JPS60236187A - 多ポ−トレジスタセル - Google Patents
多ポ−トレジスタセルInfo
- Publication number
- JPS60236187A JPS60236187A JP59091259A JP9125984A JPS60236187A JP S60236187 A JPS60236187 A JP S60236187A JP 59091259 A JP59091259 A JP 59091259A JP 9125984 A JP9125984 A JP 9125984A JP S60236187 A JPS60236187 A JP S60236187A
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- JP
- Japan
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- line
- write
- terminal
- reading
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/34—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
- Executing Machine-Instructions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は半導体礒積回路で用いられるレジスタセル、特
にマイクロプロセッサーや東積化メモIJで用いられる
多?−トレノスタセルに関する。
にマイクロプロセッサーや東積化メモIJで用いられる
多?−トレノスタセルに関する。
(従来技術とその間@1点)
一般に、マイクロプロセッサ−内で論理演算を行なわせ
るためには、別々のレジスタセルに蓄えられた2ケのオ
イランドを読み出し、それらを論理演算ユニットに入力
し、加減算を行なった後で、再び、レジスタセルに書き
込む方式が用いられている。これらの目的に用いるレジ
スタセルは、少なくとも、2ケの出力端子と1ケの入力
端子を有する。これらのレジスタセルの従来例は、富沢
。
るためには、別々のレジスタセルに蓄えられた2ケのオ
イランドを読み出し、それらを論理演算ユニットに入力
し、加減算を行なった後で、再び、レジスタセルに書き
込む方式が用いられている。これらの目的に用いるレジ
スタセルは、少なくとも、2ケの出力端子と1ケの入力
端子を有する。これらのレジスタセルの従来例は、富沢
。
徳用、榎本により、情報処理学会誌昭和58年9月号1
070ページから1078−2−ジに、[vLSI設計
の新手法」と題して発表された留飲の中において、第1
図のようが2ボートレジスタセルが示されている。図中
、II、I2はインt4−タ、N1はインパータエ1の
出力端子、N2はインバータI2の入力端子、Qll、
Q12はレジスタセルの読み出し用トランジスタ、Q2
1 、Q22は噛き込み用トランジスタ、Bl 、B2
は読み出し・誉き込み兼用線、Wll、W12はレジス
タセルの読み出しワード線、W21.W22は書き込み
ワード線、Q31はリフレッシュ用トランジスタ、R1
はリフレッシュクロック線を、それぞれ示す。このレジ
スタセルのWl1作は次のようになる。レジスタセルを
読み出す場合にd1読み出しワード111i!Wll、
Wl2のいすねか(複数本も可能)が選択され、そのワ
ード線に結合きれた読み出し用トランジスタを導通状態
にして、端子N1の記憶情報が、選択さねた読み出しワ
ード線に対応した読み出し・1き込み兼用線に読み出さ
ノする。
070ページから1078−2−ジに、[vLSI設計
の新手法」と題して発表された留飲の中において、第1
図のようが2ボートレジスタセルが示されている。図中
、II、I2はインt4−タ、N1はインパータエ1の
出力端子、N2はインバータI2の入力端子、Qll、
Q12はレジスタセルの読み出し用トランジスタ、Q2
1 、Q22は噛き込み用トランジスタ、Bl 、B2
は読み出し・誉き込み兼用線、Wll、W12はレジス
タセルの読み出しワード線、W21.W22は書き込み
ワード線、Q31はリフレッシュ用トランジスタ、R1
はリフレッシュクロック線を、それぞれ示す。このレジ
スタセルのWl1作は次のようになる。レジスタセルを
読み出す場合にd1読み出しワード111i!Wll、
Wl2のいすねか(複数本も可能)が選択され、そのワ
ード線に結合きれた読み出し用トランジスタを導通状態
にして、端子N1の記憶情報が、選択さねた読み出しワ
ード線に対応した読み出し・1き込み兼用線に読み出さ
ノする。
レジスタセルに情報を1き込む場合には、祷き込みワー
ド線が選択され、侭き込み月1トランジスタQ21 、
Q22のいずれか一方を導通状的に1.て、読み出し・
書き込み兼用線から端子N2に情報が薔き込まれる。こ
の−き込み時に、リフレッシュクロック1aRIは、リ
フレッシ−用トランジスタQ31を非導通とするレベル
に保持され、端子N2の電圧が2段のインバータx2.
z+mって、端子N1に記(意される。しかし々から、
このよう表レジスタセルでは、読み出し線と1き込み線
とが共通に使われるために、レジスタからの読み出しと
書き込みを異なる時間帯で行なわなければならず、論理
演算の高速化に対する大きな障壁となっていた。つまり
、第2図に示したように、多数の論理演算をレジスタの
読み出し、論理演算、レジスタへの誉き込みの3つの処
理としてツクイブライン化した場合、各論理演算は一つ
の時間帯の幅で処理され、高速演算が可能とガる。しか
し、このためには、別々のレジスタセルが同時に、読み
出し及び書き込みを行なえる構成になっている必要があ
り、読み出し線と書き込み線とを別々に分けることが必
要となる。
ド線が選択され、侭き込み月1トランジスタQ21 、
Q22のいずれか一方を導通状的に1.て、読み出し・
書き込み兼用線から端子N2に情報が薔き込まれる。こ
の−き込み時に、リフレッシュクロック1aRIは、リ
フレッシ−用トランジスタQ31を非導通とするレベル
に保持され、端子N2の電圧が2段のインバータx2.
z+mって、端子N1に記(意される。しかし々から、
このよう表レジスタセルでは、読み出し線と1き込み線
とが共通に使われるために、レジスタからの読み出しと
書き込みを異なる時間帯で行なわなければならず、論理
演算の高速化に対する大きな障壁となっていた。つまり
、第2図に示したように、多数の論理演算をレジスタの
読み出し、論理演算、レジスタへの誉き込みの3つの処
理としてツクイブライン化した場合、各論理演算は一つ
の時間帯の幅で処理され、高速演算が可能とガる。しか
し、このためには、別々のレジスタセルが同時に、読み
出し及び書き込みを行なえる構成になっている必要があ
り、読み出し線と書き込み線とを別々に分けることが必
要となる。
(発明の目的)
本発明は、このような従来の欠点を除去して、レジスタ
セル同志が同時に、読み出し及び書き込みを行なうこと
を可能とする多ポートレジスタセルを提供することにあ
る。
セル同志が同時に、読み出し及び書き込みを行なうこと
を可能とする多ポートレジスタセルを提供することにあ
る。
(発明の構成)
本発明は互いに、一方のインバータの出力端子を他方の
インバータの入力端子に結合する第1及び第2のインバ
ータからなるフリップフロップを、複数の読み出し用ト
ランジスタを介してそれぞれ前記第1のインバータの出
力端子と複数の読み出し線とを結合し、−ヶの書き込み
用トランジスタを介して前記第2のインバータの出力端
子と書き込み線とを結合してなることを特徴とする多/
−トラジスタセルである。
インバータの入力端子に結合する第1及び第2のインバ
ータからなるフリップフロップを、複数の読み出し用ト
ランジスタを介してそれぞれ前記第1のインバータの出
力端子と複数の読み出し線とを結合し、−ヶの書き込み
用トランジスタを介して前記第2のインバータの出力端
子と書き込み線とを結合してなることを特徴とする多/
−トラジスタセルである。
(本発明の原理と作用)
本発明によれば、レジスタセルへの書キ込みを1本の書
き込みm+通して行々う一方、レジスタセルからの読み
出しを、書き込み線とは異なる複数の読み出し線を用い
て行なうととKより、レジスタセル同志が同時に、読み
出し及び書き込みを行なうことを可能となる。
き込みm+通して行々う一方、レジスタセルからの読み
出しを、書き込み線とは異なる複数の読み出し線を用い
て行なうととKより、レジスタセル同志が同時に、読み
出し及び書き込みを行なうことを可能となる。
(実施例)
以下、本発明の実施例について図面をお照して説明する
。
。
第3図は本発明の典型的な実施例を示す回路図である。
図中、II 、I2はフリツプフロツプを構成する第1
及び第2のインバータ、Nl 、N2はフリップ70ツ
ブの読み出し用端子及び省き込み用端子、Qll 、Q
12.Q13けレジスタセルの読み出し用トランジスタ
、Qllは曹き込み(5) 用トランジスタ、Bll 、B12.B13は読み出し
線、B21は曹き込み線、Wl 1 、Wl2 。
及び第2のインバータ、Nl 、N2はフリップ70ツ
ブの読み出し用端子及び省き込み用端子、Qll 、Q
12.Q13けレジスタセルの読み出し用トランジスタ
、Qllは曹き込み(5) 用トランジスタ、Bll 、B12.B13は読み出し
線、B21は曹き込み線、Wl 1 、Wl2 。
Wl3はレジスタセルの読み出しワード線、W21は書
き込みワード線をそれぞれ示す。図中に示した破線は、
読み出し用トランジスタと読み出し線の数が更に増加し
た場合にも同様にトランジスタと読み出し線が増えるこ
とを意味する。
き込みワード線をそれぞれ示す。図中に示した破線は、
読み出し用トランジスタと読み出し線の数が更に増加し
た場合にも同様にトランジスタと読み出し線が増えるこ
とを意味する。
実施例において、レジスタセルを読み出す場合には、読
み出しワード線Wl 1 、Wl 2 、Wl 3゜・
・・のいずれか(複数本も可能)が選択され、そのワー
ド線に結合された読み出し用トランジスタを導通状態に
して、端子N1の記憶情報が、選択された読み出しワー
ド線に対応した読み出し線に読み出される。レジスタセ
ルに情報を書き込む場合には、書き込みワード線が選択
され、書き込み用トランジスタQ21を導通状態にして
書き込み線から端子N2に情報が誉き込まれる。端子N
2の電圧は反転されて端子N1に記憶されるため、書き
込み線へ入力されるデータは読み出し情報の反転データ
となる。本レジスタセルが正常な読み出(6) し動作をするために目1、インバータ■1の電流駆動能
力を十分に大きくして、読み出し用トランジスタQll
、Q12.Q13.・・・がすべて導通状態となったと
しても、端子Nl、N2の−[Eレベルが反転しないよ
うにし、父、l’E常な書き込み動作をするためには、
イン・ぐ−タI2の電流駆動能力を十分に小さくして、
書き込み用トランジスタQ21が導通した時、端子Nl
、N2の電r−IEレベルが反転するように、それぞれ
、インバータII。
み出しワード線Wl 1 、Wl 2 、Wl 3゜・
・・のいずれか(複数本も可能)が選択され、そのワー
ド線に結合された読み出し用トランジスタを導通状態に
して、端子N1の記憶情報が、選択された読み出しワー
ド線に対応した読み出し線に読み出される。レジスタセ
ルに情報を書き込む場合には、書き込みワード線が選択
され、書き込み用トランジスタQ21を導通状態にして
書き込み線から端子N2に情報が誉き込まれる。端子N
2の電圧は反転されて端子N1に記憶されるため、書き
込み線へ入力されるデータは読み出し情報の反転データ
となる。本レジスタセルが正常な読み出(6) し動作をするために目1、インバータ■1の電流駆動能
力を十分に大きくして、読み出し用トランジスタQll
、Q12.Q13.・・・がすべて導通状態となったと
しても、端子Nl、N2の−[Eレベルが反転しないよ
うにし、父、l’E常な書き込み動作をするためには、
イン・ぐ−タI2の電流駆動能力を十分に小さくして、
書き込み用トランジスタQ21が導通した時、端子Nl
、N2の電r−IEレベルが反転するように、それぞれ
、インバータII。
I2のトランジスタサイズを設定しなければならない。
第4図は本発明をC−MOSに適用した実施の一例を示
す回路図である。便宜上、2J )のレジスタセルにつ
いて説明する。図中、Ql 、Q2は第1のインバータ
を構成するp−MO8F’ET及びn−MO8FKT。
す回路図である。便宜上、2J )のレジスタセルにつ
いて説明する。図中、Ql 、Q2は第1のインバータ
を構成するp−MO8F’ET及びn−MO8FKT。
Q3 、Q4け第2のインバータを構成するp−MOS
FET及びn−MOSFET 、 N 1は第1のイン
バータの出方端子兼第2のインバータの大刀−子、N2
6第2のインバータの出力端子兼第1のインバータの大
刀端子、Qll、Q12Fiレジスタセルの読み出し用
n−MO8FET 、 Q 21は書き込み用n−MO
8FET 。
FET及びn−MOSFET 、 N 1は第1のイン
バータの出方端子兼第2のインバータの大刀−子、N2
6第2のインバータの出力端子兼第1のインバータの大
刀端子、Qll、Q12Fiレジスタセルの読み出し用
n−MO8FET 、 Q 21は書き込み用n−MO
8FET 。
Bll、B12け読み出し線、B21は書き込み線、W
ll、Wl2はレジスタセルの絖み出しワード線、W2
1は書き込みワード線を、それぞれ示す。
ll、Wl2はレジスタセルの絖み出しワード線、W2
1は書き込みワード線を、それぞれ示す。
本実施例の動作の一例を次に示す。読み出し前において
、読み出し線Bll、B12の電圧を高レベルにプリチ
ャージしておく。読み出し時に、読み出しワード線Wl
1 、Wl 2の一方、もしくは、両方のワード線を
高レベルに上げ、読み出し用n−MO8FETを導通さ
せると、選択された読み出し線の電圧は、端子N1の電
圧が高レベルの時には高レベルを維持し、低レベルの時
には低レベルに下がって読み出し動作が行なわれる。読
み出し時に、記憶情報の破壊を防ぐために、n −MO
SFET Q 2のチャネル幅をn−MOSFET Q
11とQl2のチャネル幅の合計以上にすることが望
ましい。書き込み時には、書き込みワード線W21を高
レベルに上げ、曹き込み用n−MO8FETを導通させ
て、書き込み線B21の情報を端子N2に書き込む。書
き込み時に、端子N2の電圧を反転させるためには、n
−MOSFET Q 21のチャネル幅をn−MOSF
ET Q 4のチャネル幅の2倍1ヌ上にすることが望
ましい。本しジスタ七ルの読み出し及び11Iil!込
み動作は、同じ時間帯に別々に行なってもよいし、同時
に行なってもよい・ (発明の効果) 本発明のレジスタセルは、マイクログロ士ツヤ−に用い
て、第2図に示したように、レジスタの読み出し、論理
演算、レジスタへの1き込みの一連の処理を・母イブラ
イン化した場合に、その利点を最大に発揮する。つまり
、読み出し線と誉き込み線が別々になっているため、レ
ジスタセル同志が同時に、絖み出し及び書き込みを行な
え、第1の時間帯でレジスタの読み出し、第2の時間帯
で論理演算、第3の時間帯で別のレジスタへの誓き込み
を行なうことによって、多数の論理演算を一つの時間帯
の幅で処理することができる。パイプライン化をしない
場合に比べて、3倍高速に演痺処理することができるた
め、マイクロゾロ七yす(9) −の高速化に非常に有利である。父、書き込み用トラン
ジスタを−ケしか用いないため、レジスタセルのマスク
レイウドの面積を小さくできることも利点の一つである
。
、読み出し線Bll、B12の電圧を高レベルにプリチ
ャージしておく。読み出し時に、読み出しワード線Wl
1 、Wl 2の一方、もしくは、両方のワード線を
高レベルに上げ、読み出し用n−MO8FETを導通さ
せると、選択された読み出し線の電圧は、端子N1の電
圧が高レベルの時には高レベルを維持し、低レベルの時
には低レベルに下がって読み出し動作が行なわれる。読
み出し時に、記憶情報の破壊を防ぐために、n −MO
SFET Q 2のチャネル幅をn−MOSFET Q
11とQl2のチャネル幅の合計以上にすることが望
ましい。書き込み時には、書き込みワード線W21を高
レベルに上げ、曹き込み用n−MO8FETを導通させ
て、書き込み線B21の情報を端子N2に書き込む。書
き込み時に、端子N2の電圧を反転させるためには、n
−MOSFET Q 21のチャネル幅をn−MOSF
ET Q 4のチャネル幅の2倍1ヌ上にすることが望
ましい。本しジスタ七ルの読み出し及び11Iil!込
み動作は、同じ時間帯に別々に行なってもよいし、同時
に行なってもよい・ (発明の効果) 本発明のレジスタセルは、マイクログロ士ツヤ−に用い
て、第2図に示したように、レジスタの読み出し、論理
演算、レジスタへの1き込みの一連の処理を・母イブラ
イン化した場合に、その利点を最大に発揮する。つまり
、読み出し線と誉き込み線が別々になっているため、レ
ジスタセル同志が同時に、絖み出し及び書き込みを行な
え、第1の時間帯でレジスタの読み出し、第2の時間帯
で論理演算、第3の時間帯で別のレジスタへの誓き込み
を行なうことによって、多数の論理演算を一つの時間帯
の幅で処理することができる。パイプライン化をしない
場合に比べて、3倍高速に演痺処理することができるた
め、マイクロゾロ七yす(9) −の高速化に非常に有利である。父、書き込み用トラン
ジスタを−ケしか用いないため、レジスタセルのマスク
レイウドの面積を小さくできることも利点の一つである
。
また、本発明のレジスタセルは、読み出し用のトランジ
スタ及び読み出し線をそれぞれ3ヶ以上、フリラグフロ
ツノの出力端子に結合することによって、3ポ一ト以上
の多+j? −)レジスタセル同志ても使用できる。
スタ及び読み出し線をそれぞれ3ヶ以上、フリラグフロ
ツノの出力端子に結合することによって、3ポ一ト以上
の多+j? −)レジスタセル同志ても使用できる。
第1図は従来の2ボートレジスタセルの回路図、第2図
は論理演算の・母イブライン処理の説明図、第3図は本
発明の典型的な実施例を示す回路図、第4図は本発明を
C−MOSに適用した2I−トラジスタセルとしての実
施例を示す回路図である。 図において、■はインバータ、Qはトランジスタ、Nけ
端子、Wはワード線、Bけ読み出し又は書き込み線、R
はリフレッシ−クロック線、VDDは電源線、GNDは
接地線を、それぞれ示す。 (10) 第4図 GND GND
は論理演算の・母イブライン処理の説明図、第3図は本
発明の典型的な実施例を示す回路図、第4図は本発明を
C−MOSに適用した2I−トラジスタセルとしての実
施例を示す回路図である。 図において、■はインバータ、Qはトランジスタ、Nけ
端子、Wはワード線、Bけ読み出し又は書き込み線、R
はリフレッシ−クロック線、VDDは電源線、GNDは
接地線を、それぞれ示す。 (10) 第4図 GND GND
Claims (1)
- (1)互いに、一方のインバータの出力端子を他方のイ
ンバータの入力端子に結合する第1及び第2のインバー
タからなるフリッゾフロッゾを、複数の読み出し用トラ
ンジスタラ介して、それぞJ1前記第1のインバータの
出力端子と複数の1洸み出し線とを結合し、−ヶの省き
込み111トランジスタを介して前記第2のイン・ぐ−
夕の111力端子と省き込み線とを結合してなることを
特徴とする多/ −トレジスタセル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091259A JPS60236187A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 多ポ−トレジスタセル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59091259A JPS60236187A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 多ポ−トレジスタセル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236187A true JPS60236187A (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=14021418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59091259A Pending JPS60236187A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 多ポ−トレジスタセル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60236187A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62226490A (ja) * | 1986-03-19 | 1987-10-05 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | メモリ装置 |
| JPH01100789A (ja) * | 1987-07-02 | 1989-04-19 | Texas Instr Inc <Ti> | メモリ・セルとメモリ・セルに書込む方法 |
| JPH0221492A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Nec Corp | メモリ回路 |
| JPH02158215A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-06-18 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 再プログラム可能論理アレイ |
| JPH02226583A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-10 | Nec Corp | 多ポートレジスタセル |
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| FR2857151A1 (fr) * | 2003-07-04 | 2005-01-07 | Samsung Electronics Co Ltd | Cellule de memoire statique a double point de connexion et dispositif de memoire a semiconducteurs comportant celle-ci |
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| CN104900258A (zh) * | 2014-03-07 | 2015-09-09 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 用于静态随机存储器的存储单元和静态随机存储器 |
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-
1984
- 1984-05-08 JP JP59091259A patent/JPS60236187A/ja active Pending
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