JP2002203389A - Semiconductor memory - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ポーズ特性を変えずに、リフレッシュ時の消
費電力を低減する。
【解決手段】 内部ロウアドレス信号(リフレッシュア
ドレス信号)は、リフレッシュアドレスカウンタ17に
より生成され、ロウデコーダ12に入力される。通常の
リフレッシュ動作では、リフレッシュアドレスカウンタ
17は、トリガ信号に基づいて、内部ロウアドレス信号
を、順次、インクリメントするため、全てのメモリセル
のデータがリフレッシュされる。本発明に関わる低消費
電流リフレッシュ動作では、内部ロウアドレス信号を構
成する複数ビットのうちの少なくとも1ビットの値が固
定されるため、リフレッシュ動作は、予め決められたリ
フレッシュ領域内のメモリセルに対してのみ行われる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce power consumption during refresh without changing pause characteristics. An internal row address signal (refresh address signal) is generated by a refresh address counter and input to a row decoder. In a normal refresh operation, the refresh address counter 17 sequentially increments the internal row address signal based on the trigger signal, so that the data of all the memory cells is refreshed. In the low current consumption refresh operation according to the present invention, since the value of at least one bit of a plurality of bits forming the internal row address signal is fixed, the refresh operation is performed on memory cells in a predetermined refresh area. Only done.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、低消費電力にてデ
ータを保持できるダイナミック型ランダムアクセスメモ
リ(以下、DRAM)に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM) which can hold data with low power consumption.
【0002】[0002]
【従来の技術】DRAMでは、メモリセルの性質上、デ
ータを長時間保持するためには、必ず、リフレッシュ動
作が必要となる。DRAMのリフレッシュ動作には、一
般的に、チップ外部からのトリガ信号に応じて行われる
リフレッシュ動作(オートリフレッシュ動作)と、チッ
プ内部でトリガ信号を生成するリフレッシュ動作(セル
フリフレッシュ動作)とがある。2. Description of the Related Art In a DRAM, a refresh operation is always required to retain data for a long time due to the nature of a memory cell. The refresh operation of a DRAM generally includes a refresh operation (auto-refresh operation) performed in response to a trigger signal from outside the chip and a refresh operation (self-refresh operation) of generating a trigger signal inside the chip.
【0003】64メガビットのシンクロナスDRAMを
例にとると、64msの間に、4096回のトリガ信号
(オートリフレッシュコマンド)をチップ内部に入力
し、この期間内に、64メガビットの全てのメモリセル
についてリフレッシュ動作を行わなければならない。In the case of a 64-Mbit synchronous DRAM, for example, a trigger signal (auto-refresh command) of 4096 times is input into the chip within 64 ms, and during this period, all of the 64-Mbit memory cells are input. A refresh operation must be performed.
【0004】言い換えれば、特定のメモリセルがリフレ
ッシュされてから、再び、その特定のメモリセルがリフ
レッシュされるまでには、最長で、64msの時間間隔
(リフレッシュ間隔)が存在することになる。In other words, there is a maximum time interval (refresh interval) of 64 ms between the time when a specific memory cell is refreshed and the time when the specific memory cell is refreshed again.
【0005】つまり、メモリセルとしては、少なくとも
この64msの期間は、確実に、データを保持し続ける
ことができる、という特性(ポーズ時間特性)が必要不
可欠となる。That is, a characteristic (pause time characteristic) that the data can be surely held for at least the 64 ms period is indispensable for the memory cell.
【0006】ところで、通常、リフレッシュは、1ロウ
ごとに行われ、1回のリフレッシュ動作で1ロウ内のメ
モリセルのデータがセンスアンプによりリフレッシュさ
れる。ここで、メモリセルアレイのメモリ容量を、nビ
ット(定数)とし、1回のリフレッシュ動作でリフレッ
シュされるメモリセルの数を、mビット(定数)とし、
リフレッシュ間隔を、tR秒とすると、単位時間当たり
のリフレッシュ動作の回数Nは、 N = n/(m・tR) ・・・(1) で表すことができる。[0006] Normally, refresh is performed for each row, and data of memory cells in one row is refreshed by a sense amplifier in one refresh operation. Here, the memory capacity of the memory cell array is n bits (constant), the number of memory cells refreshed by one refresh operation is m bits (constant),
Assuming that the refresh interval is tR seconds, the number N of refresh operations per unit time can be represented by N = n / (m · tR) (1).
【0007】即ち、リフレッシュに費やされる消費電流
が全てのメモリセルで同じであり、かつ、1回のリフレ
ッシュ動作で費やされる消費電流が一定(m=定数)で
あると仮定すると、リフレッシュ動作で費やされる全消
費電流を低減するためには、リフレッシュ間隔tRを長
くして、単位時間当たりのリフレッシュ動作の回数Nを
少なくすればよい。That is, assuming that the current consumed for refreshing is the same for all memory cells and that the current consumed for one refresh operation is constant (m = constant), the current consumed for refresh operation is assumed. In order to reduce the total current consumption, the refresh interval tR may be lengthened and the number N of refresh operations per unit time may be reduced.
【0008】例えば、セルフリフレッシュ動作において
は、チップ内部で、自由に、リフレッシュ間隔tRを選
択できるようになっている。また、セルフリフレッシュ
機能を有するDRAMの使用状況下では、セルフリフレ
ッシュ時の消費電流を低減することが重視される。この
ため、このようなDRAMでは、リフレッシュ間隔tR
は、メモリセルの特性(ポーズ時間特性)の許す範囲に
おいて、できる限り長くなるように制御される。For example, in the self-refresh operation, the refresh interval tR can be freely selected inside the chip. Also, under the use condition of a DRAM having a self-refresh function, it is important to reduce current consumption during self-refresh. Therefore, in such a DRAM, the refresh interval tR
Is controlled to be as long as possible within the range allowed by the characteristics of the memory cells (pause time characteristics).
【0009】具体的には、メモリセルのポーズ時間特性
が64msであるとすると、セルフリフレッシュ時のリ
フレッシュ間隔tRは、設定可能な範囲の最大値である
64msに設定される。同様に、メモリセルのポーズ時
間特性が128msであるとすると、セルフリフレッシ
ュ時のリフレッシュ間隔tRは、128msに設定され
る。More specifically, assuming that the pause time characteristic of the memory cell is 64 ms, the refresh interval tR at the time of self-refresh is set to 64 ms, which is the maximum value in a settable range. Similarly, assuming that the pause time characteristic of the memory cell is 128 ms, the refresh interval tR at the time of self-refresh is set to 128 ms.
【0010】そして、メモリセルのポーズ時間特性が1
28msの場合には、それが64msの場合に比べて、
単位時間当たりのリフレッシュ動作の回数Nの値を半分
にすることができ、その結果、リフレッシュ動作で費や
される全消費電流も半分にすることができる。The pause time characteristic of the memory cell is 1
In the case of 28 ms, compared to the case of 64 ms,
The value of the number N of refresh operations per unit time can be halved, and as a result, the total current consumed in the refresh operation can be halved.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】単位時間当たりのリフ
レッシュ動作の回数Nは、上記(1)式により表すこと
ができる。そして、リフレッシュ動作で費やされる全消
費電流を低減するためには、メモリセルのポーズ時間特
性の許す範囲において、リフレッシュ間隔tRをできる
限り長くして、単位時間当たりのリフレッシュ動作の回
数Nを少なくすればよい。The number N of refresh operations per unit time can be expressed by the above equation (1). In order to reduce the total current consumption consumed in the refresh operation, the refresh interval tR is made as long as possible and the number N of the refresh operations per unit time is reduced as long as the pause time characteristic of the memory cell allows. I just need.
【0012】しかし、リフレッシュ間隔tRは、メモリ
セルのポーズ時間特性に制限される。つまり、リフレッ
シュ間隔tRを長くするためには、メモリセルのポーズ
時間特性を改善しなければならない。ところが、メモリ
セルのポーズ時間特性を大幅に改善して、リフレッシュ
時の消費電流を大幅に削減することは、デバイス構造
上、非常に困難である。However, the refresh interval tR is limited by the pause time characteristic of the memory cell. That is, in order to increase the refresh interval tR, the pause time characteristic of the memory cell must be improved. However, it is very difficult in terms of the device structure to significantly improve the pause time characteristics of the memory cell and significantly reduce the current consumption during refresh.
【0013】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、その目的は、メモリセルのポーズ時
間特性を変えることなく、単位時間当たりのリフレッシ
ュ動作の回数Nを小さくし、リフレッシュ時の消費電流
を削減することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem. An object of the present invention is to reduce the number N of refresh operations per unit time without changing the pause time characteristics of memory cells, and It is to reduce current consumption at the time.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体メモリは、メモリセルアレイと、リ
フレッシュ動作時に、前記メモリセルアレイのロウを選
択する内部アドレス信号を生成する信号生成回路と、前
記リフレッシュ動作時に、第1制御信号に基づいて、前
記内部アドレス信号を構成する複数ビットのうちの少な
くとも1ビットの値を固定し、前記メモリセルアレイの
メモリ容量よりも小さなメモリ容量を有するリフレッシ
ュ領域内のロウを選択するための制御回路とを備える。In order to achieve the above object, a semiconductor memory according to the present invention comprises a memory cell array, a signal generation circuit for generating an internal address signal for selecting a row of the memory cell array during a refresh operation, and At the time of the refresh operation, based on a first control signal, a value of at least one bit among a plurality of bits constituting the internal address signal is fixed, and a refresh area having a memory capacity smaller than the memory capacity of the memory cell array is set. And a control circuit for selecting one of the rows.
【0015】また、本発明の半導体メモリは、メモリセ
ルアレイと、リフレッシュ動作時に、前記メモリセルア
レイのロウを選択する内部アドレス信号を生成する信号
生成回路と、前記リフレッシュ動作時に、第1制御信号
に基づいて、前記メモリセルアレイのメモリ容量よりも
小さなメモリ容量を有するリフレッシュ領域内のロウを
選択するための制御回路と、リフレッシュを行うタイミ
ングを決定するリフレッシュタイマとを備え、前記リフ
レッシュ領域内のロウを選択する場合に、前記リフレッ
シュタイマは、前記リフレッシュを行うタイミングを変
え、前記リフレッシュ領域内のロウを選択するタイミン
グを変える。Further, the semiconductor memory of the present invention has a memory cell array, a signal generation circuit for generating an internal address signal for selecting a row of the memory cell array during a refresh operation, and a first control signal based on a first control signal during the refresh operation. A control circuit for selecting a row in a refresh area having a smaller memory capacity than the memory capacity of the memory cell array; and a refresh timer for determining a timing of performing refresh, and selecting a row in the refresh area. In such a case, the refresh timer changes the timing for performing the refresh, and changes the timing for selecting a row in the refresh area.
【0016】また、本発明の半導体メモリは、メモリセ
ルアレイと、リフレッシュ動作時に、前記メモリセルア
レイのロウを選択する内部アドレス信号を生成する信号
生成回路と、前記リフレッシュ動作時に、第1制御信号
に基づいて、前記内部アドレス信号を構成する複数ビッ
トのうちの少なくとも1ビットの値を固定し、前記メモ
リセルアレイのメモリ容量よりも小さなメモリ容量を有
するリフレッシュ領域内のロウを選択するための制御回
路と、リフレッシュを行うタイミングを決定するリフレ
ッシュタイマとを備え、前記リフレッシュ領域内のロウ
を選択する場合に、前記リフレッシュタイマは、前記リ
フレッシュを行うタイミングを変え、前記リフレッシュ
領域内のロウを選択するタイミングを変える。Further, the semiconductor memory according to the present invention has a memory cell array, a signal generation circuit for generating an internal address signal for selecting a row of the memory cell array during a refresh operation, and a first control signal based on a first control signal during the refresh operation. A control circuit for fixing a value of at least one bit of a plurality of bits constituting the internal address signal and selecting a row in a refresh area having a memory capacity smaller than the memory capacity of the memory cell array; A refresh timer for determining a timing for performing a refresh, wherein when selecting a row in the refresh area, the refresh timer changes the timing for performing the refresh and changes the timing for selecting a row in the refresh area. .
【0017】前記リフレッシュ領域のメモリ容量が前記
メモリセルアレイのメモリ容量の2 n分の1である場合
に、前記内部アドレス信号の上位nビットの値を固定す
る。The memory capacity of the refresh area is
2 of the memory capacity of the memory cell array nIf it is 1 /
Fixed the value of the upper n bits of the internal address signal.
You.
【0018】前記リフレッシュ領域のメモリ容量が前記
メモリセルアレイのメモリ容量の2 n分の1である場合
に、前記リフレッシュ領域内のロウを選択する間隔を2
n倍にする。The memory capacity of the refresh area is
2 of the memory capacity of the memory cell array nIf it is 1 /
The interval for selecting a row in the refresh area is set to 2
nDouble it.
【0019】前記リフレッシュ領域は、チップ内のメモ
リ素子に記憶されたデータにより予め決定されている。The refresh area is determined in advance by data stored in a memory element in the chip.
【0020】前記リフレッシュ領域内のロウのみを選択
する機能は、第2制御信号により有効となる。The function of selecting only the rows in the refresh area is enabled by the second control signal.
【0021】前記リフレッシュ動作時に、前記第1制御
信号に基づいて、前記メモリセルアレイのロウの全てを
選択するモード及び前記リフレッシュ領域内のロウのみ
を選択するモードのいずれか一方が選択される。At the time of the refresh operation, one of a mode for selecting all rows of the memory cell array and a mode for selecting only rows in the refresh area is selected based on the first control signal.
【0022】前記第1制御信号は、チップの外部で生成
されるか、又は、前記チップの内部で生成される。The first control signal is generated outside the chip or is generated inside the chip.
【0023】前記半導体メモリは、携帯用電子機器に使
用される。The semiconductor memory is used for portable electronic equipment.
【0024】本発明のメモリシステムは、上述の半導体
メモリと、前記半導体メモリに前記第1制御信号を与え
るCPUとを備える。A memory system according to the present invention includes the above-described semiconductor memory, and a CPU that supplies the semiconductor memory with the first control signal.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の半導体メモリについて詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a semiconductor memory according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0026】[概要]まず、本発明の概要について説明
する。[Overview] First, an overview of the present invention will be described.
【0027】単位時間当たりのリフレッシュ動作の回数
Nは、上記(1)式により表される。上記(1)式で
は、メモリセルアレイのメモリ容量nと1回のリフレッ
シュ動作でリフレッシュされるメモリセルの数mは、共
に、固定値であるため(DRAMのメモリ容量及び1回
のリフレッシュ動作で費やされる消費電流は、一
定。)、単位時間当たりのリフレッシュ動作の回数Nを
少なくするためには、リフレッシュ間隔tRを長くする
しかない。The number N of refresh operations per unit time is expressed by the above equation (1). In the above equation (1), both the memory capacity n of the memory cell array and the number m of memory cells refreshed in one refresh operation are fixed values (the memory capacity of the DRAM and the memory capacity consumed in one refresh operation). Current consumption is constant.), And the only way to reduce the number N of refresh operations per unit time is to increase the refresh interval tR.
【0028】しかし、リフレッシュ間隔tRは、メモリ
セルのポーズ時間特性に制限され、現実的に、リフレッ
シュ間隔tRを長くすることは、非常に困難であること
は、上述した通りである。However, as described above, the refresh interval tR is limited by the pause time characteristic of the memory cell, and it is extremely difficult to actually increase the refresh interval tR.
【0029】そこで、本発明では、メモリセルアレイの
メモリ容量nに着目した。即ち、メモリセルのメモリ容
量nを小さくすれば、単位時間当たりのリフレッシュ動
作の回数Nが少なくなり、メモリセルのポーズ時間特性
を変えることなく、リフレッシュ時の消費電流を削減す
ることができる。Therefore, the present invention focuses on the memory capacity n of the memory cell array. That is, if the memory capacity n of the memory cell is reduced, the number N of refresh operations per unit time is reduced, and current consumption during refresh can be reduced without changing the pause time characteristic of the memory cell.
【0030】ところが、メモリセルアレイのメモリ容量
nを小さくすることは、メモリセルアレイに記憶される
データ量が少なくなることを意味するため、好ましくな
い。However, reducing the memory capacity n of the memory cell array is not preferable because it means that the amount of data stored in the memory cell array decreases.
【0031】そこで、本発明では、メモリセルアレイの
メモリ容量nを変えずに、メモリセルアレイを複数の領
域に分け、リフレッシュ動作の対象となる領域を、メモ
リセルアレイの複数の領域から選択できるようにした。
即ち、本発明では、メモリセルアレイの複数の領域のう
ちの少なくとも1つの領域に対してのみ、リフレッシュ
動作を行うことにより、上記(1)式のメモリ容量nを
小さくしたのと同様の効果を得ることができ、リフレッ
シュ動作に費やされる全消費電流を低減することが可能
となる。Therefore, in the present invention, the memory cell array is divided into a plurality of regions without changing the memory capacity n of the memory cell array, and the region to be refreshed can be selected from the plurality of regions of the memory cell array. .
That is, in the present invention, by performing the refresh operation only on at least one of the plurality of regions of the memory cell array, the same effect as when the memory capacity n in the above equation (1) is reduced is obtained. Thus, the total current consumed for the refresh operation can be reduced.
【0032】分かり易く言えば、上記(1)式は、以下
のように書き変えられる。 N = nrefresh/(m・tR) ・・・(2) 但し、nrefresh は、メモリセルアレイの全メモリ容量
nのうち、リフレッシュ動作の対象となる領域(リフレ
ッシュ領域)内のメモリ容量である。For simplicity, the above equation (1) can be rewritten as follows. N = nrefresh / (m · tR) (2) where nrefresh is the memory capacity in the area to be refreshed (refresh area) in the total memory capacity n of the memory cell array.
【0033】本発明に関わる半導体メモリは、大量のデ
ータを記憶する必要があると共に、特定の場合には、少
量のデータを少ない消費電力で記憶する必要がある電子
機器(例えば、携帯電話などの携帯用電子機器)に最適
なものである。The semiconductor memory according to the present invention needs to store a large amount of data, and in a specific case, needs to store a small amount of data with low power consumption (for example, a cellular phone or the like). It is most suitable for portable electronic devices.
【0034】即ち、通常は、大きなメモリ容量(例え
ば、全メモリ容量n)により大量のデータを記憶し、特
定の場合には、小さなメモリ容量(例えば、メモリセル
アレイの複数の領域のうちの少なくとも1つの領域内の
メモリ容量)により少量のデータを記憶する。That is, usually, a large amount of data is stored by a large memory capacity (for example, the total memory capacity n), and in a specific case, a small memory capacity (for example, at least one of a plurality of areas of the memory cell array). (A memory capacity in one area) to store a small amount of data.
【0035】そして、大量のデータを記憶する場合に
は、例えば、メモリセルアレイの全メモリ容量nを使用
するため、リフレッシュ領域は、メモリセルアレイ全体
(nrefresh=n )となり、上記(1)式と同じにな
る。一方、少量のデータを記憶する場合には、例えば、
メモリセルアレイの複数の領域のうちの少なくとも1つ
の領域内のメモリ容量n1(<n)を使用するため、リ
フレッシュ領域は、メモリセルアレイの一部(nrefres
h=n1 )となり、消費電流の削減が実現される。When a large amount of data is stored, for example, since the entire memory capacity n of the memory cell array is used, the refresh area is the entire memory cell array (nrefresh = n). become. On the other hand, when storing a small amount of data, for example,
Since the memory capacity n1 (<n) in at least one of the plurality of regions of the memory cell array is used, the refresh region is a part (nrefres) of the memory cell array.
h = n1), and a reduction in current consumption is realized.
【0036】[全体図]図1は、本発明に関わる半導体
メモリの主要部を示している。[Overall View] FIG. 1 shows a main part of a semiconductor memory according to the present invention.
【0037】ロウデコーダ12は、外部ロウアドレス信
号又は内部ロウアドレス信号(リフレッシュアドレス信
号)に基づいて、メモリセルアレイ11のロウ(ワード
線)を選択する。カラムデコーダ13は、外部カラムア
ドレス信号に基づいて、メモリセルアレイ11のカラム
を選択する。The row decoder 12 selects a row (word line) of the memory cell array 11 based on an external row address signal or an internal row address signal (refresh address signal). The column decoder 13 selects a column of the memory cell array 11 based on an external column address signal.
【0038】外部ロウアドレス信号は、アドレスバッフ
ァ14及びロウアドレスドライバ15を経由して、ロウ
デコーダ12に入力される。外部カラムアドレス信号
は、アドレスバッファ14及びカラムアドレスドライバ
16を経由して、カラムデコーダ13に入力される。The external row address signal is input to the row decoder 12 via the address buffer 14 and the row address driver 15. The external column address signal is input to the column decoder 13 via the address buffer 14 and the column address driver 16.
【0039】内部ロウアドレス信号(リフレッシュアド
レス信号)は、リフレッシュアドレスカウンタ17によ
り生成される。内部ロウアドレス信号は、ロウアドレス
ドライバ15を経由して、ロウデコーダ12に入力され
る。ロウアドレスドライバ15は、外部ロウアドレス信
号又は内部ロウアドレス信号により選択されたロウ(ワ
ード線)に電位を与える機能を有する。The internal row address signal (refresh address signal) is generated by a refresh address counter 17. The internal row address signal is input to the row decoder 12 via the row address driver 15. The row address driver 15 has a function of applying a potential to a row (word line) selected by an external row address signal or an internal row address signal.
【0040】リフレッシュタイマ18は、リフレッシュ
間隔を規定する。リフレッシュコントローラ19は、各
メモリセルのデータがリフレッシュ間隔でリフレッシュ
されるように、一連のリフレッシュ動作を制御する。The refresh timer 18 defines a refresh interval. The refresh controller 19 controls a series of refresh operations so that data of each memory cell is refreshed at a refresh interval.
【0041】制御信号CSは、通常のリフレッシュ動作
(メモリセルアレイ11内の全メモリセルが対象となる
リフレッシュ動作)と本発明に関わるリフレッシュ動作
(メモリセルアレイ11内の一部のメモリセルのみが対
象となる低消費電流リフレッシュ動作)とを切り替える
ための信号である。制御信号CSは、例えば、チップ外
部から供給される。The control signal CS includes a normal refresh operation (refresh operation for all memory cells in the memory cell array 11) and a refresh operation according to the present invention (only a part of memory cells in the memory cell array 11). (A low-current-consumption refresh operation). The control signal CS is supplied, for example, from outside the chip.
【0042】制御信号CSは、制御回路10に入力され
る。制御回路10は、制御信号CSに基づいて、通常の
リフレッシュ動作( normal refresh 動作)又は本発明
に関わるリフレッシュ動作( partial refresh 動作)
を実行するための信号を出力する。例えば、リフレッシ
ュ領域を決定する信号は、制御回路10からリフレッシ
ュアドレスカウンタ17に供給され、リフレッシュ間隔
を決定する信号は、制御回路10からリフレッシュタイ
マ18に供給される。The control signal CS is input to the control circuit 10. The control circuit 10 performs a normal refresh operation (normal refresh operation) or a refresh operation according to the present invention (partial refresh operation) based on the control signal CS.
And outputs a signal for executing. For example, a signal for determining the refresh area is supplied from the control circuit 10 to the refresh address counter 17, and a signal for determining the refresh interval is supplied from the control circuit 10 to the refresh timer 18.
【0043】通常のリフレッシュ動作においては、リフ
レッシュアドレスカウンタ17は、チップ外部又はチッ
プ内部から供給されるトリガ信号に基づいて、内部ロウ
アドレス信号(リフレッシュアドレス信号)を、順次、
インクリメントするため、メモリセルアレイ11のロウ
(ワード線)の全てが、順次選択され、その結果、全て
のメモリセルのデータがリフレッシュされる。In a normal refresh operation, the refresh address counter 17 sequentially outputs an internal row address signal (refresh address signal) based on a trigger signal supplied from outside or inside the chip.
In order to increment, all the rows (word lines) of the memory cell array 11 are sequentially selected, and as a result, the data of all the memory cells are refreshed.
【0044】これに対し、本発明に関わる低消費電流リ
フレッシュ動作においては、リフレッシュ動作が、予め
設定されたリフレッシュ領域内のメモリセルに対しての
み行われるように、内部ロウアドレス信号(リフレッシ
ュアドレス信号)の一部が固定値(“0”又は“1”)
に設定される。On the other hand, in the low current consumption refresh operation according to the present invention, the internal row address signal (refresh address signal) is set so that the refresh operation is performed only on the memory cells in the preset refresh area. ) Is a fixed value (“0” or “1”)
Is set to
【0045】例えば、8192個のロウを、13ビット
の内部ロウアドレス信号A0〜A12により選択する場
合には、リフレッシュアドレスカウンタ17は、チップ
外部又はチップ内部から供給されるトリガ信号に基づい
て、内部ロウアドレス信号A0〜A12を、順次、イン
クリメントする。この時、最上位ビットA12の値を
“0”に固定したとすると、最上位ビットA12が
“0”のアドレスを持つロウのみが選択され、最上位ビ
ットA12が“1”のアドレスを持つロウは、常に、選
択されない。For example, when 8192 rows are selected by 13-bit internal row address signals A0 to A12, the refresh address counter 17 sets the internal address based on a trigger signal supplied from outside or inside the chip. The row address signals A0 to A12 are sequentially incremented. At this time, if the value of the most significant bit A12 is fixed to "0", only the row having the address of which the most significant bit A12 is "0" is selected, and the row having the address of which the most significant bit A12 is "1" is selected. Is not always selected.
【0046】また、メモリセルのポーズ時間特性が一定
であるとすると、リフレッシュ間隔tRは、通常のリフ
レッシュ動作と本発明の低消費電流リフレッシュ動作と
で、互いに同じに設定される。Assuming that the pause time characteristic of the memory cell is constant, the refresh interval tR is set the same between the normal refresh operation and the low current consumption refresh operation of the present invention.
【0047】このように、本発明の低消費電流リフレッ
シュ動作では、内部アドレス信号の一部を固定すること
によりリフレッシュ領域が限定され、リフレッシュ動作
時に選択されるロウ(ワード線)の数が減るため、結果
として、リフレッシュ動作の対象となるメモリセルアレ
イのメモリ容量nrefresh が小さくなり、単位時間当た
りのリフレッシュ動作の回数Nも少なくなる。As described above, in the low current consumption refresh operation of the present invention, the refresh area is limited by fixing a part of the internal address signal, and the number of rows (word lines) selected during the refresh operation is reduced. As a result, the memory capacity nrefresh of the memory cell array to be refreshed is reduced, and the number N of refresh operations per unit time is also reduced.
【0048】これにより、リフレッシュ動作時の消費電
流を小さくすることができる。As a result, current consumption during the refresh operation can be reduced.
【0049】ここで、本発明の低消費電流リフレッシュ
動作では、選択されるロウ(ワード線)の数(メモリ容
量nrefresh に対応)が減るため、内部ロウアドレス信
号をインクリメントする間隔が変わらないとすると、通
常のリフレッシュ動作に比べて、リフレッシュ間隔tR
が短くなる。Here, in the low current consumption refresh operation of the present invention, since the number of selected rows (word lines) (corresponding to the memory capacity nrefresh) is reduced, it is assumed that the interval for incrementing the internal row address signal does not change. , The refresh interval tR compared to the normal refresh operation
Becomes shorter.
【0050】しかし、リフレッシュ間隔tRは、最大
で、メモリセルのポーズ時間特性により決定される値ま
で長くすることが可能である。However, the refresh interval tR can be extended up to a value determined by the pause time characteristic of the memory cell.
【0051】そこで、本発明では、低消費電流リフレッ
シュモードになったときには、制御信号により、内部ロ
ウアドレス信号をインクリメントする間隔、具体的に
は、トリガ信号を生成する間隔を長くする。Therefore, in the present invention, when the low current consumption refresh mode is set, the interval for incrementing the internal row address signal by the control signal, specifically, the interval for generating the trigger signal is lengthened.
【0052】例えば、最上位ビットA12を固定した場
合には、メモリセルアレイのリフレッシュ領域のメモリ
容量は、メモリセルアレイの全メモリ容量の半分(選択
されるロウも半分)となるため、内部ロウアドレス信号
をインクリメントする間隔、即ち、トリガ信号を発生さ
せる間隔は、2倍にする。For example, when the most significant bit A12 is fixed, the memory capacity of the refresh area of the memory cell array is half of the total memory capacity of the memory cell array (the number of selected rows is also half). , Ie, the interval at which the trigger signal is generated, is doubled.
【0053】また、内部ロウアドレス信号の上位nビッ
トの値を固定し、リフレッシュ領域のメモリ容量がメモ
リセルアレイの全メモリ容量の2n分の1となったとき
は、内部ロウアドレス信号をインクリメントする間隔
は、2n倍にする。Further, the value of the upper n bits of the internal row address signal is fixed, and when the memory capacity of the refresh area becomes 1/2 n of the total memory capacity of the memory cell array, the internal row address signal is incremented. The interval is 2 n times.
【0054】なお、上述の例では、内部アドレス信号
(リフレッシュアドレス信号)の少なくとも1つを固定
し、かつ、トリガ信号を発生させる間隔を長くすること
により、予め設定されたリフレッシュ領域内の各ロウが
最大のリフレッシュ間隔tRで選択される。In the above example, at least one of the internal address signals (refresh address signals) is fixed and the interval for generating the trigger signal is lengthened, so that each row in the preset refresh area is set. Are selected at the maximum refresh interval tR.
【0055】即ち、通常のリフレッシュモードと本発明
に関わる低消費電流リフレッシュモードとで、リフレッ
シュ間隔tRが同じになるように、リフレッシュ領域の
メモリ容量に応じて、内部ロウアドレス信号をインクリ
メントする間隔(トリガ信号を発生させる間隔)も変え
る。That is, in the normal refresh mode and the low current consumption refresh mode according to the present invention, the interval (increment) of the internal row address signal according to the memory capacity of the refresh area is set so that the refresh interval tR becomes the same. (Trigger signal generation interval) is also changed.
【0056】なお、トリガ信号を発生させる間隔を変え
ることなく、リフレッシュ領域のメモリ容量のみを変え
てもよい。この場合には、リフレッシュ領域のメモリ容
量に応じて、リフレッシュ間隔tRが変化する。但し、
DRAMのメモリセルアレイの全体をリフレッシュする
場合に、リフレッシュ間隔tRが最大となるため、リフ
レッシュ間隔tRは、必ず、メモリセルのポーズ時間特
性により決まる値以下となる。Note that only the memory capacity of the refresh area may be changed without changing the interval at which the trigger signal is generated. In this case, the refresh interval tR changes according to the memory capacity of the refresh area. However,
When refreshing the entire memory cell array of the DRAM, the refresh interval tR becomes the maximum, so that the refresh interval tR is always less than or equal to the value determined by the pause time characteristics of the memory cells.
【0057】以上、説明したように、本発明の半導体メ
モリによれば、メモリセルのポーズ時間特性を変えるこ
となく、単位時間当たりのリフレッシュ動作の回数Nを
小さくし、リフレッシュ時の消費電流を削減することが
できる。As described above, according to the semiconductor memory of the present invention, the number N of refresh operations per unit time is reduced without changing the pause time characteristics of the memory cells, and the current consumption during refresh is reduced. can do.
【0058】[第1実施例]図2及び図3に示す論理ア
ドレス空間図を用いて、通常のリフレッシュ動作と本発
明に関わる低消費電流リフレッシュ動作の第1例につい
て述べる。[First Embodiment] A first example of a normal refresh operation and a low current consumption refresh operation according to the present invention will be described with reference to the logical address space diagrams shown in FIGS.
【0059】本例では、DRAMのメモリ容量が64メ
ガビットであり、ロウが8キロ本、カラムが8キロ本存
在することを前提とする。8キロ本のロウは、13ビッ
トの内部アドレス信号(リフレッシュアドレス信号)A
0〜A12によって一義的に指定できる。In this example, it is assumed that the memory capacity of the DRAM is 64 megabits, and that there are 8 kilo rows and 8 kilo columns. Eight kilo rows correspond to a 13-bit internal address signal (refresh address signal) A
It can be uniquely specified by 0 to A12.
【0060】通常のリフレッシュ動作は、図2に示すよ
うに、13ビットの内部アドレス信号A0〜A12を、
順次、インクリメントすることにより行うことができ
る。内部アドレス信号A0〜A12のインクリメント方
法、即ち、ロウ(ワード線)を選択する順番や、一度に
選択されるロウ(ワード線)の数などは、自由に設定す
ることが可能であるが、少なくともリフレッシュ間隔t
Rに相当する期間内に、全てのロウを選択しなければな
らない。In a normal refresh operation, as shown in FIG. 2, 13-bit internal address signals A0 to A12 are
It can be performed by sequentially incrementing. The method of incrementing the internal address signals A0 to A12, that is, the order in which rows (word lines) are selected, the number of rows (word lines) selected at a time, and the like can be freely set. Refresh interval t
All rows must be selected within a period corresponding to R.
【0061】本発明に関わる低消費電流リフレッシュ動
作は、図3に示すように、13ビットの内部アドレス信
号A0〜A12を、順次、インクリメントしていくが、
この時、最上位ビットA12の値は、“0”に固定され
る。この場合、リフレッシュ動作は、最上位ビットA1
2が“0”のアドレスを持つメモリセルのみが対象とな
る。具体的には、DRAMのメモリ容量の半分の容量
(32メガビット)を有するリフレッシュ領域内のメモ
リセルに対してリフレッシュ動作が行われる。In the low current consumption refresh operation according to the present invention, the 13-bit internal address signals A0 to A12 are sequentially incremented as shown in FIG.
At this time, the value of the most significant bit A12 is fixed to “0”. In this case, the refresh operation is performed with the most significant bit A1
Only memory cells having an address where 2 is "0" are targeted. Specifically, a refresh operation is performed on a memory cell in a refresh area having half the capacity (32 Mbit) of the memory capacity of the DRAM.
【0062】なお、本発明に関わる低消費電流リフレッ
シュ動作においても、内部アドレス信号A0〜A12
(但し、A12は、固定)のインクリメント方法、即
ち、ロウ(ワード線)を選択する順番や、一度に選択さ
れるロウ(ワード線)の数などは、自由に設定すること
が可能であるが、少なくともリフレッシュ間隔tRに相
当する期間内に、リフレッシュ領域内の全てのロウを選
択しなければならない。In the low current consumption refresh operation according to the present invention, the internal address signals A0 to A12
The increment method (however, A12 is fixed), that is, the order in which rows (word lines) are selected, the number of rows (word lines) selected at a time, and the like can be freely set. All rows in the refresh area must be selected at least within a period corresponding to the refresh interval tR.
【0063】ところで、本実施例では、制御信号によ
り、2つのモードを選択することができる。一つは、通
常のリフレッシュモードである。他の一つは、本発明に
関わる低消費電流リフレッシュモードである。この2つ
のモードを切り替えるため、制御信号は、少なくとも1
ビット存在すれば足りる。In the present embodiment, two modes can be selected by the control signal. One is a normal refresh mode. The other is a low current consumption refresh mode according to the present invention. To switch between the two modes, the control signal must be at least 1
Bits are sufficient.
【0064】また、通常のリフレッシュモードは、メモ
リセルアレイのメモリ容量の全てを使用する場合に選択
され、本発明に関わる低消費電流リフレッシュモード
は、データの容量が小さく、メモリセルアレイのメモリ
容量の半分のみを使用すれば足りる場合に選択される。The normal refresh mode is selected when the entire memory capacity of the memory cell array is used. The low current consumption refresh mode according to the present invention has a small data capacity and is half the memory capacity of the memory cell array. It is selected when it is sufficient to use only.
【0065】本実施例では、制御信号により、2つのモ
ードを選択できるようにしているが、この場合、制御信
号は、チップ外部から入力される。但し、データの容量
に応じて、チップ内部で自動的に制御信号が生成される
ようにしてもよい。また、本発明の低消費電流リフレッ
シュモードについて、さらに、A12を“0”に固定す
る場合と“1”に固定する場合を選択できるようにして
もよい。また、制御信号が常に本発明の低消費電流リフ
レッシュモードを選択するように、制御信号を固定して
もよい。In this embodiment, two modes can be selected by a control signal. In this case, the control signal is input from outside the chip. However, the control signal may be automatically generated inside the chip according to the data capacity. In the low-current-consumption refresh mode of the present invention, a case where A12 is fixed to “0” or a case where A12 is fixed to “1” may be further selectable. Further, the control signal may be fixed so that the control signal always selects the low current consumption refresh mode of the present invention.
【0066】このように、本実施例によれば、低消費電
流リフレッシュモードでは、メモリセルのポーズ時間特
性を変えることなく、通常のリフレッシュモードに比べ
て、単位時間当たりのリフレッシュ動作の回数Nを半分
にすることができるため、リフレッシュ時の消費電流も
半分にすることができる。As described above, according to the present embodiment, in the low-current-consumption refresh mode, the number N of refresh operations per unit time can be reduced without changing the pause time characteristic of the memory cell as compared with the normal refresh mode. Since the current consumption can be halved, the current consumption at the time of refresh can be halved.
【0067】[第2実施例]図2及び図4に示す論理ア
ドレス空間図を用いて、通常のリフレッシュ動作と本発
明に関わる低消費電流リフレッシュ動作の第2例につい
て述べる。[Second Embodiment] A second example of a normal refresh operation and a low current consumption refresh operation according to the present invention will be described with reference to the logical address space diagrams shown in FIGS.
【0068】本例においても、DRAMのメモリ容量
は、64メガビットであり、ロウは、8キロ本、カラム
は、8キロ本存在することを前提とする。8キロ本のロ
ウは、13ビットの内部アドレス信号(リフレッシュア
ドレス信号)A0〜A12によって一義的に指定でき
る。Also in this example, it is assumed that the memory capacity of the DRAM is 64 megabits, that there are 8 kilo rows and 8 kilo columns. Eight kilo rows can be uniquely specified by 13-bit internal address signals (refresh address signals) A0 to A12.
【0069】通常のリフレッシュ動作は、上述の第1実
施例と同様にして行われる(図2)。The normal refresh operation is performed in the same manner as in the first embodiment (FIG. 2).
【0070】本発明に関わる低消費電流リフレッシュ動
作は、図4に示すように、13ビットの内部アドレス信
号A0〜A12を、順次、インクリメントしていくが、
この時、最上位の2ビットA12,A11の値は、
“0”に固定される。この場合、リフレッシュ動作は、
最上位の2ビットA12,A11が、共に“0”のアド
レスを持つメモリセルのみが対象となる。具体的には、
DRAMのメモリ容量の1/4の容量(16メガビッ
ト)を有するリフレッシュ領域内のメモリセルに対して
リフレッシュ動作が行われる。In the low current consumption refresh operation according to the present invention, as shown in FIG. 4, the 13-bit internal address signals A0 to A12 are sequentially incremented.
At this time, the value of the most significant two bits A12 and A11 is
Fixed to “0”. In this case, the refresh operation is
Only the memory cells in which the most significant two bits A12 and A11 have the address of “0” are targeted. In particular,
A refresh operation is performed on a memory cell in a refresh area having a capacity (1/4 Mbit) of the memory capacity of the DRAM.
【0071】ところで、本実施例においても、制御信号
により、2つのモードを選択することができる。一つ
は、通常のリフレッシュモードである。他の一つは、本
発明に関わる低消費電流リフレッシュモードである。こ
の2つのモードを切り替えるため、制御信号は、少なく
とも1ビット存在すれば足りる。Incidentally, also in the present embodiment, two modes can be selected by the control signal. One is a normal refresh mode. The other is a low current consumption refresh mode according to the present invention. In order to switch between these two modes, it is sufficient for the control signal to have at least one bit.
【0072】また、通常のリフレッシュモードは、メモ
リセルアレイのメモリ容量の全てを使用する場合に選択
され、本発明に関わる低消費電流リフレッシュモード
は、データの容量が小さく、メモリセルアレイのメモリ
容量の1/4のみを使用すれば足りる場合に選択され
る。The normal refresh mode is selected when all of the memory capacity of the memory cell array is used, and the low current consumption refresh mode according to the present invention has a small data capacity and one of the memory capacity of the memory cell array. This is selected when it is sufficient to use only / 4.
【0073】なお、本実施例では、内部ロウアドレス信
号(リフレッシュアドレス信号)の最上位の2ビットA
12,A11を固定しているが、値を固定するビット
は、予め設定されるリフレッシュ領域のメモリ容量に応
じて、内部ロウアドレス信号のうちの少なくとも1ビッ
トであればよい。また、その少なくとも1ビットは、予
め設定されるリフレッシュ領域の位置に応じて、“0”
又は“1”に固定すればよい。In this embodiment, the most significant two bits A of the internal row address signal (refresh address signal) are used.
Although A11 and A11 are fixed, the bit for fixing the value may be at least one bit of the internal row address signal according to the memory capacity of the preset refresh area. At least one bit is set to “0” according to the position of the refresh area set in advance.
Alternatively, it may be fixed to “1”.
【0074】このように、本実施例によれば、低消費電
流リフレッシュモードでは、メモリセルのポーズ時間特
性を変えることなく、通常のリフレッシュモードに比べ
て、単位時間当たりのリフレッシュ動作の回数Nを1/
4にすることができるため、リフレッシュ時の消費電流
も1/4にすることができる。As described above, according to the present embodiment, in the low current consumption refresh mode, the number N of refresh operations per unit time can be reduced without changing the pause time characteristic of the memory cell as compared with the normal refresh mode. 1 /
4, the current consumption at the time of refresh can also be reduced to 1/4.
【0075】[第3実施例]上述の第1及び第2実施例
では、リフレッシュモードが、通常のリフレッシュモー
ドと本発明に関わる低消費電流リフレッシュモードの2
つから構成される。従って、制御信号は、少なくとも1
ビット存在すれば足りる。[Third Embodiment] In the first and second embodiments described above, the refresh mode is divided into the normal refresh mode and the low current consumption refresh mode according to the present invention.
It is composed of one. Therefore, the control signal must have at least one
Bits are sufficient.
【0076】但し、DRAMのメモリ容量よりも少ない
メモリ容量を有する複数のリフレッシュ領域を設定し、
低消費電流リフレッシュモードのなかで、さらに、デー
タ容量に応じて、複数のリフレッシュ領域のうちから1
つを選択できるようにすることも可能である。However, a plurality of refresh areas having a memory capacity smaller than the memory capacity of the DRAM are set,
In the low-current-consumption refresh mode, one of a plurality of refresh areas is selected according to the data capacity.
It is also possible to be able to select one.
【0077】この場合には、制御信号は、複数ビットか
ら構成する。例えば、制御信号をNビットから構成すれ
ば、2N 通り以下のモード(そのうちの1つは、通常
のリフレッシュモード、残りは、低消費電流リフレッシ
ュモード)の選択が可能となる。In this case, the control signal is composed of a plurality of bits. For example, if the control signal is composed of N bits, it is possible to select 2N or less modes (one of them is a normal refresh mode, and the other is a low current consumption refresh mode).
【0078】また、DRAMのメモリ容量に比べて、リ
フレッシュ領域を非常に小さくすることもできる。この
場合には、内部ロウアドレス信号を構成する複数ビット
うち、値が固定されるビットの数を増やせばよい。Further, the refresh area can be made very small as compared with the memory capacity of the DRAM. In this case, the number of bits whose value is fixed among the plurality of bits constituting the internal row address signal may be increased.
【0079】また、制御信号は、専用の外部入力端子を
設け、この外部入力端子から直接与えるようにしてもよ
いし、又は、モードレジスタセットのように、既存の外
部入力信号の組み合せから生成するようにしてもよい。The control signal may be provided with a dedicated external input terminal and supplied directly from the external input terminal, or generated from a combination of existing external input signals such as a mode register set. You may do so.
【0080】[回路例]次に、本発明に関わる半導体メ
モリの回路例について説明する。[Circuit Example] Next, a circuit example of a semiconductor memory according to the present invention will be described.
【0081】図5及び図6は、図1の制御回路の回路例
を示している。図7は、図5及び図6の回路の動作を示
す波形図である。FIGS. 5 and 6 show circuit examples of the control circuit of FIG. FIG. 7 is a waveform diagram showing the operation of the circuits of FIGS.
【0082】制御信号CSは、クロックドインバータC
I1を経由した後、NAND回路NA1の第1入力端に
入力される。NAND回路NA1の第2入力端には、制
御信号( Partial Refresh Enable Option signal )P
REOが入力される。The control signal CS is the clocked inverter C
After passing through I1, it is input to the first input terminal of the NAND circuit NA1. A control signal (Partial Refresh Enable Option signal) P is supplied to a second input terminal of the NAND circuit NA1.
REO is input.
【0083】制御信号PREOは、通常のリフレッシュ
動作( normal refresh 動作)と本発明に関わるリフレ
ッシュ動作( partial refresh 動作)とを制御信号C
Sにより切り替える機能を、チップに持たせるか否かを
決定するものである。The control signal PREO controls the normal refresh operation (normal refresh operation) and the refresh operation (partial refresh operation) according to the present invention.
This is to determine whether or not the chip has the function of switching by S.
【0084】例えば、制御信号PREOが“L”レベル
のときは、制御信号CSにかかわらず、通常のリフレッ
シュ動作のみが行われ、本発明に関わるリフレッシュ動
作が行われることはない。制御信号PREOが“H”レ
ベルのときは、制御信号CSに基づいて、通常のリフレ
ッシュ動作又は本発明に関わるリフレッシュ動作が実行
される。For example, when the control signal PREO is at "L" level, only a normal refresh operation is performed regardless of the control signal CS, and the refresh operation according to the present invention is not performed. When the control signal PREO is at the “H” level, a normal refresh operation or a refresh operation according to the present invention is executed based on the control signal CS.
【0085】制御信号PREOのレベル(“H”又は
“L”)は、例えば、フューズの状態により決定され
る。即ち、制御信号PREOのレベルは、チップ製造時
に、フューズを切断するか否かによって決定される。従
って、制御信号PREOのレベルは、製品段階において
は、“H”又は“L”に固定されている。The level (“H” or “L”) of the control signal PREO is determined, for example, by the state of the fuse. That is, the level of the control signal PREO is determined by whether or not the fuse is cut at the time of chip manufacture. Therefore, the level of the control signal PREO is fixed to “H” or “L” in a product stage.
【0086】但し、制御信号PREOのレベルは、電気
信号により変えることができるようにしても構わない。[0086] However, the level of the control signal PREO may be changed by an electric signal.
【0087】NAND回路NA1の第1入力端と出力端
の間には、クロックドインバータCI2が接続される。
NAND回路NA1の出力信号は、クロックドインバー
タCI3及びインバータI1を経由すると、制御信号b
PREとなる。A clocked inverter CI2 is connected between the first input terminal and the output terminal of the NAND circuit NA1.
When the output signal of the NAND circuit NA1 passes through the clocked inverter CI3 and the inverter I1, the control signal b
PRE.
【0088】ラッチ信号LACHが“H”になると、ク
ロックドインバータCI1,CI2,CI3が動作状態
となる。従って、制御信号CSは、NAND回路NA1
とクロックドインバータCI2からなるラッチ部にラッ
チされると共に、制御信号CSに基づいて、制御信号b
PREが生成される。When latch signal LACH attains "H", clocked inverters CI1, CI2 and CI3 are activated. Therefore, the control signal CS is supplied to the NAND circuit NA1.
Is latched by a latch unit including a clocked inverter CI2 and a control signal b based on the control signal CS.
A PRE is generated.
【0089】ラッチ信号LACT,bLACTは、制御
信号ACUP,PREOに基づいて生成される。制御信
号( Address Count Up Pulse signal )ACUPは、
リフレッシュアドレス信号を生成するリフレッシュアド
レスカウンタ17(図1参照)のカウント値をカウント
アップ(又はカウントダウン)させるためのパルス信号
である。The latch signals LACT and bLACT are generated based on the control signals ACUP and PREO. The control signal (Address Count Up Pulse signal) ACUP is
This is a pulse signal for counting up (or counting down) the count value of the refresh address counter 17 (see FIG. 1) that generates the refresh address signal.
【0090】制御信号(パルス信号)ACUPは、1つ
のロウアドレス内のメモリセルに対するリフレッシュ動
作が終了するたびに出力される。The control signal (pulse signal) ACUP is output each time the refresh operation for the memory cell in one row address is completed.
【0091】制御信号PREOが“H”のときは、制御
信号ACUPが“H”になると、ラッチ信号LACHも
“H”になり、制御信号ACUPが“L”になると、ラ
ッチ信号LACHも“L”になる。制御信号PREOが
“L”のときは、制御信号ACUPのレベルにかかわら
ず、ラッチ信号LACHは、常に、“L”のままであ
る。When the control signal PREO is "H", when the control signal ACUP becomes "H", the latch signal LACH also becomes "H". When the control signal ACUP becomes "L", the latch signal LACH also becomes "L". "become. When the control signal PREO is "L", the latch signal LACH always remains "L" regardless of the level of the control signal ACUP.
【0092】制御信号( Partial Refresh Enable sign
al )bPREは、制御信号CSに対しては完全に同期
していない。制御信号bPREのレベルは、図7に示す
ように、制御信号ACUPが“H”の時点における制御
信号CSのレベルにより決定される。Control signal (Partial Refresh Enable sign
al) bPRE is not completely synchronized with the control signal CS. As shown in FIG. 7, the level of control signal bPRE is determined by the level of control signal CS when control signal ACUP is at "H".
【0093】このように、制御信号(パルス信号)AC
UPが出力された時点における制御信号CSのレベルに
より制御信号bPREのレベル( normal refresh mode
/ partial refresh mode )を決定するようにしたの
は、リフレッシュ動作の途中で制御信号bPREが切り
替わってしまう誤動作を防止するためである。As described above, the control signal (pulse signal) AC
The level of the control signal bPRE (normal refresh mode) depends on the level of the control signal CS at the time when the UP is output.
The reason for determining the (partial refresh mode) is to prevent a malfunction in which the control signal bPRE is switched during the refresh operation.
【0094】制御信号bPREは、NOR回路NR1,
NR2の第1入力端にそれぞれ入力される。制御信号
( Quarter Refresh )QRは、インバータI3を経由
した後に、NOR回路NR1の第2入力端に入力される
と共に、AND回路ADに入力される。制御信号( Hal
f Refresh )HRは、インバータI4を経由した後に、
AND回路ADに入力される。AND回路ADの出力信
号は、NOR回路NR2の第2入力端に入力される。The control signal bPRE is supplied to the NOR circuits NR1,
The signals are input to first input terminals of NR2. After passing through the inverter I3, the control signal (Quarter Refresh) QR is input to the second input terminal of the NOR circuit NR1 and is also input to the AND circuit AD. Control signal (Hal
f Refresh) After passing through the inverter I4, the HR
Input to the AND circuit AD. The output signal of the AND circuit AD is input to a second input terminal of the NOR circuit NR2.
【0095】NOR回路NR1の出力信号は、制御信号
bRACC11となり、インバータI5を経由すると、
制御信号RACC11となる。NOR回路NR2の出力
信号は、制御信号bRACC12となり、インバータI
6を経由すると、制御信号RACC12となる。The output signal of the NOR circuit NR1 becomes the control signal bRACC11, and after passing through the inverter I5,
This becomes the control signal RACC11. The output signal of the NOR circuit NR2 becomes the control signal bRACC12,
6, the control signal RACC12 is obtained.
【0096】本回路例では、制御信号QR,HRのレベ
ル(“H”又は“L”)に基づいて、13ビットのロウ
アドレス信号A12−A0のうち、最上位ビットA12
のレベルを固定するか、上位2ビットA12,A11の
レベルを固定するか、又は、全てのビットA12−A0
のレベルを固定しないかを決定する。In this circuit example, the most significant bit A12 of the 13-bit row address signal A12-A0 is determined based on the levels ("H" or "L") of the control signals QR and HR.
Is fixed, the level of the upper two bits A12 and A11 is fixed, or all the bits A12-A0
Determines whether to fix the level.
【0097】例えば、制御信号PREOが“H”、制御
信号CSが“L”であると仮定すると、制御信号bPR
Eは、“L”となる( partial refresh mode )。この
時、制御信号HRが“H”、制御信号QRが“L”であ
ると、RACC12は、“L”、RACC11は、
“H”となり、bRACC12は、“H”、bRACC
11は、“L”となる。この結果は、13ビットのロウ
アドレス信号A12−A0のうち、最上位ビットA12
のレベルが固定されることを意味する( half refresh
mode )。これについては、後述する。For example, assuming that control signal PREO is at "H" and control signal CS is at "L", control signal bPR
E becomes “L” (partial refresh mode). At this time, if the control signal HR is “H” and the control signal QR is “L”, the RACC 12 is “L” and the RACC 11 is
"H", bRACC12 becomes "H", bRACC
11 becomes "L". The result is the most significant bit A12 of the 13-bit row address signal A12-A0.
Level is fixed (half refresh
mode). This will be described later.
【0098】また、制御信号bPREが“L”の時、制
御信号HRが“H”、制御信号QRが“H”であると、
RACC12,RACC11は、共に、“L”となり、
bRACC12,bRACC11は、共に、“L”とな
る。この結果は、13ビットのロウアドレス信号A12
−A0のうち、上位2ビットA12,A11のレベルが
固定されることを意味する( quarter refresh mode
)。これについては、後述する。When the control signal bPRE is “L” and the control signal HR is “H” and the control signal QR is “H”,
RACC12 and RACC11 both become "L",
Both bRACC12 and bRACC11 become “L”. The result is a 13-bit row address signal A12.
−A0 means that the levels of the upper two bits A12 and A11 are fixed (quarter refresh mode
). This will be described later.
【0099】なお、制御信号bPREが“L”であって
も、制御信号HR,QRが共に“L”であると、RAC
C12,RACC11は、共に、“H”となり、bRA
CC12,bRACC11は、共に、“L”となる。こ
の場合、13ビットのロウアドレス信号A12−A0の
全てのビットA12−A0のレベルが固定されない。Even if the control signal bPRE is "L", if both the control signals HR and QR are "L", the RAC
C12 and RACC11 both become “H”, and bRA
CC12 and bRACC11 both become "L". In this case, the levels of all the bits A12-A0 of the 13-bit row address signal A12-A0 are not fixed.
【0100】従って、通常、制御信号HR,QRのレベ
ルは、 制御信号HR=“H”、制御信号QR=
“L”、 制御信号HR=“H”、制御信号QR=
“H”のいずれか一方に設定される。Therefore, normally, the levels of the control signals HR and QR are as follows: control signal HR = “H”, control signal QR =
“L”, control signal HR = “H”, control signal QR =
It is set to one of “H”.
【0101】制御信号HR,QRのレベル(“H”又は
“L”)は、例えば、フューズの状態により決定され
る。即ち、制御信号HR,QRのレベルは、チップ製造
時に、フューズを切断するか否かによって決定される。
従って、制御信号HR,QRのレベルは、製品段階にお
いては、“H”又は“L”に固定されている。The levels ("H" or "L") of the control signals HR and QR are determined, for example, by the state of the fuse. That is, the levels of the control signals HR and QR are determined depending on whether or not the fuse is cut during chip manufacture.
Therefore, the levels of the control signals HR and QR are fixed to “H” or “L” in a product stage.
【0102】但し、制御信号HR,QRのレベルは、電
気信号により変えることができるようにしても構わな
い。However, the levels of the control signals HR and QR may be changed by an electric signal.
【0103】なお、制御信号PREOが“L”のとき又
は制御信号CSが“H”のときは、制御信号bPRE
は、“H”となる。この時、制御信号HR,QRのレベ
ルにかかわらず、RACC12,RACC11は、常
に、“H”となり、bRACC12,bRACC11
は、常に、“L”となる。つまり、13ビットのロウア
ドレス信号A12−A0の全てのビットA12−A0の
レベルが固定されない。When the control signal PREO is "L" or the control signal CS is "H", the control signal bPRE
Becomes “H”. At this time, regardless of the levels of the control signals HR and QR, RACC12 and RACC11 always become "H", and bRACC12 and bRACC11
Is always “L”. That is, the levels of all the bits A12-A0 of the 13-bit row address signal A12-A0 are not fixed.
【0104】図8は、図1のリフレッシュアドレスカウ
ンタの回路例を示している。FIG. 8 shows a circuit example of the refresh address counter of FIG.
【0105】本回路例は、上述の第1乃至第3実施例に
対応させてあるため、リフレッシュアドレスカウンタ1
7により生成されるリフレッシュアドレス信号A12−
A0は、13ビットとなっている。リフレッシュアドレ
ス信号A12−A0のビット数とリフレッシュアドレス
カウンタ17を構成するユニット数は、互いに対応する
ため、本回路例では、リフレッシュアドレスカウンタ1
7を構成するユニット数は、13個(N=1,2,3,
・・・13)である。Since this circuit example corresponds to the first to third embodiments, the refresh address counter 1
7 generated by the refresh address signal A12-
A0 has 13 bits. The number of bits of the refresh address signal A12-A0 and the number of units constituting the refresh address counter 17 correspond to each other.
7, the number of units is 13 (N = 1, 2, 3,
... 13).
【0106】本回路例では、 1つのメモリセルアレ
イ領域を4つのリフレッシュ領域から構成し、1つのリ
フレッシュ領域内のメモリセルのみをリフレッシュする
モード( Quarter Refresh mode )と全てのリフレッシ
ュ領域内のメモリセルをリフレッシュするモード( Nor
mal Refresh mode )を制御信号CSにより切り替える
こと、 1つのメモリセルアレイ領域を2つのリフレ
ッシュ領域から構成し、1つのリフレッシュ領域内のメ
モリセルのみをリフレッシュするモード( Half Refres
h mode )と全てのリフレッシュ領域内のメモリセルを
リフレッシュするモード( Normal Refresh mode )を
切り替えること、を前提とする。In this circuit example, one memory cell array region is composed of four refresh regions, and a mode (Quarter Refresh mode) for refreshing only memory cells in one refresh region and a memory cell in all refresh regions are used. Refresh mode (Nor
mal Refresh mode) by the control signal CS, a mode in which one memory cell array area is composed of two refresh areas and only memory cells in one refresh area are refreshed (Half Refres
h mode) and a mode (Normal Refresh mode) for refreshing the memory cells in all the refresh areas.
【0107】このため、リフレッシュアドレス信号A1
2−A0のうち上位2ビットA12,A11を生成する
ユニット(N=1,2)に、図5及び図6の回路により
生成された制御信号RACC12,bRACC12,R
ACC11,bRACC11を入力し、リフレッシュア
ドレス信号A12,A11のレベルが固定できるように
している。Therefore, the refresh address signal A1
The control signals RACC12, bRACC12, R generated by the circuits of FIGS. 5 and 6 are applied to units (N = 1, 2) for generating the upper two bits A12, A11 of 2-A0
ACC11 and bRACC11 are input so that the levels of the refresh address signals A12 and A11 can be fixed.
【0108】図9は、図8のカウンタのユニットN=1
の回路例を示している。ユニットN=1には、制御信号
( Address Count Up Pulse signal )ACUPが入力
され、ユニットN=1からは、リフレッシュアドレス信
号A12が出力される。RACC12が“H”、bRA
CC12=“L”のときは、リフレッシュアドレス信号
A12は、制御信号ACUPを基本クロックとしたバイ
ナリカウント出力信号となる。一方、RACC12が
“L”、bRACC12=“H”のときは、リフレッシ
ュアドレス信号A12は、制御信号ACUPをそのまま
出力する。FIG. 9 shows a unit N = 1 of the counter of FIG.
3 shows an example of the circuit. A control signal (Address Count Up Pulse signal) ACUP is input to the unit N = 1, and a refresh address signal A12 is output from the unit N = 1. RACC12 is "H", bRA
When CC12 = “L”, the refresh address signal A12 is a binary count output signal using the control signal ACUP as a basic clock. On the other hand, when RACC12 is "L" and bRACC12 = "H", the refresh address signal A12 outputs the control signal ACUP as it is.
【0109】制御信号ACUPは、リフレッシュ動作が
終了する度に生成されるパルス信号であり、次のリフレ
ッシュ動作が開始されるときまでには、必ず、“L”レ
ベルに戻る。このため、リフレッシュアドレス信号A1
2は、ACUP、即ち、常に“L”レベルの信号とな
り、これが、アドレスドライバに取り込まれる。結果と
して、ロウデコーダ回路では、リフレッシュアドレス信
号A12が“L”に固定された状態となる。The control signal ACUP is a pulse signal generated each time the refresh operation is completed, and always returns to the “L” level by the time the next refresh operation is started. Therefore, the refresh address signal A1
2 is ACUP, that is, a signal of always "L" level, which is taken into the address driver. As a result, in the row decoder circuit, the state is such that the refresh address signal A12 is fixed at "L".
【0110】図10は、図8のカウンタのユニットN=
2の回路例を示している。ユニットN=2には、ユニッ
トN=1の出力信号A12が入力される。即ち、ユニッ
トN=2には、制御信号RACC12,bRACC12
に基づき、制御信号ACUPを基本クロックとしたバイ
ナリカウント出力信号及び制御信号ACUPのうちのい
ずれか一方が入力される。FIG. 10 shows a unit N =
2 shows an example of a circuit. The output signal A12 of the unit N = 1 is input to the unit N = 2. That is, the unit N = 2 includes the control signals RACC12, bRACC12
, One of a binary count output signal using the control signal ACUP as a basic clock and the control signal ACUP is input.
【0111】ユニットN=2からは、リフレッシュアド
レス信号A11が出力される。RACC11が“H”、
bRACC11=“L”のときは、リフレッシュアドレ
ス信号A11は、リフレッシュアドレス信号A12を基
本クロックとしたバイナリカウント出力信号となる。一
方、RACC11が“L”、bRACC11=“H”の
ときは、リフレッシュアドレス信号A11は、制御信号
ACUPをそのまま出力する。A refresh address signal A11 is output from the unit N = 2. RACC11 is "H",
When bRACC11 = “L”, the refresh address signal A11 is a binary count output signal using the refresh address signal A12 as a basic clock. On the other hand, when RACC11 is "L" and bRACC11 = "H", the refresh address signal A11 outputs the control signal ACUP as it is.
【0112】制御信号ACUPは、リフレッシュ動作が
終了する度に生成されるパルス信号であり、次のリフレ
ッシュ動作が開始されるときまでには、必ず、“L”レ
ベルに戻る。このため、リフレッシュアドレス信号A1
1は、ACUP、即ち、常に“L”レベルの信号とな
り、これが、アドレスドライバに取り込まれる。結果と
して、ロウデコーダ回路では、リフレッシュアドレス信
号A11が“L”に固定された状態となる。The control signal ACUP is a pulse signal generated every time the refresh operation is completed, and always returns to the “L” level by the time the next refresh operation is started. Therefore, the refresh address signal A1
1 is an ACUP, that is, a signal of always "L" level, which is taken into the address driver. As a result, in the row decoder circuit, the state is such that the refresh address signal A11 is fixed at "L".
【0113】図11は、図8のカウンタのユニットN=
3,4,・・・13の回路例を示している。各ユニット
N=3,4,・・・13には、1つ前のユニットの出力
信号Ax+1が入力される。各ユニットN=3,4,・
・・13からは、リフレッシュアドレス信号Axが出力
される。FIG. 11 shows a unit N =
13 shows circuit examples 3, 4,... The output signal Ax + 1 of the immediately preceding unit is input to each unit N = 3, 4,. Each unit N = 3,4,
.. 13 output a refresh address signal Ax.
【0114】ユニットN=3,4,・・・13において
は、RACCxは、“H”、bRACCxは、“L”に
固定されているため、リフレッシュアドレス信号Ax
は、常に、入力信号Ax+1をバイナリカウントした信
号となる。In units N = 3, 4,... 13, since RACCx is fixed at “H” and bRACCx is fixed at “L”, refresh address signal Ax
Is always a binary-counted signal of the input signal Ax + 1.
【0115】図8−図11において、リフレッシュアド
レスカウンタの回路例を説明したが、リフレッシュアド
レスカウンタ内の各ユニットは、互いに同じ構成を有し
ていても、又は、互いに異なる構成を有していてもよ
い。8 to 11, the circuit example of the refresh address counter has been described. However, the units in the refresh address counter may have the same configuration or different configurations. Is also good.
【0116】例えば、図11のユニットN=3,4,・
・・13に関しては、出力部のロジック回路を簡略化し
て、図12に示すようなユニットとしてもよい。For example, the unit N = 3, 4,.
Regarding 13, the logic circuit of the output unit may be simplified to be a unit as shown in FIG.
【0117】なお、本回路例では、最低限、上述の第1
乃至第3実施例を実現できるように、13ビットのロウ
アドレス信号A12−A0のうちの上位2ビットA1
2,A11を固定できるようにしたが、本回路例を応用
することにより、容易に、ロウアドレス信号の上位3ビ
ット以上を固定することもできる。In this circuit example, at least the first
In order to realize the third to third embodiments, the upper two bits A1 of the 13-bit row address signal A12-A0 are
2, A11 can be fixed, but by applying this circuit example, it is also possible to easily fix the upper three bits or more of the row address signal.
【0118】[動作]次に、図5−図12の回路例を使
用した場合における上述の第1及び第2実施の形態に関
わる半導体メモリの動作について説明する。[Operation] Next, the operation of the semiconductor memory according to the above-described first and second embodiments when the circuit examples of FIGS. 5 to 12 are used will be described.
【0119】 第1実施の形態の場合 i. 前提 まず、チップに本発明の機能を持たせるため、制御信号
PREOが“H”に設定される。また、第1実施の形態
では、64メガビットメモリセルアレイ領域を2つの3
2メガビットメモリセルアレイ領域に分けるものである
ため、制御信号HRが“H”に、QRが“L”に設定さ
れる。さらに、RACC10−RACC0は、“H”に
固定され、bRACC10−bRACC0は、“L”に
固定される。In the case of the first embodiment i. Assumption First, the control signal PREO is set to “H” so that the chip has the function of the present invention. In the first embodiment, the 64 Mbit memory cell array area is divided into two 3
The control signal HR is set to "H" and the QR is set to "L" because the memory cell array is divided into 2 megabit memory cell array regions. Furthermore, RACC10-RACC0 is fixed at "H", and bRACC10-bRACC0 is fixed at "L".
【0120】この前提条件の下、制御信号CSのレベル
に基づいて、選択的に、通常のリフレッシュ動作( nor
mal refresh operation )又は本発明に関わるリフレッ
シュ動作( half refresh operation )が実行される。Under this precondition, the normal refresh operation (nor) is selectively performed based on the level of control signal CS.
A mal refresh operation or a half refresh operation according to the present invention is performed.
【0121】ii. NORMAL REFRESH OPERATION 通常のリフレッシュ動作、即ち、64メガビットメモリ
セルアレイ領域内のメモリセルをリフレッシュする場合
には、制御信号CSが“H”となる。制御信号CSが
“H”のとき、制御信号ACUPが“H”になると、制
御信号bPREが“H”となる。制御信号bPREが
“H”になると、表1に示すように、RACC12は、
“H”、bRACC12は、“L”、RACC11は、
“H”、bRACC11は、“L”となる。Ii. NORMAL REFRESH OPERATION In the normal refresh operation, that is, when refreshing the memory cells in the 64-Mbit memory cell array area, the control signal CS becomes "H". When the control signal ACUP becomes “H” while the control signal CS is “H”, the control signal bPRE becomes “H”. When the control signal bPRE becomes “H”, the RACC 12
“H”, bRACC12 is “L”, RACC11 is
“H” and bRACC11 become “L”.
【0122】[0122]
【表1】 [Table 1]
【0123】つまり、リフレッシュアドレスカウンタ内
の全てのユニット(N=1,2,・・・13)に関し
て、RACCx(xは、12,11,・・・0)は、
“H”、bRACCxは、“L”となる。That is, for all the units (N = 1, 2,... 13) in the refresh address counter, RACCx (x is 12, 11,... 0) is
“H” and bRACCx become “L”.
【0124】従って、最初のユニット(N=1)にパル
ス信号ACUPが入力され、2段目以降のユニット(N
=2,3,・・・13)に前段のユニットの出力信号が
入力される。結果として、パルス信号ACUPに同期し
て、13ビットリフレッシュロウアドレス信号A12−
A0が、順次、インクリメントされる。Therefore, the pulse signal ACUP is input to the first unit (N = 1), and the second and subsequent units (N
= 2, 3, ... 13), the output signal of the preceding unit is input. As a result, in synchronization with the pulse signal ACUP, the 13-bit refresh row address signal A12-
A0 is sequentially incremented.
【0125】iii. HALF REFRESH OPERATION 本発明に関わるリフレッシュ動作、即ち、64メガビッ
トメモリセルアレイ領域のうちその半分の32メガビッ
トメモリセルアレイ領域内のメモリセルをリフレッシュ
する場合には、制御信号CSが“L”となる。制御信号
CSが“L”のとき、制御信号ACUPが“H”になる
と、制御信号bPREが“L”となる。制御信号bPR
Eが“L”になると、表2に示すように、RACC12
は、“L”、bRACC12は、“H”、RACC11
は、“H”、bRACC11は、“L”となる。Iii. HALF REFRESH OPERATION In the refresh operation according to the present invention, that is, when refreshing the memory cells in the 32 Mbit memory cell array area which is half of the 64 Mbit memory cell array area, the control signal CS is set to “L”. Becomes When the control signal ACUP becomes “H” while the control signal CS is “L”, the control signal bPRE becomes “L”. Control signal bPR
When E becomes "L", as shown in Table 2, RACC12
Is "L", bRACC12 is "H", RACC11
Becomes "H" and bRACC11 becomes "L".
【0126】[0126]
【表2】 [Table 2]
【0127】つまり、リフレッシュアドレスカウンタ内
の最初のユニット(N=1)に関しては、RACC12
は、“L”、bRACC12は、“H”となる。また、
2段目以降のユニット(N=2,3,・・・13)に関
しては、RACCx(xは、11,10,・・・0)
は、“H”、bRACCxは、“L”となる。That is, for the first unit (N = 1) in the refresh address counter, RACC12
Becomes "L" and bRACC12 becomes "H". Also,
RACCx (x is 11, 10,... 0) for the second and subsequent units (N = 2, 3,... 13)
Becomes “H” and bRACCx becomes “L”.
【0128】従って、1段目のユニット(N=1)の出
力信号(ロウアドレス信号)A12は、制御信号ACU
Pをそのまま出力する。制御信号ACUPは、リフレッ
シュ動作が終了する度に生成されるパルス信号であり、
次のリフレッシュ動作が開始されるときまでには、必
ず、“L”レベルに戻る。このため、リフレッシュアド
レス信号A12は、ACUP、即ち、常に“L”レベル
の信号となり、これが、アドレスドライバに取り込まれ
る。結果として、ロウデコーダ回路では、リフレッシュ
アドレス信号A12が“L”に固定された状態となる。Therefore, the output signal (row address signal) A12 of the first unit (N = 1) is the control signal ACU.
P is output as it is. The control signal ACUP is a pulse signal generated every time the refresh operation ends,
By the time the next refresh operation is started, the level always returns to the “L” level. Therefore, the refresh address signal A12 is ACUP, that is, a signal of always "L" level, which is taken into the address driver. As a result, in the row decoder circuit, the state is such that the refresh address signal A12 is fixed at "L".
【0129】また、2段目のユニット(N=2)に入力
される1段目のユニット(N=1)の出力信号A12
は、実質的には、制御信号ACUPと同等である。結果
として、パルス信号ACUPに同期して、最上位ビット
A12を除く、リフレッシュアドレス信号の残りの12
ビットA11−A0が、順次、インクリメントされる。The output signal A12 of the first stage unit (N = 1) input to the second stage unit (N = 2)
Is substantially equivalent to the control signal ACUP. As a result, in synchronization with the pulse signal ACUP, the remaining 12 bits of the refresh address signal excluding the most significant bit A12 are removed.
Bits A11-A0 are sequentially incremented.
【0130】 第2実施の形態の場合 i. 前提 まず、チップに本発明の機能を持たせるため、制御信号
PREOが“H”に設定される。また、第2実施の形態
では、64メガビットメモリセルアレイ領域を4つの1
6メガビットメモリセルアレイ領域に分けるものである
ため、制御信号HRが“H”に、QRが“H”に設定さ
れる。さらに、RACC10−RACC0は、“H”に
固定され、bRACC10−bRACC0は、“L”に
固定される。In the Case of the Second Embodiment i. Assumption First, the control signal PREO is set to “H” in order to provide the chip with the function of the present invention. In the second embodiment, the 64-megabit memory cell array area is divided into four 1-bit memory cell arrays.
The control signal HR is set to “H” and the QR is set to “H” because the memory cell array is divided into 6-megabit memory cell array areas. Furthermore, RACC10-RACC0 is fixed at "H", and bRACC10-bRACC0 is fixed at "L".
【0131】この前提条件の下、制御信号CSのレベル
に基づいて、選択的に、通常のリフレッシュ動作( nor
mal refresh operation )又は本発明に関わるリフレッ
シュ動作( quarter refresh operation )が実行され
る。Under this precondition, the normal refresh operation (nor) is selectively performed based on the level of control signal CS.
mal refresh operation) or a refresh operation (quarter refresh operation) according to the present invention is executed.
【0132】ii. NORMAL REFRESH OPERATION 通常のリフレッシュ動作、即ち、64メガビットメモリ
セルアレイ領域内のメモリセルをリフレッシュする場合
には、制御信号CSが“H”となる。制御信号CSが
“H”のとき、制御信号ACUPが“H”になると、制
御信号bPREが“H”となる。制御信号bPREが
“H”になると、上記表1に示すように、RACC12
は、“H”、bRACC12は、“L”、RACC11
は、“H”、bRACC11は、“L”となる。Ii. NORMAL REFRESH OPERATION In the normal refresh operation, that is, when refreshing the memory cells in the 64-Mbit memory cell array area, the control signal CS becomes "H". When the control signal ACUP becomes “H” while the control signal CS is “H”, the control signal bPRE becomes “H”. When the control signal bPRE becomes “H”, the RACC12
Is "H", bRACC12 is "L", RACC11
Becomes "H" and bRACC11 becomes "L".
【0133】つまり、リフレッシュアドレスカウンタ内
の全てのユニット(N=1,2,・・・13)に関し
て、RACCx(xは、12,11,・・・0)は、
“H”、bRACCxは、“L”となる。That is, for all units (N = 1, 2,... 13) in the refresh address counter, RACCx (x is 12, 11,... 0) is
“H” and bRACCx become “L”.
【0134】従って、最初のユニット(N=1)にパル
ス信号ACUPが入力され、2段目以降のユニット(N
=2,3,・・・13)に前段のユニットの出力信号が
入力される。結果として、パルス信号ACUPに同期し
て、13ビットリフレッシュロウアドレス信号A12−
A0が、順次、インクリメントされる。Therefore, the pulse signal ACUP is input to the first unit (N = 1), and the second and subsequent units (N
= 2, 3, ... 13), the output signal of the preceding unit is input. As a result, in synchronization with the pulse signal ACUP, the 13-bit refresh row address signal A12-
A0 is sequentially incremented.
【0135】iii. QUARTER REFRESH OPERATION 本発明に関わるリフレッシュ動作、即ち、64メガビッ
トメモリセルアレイ領域のうちその4分の1の16メガ
ビットメモリセルアレイ領域内のメモリセルをリフレッ
シュする場合には、制御信号CSが“L”となる。制御
信号CSが“L”のとき、制御信号ACUPが“H”に
なると、制御信号bPREが“L”となる。制御信号b
PREが“L”になると、表3に示すように、RACC
12は、“L”、bRACC12は、“H”、RACC
11は、“L”、bRACC11は、“H”となる。Iii. QUARTER REFRESH OPERATION In the refresh operation according to the present invention, that is, when refreshing a memory cell in a 16-megabit memory cell array area, which is a quarter of the 64-megabit memory cell array area, the control signal CS is output. It becomes “L”. When the control signal ACUP becomes “H” while the control signal CS is “L”, the control signal bPRE becomes “L”. Control signal b
When PRE goes to “L”, as shown in Table 3, RACC
12 is “L”, bRACC12 is “H”, RACC
11 is "L", bRACC11 is "H".
【0136】[0136]
【表3】 [Table 3]
【0137】つまり、リフレッシュアドレスカウンタ内
の最初のユニット(N=1)に関しては、RACC12
は、“L”、bRACC12は、“H”となり、2段目
のユニット(N=2)に関しては、RACC11は、
“L”、bRACC11は、“H”となる。また、3段
目以降のユニット(N=3,4,・・・13)に関して
は、RACCx(xは、10,9,・・・0)は、
“H”、bRACCxは、“L”となる。That is, for the first unit (N = 1) in the refresh address counter, RACC12
Is “L”, bRACC12 is “H”, and for the second stage unit (N = 2), RACC11 is
“L” and bRACC11 become “H”. For the third and subsequent units (N = 3, 4,..., 13), RACCx (x is 10, 9,... 0) is
“H” and bRACCx become “L”.
【0138】従って、1段目及び2段目のユニット(N
=1,2)の出力信号(ロウアドレス信号)A12,A
11は、制御信号ACUPをそのまま出力する。制御信
号ACUPは、リフレッシュ動作が終了する度に生成さ
れるパルス信号であり、次のリフレッシュ動作が開始さ
れるときまでには、必ず、“L”レベルに戻る。このた
め、リフレッシュアドレス信号A12,A11は、AC
UP、即ち、常に“L”レベルの信号となり、これが、
アドレスドライバに取り込まれる。結果として、ロウデ
コーダ回路では、リフレッシュアドレス信号A12,A
11が“L”に固定された状態となる。Therefore, the first-stage and second-stage units (N
= 1, 2) output signals (row address signals) A12, A
11 outputs the control signal ACUP as it is. The control signal ACUP is a pulse signal generated every time the refresh operation is completed, and always returns to the “L” level before the next refresh operation is started. Therefore, the refresh address signals A12, A11
UP, that is, a signal of always “L” level,
Captured by the address driver. As a result, in the row decoder circuit, the refresh address signals A12, A
11 is fixed at “L”.
【0139】また、3段目のユニット(N=3)に入力
される2段目のユニット(N=2)の出力信号A11
は、実質的には、制御信号ACUPと同等である。結果
として、パルス信号ACUPに同期して、上位2ビット
A12,A11を除く、リフレッシュアドレス信号の残
りの11ビットA10−A0が、順次、インクリメント
される。The output signal A11 of the second-stage unit (N = 2) input to the third-stage unit (N = 3)
Is substantially equivalent to the control signal ACUP. As a result, the remaining 11 bits A10-A0 of the refresh address signal excluding the upper two bits A12 and A11 are sequentially incremented in synchronization with the pulse signal ACUP.
【0140】[システム例]図13は、本発明のリフレ
ッシュ機能を備えたメモリチップを用いたシステムの一
例を示している。メモリチップ20は、図1に示す回路
を含んでいる。本例では、CPU21により制御信号C
Sが生成され、この制御信号CSがメモリチップ20に
供給される。[System Example] FIG. 13 shows an example of a system using a memory chip having a refresh function according to the present invention. The memory chip 20 includes the circuit shown in FIG. In this example, the control signal C
S is generated, and the control signal CS is supplied to the memory chip 20.
【0141】[その他]本発明は、通常時には、大容量
データのために大きなメモリ容量を必要とし、かつ、特
定時には、小容量データを低消費電力で記憶するため、
小さなメモリ容量があれば足りるようなシステムに適用
される。また、本発明は、特に、携帯電話などの携帯用
電子機器のように、消費電力の低減が重要な課題となっ
ているものに非常に有効である。[Others] The present invention normally requires a large memory capacity for large-capacity data, and stores small-capacity data with low power consumption at a specific time.
Applies to systems where small memory capacity is sufficient. In addition, the present invention is very effective especially for a portable electronic device such as a mobile phone in which reduction of power consumption is an important issue.
【0142】[0142]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の半導体
メモリによれば、メモリセルアレイのメモリ容量よりも
小さなメモリ容量を有するリフレッシュ領域に対しての
みリフレッシュ動作を行うモードを備えているため、メ
モリセルのポーズ時間特性を変えることなく、単位時間
当たりのリフレッシュ動作の回数を小さくし、リフレッ
シュ時の消費電流を削減することができる。As described above, the semiconductor memory according to the present invention has a mode in which the refresh operation is performed only on the refresh region having a smaller memory capacity than the memory capacity of the memory cell array. Without changing the pause time characteristics of the memory cells, the number of refresh operations per unit time can be reduced, and current consumption during refresh can be reduced.
【図1】本発明の半導体メモリの主要部を示すブロック
図。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a semiconductor memory of the present invention.
【図2】通常のリフレッシュモードにおけるリフレッシ
ュ領域を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a refresh area in a normal refresh mode.
【図3】本発明のリフレッシュモードにおけるリフレッ
シュ領域の一例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a refresh area in a refresh mode according to the present invention.
【図4】本発明のリフレッシュモードにおけるリフレッ
シュ領域の他の例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing another example of a refresh area in the refresh mode of the present invention.
【図5】本発明に関わる制御回路の回路例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a circuit example of a control circuit according to the present invention.
【図6】本発明に関わる制御回路の回路例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a circuit example of a control circuit according to the present invention.
【図7】図5及び図6の制御回路の動作を示す波形図。FIG. 7 is a waveform chart showing the operation of the control circuit shown in FIGS. 5 and 6;
【図8】本発明に関わるリフレッシュアドレスカウンタ
の回路例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a circuit example of a refresh address counter according to the present invention.
【図9】図8のカウンタの1段目のユニットの回路例を
示す図。FIG. 9 is a diagram showing a circuit example of a first-stage unit of the counter of FIG. 8;
【図10】図8のカウンタの2段目のユニットの回路例
を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit example of a second-stage unit of the counter in FIG. 8;
【図11】図8のカウンタの3段目以降のユニットの回
路例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a circuit example of a unit after the third stage of the counter of FIG. 8;
【図12】図8のカウンタの3段目以降のユニットの回
路例を示す図。FIG. 12 is a diagram illustrating a circuit example of a unit at the third and subsequent stages of the counter in FIG. 8;
【図13】本発明のリフレッシュ機能を備えるメモリチ
ップを用いたシステムの一例を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an example of a system using a memory chip having a refresh function of the present invention.
11 :メモリセルアレイ、 12 :ロウデコーダ、 13 :カラムデコーダ、 14 :アドレスバッファ、 15 :ロウアドレスドライ
バ、 16 :カラムアドレスドラ
イバ、 17 :リフレッシュアドレ
スカウンタ、 18 :リフレッシュタイ
マ、 19 :リフレッシュコント
ローラ。 20 :メモリチップ、 21 :CPU、 I1,I2,・・・I6 :インバータ、 CI1,CI2,CI3 :クロックドインバー
タ、 NA1,NA2 :NAND回路、 AD :AND回路、 NR1,NR2 :NOR回路。11: memory cell array, 12: row decoder, 13: column decoder, 14: address buffer, 15: row address driver, 16: column address driver, 17: refresh address counter, 18: refresh timer, 19: refresh controller. 20: Memory chip, 21: CPU, I1, I2,... I6: Inverter, CI1, CI2, CI3: Clocked inverter, NA1, NA2: NAND circuit, AD: AND circuit, NR1, NR2: NOR circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5M024 AA15 BB22 BB23 BB39 CC50 DD62 DD92 EE10 EE29 KK30 PP01 PP02 PP07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5M024 AA15 BB22 BB23 BB39 CC50 DD62 DD92 EE10 EE29 KK30 PP01 PP02 PP07
Claims (11)
時に、前記メモリセルアレイのロウを選択する内部アド
レス信号を生成する信号生成回路と、前記リフレッシュ
動作時に、第1制御信号に基づいて、前記内部アドレス
信号を構成する複数ビットのうちの少なくとも1ビット
の値を固定し、前記メモリセルアレイのメモリ容量より
も小さなメモリ容量を有するリフレッシュ領域内のロウ
を選択するための制御回路とを具備することを特徴とす
る半導体メモリ。1. A memory cell array, a signal generation circuit for generating an internal address signal for selecting a row of the memory cell array during a refresh operation, and the internal address signal based on a first control signal during the refresh operation. A control circuit for fixing a value of at least one bit of a plurality of bits to be configured and selecting a row in a refresh region having a memory capacity smaller than the memory capacity of the memory cell array. Semiconductor memory.
時に、前記メモリセルアレイのロウを選択する内部アド
レス信号を生成する信号生成回路と、前記リフレッシュ
動作時に、第1制御信号に基づいて、前記メモリセルア
レイのメモリ容量よりも小さなメモリ容量を有するリフ
レッシュ領域内のロウを選択するための制御回路と、リ
フレッシュを行うタイミングを決定するリフレッシュタ
イマとを具備し、前記リフレッシュ領域内のロウを選択
する場合に、前記リフレッシュタイマは、前記リフレッ
シュを行うタイミングを変え、前記リフレッシュ領域内
のロウを選択するタイミングを変えることを特徴とする
半導体メモリ。2. A memory cell array, a signal generation circuit for generating an internal address signal for selecting a row of the memory cell array during a refresh operation, and a memory of the memory cell array based on a first control signal during the refresh operation. A control circuit for selecting a row in a refresh area having a memory capacity smaller than the capacity, and a refresh timer for determining a timing for performing refresh. A semiconductor memory, wherein a timer changes timing for performing the refresh, and changes timing for selecting a row in the refresh area.
時に、前記メモリセルアレイのロウを選択する内部アド
レス信号を生成する信号生成回路と、前記リフレッシュ
動作時に、第1制御信号に基づいて、前記内部アドレス
信号を構成する複数ビットのうちの少なくとも1ビット
の値を固定し、前記メモリセルアレイのメモリ容量より
も小さなメモリ容量を有するリフレッシュ領域内のロウ
を選択するための制御回路と、リフレッシュを行うタイ
ミングを決定するリフレッシュタイマとを具備し、前記
リフレッシュ領域内のロウを選択する場合に、前記リフ
レッシュタイマは、前記リフレッシュを行うタイミング
を変え、前記リフレッシュ領域内のロウを選択するタイ
ミングを変えることを特徴とする半導体メモリ。3. A memory cell array, a signal generation circuit for generating an internal address signal for selecting a row of the memory cell array during a refresh operation, and the internal address signal based on a first control signal during the refresh operation. A control circuit for fixing a value of at least one bit of a plurality of bits to be configured and selecting a row in a refresh area having a memory capacity smaller than the memory capacity of the memory cell array, and determining a timing of performing refresh. A semiconductor device comprising a refresh timer, wherein, when selecting a row in the refresh area, the refresh timer changes the timing of performing the refresh and changes the timing of selecting a row in the refresh area. memory.
記メモリセルアレイのメモリ容量の2n分の1である場
合に、前記内部アドレス信号の上位nビットの値を固定
することを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の半
導体メモリ。4. The method according to claim 1, wherein a value of upper n bits of said internal address signal is fixed when a memory capacity of said refresh area is 1 / 2n of a memory capacity of said memory cell array. Or the semiconductor memory according to 2 or 3.
記メモリセルアレイのメモリ容量の2n分の1である場
合に、前記リフレッシュ領域内のロウを選択する間隔を
2n倍にすることを特徴とする請求項1又は2又は3に
記載の半導体メモリ。5. The method according to claim 1, wherein when the memory capacity of the refresh area is 1 / 2n of the memory capacity of the memory cell array, an interval for selecting a row in the refresh area is made 2 n times. The semiconductor memory according to claim 1, 2, or 3.
モリ素子に記憶されたデータにより予め決定されている
ことを特徴とする請求項1又は2又は3に記載の半導体
メモリ。6. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the refresh area is determined in advance by data stored in a memory element in a chip.
択する機能は、第2制御信号により有効となることを特
徴とする請求項1又は2又は3に記載の半導体メモリ。7. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the function of selecting only a row in the refresh area is enabled by a second control signal.
御信号に基づいて、前記メモリセルアレイのロウの全て
を選択するモード及び前記リフレッシュ領域内のロウの
みを選択するモードのいずれか一方が選択されることを
特徴とする請求項1又は2又は3に記載の半導体メモ
リ。8. During the refresh operation, one of a mode for selecting all rows of the memory cell array and a mode for selecting only rows in the refresh area is selected based on the first control signal. The semiconductor memory according to claim 1, 2 or 3, wherein:
成されることを特徴とする請求項1又は2又は3に記載
の半導体メモリ。9. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the first control signal is generated outside a chip.
生成されることを特徴とする請求項1又は2又は3に記
載の半導体メモリ。10. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the first control signal is generated inside a chip.
に使用されることを特徴とする請求項1又は2又は3に
記載の半導体メモリ。11. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the semiconductor memory is used for a portable electronic device.
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|---|---|---|---|
| JP2001310314A JP2002203389A (en) | 2000-10-27 | 2001-10-05 | Semiconductor memory |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000-329264 | 2000-10-27 | ||
| JP2000329264 | 2000-10-27 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002203389A true JP2002203389A (en) | 2002-07-19 |
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|---|---|---|---|
| JP2001310314A Pending JP2002203389A (en) | 2000-10-27 | 2001-10-05 | Semiconductor memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002203389A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6704234B2 (en) | 2000-10-20 | 2004-03-09 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, refreshing method thereof, memory system, and electronic instrument |
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-
2001
- 2001-10-05 JP JP2001310314A patent/JP2002203389A/en active Pending
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| CN103426465A (en) * | 2013-08-26 | 2013-12-04 | 郑君 | Memory comparison and refresh circuit module |
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