書き込みビット線の
データの内容がMOSトランジスタ1を通じてNORゲ
ート102に伝わり、NORゲート102ではこの信号
を受けて、出力を変化させることによって、左書き込み
ワード線からNORゲート入力への信号及び上側インバ
ータ出力信号と右書き込みワード線からNORゲート入
力への信号及び下側インバータ出力信号とが得られる様
子を示している。又、ここではNORゲート102の対
によるフィードバックループの接点の電位は、NORゲ
ート102の出力そのものとなるので、図8に示したよ
うに従来回路のフィードバックループの接点の電位の変
化に比べて、この多ポートメモリ回路での電位の変化は
速くなっている(NORゲート対の左側接点の信号電
位,NORゲート対の右側接点の信号電位)ことが判
る。
【0028】又、この多ポートメモリ回路の場合、メモ
リセル100bをNORゲート102で構成することに
よって、1つのセル当たりのトランジスタ数(MOSト
ランジスタ1の数)が4個増加している。しかし、実際
に多ポートメモリ回路をLSIとしてレイアウトをする
と、メモリの読み出しや書き込みのために必要なビット
線やワード線の本数が多く、メモリセル100bの面積
は配線の配置によって決定されてしまうので、トランジ
スタ数が4個増えても面積に対する影響は殆ど無い。
リセル100bをNORゲート102で構成することに
よって、1つのセル当たりのトランジスタ数(MOSト
ランジスタ1の数)が4個増加している。しかし、実際
に多ポートメモリ回路をLSIとしてレイアウトをする
と、メモリの読み出しや書き込みのために必要なビット
線やワード線の本数が多く、メモリセル100bの面積
は配線の配置によって決定されてしまうので、トランジ
スタ数が4個増えても面積に対する影響は殆ど無い。
【0029】図3は、本発明の実施例2に係る多ポート
メモリ回路の要部構成であるメモリセル100cを示し
た回路図である。
メモリ回路の要部構成であるメモリセル100cを示し
た回路図である。
【0030】この多ポートメモリ回路では、先の実施例
1のメモリセル100bのNORゲート102をNAN
Dゲート103に置き換えてメモリセル100cとした
以外は実施例1の回路構成と同じになっている。
1のメモリセル100bのNORゲート102をNAN
Dゲート103に置き換えてメモリセル100cとした
以外は実施例1の回路構成と同じになっている。
【0031】即ち、このメモリセル100cは、NAN
Dゲート103として第1のNANDゲート及び第2の
NANDゲートを備え、第1のNANDゲートの第1の
入力に第2のNANDゲートの出力を接続すると共に、
第2のNANDゲートの第1の入力に第1のNANDゲ
ートの出力を接続しており、且つ第1のNORゲートの
第2の入力と第2のNANDゲートの第2の入力とのそ
れぞれに書き込みワード線10,11によって開閉を制
御されたMOSトランジスタ1を介して書き込みビット
線12,13を接続して成っている。
Dゲート103として第1のNANDゲート及び第2の
NANDゲートを備え、第1のNANDゲートの第1の
入力に第2のNANDゲートの出力を接続すると共に、
第2のNANDゲートの第1の入力に第1のNANDゲ
ートの出力を接続しており、且つ第1のNORゲートの
第2の入力と第2のNANDゲートの第2の入力とのそ
れぞれに書き込みワード線10,11によって開閉を制
御されたMOSトランジスタ1を介して書き込みビット
線12,13を接続して成っている。
【0032】このメモリセル100cでは、NANDゲ
ート103を使用しているので、NORゲート102を
使用した場合と比べて動作は殆ど同じであるが、書き込
み時の動作が異なっている。即ち、書き込み時には書き
込みワード線10がhighレベルになってMOSトラ
ンジスタ1がオン状態になると、メモリセル100cを
構成する2つのNANDゲート103のうち、0が与え
られている書き込みビット線に接続されたNANDゲー
ト103の出力が1になり、続いてもう一方のNAND
ゲート103の出力が0となることによって、保持され
たデータが変更される。1つの接点を同時に2つ以上の
ゲートが駆動しないのは、NORゲート102を用いた
場合と同様である。
ート103を使用しているので、NORゲート102を
使用した場合と比べて動作は殆ど同じであるが、書き込
み時の動作が異なっている。即ち、書き込み時には書き
込みワード線10がhighレベルになってMOSトラ
ンジスタ1がオン状態になると、メモリセル100cを
構成する2つのNANDゲート103のうち、0が与え
られている書き込みビット線に接続されたNANDゲー
ト103の出力が1になり、続いてもう一方のNAND
ゲート103の出力が0となることによって、保持され
たデータが変更される。1つの接点を同時に2つ以上の
ゲートが駆動しないのは、NORゲート102を用いた
場合と同様である。
【0033】図4は、本発明の実施例3に係る多ポート
メモリ回路の要部構成であるメモリセル100dを示し
た回路図である。
メモリ回路の要部構成であるメモリセル100dを示し
た回路図である。
【0034】このメモリセル100dでは、NANDゲ
ート103を用いて書き込みワード線及びメモリセル1
00d内における接続をp型のMOSトランジスタ2に
変更している。NANDゲート103をメモリセル10
0dに使用する場合、書き込みビット線に接続されるN
ANDゲート103の入力のレベルが共にlowレベル
になると、2つのNANDゲート103の出力が共にh
ighレベルになり、メモリとしての機能を成さなくな
る。書き込みビット線との接続にn型のMOSトランジ
スタを使うと、n型のMOSトランジスタの閾電圧だけ
highレベルが低下するため、lowレベルと判別さ
れる恐れがあり、メモリとして動作できなくなる。この
ため、書き込みワード線により制御するトランジスタを
p型のMOSトランジスタ2にすることによって、hi
ghレベルが低下することを防ぐことができる。即ち、
ここでは書き込みワード線を通常はhighレベルにし
ておき、MOSトランジスタ2をオンさせるときに書き
込みワード線をlowレベルにする相違はあるが、その
他の動作は実施例2の場合と同様である。
ート103を用いて書き込みワード線及びメモリセル1
00d内における接続をp型のMOSトランジスタ2に
変更している。NANDゲート103をメモリセル10
0dに使用する場合、書き込みビット線に接続されるN
ANDゲート103の入力のレベルが共にlowレベル
になると、2つのNANDゲート103の出力が共にh
ighレベルになり、メモリとしての機能を成さなくな
る。書き込みビット線との接続にn型のMOSトランジ
スタを使うと、n型のMOSトランジスタの閾電圧だけ
highレベルが低下するため、lowレベルと判別さ
れる恐れがあり、メモリとして動作できなくなる。この
ため、書き込みワード線により制御するトランジスタを
p型のMOSトランジスタ2にすることによって、hi
ghレベルが低下することを防ぐことができる。即ち、
ここでは書き込みワード線を通常はhighレベルにし
ておき、MOSトランジスタ2をオンさせるときに書き
込みワード線をlowレベルにする相違はあるが、その
他の動作は実施例2の場合と同様である。
【0035】以上の内容は、メモリセルにおける書き込
みポートの部分の構成に関するものであり、読み出しポ
ートの回路構成を問わないものとなっている。
みポートの部分の構成に関するものであり、読み出しポ
ートの回路構成を問わないものとなっている。
【0036】図5は、実施例1のメモリセル100bに
対して読み出しポートの構成を変えた実施例4に係るメ
モリセル100eの回路構成を示したものである。
対して読み出しポートの構成を変えた実施例4に係るメ
モリセル100eの回路構成を示したものである。
【0037】このメモリセル100eにおける読み出し
時の動作は、最初に読み出しビット線22をhighレ
ベル等の等しい電位にプリチャージする。次に、読み出
しワード線20をhighレベルにしてメモリセル10
0eによって書き込みビット線にプリチャージされた電
荷を引き抜く。最後に、センスアンプによって電位の変
化を読み取って出力する。
時の動作は、最初に読み出しビット線22をhighレ
ベル等の等しい電位にプリチャージする。次に、読み出
しワード線20をhighレベルにしてメモリセル10
0eによって書き込みビット線にプリチャージされた電
荷を引き抜く。最後に、センスアンプによって電位の変
化を読み取って出力する。
【0038】図6は、実施例4のメモリセル100eに
おけるNORゲート102を3入力にして、そのうちの
2つのNORゲート102の入力を2つの書き込みポー
トに割り当て、残りの1つの入力でフィードバックルー
プを形成した実施例5に係るメモリセル100fの回路
構成を示したものである。
おけるNORゲート102を3入力にして、そのうちの
2つのNORゲート102の入力を2つの書き込みポー
トに割り当て、残りの1つの入力でフィードバックルー
プを形成した実施例5に係るメモリセル100fの回路
構成を示したものである。
【0039】この構成のメモリセル100fは書き込み
動作に注意が必要となる。即ち、書き込み時には書き込
みワード線をlowレベルにして、MOSトランジスタ
1をオフ状態にする前に、書き込みビット線をlowレ
ベルにしなくてはならない。メモリセル100fのフィ
ードバックループを構成するNORゲート102の入力
に電荷が残り、1つでも1に固定されると、NANDゲ
ート102の出力が0に固定されてしまうため、他のポ
ートから書き込もうとしても、メモリセル100fのデ
ータ値が書き換えられなかったり、フィードバックを形
成する接点のレベルが共に0になるからである。先に書
き込みワード線にゲートが接続されたMOSトランジス
タ1をオンしておき、書き込みビット線の2本の対のう
ち、一方に書き込み用のパルスを与え、フィードバック
ループの保持内容が書き変わったら、書き込みワード線
に接続されたMOSトランジスタ1がオフする前に書き
込みビット線を共にlowレベルにする。書き込みビッ
ト線に与えるパルスの立ち上がりは、書き込みワード線
で制御されるMOSトランジスタ1がオンする前でも後
でも構わない。この実施例5の場合も、書き込み動作の
間は1つの接点を2つ以上のゲートが駆動することが無
いようになっている。
動作に注意が必要となる。即ち、書き込み時には書き込
みワード線をlowレベルにして、MOSトランジスタ
1をオフ状態にする前に、書き込みビット線をlowレ
ベルにしなくてはならない。メモリセル100fのフィ
ードバックループを構成するNORゲート102の入力
に電荷が残り、1つでも1に固定されると、NANDゲ
ート102の出力が0に固定されてしまうため、他のポ
ートから書き込もうとしても、メモリセル100fのデ
ータ値が書き換えられなかったり、フィードバックを形
成する接点のレベルが共に0になるからである。先に書
き込みワード線にゲートが接続されたMOSトランジス
タ1をオンしておき、書き込みビット線の2本の対のう
ち、一方に書き込み用のパルスを与え、フィードバック
ループの保持内容が書き変わったら、書き込みワード線
に接続されたMOSトランジスタ1がオフする前に書き
込みビット線を共にlowレベルにする。書き込みビッ
ト線に与えるパルスの立ち上がりは、書き込みワード線
で制御されるMOSトランジスタ1がオンする前でも後
でも構わない。この実施例5の場合も、書き込み動作の
間は1つの接点を2つ以上のゲートが駆動することが無
いようになっている。
【0040】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の多ポートメ
モリ回路によれば、NORゲートやNANDゲートでメ
モリセルを構成しているため、メモリセル内の全部の接
点に対して書き込み動作中に2つ以上のゲートが駆動す
ることが無く、これによりメモリセルの書き込みの時に
信号レベルの衝突が無くなり、書き込み速度が向上して
メモリセルの書き換え時間の削減化が計られる他、電源
からグラウンドに対する貫通電流が少なくなって消費電
力を削減できるようになる。又、本発明の多ポートメモ
リ回路では、実際のレイアウトにおいてビット線やワー
ド線の本数が多く、それらの配線によってメモリセルの
面積が決まるため、トランジスタ数が増加してもその影
響がメモリセルの面積に殆ど現れずに回路構成できると
いう長所がある。
モリ回路によれば、NORゲートやNANDゲートでメ
モリセルを構成しているため、メモリセル内の全部の接
点に対して書き込み動作中に2つ以上のゲートが駆動す
ることが無く、これによりメモリセルの書き込みの時に
信号レベルの衝突が無くなり、書き込み速度が向上して
メモリセルの書き換え時間の削減化が計られる他、電源
からグラウンドに対する貫通電流が少なくなって消費電
力を削減できるようになる。又、本発明の多ポートメモ
リ回路では、実際のレイアウトにおいてビット線やワー
ド線の本数が多く、それらの配線によってメモリセルの
面積が決まるため、トランジスタ数が増加してもその影
響がメモリセルの面積に殆ど現れずに回路構成できると
いう長所がある。
【図1】本発明の実施例1に係る多ポートメモリ回路の
基本構成を示した回路図である。
基本構成を示した回路図である。
【図2】図2に示す多ポートメモリ回路における書き込
み動作時のメモリセルの信号変化を示したタイミングチ
ャートである。
み動作時のメモリセルの信号変化を示したタイミングチ
ャートである。
【図3】本発明の実施例2に係る多ポートメモリ回路の
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
【図4】本発明の実施例3に係る多ポートメモリ回路の
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
【図5】本発明の実施例4に係る多ポートメモリ回路の
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
【図6】本発明の実施例5に係る多ポートメモリ回路の
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
要部構成であるメモリセルを示した回路図である。
【図7】従来の多ポートメモリ回路の基本構成を示した
回路図である。
回路図である。
【図8】図7に示す多ポートメモリ回路における書き込
み動作時のメモリセルの信号変化を示したタイミングチ
ャートである。
み動作時のメモリセルの信号変化を示したタイミングチ
ャートである。
1 MOSトランジスタ 10,11 書き込みワード線 12,13 書き込みビット線 14,15 書き込みデータ線 20,21 読み出しワード線 22,23 読み出しビット線 24 読み出しデータ線 100a〜100f メモリセル 101 インバータ 102 NORゲート 103 NANDゲート 104 センスアンプ 105 プリチャージ回路 106 アドレスデコーダ
Claims (4)
- 【請求項1】 読み出しポート及び独立した書き込みポ
ートを含む複数のポートを有すると共に、メモリセルを
含む多ポートメモリ回路において、前記メモリセルはN
ORゲートを有することを特徴とする多ポートメモリ回
路。 - 【請求項2】 請求項1記載の多ポートメモリ回路にお
いて、前記メモリセルは前記NORゲートとして第1の
NORゲート及び第2のNORゲートを備え、更に、前
記第1のNORゲートの第1の入力に前記第2のNOR
ゲートの出力を接続すると共に、該第2のNORゲート
の第1の入力に該第1のNORゲートの出力を接続して
おり、且つ該第1のNORゲートの第2の入力と該第2
のNORゲートの第2の入力とのそれぞれにワード線に
よって開閉を制御されたトランジスタを介してビット線
を接続して成ることを特徴とする多ポートメモリ回路。 - 【請求項3】 読み出しポート及び独立した書き込みポ
ートを含む複数のポートを有すると共に、メモリセルを
含む多ポートメモリ回路において、前記メモリセルはN
ANDゲートを有することを特徴とする多ポートメモリ
回路。 - 【請求項4】 請求項3記載の多ポートメモリ回路にお
いて、前記メモリセルは前記NANDゲートとして第1
のNANDゲート及び第2のNANDゲートを備え、更
に、前記第1のNANDゲートの第1の入力に前記第2
のNANDゲートの出力を接続すると共に、該第2のN
ANDゲートの第1の入力に該第1のNANDゲートの
出力を接続しており、且つ該第1のNORゲートの第2
の入力と該第2のNANDゲートの第2の入力とのそれ
ぞれにワード線によって開閉を制御されたトランジスタ
を介してビット線を接続して成ることを特徴とする多ポ
ートメモリ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8116165A JPH09306171A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 多ポートメモリ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8116165A JPH09306171A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 多ポートメモリ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09306171A true JPH09306171A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14680399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8116165A Pending JPH09306171A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 多ポートメモリ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09306171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010146676A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP8116165A patent/JPH09306171A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010146676A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
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