JP2003115190A - Semiconductor memory - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バースト読み出し動作時に高速動作を損なう
ことなく消費電力を削減する。
【解決手段】 センスアンプは、メモリセルからの並列
の読み出しデータをそれぞれ増幅する。増幅された読み
出しデータを増幅するリードアンプの少なくとも1つ
は、他のリードアンプより駆動能力が高い。接続切換回
路は、アドレスに応じてセンスアンプを所定のリードア
ンプに接続する。読み出しデータをリードアンプによる
増幅前に入れ替えることで、バースト動作時に最初に出
力される読み出しデータを駆動能力の高いリードアンプ
で増幅できる。データ出力回路は、バースト読み出し動
作時に駆動能力の高いリードアンプに対応する読み出し
データから先に出力する。したがって、アドレスあるい
は動作モードに応じて読み出しデータの出力順を切り換
え可能な半導体メモリにおいても、読み出し動作時間を
短縮でき、消費電力を削減できる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce power consumption without impairing high-speed operation during burst read operation. SOLUTION: Sense amplifiers respectively amplify parallel read data from memory cells. At least one of the read amplifiers that amplifies the amplified read data has a higher driving capability than the other read amplifiers. The connection switching circuit connects the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to the address. By replacing the read data before amplification by the read amplifier, the read data output first during the burst operation can be amplified by the read amplifier having a high driving capability. The data output circuit outputs read data corresponding to a read amplifier having a high driving capability at the time of a burst read operation. Therefore, even in a semiconductor memory in which the output order of read data can be switched according to the address or the operation mode, the read operation time can be reduced, and the power consumption can be reduced.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体メモリの消
費電力を削減する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for reducing power consumption of a semiconductor memory.
【0002】[0002]
【従来の技術】図19は、従来の一般的なSDRAM(Synch
ronous DRAM)の概要を示している。SDRAMは、コラムデ
コーダCDEC、メモリセルアレイALY、複数のセンスバッ
ファSB、コマンドデコーダCMD、読み出し制御回路RCN
T、データ出力回路OUT、および外部からの信号を受ける
複数の入力バッファBUFを有している。SDRAMは、図示し
た以外にも、ロウアドレスに応じて動作する制御回路、
ロウデコーダ等を有している。2. Description of the Related Art FIG. 19 shows a conventional general SDRAM (Synch
ronous DRAM) shows an overview. SDRAM includes a column decoder CDEC, a memory cell array ALY, a plurality of sense buffers SB, a command decoder CMD, and a read control circuit RCN.
It has a T, a data output circuit OUT, and a plurality of input buffers BUF that receive signals from the outside. SDRAM is a control circuit that operates according to a row address
It has a row decoder and the like.
【0003】コラムデコーダCDECは、外部から供給され
るアドレス信号ADDのうち、コラムアドレスに応じてコ
ラム線選択信号CL1(または、CL2-CL4)を活性化する。
メモリセルアレイALYは、複数のメモリセルMC、メモリ
セルアレイMCに対応する複数のセンスアンプSAおよびコ
ラムスイッチCSWを有している。メモリセルアレイALYで
は、読み出し動作時に複数のメモリセルMCから並列に読
み出された読み出しデータDTは、それぞれセンスアンプ
SAで増幅される。この後、例えば、コラム線選択信号CL
1が活性化され、対応するコラムスイッチCSWがオンし、
コラム線選択信号CL1に対応するメモリセルMCのデータD
Tが、ローカルデータバスDBに伝達される。The column decoder CDEC activates the column line selection signal CL1 (or CL2-CL4) of the address signal ADD supplied from the outside according to the column address.
The memory cell array ALY has a plurality of memory cells MC, a plurality of sense amplifiers SA corresponding to the memory cell arrays MC, and a column switch CSW. In the memory cell array ALY, the read data DT read in parallel from a plurality of memory cells MC during a read operation are respectively sense amplifiers.
Amplified by SA. After this, for example, the column line selection signal CL
1 is activated, the corresponding column switch CSW turns on,
Data D of the memory cell MC corresponding to the column line selection signal CL1
T is transmitted to the local data bus DB.
【0004】コマンドデコーダCMDは、外部から供給さ
れるコマンド信号CNTをデコードし、デコード結果を読
み出し制御回路RCNTに出力する。読み出し制御回路RCNT
は、デコード結果が読み出しコマンドを示すときに、ク
ロック信号CLKに同期して読み出し制御信号RDZを活性化
する。また、読み出し制御回路RCNTは、上述したコラム
デコーダCDECを動作させる制御信号を生成する。センス
バッファSBは、読み出し制御信号RDZに応じて活性化さ
れる。センスバッファSBは、ローカルデータバスDB上の
読み出しデータDTをCMOSレベルまで増幅し、増幅したデ
ータを共通データバスCDBに出力する。すなわち、セン
スバッファSBは、センスアンプSAで増幅された読み出し
データDTをさらに増幅するリードアンプとして動作す
る。The command decoder CMD decodes a command signal CNT supplied from the outside and outputs the decoding result to the read control circuit RCNT. Read control circuit RCNT
Activates the read control signal RDZ in synchronization with the clock signal CLK when the decode result indicates a read command. The read control circuit RCNT also generates a control signal for operating the above-mentioned column decoder CDEC. The sense buffer SB is activated according to the read control signal RDZ. The sense buffer SB amplifies the read data DT on the local data bus DB to the CMOS level and outputs the amplified data to the common data bus CDB. That is, the sense buffer SB operates as a read amplifier that further amplifies the read data DT amplified by the sense amplifier SA.
【0005】データ出力回路OUTは、共通データバスCDB
を介して読み出しデータDTを受け、受けた読み出しデー
タDTを外部から供給されるクロック信号CLKに同期した
内部クロック信号CLKZに同期して外部に出力する。図2
0は、上述したSDRAMのバースト読み出し動作を示して
いる。この例では、タイミング図の開始時点で既にロウ
アドレス信号に応じてワード線が活性化されており、複
数のメモリセルMCから読み出されたデータDT1-DT4は、
それぞれセンスアンプSAにより増幅されている。バース
ト長は"4"に設定されている。ここで、バースト長は、
1回の読み出し動作で読み出しデータを連続して出力す
る数である。後述するように、読み出し制御回路RCNT
は、バースト長に対応する数だけ読み出し制御信号RDZ
を活性化し、センスバッファSBは、バースト長に対応す
る回数だけ動作し、読み出しデータDTを共通データバス
CDBに順次出力する。The data output circuit OUT is a common data bus CDB.
The read data DT is received through and the received read data DT is output to the outside in synchronization with the internal clock signal CLKZ synchronized with the clock signal CLK supplied from the outside. Figure 2
0 indicates the burst read operation of the SDRAM described above. In this example, the word line is already activated in response to the row address signal at the start of the timing diagram, and the data DT1-DT4 read from the plurality of memory cells MC are
Each is amplified by the sense amplifier SA. The burst length is set to "4". Here, the burst length is
This is the number of read data that are continuously output in one read operation. As will be described later, the read control circuit RCNT
Is the read control signal RDZ corresponding to the burst length.
, The sense buffer SB operates the number of times corresponding to the burst length, and the read data DT is transferred to the common data bus.
Output to CDB sequentially.
【0006】まず、0番目のクロック信号CLKに同期し
て読み出しコマンドRDおよびコラムアドレス(図示せ
ず)が供給される(図20(a))。図16の読み出し
制御回路RCNTは、コラムデコーダCDECを制御し、コラム
アドレスに応じたコラム線選択信号CL1を活性化する
(図20(b))。コラム線選択信号CL1の活性化によ
り、コラムスイッチCSWがオンし、読み出しデータDT1が
ローカルデータバス線DBに伝達される(図20
(c))。First, a read command RD and a column address (not shown) are supplied in synchronization with the 0th clock signal CLK (FIG. 20 (a)). The read control circuit RCNT in FIG. 16 controls the column decoder CDEC to activate the column line selection signal CL1 according to the column address (FIG. 20 (b)). The column switch CSW is turned on by the activation of the column line selection signal CL1, and the read data DT1 is transmitted to the local data bus line DB (FIG. 20).
(C)).
【0007】読み出し制御回路RCNTは、クロック信号CL
Kに同期して読み出し制御信号RDZを活性化し、センスバ
ッファSBを動作させる(図20(d))。センスバッフ
ァSBは、ローカルデータバス線DB上の読み出しデータDT
1をCMOSレベルまで増幅し、増幅したデータを共通デー
タバス線CDBに出力する(図20(e))。センスバッ
ファSBは、配線長の長い共通データバスCDBを駆動しな
くてはならないため、動作を高速にし駆動能力を大きく
する必要がある。データ出力回路OUTは、共通データバ
ス線CDBを介して受けた読み出しデータDTを内部クロッ
ク信号CLKZに同期して外部に出力する(図20
(f))。The read control circuit RCNT has a clock signal CL.
The read control signal RDZ is activated in synchronization with K to operate the sense buffer SB (FIG. 20 (d)). The sense buffer SB is the read data DT on the local data bus line DB.
Amplify 1 to the CMOS level and output the amplified data to the common data bus line CDB (FIG. 20 (e)). Since the sense buffer SB has to drive the common data bus CDB having a long wiring length, it is necessary to speed up the operation and increase the driving capability. The data output circuit OUT outputs the read data DT received via the common data bus line CDB to the outside in synchronization with the internal clock signal CLKZ (FIG. 20).
(F)).
【0008】この後、1番目から3番目のクロックサイ
クルにおいて、上述と同様の動作が実行され、読み出し
データDT2-DT4が順次外部に出力される。すなわち、読
み出し制御信号RDZは、バースト長に対応する回数だけ
活性化され、センスバッファSBは、その回数だけ増幅動
作を実行する。After that, in the first to third clock cycles, the same operation as described above is executed, and the read data DT2-DT4 are sequentially output to the outside. That is, the read control signal RDZ is activated the number of times corresponding to the burst length, and the sense buffer SB executes the amplifying operation that number of times.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、セン
スバッファSBは、センスアンプSAから読み出されるデー
タDTを高速にCMOSレベルまで増幅するために高速に動作
する回路で構成されている。さらに、センスバッファSB
は、増幅したデータを負荷の大きい共通データバスCDB
に出力しなくてはならないため、駆動能力が十分高くな
るように設計されている。このため、センスバッファSB
は、大きな電流を消費する。また、センスバッファSB
は、データ端子のビット数と同じ数だけ同時に動作す
る。このため、読み出し動作時のSDRAMの消費電力は、
センスバッファSBの消費電力に大きく依存してしまう。As described above, the sense buffer SB is composed of a circuit that operates at high speed in order to amplify the data DT read from the sense amplifier SA to the CMOS level at high speed. Furthermore, the sense buffer SB
Is a common data bus CDB that loads the amplified data
It is designed to have a sufficiently high drive capacity because it must be output to. Therefore, the sense buffer SB
Consumes a large current. Also, the sense buffer SB
Operate simultaneously as many as the number of bits of the data terminal. Therefore, the power consumption of SDRAM during read operation is
It largely depends on the power consumption of the sense buffer SB.
【0010】バースト読み出し動作時には、バースト長
に対応する回数だけセンスバッファSBおよびその制御回
路が動作する。そのため、消費電力はさらに大きくな
る。共通データバスCDBは、読み出しデータDTをデータ
出力回路OUTに高速に伝送するために、一般にその配線
幅を大きくし、抵抗を下げる等の対策がとられている。
あるいは、共通データバスCDBの途中に駆動能力の高い
バッファを挿入することで、読み出しデータDTの転送時
間の短縮を図っている。しかしながら、この種の対策
は、消費電力をさらに増加させる要因となっている。During the burst read operation, the sense buffer SB and its control circuit operate the number of times corresponding to the burst length. Therefore, power consumption is further increased. In order to transmit the read data DT to the data output circuit OUT at high speed, the common data bus CDB is generally taken measures such as increasing the wiring width and reducing the resistance.
Alternatively, the transfer time of the read data DT is shortened by inserting a buffer with high driving capability in the middle of the common data bus CDB. However, this type of countermeasure is a factor that further increases power consumption.
【0011】本発明の目的は、読み出し動作の消費電流
を従来に比べ大幅に削減できる半導体メモリを提供する
ことにある。特に、バースト読み出し動作時の消費電力
を削減することにある。An object of the present invention is to provide a semiconductor memory capable of significantly reducing the current consumption of the read operation as compared with the conventional one. In particular, it is to reduce the power consumption during the burst read operation.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項1の半導体メモリ
では、複数のセンスアンプは、複数のメモリセルから読
み出される並列の読み出しデータをそれぞれ増幅する。
切換回路は、外部から供給されるアドレスに応じてセン
スアンプを所定のリードアンプに接続する。読み出しデ
ータをリードアンプによる増幅前に入れ替えることで、
バースト読み出し動作時に最初に出力される読み出しデ
ータを常に駆動能力の高いリードアンプで増幅すること
ができる。したがって、アドレスあるいは動作モードに
応じて読み出しデータの出力順を切り換え可能な半導体
メモリにおいても、読み出し動作時間を短縮でき、かつ
消費電力を削減できる。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the plurality of sense amplifiers respectively amplify the parallel read data read from the plurality of memory cells.
The switching circuit connects the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to an address supplied from the outside. By replacing the read data before amplification by the read amplifier,
The read data that is first output during the burst read operation can always be amplified by the read amplifier having a high driving capability. Therefore, even in the semiconductor memory in which the output order of the read data can be switched according to the address or the operation mode, the read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced.
【0013】複数のリードアンプは、センスアンプで増
幅された読み出しデータをそれぞれ所定の論理レベルに
増幅する。リードアンプの少なくとも1つは、他のリー
ドアンプより駆動能力が高い。駆動能力の高いリードア
ンプは、他のリードアンプに比べデータバス線を高速に
駆動できる。駆動能力の高いリードアンプで増幅された
読み出しデータは、他の読み出しデータより早くデータ
出力回路に伝送されるため、データの読み出し時間を短
縮できる。リードアンプの駆動能力は、例えば、リード
アンプを構成するトランジスタのゲート幅等のサイズに
より、容易に調整される。The plurality of read amplifiers respectively amplify the read data amplified by the sense amplifiers to predetermined logic levels. At least one of the read amplifiers has a higher driving capability than the other read amplifiers. A read amplifier with high drive capability can drive the data bus line at a higher speed than other read amplifiers. The read data amplified by the read amplifier having a high driving capability is transmitted to the data output circuit earlier than other read data, so that the data read time can be shortened. The drive capability of the read amplifier can be easily adjusted by, for example, the size of the gate width of the transistor included in the read amplifier.
【0014】データ出力回路は、メモリセルから読み出
された並列の読み出しデータを外部に直列に出力するバ
ースト読み出し動作時に、駆動能力の高いリードアンプ
に対応する読み出しデータから先に出力する。したがっ
て、バースト読み出し動作において、最初の読み出しデ
ータが出力されるまでの時間が短縮される。一方、デー
タ出力回路が、2番目以降の読み出しデータを出力する
までには、かなりの余裕がある。例えば、半導体メモリ
がクロック同期式の場合、最低1クロックサイクルの余
裕がある。このため、2番目以降の読み出しデータを増
幅するリードアンプは、駆動能力が低くても読み出し動
作を正しく実行できる。リードアンプのうち幾つかの駆
動能力を低くできるため、バースト読み出し動作時の消
費電力を削減できる。データ出力回路は、例えば、リー
ドアンプから出力される並列の読み出しデータを、直列
出力する並列直列変換回路を有している。The data output circuit outputs the read data corresponding to the read amplifier having a high driving capability first during the burst read operation for outputting the parallel read data read from the memory cells to the outside in series. Therefore, in the burst read operation, the time until the first read data is output is shortened. On the other hand, there is a considerable margin before the data output circuit outputs the second and subsequent read data. For example, when the semiconductor memory is a clock synchronous type, there is a margin of at least 1 clock cycle. Therefore, the read amplifier that amplifies the second and subsequent read data can correctly perform the read operation even if the drive capability is low. Since the driving capability of some of the read amplifiers can be lowered, the power consumption during the burst read operation can be reduced. The data output circuit has, for example, a parallel-serial conversion circuit that serially outputs the parallel read data output from the read amplifier.
【0015】請求項2の半導体メモリでは、センスアン
プとリードアンプとは、コラムスイッチによりそれぞれ
接続されている。コラムスイッチは、バースト読み出し
動作時に、読み出し動作の最初のクロックサイクルにオ
ンし、読み出しデータを同時にリードアンプに伝達す
る。複数のコラムスイッチを同時にオンできるため、コ
ラムスイッチを制御する回路を簡易に構成できる。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the sense amplifier and the read amplifier are connected by a column switch. During the burst read operation, the column switch is turned on in the first clock cycle of the read operation and simultaneously transmits the read data to the read amplifier. Since a plurality of column switches can be turned on at the same time, a circuit for controlling the column switches can be simply constructed.
【0016】請求項3の半導体メモリでは、駆動能力が
大きいリードアンプに接続されるデータバス線は、他の
リードアンプに接続されるデータバス線よりインピーダ
ンスが低い。このため、最初に出力する読み出しデータ
をさらに早くデータ出力回路に伝達できる。データバス
線のインピーダンスは、データバス線の配線幅、配線の
材質、あるいはデータバス線が形成される配線層の種類
に応じて容易に調整できる。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, a data bus line connected to a read amplifier having a large driving capability has a lower impedance than a data bus line connected to another read amplifier. Therefore, the read data to be output first can be transmitted to the data output circuit earlier. The impedance of the data bus line can be easily adjusted according to the wiring width of the data bus line, the material of the wiring, or the type of wiring layer in which the data bus line is formed.
【0017】請求項4の半導体メモリでは、読み出し制
御回路は、リードアンプをそれぞれ活性化する複数の読
み出し制御信号を生成する。読み出し制御回路は、駆動
能力の高いリードアンプに対応する読み出し制御信号
を、他の読み出し制御信号より先に活性化する。リード
アンプの動作タイミングをずらすことで、バースト読み
出し動作時のピーク電流を減らすことができる。この
際、最初に出力する読み出しデータを増幅するための読
み出し制御信号の活性化タイミングを変更しなければ、
読み出しデータの出力時間が遅くなることはない。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the read control circuit generates a plurality of read control signals for activating the read amplifiers. The read control circuit activates the read control signal corresponding to the read amplifier having a high driving capability before the other read control signals. By shifting the operation timing of the read amplifier, it is possible to reduce the peak current during the burst read operation. At this time, unless the activation timing of the read control signal for amplifying the read data to be output first is changed,
The output time of read data will not be delayed.
【0018】請求項5の半導体メモリでは、読み出しデ
ータを連続して出力する回数であるバースト長が単数に
設定されているとき、すなわち、バースト読み出し動作
ではなく通常の読み出し動作が実行されるとき、駆動能
力が高いリードアンプを動作させて、データが出力され
る。このため、通常の読み出し動作も、高速に実行でき
る。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, when the burst length, which is the number of times the read data is continuously output, is set to a single value, that is, when the normal read operation is executed instead of the burst read operation. Data is output by operating a read amplifier with high driving capability. Therefore, a normal read operation can be executed at high speed.
【0019】請求項6の半導体メモリでは、メモリセ
ル、センスアンプ、リードアンプ、データ出力回路およ
びデータバス線を有する複数のブロックが、複数のデー
タ端子にそれぞれ対応して形成されている。このため、
いわゆる多ビットの半導体メモリにおいても、読み出し
動作時間を短縮でき、かつ消費電力を削減できる。請求
項7の半導体メモリでは、ブロックは、第1の方向に沿
って配置され、データバス線は、第1の方向に直交する
第2の方向に沿って配線されている。データバス線が常
に同じ方向に配線されるため、データバス線の配線長を
短くでき、データバス線の配線抵抗、配線容量を最小限
にできる。この結果、さらに読み出し動作時間を短縮で
き、かつ消費電力を削減できる。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, a plurality of blocks each having a memory cell, a sense amplifier, a read amplifier, a data output circuit and a data bus line are formed corresponding to a plurality of data terminals. For this reason,
Even in a so-called multi-bit semiconductor memory, the read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced. According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the blocks are arranged along the first direction, and the data bus lines are arranged along the second direction orthogonal to the first direction. Since the data bus lines are always wired in the same direction, the wiring length of the data bus lines can be shortened, and the wiring resistance and wiring capacitance of the data bus lines can be minimized. As a result, the read operation time can be further shortened and the power consumption can be reduced.
【0020】請求項8の半導体メモリでは、ブロック
は、データ端子の配列方向に沿って配置されている。こ
のため各データ端子に対応するブロックを、データ端子
の近くに配置することが可能になり、データバス線の配
線長をさらに短くできる。請求項9の半導体メモリで
は、各ブロックは、第2の方向に沿う複数のメモリ領域
に分割されている。そして、独立に動作可能な複数のバ
ンクが、第1の方向に並ぶメモリ領域により形成されて
いる。すなわち、データバス線が同じ方向に配線される
場合、データバス線の配線方向(第2の方向)に沿って
バンクを配置することで、メモリセルから読み出された
読み出しデータを第2の方向のみに沿って伝達すること
が可能になる。この結果、読み出しデータを伝達するデ
ータバス線等の信号線を最短にでき、さらなる読み出し
動作時間の短縮ができる。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the blocks are arranged along the arrangement direction of the data terminals. Therefore, the block corresponding to each data terminal can be arranged near the data terminal, and the wiring length of the data bus line can be further shortened. According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, each block is divided into a plurality of memory areas along the second direction. Then, a plurality of independently operable banks are formed by the memory regions arranged in the first direction. That is, when the data bus lines are wired in the same direction, by arranging the banks along the wiring direction (second direction) of the data bus lines, the read data read from the memory cells can be read in the second direction. It is possible to propagate along only. As a result, the signal line such as a data bus line for transmitting read data can be minimized, and the read operation time can be further shortened.
【0021】請求項10の半導体メモリでは、複数のセ
ンスアンプは、複数のメモリセルから読み出される並列
の読み出しデータをそれぞれ増幅する。切換回路は、外
部から供給されるアドレスに応じてセンスアンプを所定
のリードアンプに接続する。読み出しデータをリードア
ンプによる増幅前に入れ替えることで、バースト読み出
し動作時に最初に出力される読み出しデータを常に駆動
能力の高いリードアンプで増幅することができる。した
がって、アドレスあるいは動作モードに応じて読み出し
データの出力順を切り換え可能な半導体メモリにおいて
も、読み出し動作時間を短縮でき、かつ消費電力を削減
できる。According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the plurality of sense amplifiers respectively amplify the parallel read data read from the plurality of memory cells. The switching circuit connects the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to an address supplied from the outside. By exchanging the read data before amplification by the read amplifier, the read data first output during the burst read operation can be always amplified by the read amplifier having high driving capability. Therefore, even in the semiconductor memory in which the output order of the read data can be switched according to the address or the operation mode, the read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced.
【0022】複数のリードアンプは、センスアンプで増
幅された読み出しデータをそれぞれ所定の論理レベルに
増幅する。リードアンプの少なくとも1つは、他のリー
ドアンプより駆動能力が高い。駆動能力の高いリードア
ンプは、他のリードアンプに比べデータバス線を高速に
駆動できる。スイッチ回路は、リードアンプに近接して
配置されている。スイッチ回路は、メモリセルから読み
出された並列の読み出しデータを外部に連続して直列出
力するバースト読み出し動作時に、リードアンプで増幅
されたデータを、駆動能力の高いリードアンプから順に
データバス線に出力する。すなわち、データバス線は、
読み出しデータが直列転送する。データ出力回路は、デ
ータバス線を介してスイッチ回路から伝達される読み出
しデータを順次出力する。The plurality of read amplifiers amplify the read data amplified by the sense amplifiers to predetermined logic levels. At least one of the read amplifiers has a higher driving capability than the other read amplifiers. A read amplifier with high drive capability can drive the data bus line at a higher speed than other read amplifiers. The switch circuit is arranged close to the read amplifier. The switch circuit transfers the data amplified by the read amplifier to the data bus line in order from the read amplifier with the highest driving capability during the burst read operation in which the parallel read data read from the memory cells are continuously output to the outside in series. Output. That is, the data bus line is
Read data is serially transferred. The data output circuit sequentially outputs the read data transmitted from the switch circuit via the data bus line.
【0023】バースト読み出し動作において、最初の読
み出しデータを駆動能力の高いリードアンプで増幅する
ため、読み出し時間が短縮される。2番目以降の読み出
しデータを出力するまでには、かなりの余裕がある。例
えば、半導体メモリがクロック同期式の場合、最低1ク
ロックサイクルの余裕がある。このため、2番目以降の
読み出しデータを増幅するリードアンプは、駆動能力が
低くても読み出し動作を正しく実行できる。リードアン
プのうち幾つかの駆動能力を低くできるため、バースト
読み出し動作時の消費電力を削減できる。In the burst read operation, since the first read data is amplified by the read amplifier having high driving ability, the read time is shortened. There is a considerable margin before outputting the second and subsequent read data. For example, when the semiconductor memory is a clock synchronous type, there is a margin of at least 1 clock cycle. Therefore, the read amplifier that amplifies the second and subsequent read data can correctly perform the read operation even if the drive capability is low. Since the driving capability of some of the read amplifiers can be lowered, the power consumption during the burst read operation can be reduced.
【0024】データバス線の本数を削減できるため、チ
ップサイズを小さくできる。また、リードアンプからス
イッチ回路までのデータ線の長さを短くできるため、リ
ードアンプの駆動能力を小さくできる。この結果、消費
電力をさらに削減できる。Since the number of data bus lines can be reduced, the chip size can be reduced. Moreover, since the length of the data line from the read amplifier to the switch circuit can be shortened, the drive capability of the read amplifier can be reduced. As a result, the power consumption can be further reduced.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図1は、本発明の半導体メモリの第1
の実施形態を示している。この実施形態は、請求項1な
いし請求項3に対応している。従来技術と同じ回路・信
号については、詳細な説明を省略する。この半導体メモ
リは、シリコン基板上にCMOSプロセスを使用してSDRAM
として形成されている。SDRAMは、コラムデコーダCDE
C、メモリセルアレイALY、4つのセンスバッファSB1-SB
4(リードアンプ)、コマンドデコーダCMD、読み出し制
御回路RCNT、データ出力回路OUT、出力制御回路OCNT、
および外部からの信号を受ける複数の入力バッファBUF
を有している。コラムデコーダCDEC、メモリセルアレイ
ALY、コマンドデコーダCMDの基本的な構成は、上述した
図16と同じである。SDRAMは、図示した以外にも、ロ
ウアドレスに応じて動作する制御回路、ロウデコーダ等
を有している。この例では、一つのデータ端子DQに対応
する構成を説明するが、実際には、読み出しデータDTを
伝達する経路は、データ端子のビット数分形成されてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first semiconductor memory of the present invention.
2 shows an embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 to 3. Detailed description of the same circuits and signals as in the related art will be omitted. This semiconductor memory is an SDRAM that uses a CMOS process on a silicon substrate.
Is formed as. SDRAM is a column decoder CDE
C, memory cell array ALY, four sense buffers SB1-SB
4 (read amplifier), command decoder CMD, read control circuit RCNT, data output circuit OUT, output control circuit OCNT,
And multiple input buffers BUF that receive signals from external sources
have. Column decoder CDEC, memory cell array
The basic configuration of the ALY and command decoder CMD is the same as that of FIG. 16 described above. The SDRAM has a control circuit that operates according to a row address, a row decoder, and the like, in addition to the illustrated components. In this example, the configuration corresponding to one data terminal DQ will be described, but actually, the path for transmitting the read data DT is formed by the number of bits of the data terminal.
【0026】この実施形態では、バースト読み出し動作
時に、コラムデコーダCDECは、外部に出力する読み出し
データDTに対応するコラム線選択信号CL1-CL4を同時に
活性化する。すなわち、バースト長に対応する複数のコ
ラムスイッチCSWが同時にオンする。このため、ローカ
ルデータバス線DB1-DB4は、コラムスイッチCSWに対応し
てそれぞれ形成されている。ローカルデータバス線DB1-
DB4は、それぞれセンスバッファSB1-SB4に接続されてい
る。In this embodiment, during the burst read operation, the column decoder CDEC simultaneously activates the column line selection signals CL1-CL4 corresponding to the read data DT output to the outside. That is, the plurality of column switches CSW corresponding to the burst length are simultaneously turned on. Therefore, the local data bus lines DB1-DB4 are formed corresponding to the column switches CSW, respectively. Local data bus line DB1-
DB4 is connected to sense buffers SB1-SB4, respectively.
【0027】センスバッファSB1-SB4は、それぞれ共通
データバス線CDB1-CDB4に接続されている。すなわち、
メモリセルMCから読み出された読み出しデータDTのデー
タ出力回路OUTまでの伝達経路は、独立している。図に
太枠で示したローカルデータバス線DB1に接続されたセ
ンスバッファSB1は、他のセンスバッファSB2-SB4に比
べ、動作速度が早く、駆動能力が高い。また、センスバ
ッファSB1に接続された共通データバス線CDB1は、他の
共通データバス線CDB2-CDB4に比べ配線幅が大きくされ
ており、配線抵抗が小さい。このため、センスバッファ
SB1で増幅された読み出しデータDTは短時間でデータ出
力回路OUTに伝達される。なお、配線幅を広げたことに
よる配線容量の増加は、わずかである(幅を2倍にした
ときに、配線容量の増加は1.1倍程度)。The sense buffers SB1-SB4 are connected to the common data bus lines CDB1-CDB4, respectively. That is,
The transmission path of the read data DT read from the memory cell MC to the data output circuit OUT is independent. The sense buffer SB1 connected to the local data bus line DB1 shown by a thick frame in the figure has a higher operation speed and a higher driving capability than the other sense buffers SB2-SB4. The common data bus line CDB1 connected to the sense buffer SB1 has a larger wiring width and a smaller wiring resistance than the other common data bus lines CDB2-CDB4. Because of this, the sense buffer
The read data DT amplified by SB1 is transmitted to the data output circuit OUT in a short time. It should be noted that the increase of the wiring capacitance due to the widening of the wiring width is slight (when the width is doubled, the increase of the wiring capacitance is about 1.1 times).
【0028】読み出し制御回路RCNTは、デコード結果が
読み出しコマンドを示すときに、読み出し制御信号RDZ
をセンスバッファSB1-SB4に出力し、タイミング信号EXT
PZ、INTPZを出力制御回路OCNTに出力する。出力制御回
路OCNTは、タイミング信号EXTPZ、INTPZに同期して出力
タイミング信号I1Z-I4Zをデータ出力回路OUTに出力す
る。The read control circuit RCNT receives the read control signal RDZ when the decoding result indicates a read command.
To the sense buffer SB1-SB4, and the timing signal EXT
Output PZ and INTPZ to the output control circuit OCNT. The output control circuit OCNT outputs the output timing signals I1Z-I4Z to the data output circuit OUT in synchronization with the timing signals EXTPZ and INTPZ.
【0029】図2は、図1のセンスバッファSB1-SB4の
詳細を示している。センスバッファSB1-SB4は、差動増
幅回路10aおよび出力ラッチ10bを有している。差
動増幅回路10aは、nMOSトランジスタからなる2つの
差動入力部、差動入力部に電流を供給するカレントミラ
ー部、および差動入力部のソースを接地線VSSに接続す
るnMOSトランジスタを有している。差動増幅回路10a
は、読み出し制御信号RDZの活性化時(高レベル)に活
性化される。出力ラッチ10bは、RSフリップフロップ
で構成されている。FIG. 2 shows details of the sense buffers SB1-SB4 in FIG. The sense buffers SB1-SB4 have a differential amplifier circuit 10a and an output latch 10b. The differential amplifier circuit 10a has two differential input sections composed of nMOS transistors, a current mirror section that supplies a current to the differential input section, and an nMOS transistor that connects the sources of the differential input section to the ground line VSS. ing. Differential amplifier circuit 10a
Are activated when the read control signal RDZ is activated (high level). The output latch 10b is composed of an RS flip-flop.
【0030】差動増幅回路10aは、正論理の読み出し
データDB1Z(または、DB2Z-DB4Z)および負論理の読み
出しデータDB1X(または、DB2X-DB4X)をそれぞれ差動
入力部で受け、増幅動作を実行する。増幅結果は、出力
ラッチ10bにラッチされ、共通データバス線CDB1(ま
たは、CDB2-CDB4)に出力される。ここで、信号の末尾
の"Z"、"X"は、それぞれ正論理、負論理を示している。The differential amplifier circuit 10a receives the positive logic read data DB1Z (or DB2Z-DB4Z) and the negative logic read data DB1X (or DB2X-DB4X) at the respective differential input sections, and executes the amplifying operation. To do. The amplification result is latched by the output latch 10b and output to the common data bus line CDB1 (or CDB2-CDB4). Here, "Z" and "X" at the end of the signal indicate positive logic and negative logic, respectively.
【0031】接地線VSSに接続された差動増幅回路10
aのnMOSトランジスタにおいて、記号"i"は、差動増幅
回路10aの動作時に消費される電流を示している。出
力ラッチ10bにおいて、記号"m"は、NANDゲートのト
ランジスタサイズを示している。より詳細には、記号"
m"は、NANDゲートを構成するトランジスタのゲート幅W
とチャネル長Lとの比W/Lを示しており、出力ラッチ
10bの消費電流(=駆動能力)を示している。この実
施形態では、共通データバス線CDB1に対応するセンスバ
ッファSB1の"i"および"m"は、他の共通データバス線CDB
2-CDB4に対応するセンスバッファSB2-SB4の"i"および"
m"の3倍になるように設計されている。換言すれば、共
通データバス線CDB2-CDB4に接続されるセンスバッファS
B2-SB4の"i"および"m"は、従来の3分の1である。Differential amplifier circuit 10 connected to the ground line VSS
In the nMOS transistor a, the symbol "i" indicates the current consumed when the differential amplifier circuit 10a operates. In the output latch 10b, the symbol "m" indicates the transistor size of the NAND gate. More specifically, the symbol "
m "is the gate width W of the transistor forming the NAND gate
And the channel length L, W / L, and the consumption current (= driving capability) of the output latch 10b. In this embodiment, "i" and "m" of the sense buffer SB1 corresponding to the common data bus line CDB1 are the other common data bus lines CDB
"I" and "" of sense buffer SB2-SB4 corresponding to 2-CDB4
It is designed to be three times as large as m ". In other words, the sense buffer S connected to the common data bus lines CDB2-CDB4.
"I" and "m" of B2-SB4 are 1/3 of the conventional one.
【0032】このため、共通データバス線CDB1に接続さ
れる差動増幅回路10aの消費電流を"I"、共通データ
バス線CDB2-CDB4に接続される差動増幅回路10aの消
費電流を"1/3・I"としたときに、4つの差動増幅回路1
0a全体の消費電流は、"2I"となる。従来、4つの差動
増幅回路10a全体の消費電流は、"4I"であるため、消
費電流が半分に削減されたことになる。Therefore, the consumption current of the differential amplifier circuit 10a connected to the common data bus line CDB1 is "I", and the consumption current of the differential amplifier circuit 10a connected to the common data bus lines CDB2-CDB4 is "1". / 3 · I ”, four differential amplifier circuits 1
The current consumption of the entire 0a is "2I". Conventionally, the total current consumption of the four differential amplifier circuits 10a is “4I”, which means that the current consumption is reduced to half.
【0033】同様に、共通データバス線CDB1に接続され
る出力ラッチ10bの消費電流を"M"、共通データバス
線CDB2-CDB4に接続される出力ラッチ10bの消費電流
を"1/3・M"としたときに、4つの出力ラッチ10b全体
の消費電流は、"2M"となる。従来、4つの出力ラッチ1
0b全体の消費電流は、"4M"であるため、消費電流が半
分に削減されたことになる。Similarly, the consumption current of the output latch 10b connected to the common data bus line CDB1 is "M", and the consumption current of the output latch 10b connected to the common data bus line CDB2-CDB4 is "1 / 3.M". ", The total current consumption of the four output latches 10b is" 2M ". Conventionally, four output latches 1
The current consumption of the entire 0b is "4M", which means that the current consumption is reduced to half.
【0034】したがって、センスバッファSB1-SB4全体
の消費電流は、従来に比べ半減できる。例えば、"I"お
よび"M"が、それぞれ0.3mAおよび0.2mAであるとき、セ
ンスバッファSB1-SB4の消費電流は、従来の消費電流2mA
(0.3mA×4+0.2mA×4)に比べ半分の1mA([0.3mA+1/3
・0.3mA×3]+[0.2mA+1/3・0.2mA×3])になる。センス
バッファSB1-SB4の消費電流の従来に対する削減量は、
データ端子の数が8個のSDRAMでは、8mA(1mA×8)にな
り、データ端子の数が16個のSDRAMでは、16mA(1mA×
16)になる。このように、本発明は、データ端子の数が
多いほど、消費電力の削減効果が大きくなる。Therefore, the current consumption of the entire sense buffers SB1-SB4 can be halved compared to the conventional one. For example, when "I" and "M" are 0.3mA and 0.2mA, respectively, the current consumption of sense buffers SB1-SB4 is 2mA.
1mA which is half of (0.3mA × 4 + 0.2mA × 4) ([0.3mA + 1/3
・ 0.3mA × 3] + [0.2mA + 1/3 ・ 0.2mA × 3]). The reduction amount of the current consumption of the sense buffers SB1-SB4 compared to the conventional one is
An SDRAM with 8 data terminals has a capacity of 8mA (1mA x 8), and an SDRAM with 16 data terminals has a capacity of 16mA (1mA x 8).
16). As described above, according to the present invention, the greater the number of data terminals, the greater the effect of reducing power consumption.
【0035】図3および図4は、出力制御回路OCNTの詳
細を示している。図3および図4を合わせた構成が、出
力制御回路OCNTである。図3は、出力制御回路OCNT内の
2ビットの2進カウンタを示している。この2進カウン
タは、例えば、リフレッシュアドレスカウンタ等、従来
より使用されている回路である。この種のカウンタは、
クロック信号に同期してカウント動作するため(カウン
ト周期が低い)、トランジスタサイズは小さく、消費電
力も小さい。したがって、2進カウンタを配置すること
で、レイアウトサイズが大幅に増加することはなく、消
費電力が大幅に増加することはない。3 and 4 show the details of the output control circuit OCNT. The configuration that combines FIG. 3 and FIG. 4 is the output control circuit OCNT. FIG. 3 shows a 2-bit binary counter in the output control circuit OCNT. This binary counter is a conventionally used circuit such as a refresh address counter. This kind of counter is
Since the counting operation is performed in synchronization with the clock signal (the counting cycle is low), the transistor size is small and the power consumption is also small. Therefore, by arranging the binary counter, the layout size does not increase significantly and the power consumption does not increase significantly.
【0036】図3において、前段および後段のカウンタ
は、タイミング信号EXTPZの高レベルのパルスによりリ
セットされる。前段のカウンタは、タイミング信号INTP
Zの立ち上がりエッジに同期してカウンタ信号INT1Xのレ
ベルを反転する。後段のカウンタは、カウンタ信号INT1
Xの立ち下がりエッジに同期してカウンタ信号INT2Xのレ
ベルを反転する。In FIG. 3, the counters at the front stage and the rear stage are reset by a high level pulse of the timing signal EXTPZ. The counter in the previous stage uses the timing signal INTP
Inverts the level of the counter signal INT1X in synchronization with the rising edge of Z. The counter at the latter stage is the counter signal INT1.
The level of the counter signal INT2X is inverted in synchronization with the falling edge of X.
【0037】図4は、2進カウンタから出力されるカウ
ンタ信号INT1X、INT2Xを使用して出力タイミング信号I1
Z-I4Zを生成する論理回路を示している。この論理回路
では、カウンタ信号INT1X、INT2Xのレベルに応じて、出
力タイミング信号I1Z-I4Zのいずれかが高レベルに変化
する。図5は、出力制御回路OCNTの動作を示している。
出力制御回路OCNTは、読み出しコマンドRDが供給された
クロック信号CLKに同期してタイミング信号EXTPZを半ク
ロックの期間活性化する(図5(a))。また、出力制
御回路OCNTは、次のクロック信号CLKに順次同期してタ
イミング信号INTPZを半クロックの期間活性化する(図
5(b))。タイミング信号INTPZは、バースト長より
1だけ小さい回数だけ活性化される。図3の2進カウン
タは、タイミング信号EXTPZ、INTPZに同期して動作し、
カウンタ信号INT1X、INT2Xを出力する(図5(c))。
図4の論理回路は、カウンタ信号INT1X、INT2Xを受け、
クロック信号CLKの立ち上がりエッジに同期して、出力
タイミング信号I1Z-I4Zを順次高レベルにする(図5
(d))。FIG. 4 shows the output timing signal I1 using the counter signals INT1X and INT2X output from the binary counter.
3 shows a logic circuit for generating Z-I4Z. In this logic circuit, one of the output timing signals I1Z-I4Z changes to a high level according to the levels of the counter signals INT1X and INT2X. FIG. 5 shows the operation of the output control circuit OCNT.
The output control circuit OCNT activates the timing signal EXTPZ for a half clock period in synchronization with the clock signal CLK supplied with the read command RD (FIG. 5A). Further, the output control circuit OCNT activates the timing signal INTPZ for a half clock period in synchronization with the next clock signal CLK sequentially (FIG. 5B). The timing signal INTPZ is activated a number of times smaller than the burst length by one. The binary counter in FIG. 3 operates in synchronization with the timing signals EXTPZ and INTPZ,
The counter signals INT1X and INT2X are output (FIG. 5 (c)).
The logic circuit of FIG. 4 receives the counter signals INT1X and INT2X,
The output timing signals I1Z-I4Z are sequentially set to high level in synchronization with the rising edge of the clock signal CLK (see FIG. 5).
(D)).
【0038】図6は、データ出力回路OUTの詳細を示し
ている。本発明では、バースト長"4"に対応する数の読
み出しデータDT1-DT4は、データ出力回路OUTまで並列に
転送される。このため、データ出力回路OUTで読み出し
データDT1-DT4を並列直列変換する必要がある。データ
出力回路OUTは、スイッチ回路12a、12b、12
c、12d、NANDゲート14、出力ラッチ回路16、1
8、およびトライステート出力バッファ20を有してい
る。スイッチ回路12a-12dは、出力タイミング信
号I1Z-I4Zがそれぞれ高レベルのときに共通データバス
線CDB1-CDB4に供給された読み出しデータをNANDゲート
14に伝達する。また、スイッチ回路12a-12d
は、出力タイミング信号I1Z-I4Zがそれぞれ低レベルの
ときに高レベルをNANDゲート14に伝達する。FIG. 6 shows details of the data output circuit OUT. In the present invention, the read data DT1 to DT4 of the number corresponding to the burst length “4” are transferred in parallel to the data output circuit OUT. Therefore, it is necessary for the data output circuit OUT to convert the read data DT1 to DT4 in parallel to serial. The data output circuit OUT includes switch circuits 12a, 12b, 12
c, 12d, NAND gate 14, output latch circuit 16, 1
8 and a tri-state output buffer 20. The switch circuits 12a-12d transmit the read data supplied to the common data bus lines CDB1-CDB4 to the NAND gate 14 when the output timing signals I1Z-I4Z are at high level, respectively. Also, the switch circuits 12a-12d
Transmits a high level to the NAND gate 14 when the output timing signals I1Z-I4Z are low level, respectively.
【0039】出力タイミング信号I1Z-I4Zは、図5に示
したように1クロックサイクル内で1つしか高レベルに
変化しない。このため、4入力のNANDゲート14の3つ
の入力は、必ず高レベルになる。したがって、読み出し
データの出力時に、NANDゲート14は、共通データバス
線CDB1-CDB4に供給された読み出しデータを反転するイ
ンバータとして動作する。The output timing signals I1Z-I4Z change to only one high level within one clock cycle as shown in FIG. Therefore, the three inputs of the four-input NAND gate 14 are always at the high level. Therefore, when the read data is output, the NAND gate 14 operates as an inverter that inverts the read data supplied to the common data bus lines CDB1-CDB4.
【0040】出力ラッチ回路16、18は、出力バッフ
ァ20のpMOSトランジスタ、nMOSトランジスタをそれぞ
れ制御する回路である。出力ラッチ回路16、18は、
NANDゲート14から出力される読み出しデータの反転デ
ータを内部クロック信号CLKZの低レベル時に内部に取り
込み、取り込んだデータを反転して内部クロック信号CL
KZの高レベル時に出力バッファ20に出力する。出力ラ
ッチ回路16、18は、出力禁止信号HZの高レベル時
に、内部のラッチをリセットし、高レベルおよび低レベ
ルをそれぞれ出力する。すなわち、出力バッファ20の
出力(データ端子DQ)は、出力禁止信号HZの高レベル時
に、高インピーダンスになる。The output latch circuits 16 and 18 are circuits for controlling the pMOS transistor and the nMOS transistor of the output buffer 20, respectively. The output latch circuits 16 and 18 are
The inverted data of the read data output from the NAND gate 14 is taken in when the internal clock signal CLKZ is at a low level, and the taken data is inverted to generate the internal clock signal CL.
Output to the output buffer 20 when KZ is at a high level. The output latch circuits 16 and 18 reset the internal latches and output the high level and the low level, respectively, when the output inhibit signal HZ is at the high level. That is, the output (data terminal DQ) of the output buffer 20 becomes high impedance when the output prohibition signal HZ is at high level.
【0041】図7は、上述したSDRAMのバースト読み出
し動作を示している。この例では、タイミング図の開始
時点で既にロウアドレス信号に応じてワード線が活性化
されており、複数のメモリセルMCから読み出されたデー
タDT1-DT4は、それぞれセンスアンプSAにより増幅され
ている。バースト長は"4"に設定されている。また、読
み出しレイテンシは"2"に設定されている。ここで、読
み出しレイテンシとは、読み出しコマンドRDを受信した
後、最初の読み出しデータを出力するまでのクロック数
である。この実施形態では、読み出し制御回路RCNTは、
バースト長に関係なく読み出し制御信号RDZを最初のク
ロックサイクルのみ活性化し、センスバッファSB1-SB4
は、最初のクロックサイクルのみ動作する。FIG. 7 shows the burst read operation of the SDRAM described above. In this example, the word line is already activated in response to the row address signal at the start of the timing diagram, and the data DT1-DT4 read from the plurality of memory cells MC are amplified by the sense amplifier SA, respectively. There is. The burst length is set to "4". The read latency is set to "2". Here, the read latency is the number of clocks from the reception of the read command RD to the output of the first read data. In this embodiment, the read control circuit RCNT is
The read control signal RDZ is activated only in the first clock cycle regardless of the burst length, and the sense buffers SB1 to SB4
Operates only in the first clock cycle.
【0042】まず、0番目のクロック信号CLKに同期し
て読み出しコマンドRDおよびコラムアドレス(図示せ
ず)が供給される(図7(a))。図1の読み出し制御
回路RCNTは、コラムデコーダCDECを制御し、バースト読
み出し動作に必要な全てのコラム線選択信号CL1-CL4を
活性化する(図7(b))。コラム線選択信号CL1-CL4
の活性化により、4つのコラムスイッチCSWがオンし、
読み出しデータDT1-DT4がそれぞれローカルデータバス
線DB1-DB4に伝達される(図7(c))。First, the read command RD and the column address (not shown) are supplied in synchronization with the 0th clock signal CLK (FIG. 7A). The read control circuit RCNT in FIG. 1 controls the column decoder CDEC and activates all the column line selection signals CL1-CL4 necessary for the burst read operation (FIG. 7 (b)). Column line selection signals CL1-CL4
The activation of causes the four column switches CSW to turn on,
The read data DT1-DT4 are transmitted to the local data bus lines DB1-DB4, respectively (FIG. 7 (c)).
【0043】読み出し制御回路RCNTは、クロック信号CL
Kに同期して読み出し制御信号RDZを活性化する(図7
(d))。読み出し制御信号RDZの活性化により、図1
のセンスバッファSB1-SB4が同時に動作を開始する。セ
ンスバッファSB1-SB4は、ローカルデータバス線DB1-DB4
上の読み出しデータDT1-DT4をそれぞれCMOSレベルまで
増幅し、増幅したデータを共通データバス線CDB1-CDB4
に出力する。The read control circuit RCNT has a clock signal CL.
The read control signal RDZ is activated in synchronization with K (Fig. 7).
(D)). By activating the read control signal RDZ,
The sense buffers SB1 to SB4 of 3 simultaneously start operating. Sense buffers SB1-SB4 are local data bus lines DB1-DB4
The above read data DT1-DT4 are amplified to CMOS level respectively, and the amplified data are shared data bus lines CDB1-CDB4
Output to.
【0044】本実施形態では、読み出し制御信号RDZ
は、1回のバースト読み出し動作時に1回のみ活性化さ
れる。このため、バースト長を"4"としたとき、読み出
し制御信号RDZに関係する制御回路(例えば、読み出し
制御回路RCNT)の動作回数は、従来の4分の1になる。
この結果、これ等制御回路の消費電力は従来の4分の1
になる。In this embodiment, the read control signal RDZ
Is activated only once in one burst read operation. Therefore, when the burst length is "4", the number of operations of the control circuit (for example, the read control circuit RCNT) related to the read control signal RDZ is one fourth of the conventional number.
As a result, the power consumption of these control circuits is 1/4 of the conventional power consumption.
become.
【0045】図2で説明したように、共通データバス線
CDB1に接続されたセンスバッファSB1は、他のセンスバ
ッファSB2-SB4より駆動能力が大きい。このため、共通
データバス線CDB1は、他の共通データバス線CDB2-CDB4
に比べ高速に変化する(図7(e))。すなわち、読み
出しデータDT1は、データ出力回路OUTに高速で伝達され
る。共通データバス線CDB2-CDB4は、読み出しデータDT2
-DT4を低速で伝達する(図7(f))。読み出しデータ
DT2-DT4は、2番目以降のクロックサイクルで出力され
るため、伝達速度が遅くても問題はない。そして、デー
タ出力回路OUTは、共通データバス線CDB1を介して受け
た読み出しデータDT1を内部クロック信号CLKZに同期し
て外部に出力する(図7(g))。SDRAMを搭載するシ
ステムのコントローラ(図示せず)は、2番目のクロッ
ク信号の立ち上がりエッジに同期して、読み出しデータ
DT1を取り込む(読み出しレイテンシ="2")。As described with reference to FIG. 2, the common data bus line
The sense buffer SB1 connected to CDB1 has a larger driving capability than the other sense buffers SB2-SB4. Therefore, the common data bus line CDB1 is connected to the other common data bus lines CDB2-CDB4.
It changes faster than that of Fig. 7 (e). That is, the read data DT1 is transmitted to the data output circuit OUT at high speed. The common data bus lines CDB2-CDB4 are read data DT2
-Transmit DT4 at low speed (Fig. 7 (f)). Read data
Since DT2-DT4 are output in the second and subsequent clock cycles, there is no problem even if the transmission speed is slow. Then, the data output circuit OUT outputs the read data DT1 received via the common data bus line CDB1 to the outside in synchronization with the internal clock signal CLKZ (FIG. 7 (g)). The controller (not shown) of the system in which the SDRAM is installed synchronizes the read data with the rising edge of the second clock signal.
Capture DT1 (read latency = "2").
【0046】この後、データ出力回路OUTは、1番目か
ら3番目の内部クロック信号CLKZに同期して共通データ
バス線CDB2-CDB4上の読み出しデータDT2-DT4を順次外部
に出力する(図7(h)、(i)、(j))。以上、本
実施形態では、センスバッファSB1の駆動能力を他のセ
ンスバッファSB2-SB4の駆動能力に比べて高くした。デ
ータ出力回路OUTは、センスバッファSB1で増幅された読
み出しデータDT1から先に出力した。したがって、バー
スト読み出し動作において、最初の読み出しデータが出
力されるまでの時間を短縮できる。After this, the data output circuit OUT sequentially outputs the read data DT2-DT4 on the common data bus lines CDB2-CDB4 to the outside in synchronization with the first to third internal clock signals CLKZ (FIG. 7 ( h), (i), (j)). As described above, in the present embodiment, the drive capability of the sense buffer SB1 is set higher than the drive capabilities of the other sense buffers SB2-SB4. The data output circuit OUT first outputs the read data DT1 amplified by the sense buffer SB1. Therefore, in the burst read operation, the time until the first read data is output can be shortened.
【0047】センスバッファSB2-SB4の駆動能力を低く
したので、バースト読み出し動作時の消費電力を削減で
きる。データ出力回路が、2番目以降の読み出しデータ
を出力するまでには、1クロックサイクルの余裕があ
る。このため、センスバッファSB2-SB4の駆動能力が低
くても、読み出しデータDT2-DT4を2番目以降のクロッ
クサイクルに同期して正しく出力できる。Since the drive capability of the sense buffers SB2-SB4 is lowered, the power consumption during the burst read operation can be reduced. There is a margin of one clock cycle before the data output circuit outputs the second and subsequent read data. Therefore, even if the driving capability of the sense buffers SB2-SB4 is low, the read data DT2-DT4 can be correctly output in synchronization with the second and subsequent clock cycles.
【0048】バースト読み出し動作時に、コラムスイッ
チCSWを、最初のクロックサイクルに同期してオンし
た。複数のコラムスイッチCSWを同時にオンできるた
め、コラムスイッチCSWを制御する回路を簡易に構成で
きる。駆動能力が大きいセンスバッファSB1に接続され
る共通データバス線CDB1のインピーダンスを、他の共通
データバス線CDB2-CDB4より低くした。このため、最初
に出力する読み出しデータDT1をさらに早くデータ出力
回路OUTに伝達できる。During the burst read operation, the column switch CSW was turned on in synchronization with the first clock cycle. Since a plurality of column switches CSW can be turned on at the same time, a circuit that controls the column switches CSW can be simply configured. The impedance of the common data bus line CDB1 connected to the sense buffer SB1 having a large driving capability is set lower than that of the other common data bus lines CDB2-CDB4. Therefore, the read data DT1 to be output first can be transmitted to the data output circuit OUT earlier.
【0049】図8は、本発明の半導体メモリの第2の実
施形態を示している。この実施形態は、請求項1ないし
請求項4に対応している。第1の実施形態で説明した回
路・信号と同一の回路・信号については、同一の符号を
付し、これ等については、詳細な説明を省略する。この
実施形態では、読み出し制御回路RCNTは、センスバッフ
ァSB1-SB4に対応して、それぞれ読み出し制御信号RDZ1-
RDZ4を出力する。読み出し制御信号RDZ1-RDZ4の活性化
タイミングは、順次ずれている。その他の構成は、第1
の実施形態と同じである。FIG. 8 shows a second embodiment of semiconductor memory according to the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 to 4. The same circuits and signals as the circuits and signals described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the read control circuit RCNT corresponds to the sense buffers SB1 to SB4, and the read control signals RDZ1 to
Output RDZ4. The activation timings of the read control signals RDZ1-RDZ4 are sequentially shifted. Other configurations are the first
Is the same as the embodiment of.
【0050】図9は、第2の実施形態におけるSDRAMの
バースト読み出し動作を示している。この例では、読み
出し制御信号RDZ1-RDZ4が順次活性化されるため(図9
(a))、センスバッファSB1-SB4の動作の開始が少し
ずつ遅れる。このため、センスバッファSB1-SB4の消費
電流を分散することができる。すなわち、読み出し動作
時のピーク電流を削減できる。FIG. 9 shows the burst read operation of the SDRAM in the second embodiment. In this example, the read control signals RDZ1-RDZ4 are sequentially activated (see FIG. 9).
(A)), the start of the operation of the sense buffers SB1 to SB4 is gradually delayed. Therefore, the current consumption of the sense buffers SB1 to SB4 can be dispersed. That is, the peak current during the read operation can be reduced.
【0051】共通データバス線CDB2-CDB4への読み出し
データDT2-DT4の伝達は、第1の実施形態に比べ遅くな
る(図9(b))。しかし、読み出しデータDT2-DT4
は、2番目以降のクロックサイクルで出力されるため、
伝達速度が遅くても問題はない。この実施形態において
も、上述した第1の実施形態と同様の効果を得ることが
できる。さらに、この実施形態では、バースト読み出し
動作時のピーク電流を削減できる。この際、最初に出力
する読み出しデータを増幅するための読み出し制御信号
の活性化タイミングを変更しなければ、読み出しデータ
の出力時間が遅くなることはない。The transmission of the read data DT2-DT4 to the common data bus lines CDB2-CDB4 becomes slower than that of the first embodiment (FIG. 9B). However, read data DT2-DT4
Is output in the second and subsequent clock cycles,
There is no problem if the transmission speed is slow. Also in this embodiment, the same effect as that of the above-described first embodiment can be obtained. Furthermore, in this embodiment, the peak current during the burst read operation can be reduced. At this time, the output time of the read data is not delayed unless the activation timing of the read control signal for amplifying the read data output first is changed.
【0052】図10は、本発明の半導体メモリの第3の
実施形態を示している。この実施形態は、請求項1ない
し請求項3、請求項5に対応している。第1の実施形態
で説明した回路・信号と同一の回路・信号については、
同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省
略する。この実施形態では、コラムスイッチCSWとセン
スバッファSB1-SB4との間に、切換回路22が配置され
ている。切換回路22は、アドレスおよびデータ出力モ
ードに応じて動作し、バースト読み出し動作時に連続し
て出力される読み出しデータの出力順序を変更する回路
である。切換回路22は、モード信号SEQZ、INTZおよび
アドレス信号A0Z、A0X、A1Z、A1Xに応じて、ローカルデ
ータバス線DB1-DB4をデータバス線DBO1-DBO4のいずれか
にそれぞれ接続する。ここで、モード信号SEQZ、INTZ
は、後述するシーケンシャルモードおよびインターリー
ブモード時にそれぞれ活性化される信号である。アドレ
ス信号A0Z、A0X、A1Z、A1Xは、読み出しコマンドととも
に供給される下位アドレスから生成される相補の信号で
ある。FIG. 10 shows a third embodiment of semiconductor memory according to the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 to 3 and claim 5. Regarding the circuits and signals that are the same as the circuits and signals described in the first embodiment,
The same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted. In this embodiment, the switching circuit 22 is arranged between the column switch CSW and the sense buffers SB1 to SB4. The switching circuit 22 is a circuit that operates according to the address and data output modes and changes the output order of read data that is continuously output during the burst read operation. The switching circuit 22 connects the local data bus lines DB1-DB4 to any of the data bus lines DBO1-DBO4 in accordance with the mode signals SEQZ, INTZ and the address signals A0Z, A0X, A1Z, A1X. Where the mode signals SEQZ, INTZ
Are signals that are respectively activated in the sequential mode and interleave mode described later. The address signals A0Z, A0X, A1Z and A1X are complementary signals generated from the lower address supplied together with the read command.
【0053】データバス線DBO1-DBO4は、センスバッフ
ァSB1-SB4を介してそれぞれ共通データバス線CDB1-CDB4
に接続されている。その他の構成は、第1の実施形態と
同じである。図11は、外部から供給されたアドレスと
読み出しデータの出力順との対応を示している。この図
は、1回の読み出し動作において、読み出しデータが4
回連続して出力される場合、すなわちバースト長が"4"
の場合について示している。本実施形態のSDRAMは、読
み出しデータを出力する順番に関して、シーケンシャル
モードおよびインターリーブモードを有している。The data bus lines DBO1-DBO4 are connected to the common data bus lines CDB1-CDB4 via the sense buffers SB1-SB4, respectively.
It is connected to the. Other configurations are the same as those in the first embodiment. FIG. 11 shows the correspondence between the addresses supplied from the outside and the output order of read data. In this figure, the read data is 4 in one read operation.
In case of continuous output, that is, burst length is "4"
The case is shown. The SDRAM of this embodiment has a sequential mode and an interleave mode in the order of outputting read data.
【0054】シーケンシャルモードでは、アドレス信号
A0、A1が、"00"、"01"、"10"、"11"のとき、それぞれロ
ーカルデータバス線DB1、DB2、DB3、DB4に読み出された
読み出しデータが最初に出力される。以降のクロックサ
イクルでは、2ビットの2進カウンタがカウントアップ
するように、読み出されるローカルデータバス線DBの末
尾の数字がインクリメントされる。In the sequential mode, the address signal
When A0 and A1 are "00", "01", "10", and "11", the read data read to the local data bus lines DB1, DB2, DB3, and DB4 are first output. In the subsequent clock cycles, the number at the end of the read local data bus line DB is incremented so that the 2-bit binary counter counts up.
【0055】インターリーブモードでは、アドレス信号
A0、A1が、"00"、"10"のとき、最初に出力される読み出
しデータは、シーケンシャルモードと同じである。一
方、下位アドレスA0、A1が、"01"、"11"のとき、ローカ
ルデータバス線DB1、DB3の読み出しデータは、入れ替わ
って出力される。このように、ローカルデータバス線DB
1-DB4と共通データバス線CDB1-CDB4の接続関係を切り換
えることで、読み出しデータが所定の順序で出力され
る。In the interleave mode, the address signal
When A0 and A1 are "00" and "10", the read data output first is the same as in the sequential mode. On the other hand, when the lower addresses A0 and A1 are "01" and "11", the read data of the local data bus lines DB1 and DB3 are output interchangeably. Thus, the local data bus line DB
By switching the connection relationship between 1-DB4 and the common data bus lines CDB1-CDB4, read data is output in a predetermined order.
【0056】なお、読み出しデータを連続して出力する
回数であるバースト長が"1"に設定されているとき、す
なわち、バースト読み出し動作ではなく通常の読み出し
動作を実行するとき、駆動能力が高いセンスバッファSB
1および抵抗の低い共通データバス線CDB1のみを使用し
て、読み出しデータが出力される(図中の一番左の欄"C
DB1"に対応)。このため、通常の読み出し動作も、高速
に実行できる。When the burst length, which is the number of times the read data is continuously output, is set to "1", that is, when the normal read operation is executed instead of the burst read operation, the sense with high driving capability is detected. Buffer SB
Read data is output using only 1 and the common data bus line CDB1 with low resistance (the leftmost column "C" in the figure).
Supports DB1 "). Therefore, normal read operation can be executed at high speed.
【0057】図12および図13は、図11に示した対
応関係を実現するための切換回路22の詳細を示してい
る。図12は、シーケンシャルモードに対応する切換回
路22aを示し、図13は、インターリーブモード対応
する切換回路22bを示している。図12の切換回路2
2aは、ローカルデータバス線DB1-DB4のいずれかをデ
ータバス線DBO1(またはDBO2-DBO4)に接続する4つの
スイッチ回路22cと、これ等スイッチ回路22cを制
御する論理回路22dとを有している。論理回路22d
は、モード信号SEQZにより活性化される4つのNANDゲー
トを有している。NANDゲートは、アドレス信号A0Z、A0
X、A1Z、A1Xをデコードする。NANDゲートに記入した数
字は、アドレスを示している。そのアドレスが供給され
たとき、NANDゲートは、活性化され低レベルを出力す
る。NANDゲートの活性化により、各スイッチ回路22c
内のCMOS伝達ゲートのいずれかがオンし、ローカルデー
タバス線DBとデータバス線DBOとを接続する。例えば、
アドレス"00"が供給されたとき、図の一番上のNANDゲー
トが活性化され、ローカルデータバス線DB1-DB4がデー
タバス線DBO1-DBO4にそれぞれ接続される。そして、図
10に示したように、データバス線DBO1-DBO4は、セン
スバッファSB1-SB4を介して共通データバス線CDB1-CDB4
に接続される。12 and 13 show details of the switching circuit 22 for realizing the correspondence shown in FIG. FIG. 12 shows a switching circuit 22a corresponding to the sequential mode, and FIG. 13 shows a switching circuit 22b corresponding to the interleave mode. Switching circuit 2 of FIG.
2a has four switch circuits 22c for connecting one of the local data bus lines DB1-DB4 to the data bus line DBO1 (or DBO2-DBO4) and a logic circuit 22d for controlling these switch circuits 22c. There is. Logic circuit 22d
Has four NAND gates activated by the mode signal SEQZ. NAND gate has address signals A0Z and A0
Decode X, A1Z, A1X. The number entered in the NAND gate indicates the address. When that address is supplied, the NAND gate is activated and outputs a low level. Each switch circuit 22c is activated by activation of the NAND gate.
One of the CMOS transmission gates inside turns on to connect the local data bus line DB and the data bus line DBO. For example,
When the address "00" is supplied, the NAND gate at the top of the figure is activated, and the local data bus lines DB1-DB4 are connected to the data bus lines DBO1-DBO4, respectively. Then, as shown in FIG. 10, the data bus lines DBO1-DBO4 are connected to the common data bus lines CDB1-CDB4 via the sense buffers SB1-SB4.
Connected to.
【0058】図13の切換回路22bは、インターリー
ブモードを示すモード信号INTZにより論理回路が活性化
される。また、各スイッチ回路22cに接続されるロー
カルデータバス線DB1-DB4の並び方が、上述した切換回
路22aと相違している。その他の構成は切換回路22
aと同じである。切換回路22bにおいて、例えば、ア
ドレス"10"が供給されたとき、図の上から3番目のNAND
ゲートが活性化され、ローカルデータバス線DB2、DB1、
DB4、DB3がデータバス線DBO1-DBO4にそれぞれ接続され
る。In the switching circuit 22b of FIG. 13, the logic circuit is activated by the mode signal INTZ indicating the interleave mode. Further, the arrangement of the local data bus lines DB1-DB4 connected to each switch circuit 22c is different from that of the switching circuit 22a described above. The other configuration is the switching circuit 22.
same as a. In the switching circuit 22b, for example, when the address "10" is supplied, the third NAND from the top of the figure
The gate is activated and the local data bus lines DB2, DB1,
DB4 and DB3 are connected to the data bus lines DBO1-DBO4, respectively.
【0059】図14は、アドレス信号A0Z、A0Xおよびア
ドレス信号A1Z、A1Xをそれぞれ生成する2つのアドレス
生成回路24およびコラム線選択信号CL1-CL4を生成す
るコラム生成回路26を示している。コラム生成回路2
6は、図10のコラムデコーダCDEC内に形成されてい
る。アドレス生成回路24は、CMOS伝達ゲート24a、
ラッチ24b、インバータ24c、24d、およびNAND
ゲート24e、24fを有している。CMOS伝達ゲート2
4aは、読み出し制御信号READZの高レベル時に受けた
アドレス信号を内部に伝達する。ラッチ24bは、CMOS
伝達ゲート24aから供給されるアドレス信号A0(また
はA1)をラッチする。インバータ24c、24dは、ラ
ッチされたアドレス信号およびアドレス信号の反転信号
を出力する。NANDゲート24e、24fは、バースト読
み出しモード時以外に活性化され、ラッチされたアドレ
ス信号およびアドレス信号の反転信号を出力する。FIG. 14 shows two address generation circuits 24 for generating address signals A0Z, A0X and address signals A1Z, A1X, and a column generation circuit 26 for generating column line selection signals CL1-CL4. Column generation circuit 2
6 is formed in the column decoder CDEC of FIG. The address generation circuit 24 includes a CMOS transmission gate 24a,
Latch 24b, inverters 24c, 24d, and NAND
It has gates 24e and 24f. CMOS transmission gate 2
4a internally transmits the address signal received when the read control signal READZ is at a high level. Latch 24b is CMOS
The address signal A0 (or A1) supplied from the transmission gate 24a is latched. The inverters 24c and 24d output the latched address signal and an inverted signal of the address signal. The NAND gates 24e and 24f are activated except during the burst read mode and output the latched address signal and the inverted signal of the address signal.
【0060】ここで、読み出し制御信号READZは、図1
0の読み出し制御信号RDZに同期した信号である。アド
レス信号A0を受けるアドレス生成回路24は、読み出し
制御信号READZに同期して常にアドレス信号A0Z、A0Xを
出力し、バースト読み出し動作時以外に読み出し制御信
号READZに同期してアドレス信号A0PZ、A0PXを出力す
る。換言すれば、バースト読み出し動作時には、アドレ
ス信号A0PZ、A0PXは、全て高レベルに変化し、アドレス
に応じて読み出しデータを出力する通常の読み出し動作
時には、アドレス信号A0PZ、A0PXは、外部から供給され
たアドレスに応じて変化する。Here, the read control signal READZ is as shown in FIG.
This signal is synchronized with the 0 read control signal RDZ. The address generation circuit 24 receiving the address signal A0 always outputs the address signals A0Z and A0X in synchronization with the read control signal READZ, and outputs the address signals A0PZ and A0PX in synchronization with the read control signal READZ except during the burst read operation. To do. In other words, during the burst read operation, the address signals A0PZ and A0PX all change to high level, and during normal read operation that outputs read data according to the address, the address signals A0PZ and A0PX are supplied from the outside. It changes according to the address.
【0061】コラム生成回路26は、読み出し制御信号
READZを遅延させる遅延回路26aと、読み出し制御信
号READZの活性化時にアドレス信号A0PZ、A0PXをデコー
ドし、コラム線選択信号CL1-CL4として出力する4つのA
ND回路を有している。バースト読み出しモード時には、
アドレス信号A0PZ、A0PXが全て高レベルに変化するた
め、コラム線選択信号CL1-CL4は、読み出し制御信号REA
DZに同期して同時に活性化される。コラム線選択信号CL
1-CL4は、遅延回路26aにより、ローカルデータバス
線DB1-DB4とデータバス線DBO1-DBO4とが接続された後に
活性化される。すなわち、データバス線DB、DBOを予め
接続しておくことで、読み出しデータを高速にセンスバ
ッファSB1-SB4に伝達できる。The column generation circuit 26 outputs a read control signal.
A delay circuit 26a for delaying READZ and four A's for decoding the address signals A0PZ and A0PX when the read control signal READZ is activated and outputting them as column line selection signals CL1-CL4
Has an ND circuit. In burst read mode,
Since the address signals A0PZ and A0PX all change to the high level, the column line selection signals CL1-CL4 are read control signals REA.
It is activated simultaneously in synchronization with DZ. Column line selection signal CL
1-CL4 is activated after the delay circuit 26a connects the local data bus lines DB1-DB4 and the data bus lines DBO1-DBO4. That is, by connecting the data bus lines DB and DBO in advance, read data can be transmitted to the sense buffers SB1 to SB4 at high speed.
【0062】この実施形態においても、上述した第1の
実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、こ
の実施形態では、切換回路22により、バースト読み出
し動作時に最初に出力される読み出しデータを常に駆動
能力の高いセンスバッファSB1で増幅できる。したがっ
て、アドレスあるいは動作モード(シーケンシャルモー
ドまたはインターリーブモード)に応じて読み出しデー
タの出力順を切り換え可能なSDRAMにおいても、読み出
し動作時間を短縮でき、かつ消費電力を削減できる。Also in this embodiment, the same effect as that of the above-mentioned first embodiment can be obtained. Further, in this embodiment, the switching circuit 22 can always amplify the read data first output during the burst read operation by the sense buffer SB1 having a high driving capability. Therefore, even in the SDRAM in which the output order of the read data can be switched according to the address or the operation mode (sequential mode or interleave mode), the read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced.
【0063】バースト長が"1"に設定されているとき、
駆動能力が高いセンスバッファSB1を動作させて、読み
出しデータを出力した。このため、通常の読み出し動作
も、高速に実行できる。図15は、本発明の半導体メモ
リの第4の実施形態を示している。この実施形態は、請
求項1ないし請求項3、請求項6ないし請求項9に対応
している。第1の実施形態で説明した回路・信号と同一
の回路・信号については、同一の符号を付し、これ等に
ついては、詳細な説明を省略する。When the burst length is set to "1",
The read data was output by operating the sense buffer SB1 with high driving ability. Therefore, a normal read operation can be executed at high speed. FIG. 15 shows a fourth embodiment of semiconductor memory according to the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 to 3 and claims 6 to 9. The same circuits and signals as the circuits and signals described in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0064】この実施形態では、メモリセルアレイALY
は、データ端子DQにそれぞれ対応して区分されている。
また、読み出しデータを外部に出力するために、第1の
実施形態と同じ回路および信号線が、各区分毎に形成さ
れている。これ等回路、信号線、および区分されたメモ
リセルアレイALYにより、複数のブロックが構成されて
いる。ブロックは、データ端子DQの配列方向(第1の方
向)に沿って配置されている。In this embodiment, the memory cell array ALY
Are divided corresponding to the data terminals DQ.
Further, in order to output the read data to the outside, the same circuits and signal lines as in the first embodiment are formed for each section. These circuits, the signal lines, and the divided memory cell array ALY form a plurality of blocks. The blocks are arranged along the arrangement direction (first direction) of the data terminals DQ.
【0065】例えば、データ端子DQ0に対応するブロッ
クには、4つのセンスバッファSB1-SB4、4本のローカ
ルデータバス線DB01-DB04、4本の共通データバス線CDB
01-CDB04、およびデータ出力回路OUTが形成され、コラ
ム線選択信号CL01-CL04が、メモリ領域に供給されてい
る。信号線および信号の末尾から2番目の数字は、デー
タ端子DQの番号を示している。太枠で示したセンスバッ
ファSB1は第1の実施形態と同様に、他のセンスバッフ
ァSB2-SB4よりも駆動能力が高く設計されている。For example, in the block corresponding to the data terminal DQ0, there are four sense buffers SB1-SB4, four local data bus lines DB01-DB04, and four common data bus lines CDB.
01-CDB04 and the data output circuit OUT are formed, and the column line selection signals CL01-CL04 are supplied to the memory area. The second number from the end of the signal line and the signal indicates the number of the data terminal DQ. Like the first embodiment, the sense buffer SB1 indicated by a thick frame is designed to have a higher driving capability than the other sense buffers SB2-SB4.
【0066】共通データバス線CDB01-CDB04は、第1の
方向に直交する第2の方向に沿って配線されている。読
み出しデータの伝達経路の方向と共通データバス線CDB0
1-CDB04の配線方向が同じであるため、共通データバス
線CDB01-CDB04を効率よく配線でき、その配線長を短く
できる。また、ブロックが、データ端子DQの配列方向に
沿って配置されているため、各データ端子DQに対応する
ブロックを、それぞれデータ端子DQの近くに配置するこ
とが可能になり、共通データバス線の配線長をさらに短
くできる。Common data bus lines CDB01-CDB04 are arranged along a second direction orthogonal to the first direction. Direction of read data transmission path and common data bus line CDB0
Since the wiring directions of 1-CDB04 are the same, the common data bus lines CDB01-CDB04 can be efficiently wired and the wiring length can be shortened. Further, since the blocks are arranged along the arrangement direction of the data terminals DQ, it is possible to arrange the blocks corresponding to the respective data terminals DQ near the respective data terminals DQ, and the common data bus line The wiring length can be further shortened.
【0067】メモリセルアレイALYは、各区分毎に、図
の上下方向に2つのメモリ領域に分割されている。そし
て、図の横方向に並ぶメモリ領域によりバンクBK0、BK1
が形成されている。バンクBK0、BK1は、それぞれ独立に
動作可能である。各DQに対応するメモリセルを1つの領
域にまとめてメモリ領域を形成し、さらに図の上下にバ
ンクBK0、BK1を構成することで、両方のバンクBK0、BK1
から読み出される読み出しデータを、図の上下方向に配
線された共通データバス線CDBに容易に伝達できる。こ
の結果、共通データバス線CDBの配線長を最小限にで
き、配線抵抗、配線容量を減らすことができる。したが
って、共通データバス線CDBを駆動するセンスバッファS
B1-SB4の駆動能力を小さくでき、読み出し動作時の消費
電力を削減できる。センスバッファSB1-SB4の駆動能力
を第1の実施形態と同じにした場合には、読み出し動作
時間を短縮できる。The memory cell array ALY is divided into two memory areas in the vertical direction of the drawing for each section. Then, the banks BK0 and BK1 are formed by the memory regions arranged in the horizontal direction in the figure.
Are formed. The banks BK0 and BK1 can operate independently. By combining the memory cells corresponding to each DQ into one area to form a memory area and further configuring banks BK0 and BK1 at the top and bottom of the figure, both banks BK0 and BK1
The read data read from can be easily transmitted to the common data bus line CDB wired in the vertical direction in the figure. As a result, the wiring length of the common data bus line CDB can be minimized, and the wiring resistance and wiring capacitance can be reduced. Therefore, the sense buffer S that drives the common data bus line CDB
The drive capacity of B1-SB4 can be reduced and the power consumption during read operation can be reduced. When the driving capabilities of the sense buffers SB1 to SB4 are the same as those in the first embodiment, the read operation time can be shortened.
【0068】この実施形態においても、上述した第1の
実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、こ
の実施形態では、データ端子DQにそれぞれ対応してブロ
ックを形成した。したがって、複数のデータ端子を有す
る、いわゆる多ビットのSDRAMにおいても、読み出し動
作時間を短縮でき、かつ消費電力を削減できる。データ
端子DQにそれぞれ対応するブロックを、データ端子DQの
配列方向(第1の方向)に沿って配置し、共通データバ
ス線CDBを第1の方向に直交する第2の方向に沿って配
線した。このため、データバス線の配線長を最短にで
き、データバス線の配線抵抗、配線容量を最小限にでき
る。この結果、さらに読み出し動作時間を短縮でき、か
つ消費電力を削減できる。Also in this embodiment, the same effect as that of the above-mentioned first embodiment can be obtained. Further, in this embodiment, blocks are formed corresponding to the data terminals DQ, respectively. Therefore, even in a so-called multi-bit SDRAM having a plurality of data terminals, the read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced. The blocks respectively corresponding to the data terminals DQ are arranged along the arrangement direction (first direction) of the data terminals DQ, and the common data bus line CDB is arranged along the second direction orthogonal to the first direction. . Therefore, the wiring length of the data bus line can be minimized, and the wiring resistance and wiring capacitance of the data bus line can be minimized. As a result, the read operation time can be further shortened and the power consumption can be reduced.
【0069】各ブロック内のメモリセルアレイALYを、
第2の方向に沿う複数のメモリ領域に分割し、第1の方
向に並ぶメモリ領域によって独立に動作可能な複数のバ
ンクBK0、BK1を形成した。このため、メモリセルから読
み出された読み出しデータを第2の方向に沿う配線のみ
で伝達することが可能になる。この結果、読み出しデー
タを伝達するデータバス線等の信号線を最短にでき、さ
らなる読み出し動作時間の短縮ができる。The memory cell array ALY in each block is
Divided into a plurality of memory areas along the second direction, a plurality of banks BK0 and BK1 that can operate independently are formed by the memory areas arranged in the first direction. Therefore, read data read from the memory cell can be transmitted only by the wiring along the second direction. As a result, the signal line such as a data bus line for transmitting read data can be minimized, and the read operation time can be further shortened.
【0070】図16は、本発明の半導体メモリの第5の
実施形態を示している。この実施形態は、請求項1ない
し請求項6に対応している。上述した実施形態で説明し
た回路・信号と同一の回路・信号については、同一の符
号を付し、これ等については、詳細な説明を省略する。
この実施形態では、読み出し制御回路RCNTは、センスバ
ッファSB1-SB4に対応して、それぞれ読み出し制御信号R
DZ1-RDZ4を出力する。読み出し制御信号RDZ1-RDZ4の活
性化タイミングは、上述した第2の実施形態(図9)と
同様に順次ずれている。その他の構成は、第3の実施形
態と同じである。FIG. 16 shows a fifth embodiment of semiconductor memory according to the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 to 6. The same circuits and signals as the circuits and signals described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
In this embodiment, the read control circuit RCNT corresponds to the sense buffers SB1 to SB4, and the read control signals RCNT are respectively provided.
Output DZ1-RDZ4. The activation timings of the read control signals RDZ1 to RDZ4 are sequentially shifted as in the second embodiment (FIG. 9) described above. Other configurations are the same as those in the third embodiment.
【0071】この実施形態においても、上述した第1〜
第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。図1
7は、本発明の半導体メモリの第6の実施形態を示して
いる。この実施形態は、請求項1ないし請求項3、請求
項6ないし請求項9に対応している。上述した実施形態
で説明した回路・信号と同一の回路・信号については、
同一の符号を付し、これ等については、詳細な説明を省
略する。Also in this embodiment, the above first to first
The same effect as that of the third embodiment can be obtained. Figure 1
7 shows a sixth embodiment of the semiconductor memory of the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 to 3 and claims 6 to 9. Regarding the same circuit / signal as the circuit / signal described in the above embodiment,
The same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
【0072】この実施形態では、第4の実施形態(図1
5)のデータ端子DQに対応して区画されたメモリセルア
レイALYとセンスバッファSB1-SB4との間に、第3の実施
形態(図10)の切換回路22が配置されている。その
他の構成は、第4の実施形態と同じである。この実施形
態においても、上述した第1、第3、第4の実施形態と
同様の効果を得ることができる。In this embodiment, the fourth embodiment (FIG. 1) is used.
The switching circuit 22 of the third embodiment (FIG. 10) is arranged between the memory cell array ALY partitioned corresponding to the data terminal DQ of 5) and the sense buffers SB1 to SB4. Other configurations are the same as those in the fourth embodiment. Also in this embodiment, the same effects as those of the above-described first, third, and fourth embodiments can be obtained.
【0073】図18は、本発明の半導体メモリの第7の
実施形態を示している。この実施形態は、請求項1ない
し請求項3、請求項6ないし請求項10に対応してい
る。上述した実施形態で説明した回路・信号と同一の回
路・信号については、同一の符号を付し、これ等につい
ては、詳細な説明を省略する。この実施形態では、第1
の実施形態のデータ出力回路OUT(図6)の一部をセン
スバッファSB1-SB4に近接した位置に配置している。す
なわち、センスバッファSB1-SB4の近くに、図6のスイ
ッチ回路12a、12b、12c、12d(第2スイッ
チ回路)およびNANDゲート14が配置されている。デー
タ出力回路OUT1は、出力ラッチ回路16、18およびト
ライステート出力バッファ20で構成されている。その
他の構成は、第4の実施形態と同じである。FIG. 18 shows a semiconductor memory according to a seventh embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to claims 1 to 3 and claims 6 to 10. The same circuits and signals as the circuits and signals described in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this embodiment, the first
A part of the data output circuit OUT (FIG. 6) of the above embodiment is arranged at a position close to the sense buffers SB1 to SB4. That is, the switch circuits 12a, 12b, 12c, 12d (second switch circuit) and the NAND gate 14 of FIG. 6 are arranged near the sense buffers SB1-SB4. The data output circuit OUT1 is composed of output latch circuits 16 and 18 and a tri-state output buffer 20. Other configurations are the same as those in the fourth embodiment.
【0074】この実施形態では、センスバッファSB1-SB
4(正確にはNANDゲート14)からデータ出力回路OUT1
に1本の共通データバス線CDBを配線することで、セン
スバッファSB1-SB4で増幅される読み出しデータを、デ
ータ出力回路OUT1に伝達できる。この実施形態において
も、上述した第3の実施形態と同様の効果を得ることが
できる。さらに、共通データバス線CDBの本数を削減で
きるため、チップサイズを小さくできる。また、センス
バッファSB1-SB4がドライブする共通データバス線CDB1-
CDB4の長さを短くできるため、センスバッファSB1-SB4
のドライバビリティを小さくできる。この結果、消費電
力を削減できる。In this embodiment, the sense buffers SB1-SB
Data output circuit OUT1 from 4 (to be exact, NAND gate 14)
By connecting one common data bus line CDB to the read data, the read data amplified by the sense buffers SB1 to SB4 can be transmitted to the data output circuit OUT1. Also in this embodiment, the same effects as those of the above-described third embodiment can be obtained. Furthermore, since the number of common data bus lines CDB can be reduced, the chip size can be reduced. In addition, the common data bus lines CDB1- driven by the sense buffers SB1-SB4
Since the length of CDB4 can be shortened, the sense buffer SB1-SB4
Drivability can be reduced. As a result, power consumption can be reduced.
【0075】なお、上述した第1の実施形態(図1)で
は、センスバッファSB1-SB4から出力される読み出しデ
ータを、それぞれ共通データバス線CDB1-CDB4を介して
データ出力回路OUTに伝達し、データ出力回路OUT内のス
イッチ回路12a〜12dで並列直列変換した例につい
て述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はない。例えば、図6に示したスイッチ回路12a〜1
2dおよびNANDゲート14を、センスバッファSB1-SB4
に近接して配置し、並列直列変換した読み出しデータを
1本の共通データバス線を介してデータ出力回路OUTに
出力してもよい。この場合、第1の実施形態と同様に、
バースト読み出し動作時の消費電力を削減できる。さら
に、共通データバス線の本数を減らせるため、チップサ
イズを低減することができる。In the above-described first embodiment (FIG. 1), the read data output from the sense buffers SB1-SB4 are transmitted to the data output circuit OUT via the common data bus lines CDB1-CDB4, respectively. The example in which the switch circuits 12a to 12d in the data output circuit OUT perform parallel / serial conversion has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, the switch circuits 12a to 1 shown in FIG.
2d and NAND gate 14 are connected to sense buffers SB1-SB4
It is also possible to arrange read data which is arranged in close proximity to and which has undergone parallel / serial conversion to output to the data output circuit OUT via one common data bus line. In this case, as in the first embodiment,
The power consumption during burst read operation can be reduced. Furthermore, since the number of common data bus lines can be reduced, the chip size can be reduced.
【0076】上述した実施形態では、共通データバス線
CDB1の配線幅を他の共通データバス線CDB2-CDB4の配線
幅に比べ大きくすることで、配線抵抗を下げた例につい
て述べた。本発明はかかる実施形態に限定されるもので
はない。例えば、共通データバス線CDB1と他の共通デー
タバス線CDB2-CDB4との配線の材質を変えることで、配
線抵抗および配線容量を下げてもよい。あるいは、共通
データバス線CDB1と他の共通データバス線CDB2-CDB4と
の配線層を変えることで、配線抵抗および配線容量を下
げてもよい。この場合、共通データバス線CDB1を金属配
線で形成し、共通データバス線CDB2-CDB4をポリシリコ
ン配線で形成すればよい。In the above embodiment, the common data bus line is used.
The example in which the wiring resistance is lowered by making the wiring width of CDB1 larger than the wiring widths of the other common data bus lines CDB2-CDB4 has been described. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, the wiring resistance and the wiring capacitance may be lowered by changing the material of the wiring between the common data bus line CDB1 and the other common data bus lines CDB2-CDB4. Alternatively, the wiring resistance and the wiring capacitance may be lowered by changing the wiring layer of the common data bus line CDB1 and the other common data bus lines CDB2-CDB4. In this case, the common data bus line CDB1 may be formed of metal wiring, and the common data bus lines CDB2-CDB4 may be formed of polysilicon wiring.
【0077】以上の実施形態において説明した発明を整
理して、付記として開示する。
(付記1) 複数のメモリセルと、前記メモリセルから
読み出される並列の読み出しデータをそれぞれ増幅する
複数のセンスアンプと、前記センスアンプで増幅された
前記読み出しデータをそれぞれ所定の論理レベルに増幅
し、少なくとも1つの駆動能力が他の駆動能力より高い
複数のリードアンプと、外部から供給されるアドレスに
応じて前記センスアンプを所定の前記リードアンプに接
続する切換回路と、読み出しデータを連続して外部に出
力するバースト読み出し動作時に、前記リードアンプで
増幅された前記読み出しデータを、駆動能力の高い前記
リードアンプに対応する前記読み出しデータから順に出
力するデータ出力回路と、前記リードアンプと前記デー
タ出力回路とをそれぞれ接続する複数のデータバス線と
を備えていることを特徴とする半導体メモリ。The invention described in the above embodiments is organized and disclosed as a supplement. (Supplementary Note 1) A plurality of memory cells, a plurality of sense amplifiers for amplifying parallel read data read from the memory cells, and the read data amplified by the sense amplifiers are respectively amplified to predetermined logic levels, A plurality of read amplifiers having at least one driving capability higher than the other driving capability, a switching circuit for connecting the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to an address supplied from the outside, and read data continuously externally. A read data amplified by the read amplifier in the burst read operation to be output to the read amplifier, the data output circuit sequentially outputting the read data corresponding to the read amplifier having high driving capability, the read amplifier, and the data output circuit. And a plurality of data bus lines respectively connecting Characteristic semiconductor memory.
【0078】(付記2) 付記1記載の半導体メモリに
おいて、前記リードアンプの1つのみが、他の前記リー
ドアンプより駆動能力が大きいことを特徴とする半導体
メモリ。
(付記3) 付記1記載の半導体メモリにおいて、前記
リードアンプの前記駆動能力の高さは、該リードアンプ
を構成するトランジスタのサイズにより調整されている
ことを特徴とする半導体メモリ。(Supplementary Note 2) In the semiconductor memory according to Supplementary Note 1, only one of the read amplifiers has a larger driving capability than the other read amplifiers. (Supplementary Note 3) In the semiconductor memory according to Supplementary Note 1, the height of the driving capability of the read amplifier is adjusted by the size of a transistor forming the read amplifier.
【0079】(付記4) 付記1記載の半導体メモリに
おいて、前記データ出力回路は、前記リードアンプから
出力される並列の前記読み出しデータを、直列出力する
並列直列変換回路を備えていることを特徴とする半導体
メモリ。
(付記5) 付記1記載の半導体メモリにおいて、前記
センスアンプと前記リードアンプとをそれぞれ接続する
複数のコラムスイッチを有し、前記コラムスイッチは、
前記バースト読み出し動作時に、読み出し動作の最初の
クロックサイクルでオンし、前記読み出しデータを同時
に前記リードアンプに伝達することを特徴とする半導体
メモリ。(Supplementary Note 4) In the semiconductor memory according to Supplementary Note 1, the data output circuit includes a parallel-serial conversion circuit that serially outputs the parallel read data output from the read amplifier. Semiconductor memory. (Supplementary Note 5) In the semiconductor memory according to supplementary note 1, there is provided a plurality of column switches that respectively connect the sense amplifier and the read amplifier, and the column switch includes:
During the burst read operation, the semiconductor memory is turned on in the first clock cycle of the read operation and simultaneously transmits the read data to the read amplifier.
【0080】(付記6) 付記1記載の半導体メモリに
おいて、駆動能力が大きい前記リードアンプに接続され
る前記データバス線は、他のリードアンプに接続される
前記データバス線よりインピーダンスが低いことを特徴
とする半導体メモリ。
(付記7) 付記6記載の半導体メモリにおいて、前記
インピーダンスは、前記データバス線の配線幅により調
整されていることを特徴とする半導体メモリ。(Supplementary Note 6) In the semiconductor memory according to Supplementary Note 1, it is preferable that the data bus line connected to the read amplifier having a large driving capability has a lower impedance than the data bus line connected to another read amplifier. Characteristic semiconductor memory. (Supplementary Note 7) In the semiconductor memory according to Supplementary Note 6, the impedance is adjusted by a wiring width of the data bus line.
【0081】(付記8) 付記6記載の半導体メモリに
おいて、前記データバス線は、前記データバス線を形成
する配線の材質により調整されていることを特徴とする
半導体メモリ。
(付記9) 付記8記載の半導体メモリにおいて、半導
体基板上に形成された複数の配線層を備え、前記インピ
ーダンスは、前記データバス線が形成される配線層の種
類に応じて調整されていることを特徴とする半導体メモ
リ。(Supplementary Note 8) In the semiconductor memory according to Supplementary Note 6, the data bus line is adjusted by a material of a wiring forming the data bus line. (Supplementary note 9) The semiconductor memory according to supplementary note 8, comprising a plurality of wiring layers formed on a semiconductor substrate, wherein the impedance is adjusted according to a type of a wiring layer in which the data bus line is formed. A semiconductor memory characterized by.
【0082】(付記10) 付記1記載の半導体メモリ
において、前記リードアンプをそれぞれ活性化する複数
の読み出し制御信号を生成する読み出し制御回路を備
え、駆動能力の高い前記リードアンプに対応する前記読
み出し制御信号は、他の前記読み出し制御信号より先に
活性化されることを特徴とする半導体メモリ。(Supplementary Note 10) In the semiconductor memory according to supplementary note 1, a read control circuit for generating a plurality of read control signals for respectively activating the read amplifiers is provided, and the read control corresponding to the read amplifiers having high driving capability is provided. The signal is activated prior to the other read control signals.
【0083】(付記11) 付記10記載の半導体メモ
リにおいて、前記切換回路は、前記アドレスおよび前記
読み出しデータの出力順を設定する動作モードに応じて
前記センスアンプを所定の前記リードアンプに接続する
ことを特徴とする半導体メモリ。
(付記12) 付記1記載の半導体メモリにおいて、前
記読み出しデータを連続して出力する回数であるバース
ト長が単数に設定されているとき、駆動能力が高い前記
リードアンプのみを動作させて、データを出力すること
を特徴とする半導体メモリ。(Supplementary Note 11) In the semiconductor memory according to Supplementary Note 10, the switching circuit connects the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to an operation mode for setting an output order of the address and the read data. A semiconductor memory characterized by. (Supplementary Note 12) In the semiconductor memory according to supplementary note 1, when the burst length, which is the number of times the read data is continuously output, is set to a single value, only the read amplifier having high driving capability is operated to transfer data A semiconductor memory characterized by outputting.
【0084】(付記13) 付記1記載の半導体メモリ
において、前記メモリセル、前記センスアンプ、前記リ
ードアンプ、前記データ出力回路、および前記データバ
ス線を有し、データ端子にそれぞれ対応する複数のブロ
ックを備えていることを特徴とする半導体メモリ。
(付記14) 付記13記載の半導体メモリにおいて、
前記ブロックは、第1の方向に沿って配置され、前記デ
ータバス線は、前記第1の方向に直交する第2の方向に
沿って配線されていることを特徴とする半導体メモリ。(Supplementary Note 13) In the semiconductor memory according to supplementary note 1, a plurality of blocks each having the memory cell, the sense amplifier, the read amplifier, the data output circuit, and the data bus line, each block corresponding to a data terminal. A semiconductor memory comprising: (Supplementary Note 14) In the semiconductor memory according to supplementary note 13,
The semiconductor memory according to claim 1, wherein the blocks are arranged along a first direction, and the data bus lines are arranged along a second direction orthogonal to the first direction.
【0085】(付記15) 付記14記載の半導体メモ
リにおいて、前記第1の方向は、前記データ端子の配列
方向であることを特徴とする半導体メモリ。
(付記16) 付記14記載の半導体メモリにおいて、
前記各ブロックは、前記第2の方向に沿う複数のメモリ
領域に分割されており、前記第1の方向に並ぶ前記メモ
リ領域により、独立に動作可能なバンクが形成されてい
ることを特徴とする半導体メモリ。(Supplementary Note 15) The semiconductor memory according to Supplementary Note 14, wherein the first direction is an arrangement direction of the data terminals. (Additional remark 16) In the semiconductor memory according to additional remark 14,
Each of the blocks is divided into a plurality of memory areas along the second direction, and the memory areas arranged in the first direction form independently operable banks. Semiconductor memory.
【0086】(付記17) 複数のメモリセルと、前記
メモリセルから読み出される並列の読み出しデータをそ
れぞれ増幅する複数のセンスアンプと、前記センスアン
プで増幅された前記読み出しデータをそれぞれ所定の論
理レベルに増幅し、少なくとも1つの駆動能力が他の駆
動能力より高い複数のリードアンプと、外部から供給さ
れるアドレスに応じて前記センスアンプを所定の前記リ
ードアンプに接続する切換回路と、前記リードアンプに
近接して配置され、読み出しデータを連続して外部に出
力するバースト読み出し動作時に、前記リードアンプで
増幅された並列の前記読み出しデータを、駆動能力の高
い前記リードアンプに対応する読み出しデータから順に
順次に出力するスイッチ回路と、前記スイッチ回路から
出力される前記読み出しデータを出力するデータ出力回
路と、前記スイッチ回路と前記データ出力回路とを接続
するデータバス線とを備えていることを特徴とする半導
体メモリ。(Supplementary Note 17) A plurality of memory cells, a plurality of sense amplifiers for amplifying parallel read data read from the memory cells, and the read data amplified by the sense amplifiers are set to predetermined logic levels. A plurality of read amplifiers that amplify and have at least one driving capability higher than other driving capabilities, a switching circuit that connects the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to an address supplied from the outside, and the read amplifier. During a burst read operation in which adjacent read data are continuously output to the outside, the parallel read data amplified by the read amplifier are sequentially read from the read data corresponding to the read amplifier having high driving capability. Output to the switch circuit and the reading output from the switch circuit A semiconductor memory, comprising: a data output circuit for outputting output data; and a data bus line connecting the switch circuit and the data output circuit.
【0087】以上、本発明について詳細に説明してきた
が、上記の実施形態およびその変形例は発明の一例に過
ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。本発明
を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかであ
る。Although the present invention has been described in detail above, the above-described embodiments and modifications thereof are merely examples of the invention, and the invention is not limited thereto. Obviously, modifications can be made without departing from the invention.
【0088】[0088]
【発明の効果】請求項1の半導体メモリでは、バースト
読み出し動作において、最初の読み出しデータが出力さ
れるまでの時間を短縮でき、同時に消費電力を削減でき
る。アドレスあるいは動作モードに応じて読み出しデー
タの出力順を切り換え可能な半導体メモリにおいても、
読み出し動作時間を短縮でき、かつ消費電力を削減でき
る。請求項2の半導体メモリでは、コラムスイッチを制
御する回路を簡易にできる。According to the semiconductor memory of the first aspect, in the burst read operation, the time until the first read data is output can be shortened, and at the same time, the power consumption can be reduced. Even in a semiconductor memory that can switch the output order of read data according to an address or an operation mode,
The read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced. According to another aspect of the semiconductor memory of the present invention, the circuit for controlling the column switch can be simplified.
【0089】請求項3の半導体メモリでは、最初に出力
する読み出しデータをさらに早くデータ出力回路に伝達
できる。請求項4の半導体メモリでは、バースト読み出
し動作時のピーク電流を減らすことができる。この際、
最初に出力する読み出しデータを増幅するための読み出
し制御信号の活性化タイミングを変更しなければ、読み
出しデータの出力時間が遅くなることはない。In the semiconductor memory of the third aspect, the read data output first can be transmitted to the data output circuit more quickly. According to the semiconductor memory of the fourth aspect, the peak current at the burst read operation can be reduced. On this occasion,
The output time of the read data is not delayed unless the activation timing of the read control signal for amplifying the read data output first is changed.
【0090】請求項5の半導体メモリでは、バースト読
み出し動作ではなく、通常の読み出し動作も高速に実行
できる。請求項6の半導体メモリでは、複数のデータ端
子を有する半導体メモリにおいても、読み出し動作時間
を短縮でき、かつ消費電力を削減できる。請求項7およ
び請求項8の半導体メモリでは、データバス線の配線長
を最短にでき、データバス線の配線抵抗、配線容量を最
小限にできる。この結果、さらに読み出し動作時間を短
縮でき、かつ消費電力を削減できる。According to the semiconductor memory of the fifth aspect, not only the burst read operation but also the normal read operation can be executed at high speed. According to the semiconductor memory of the sixth aspect, even in the semiconductor memory having a plurality of data terminals, the read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced. According to the semiconductor memory of claims 7 and 8, the wiring length of the data bus line can be minimized, and the wiring resistance and wiring capacitance of the data bus line can be minimized. As a result, the read operation time can be further shortened and the power consumption can be reduced.
【0091】請求項9の半導体メモリでは、読み出しデ
ータを伝達するデータバス線等の信号線を最短にでき、
さらなる読み出し動作時間の短縮ができる。請求項10
の半導体メモリでは、バースト読み出し動作において、
最初の読み出しデータが出力されるまでの時間を短縮で
き、同時に消費電力を削減できる。アドレスあるいは動
作モードに応じて読み出しデータの出力順を切り換え可
能な半導体メモリにおいても、読み出し動作時間を短縮
でき、かつ消費電力を削減できる。According to the semiconductor memory of claim 9, the signal line such as the data bus line for transmitting the read data can be minimized,
The read operation time can be further shortened. Claim 10
In the semiconductor memory of, in the burst read operation,
The time until the first read data is output can be shortened, and at the same time the power consumption can be reduced. Even in a semiconductor memory in which the output order of read data can be switched according to an address or an operation mode, the read operation time can be shortened and the power consumption can be reduced.
【0092】データバス線の本数を削減できるため、チ
ップサイズを小さくできる。リードアンプの駆動能力を
小さくできるため、消費電力をさらに削減できる。Since the number of data bus lines can be reduced, the chip size can be reduced. Since the drive capability of the read amplifier can be reduced, power consumption can be further reduced.
【図1】第1の実施形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment.
【図2】図1のセンスバッファの詳細を示す回路図であ
る。2 is a circuit diagram showing details of a sense buffer of FIG. 1. FIG.
【図3】図1の出力制御回路の詳細を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing details of the output control circuit of FIG.
【図4】図1の出力制御回路の詳細を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the output control circuit of FIG.
【図5】図1の出力制御回路の動作を示すタイミング図
である。5 is a timing diagram showing an operation of the output control circuit of FIG.
【図6】図1のデータ出力回路の詳細を示す回路図であ
る。6 is a circuit diagram showing details of the data output circuit of FIG.
【図7】第1の実施形態のバースト読み出し動作を示す
タイミング図である。FIG. 7 is a timing chart showing a burst read operation according to the first embodiment.
【図8】第2の実施形態を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment.
【図9】第2の実施形態のバースト読み出し動作を示す
タイミング図である。FIG. 9 is a timing chart showing a burst read operation of the second embodiment.
【図10】第3の実施形態を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment.
【図11】アドレスと読み出しデータの出力順との対応
を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing correspondence between addresses and output order of read data.
【図12】図10の切換回路の詳細を示す回路図であ
る。12 is a circuit diagram showing details of the switching circuit of FIG.
【図13】図10の切換回路の詳細を示す回路図であ
る。13 is a circuit diagram showing details of the switching circuit of FIG.
【図14】第3の実施形態のアドレス生成回路およびコ
ラム生成回路の詳細を示す回路図である。FIG. 14 is a circuit diagram showing details of an address generation circuit and a column generation circuit according to a third embodiment.
【図15】第4の実施形態を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram showing a fourth embodiment.
【図16】第5の実施形態を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a fifth embodiment.
【図17】第6の実施形態を示すブロック図である。FIG. 17 is a block diagram showing a sixth embodiment.
【図18】第7の実施形態を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram showing a seventh embodiment.
【図19】従来のSDRAMの概要を示すブロック図であ
る。FIG. 19 is a block diagram showing an outline of a conventional SDRAM.
【図20】従来の読み出し動作を示すタイミング図であ
る。FIG. 20 is a timing diagram showing a conventional read operation.
10a 差動増幅回路 10b 出力ラッチ 12a、12b、12c、12d スイッチ回路 14 NANDゲート 16、18 出力ラッチ回路 20 出力バッファ 22 切換回路 24 アドレス生成回路 26 コラム生成回路 BUF 入力バッファ ALY メモリセルアレイ BK0、BK1 バンク CDB1-CDB4 共通データバス線 CDEC コラムデコーダ CL1-CL4 コラム線選択信号 CLK クロック信号 CMD コマンドデコーダ CSW コラムスイッチ DB1-DB4 ローカルデータバス線 DQ データ端子 DT、DT1-DT4 読み出しデータ EXTPZ タイミング信号 I1Z-I4Z 出力タイミング信号 INTPZ タイミング信号 MC メモリセル OCNT 出力制御回路 OUT データ出力回路 RCNT 読み出し制御回路 RDZ 読み出し制御信号 SA センスアンプ SB1-SB4 センスバッファ 10a differential amplifier circuit 10b output latch 12a, 12b, 12c, 12d switch circuit 14 NAND gate 16, 18 output latch circuit 20 output buffers 22 Switching circuit 24 address generation circuit 26 Column generation circuit BUF input buffer ALY memory cell array BK0, BK1 banks CDB1-CDB4 Common data bus line CDEC column decoder CL1-CL4 Column line selection signals CLK clock signal CMD command decoder CSW column switch DB1-DB4 Local data bus line DQ data terminal DT, DT1-DT4 Read data EXTPZ timing signal I1Z-I4Z output timing signal INTPZ timing signal MC memory cell OCNT output control circuit OUT data output circuit RCNT read control circuit RDZ read control signal SA sense amplifier SB1-SB4 Sense buffer
Claims (10)
をそれぞれ増幅する複数のセンスアンプと、 前記センスアンプで増幅された前記読み出しデータをそ
れぞれ所定の論理レベルに増幅し、少なくとも1つの駆
動能力が他の駆動能力より高い複数のリードアンプと、 外部から供給されるアドレスに応じて前記センスアンプ
を所定の前記リードアンプに接続する切換回路と、 読み出しデータを連続して外部に出力するバースト読み
出し動作時に、前記リードアンプで増幅された前記読み
出しデータを、駆動能力の高い前記リードアンプに対応
する前記読み出しデータから順に出力するデータ出力回
路と、 前記リードアンプと前記データ出力回路とをそれぞれ接
続する複数のデータバス線とを備えていることを特徴と
する半導体メモリ。1. A plurality of memory cells, a plurality of sense amplifiers for respectively amplifying parallel read data read from the memory cells, and each of the read data amplified by the sense amplifiers is amplified to a predetermined logic level. , A plurality of read amplifiers having at least one drive capability higher than other drive capabilities, a switching circuit connecting the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to an address supplied from the outside, and read data continuously. A data output circuit that sequentially outputs the read data amplified by the read amplifier from the read data corresponding to the read amplifier having a high driving capability during a burst read operation to be output to the outside, the read amplifier and the data output And a plurality of data bus lines respectively connecting to the circuit Semiconductor memory, wherein the door.
する複数のコラムスイッチを有し、 前記コラムスイッチは、前記バースト読み出し動作時
に、読み出し動作の最初のクロックサイクルでオンし、
前記読み出しデータを同時に前記リードアンプに伝達す
ることを特徴とする半導体メモリ。2. The semiconductor memory according to claim 1, further comprising a plurality of column switches that respectively connect the sense amplifier and the read amplifier, wherein the column switch is the first of a read operation during the burst read operation. Turns on in a clock cycle,
A semiconductor memory, wherein the read data is simultaneously transmitted to the read amplifier.
ータバス線は、他のリードアンプに接続される前記デー
タバス線よりインピーダンスが低いことを特徴とする半
導体メモリ。3. The semiconductor memory according to claim 1, wherein the data bus line connected to the read amplifier having a large driving capability has a lower impedance than the data bus line connected to another read amplifier. And semiconductor memory.
制御信号を生成する読み出し制御回路を備え、 駆動能力の高い前記リードアンプに対応する前記読み出
し制御信号は、他の前記読み出し制御信号より先に活性
化されることを特徴とする半導体メモリ。4. The semiconductor memory according to claim 1, further comprising a read control circuit that generates a plurality of read control signals that activate each of the read amplifiers, the read control signal corresponding to the read amplifier having high driving capability. Are activated prior to the other read control signals.
スト長が単数に設定されているとき、駆動能力が高い前
記リードアンプのみを動作させて、データを出力するこ
とを特徴とする半導体メモリ。5. The semiconductor memory according to claim 1, wherein when the burst length, which is the number of times the read data is continuously output, is set to a single value, only the read amplifier having high driving capability is operated, A semiconductor memory characterized by outputting data.
プ、前記データ出力回路、および前記データバス線を有
し、データ端子にそれぞれ対応する複数のブロックを備
えていることを特徴とする半導体メモリ。6. The semiconductor memory according to claim 1, further comprising a plurality of blocks each having the memory cell, the sense amplifier, the read amplifier, the data output circuit, and the data bus line, each block corresponding to a data terminal. A semiconductor memory characterized by being provided.
方向に沿って配線されていることを特徴とする半導体メ
モリ。7. The semiconductor memory according to claim 6, wherein the blocks are arranged along a first direction, and the data bus lines are arranged along a second direction orthogonal to the first direction. A semiconductor memory characterized in that
とを特徴とする半導体メモリ。8. The semiconductor memory according to claim 7, wherein the first direction is an array direction of the data terminals.
領域に分割されており、前記第1の方向に並ぶ前記メモ
リ領域により、独立に動作可能な複数のバンクが形成さ
れていることを特徴とする半導体メモリ。9. The semiconductor memory according to claim 7, wherein each of the blocks is divided into a plurality of memory areas along the second direction, and the blocks are independently arranged by the memory areas arranged in the first direction. A semiconductor memory having a plurality of operable banks formed therein.
をそれぞれ増幅する複数のセンスアンプと、 前記センスアンプで増幅された前記読み出しデータをそ
れぞれ所定の論理レベルに増幅し、少なくとも1つの駆
動能力が他の駆動能力より高い複数のリードアンプと、 外部から供給されるアドレスに応じて前記センスアンプ
を所定の前記リードアンプに接続する切換回路と、 前記リードアンプに近接して配置され、読み出しデータ
を連続して外部に出力するバースト読み出し動作時に、
前記リードアンプで増幅された並列の前記読み出しデー
タを、駆動能力の高い前記リードアンプに対応する読み
出しデータから順に順次に出力するスイッチ回路と、 前記スイッチ回路から出力される前記読み出しデータを
出力するデータ出力回路と、 前記スイッチ回路と前記データ出力回路とを接続するデ
ータバス線とを備えていることを特徴とする半導体メモ
リ。10. A plurality of memory cells, a plurality of sense amplifiers for amplifying parallel read data read from the memory cells, respectively, and amplifying the read data amplified by the sense amplifiers to a predetermined logic level. A plurality of read amplifiers having at least one driving capability higher than other driving capabilities, a switching circuit connecting the sense amplifier to a predetermined read amplifier according to an address supplied from the outside, and a read circuit close to the read amplifier. The burst read operation that continuously outputs read data to the external
A switch circuit that sequentially outputs the parallel read data amplified by the read amplifier in order from the read data corresponding to the read amplifier having high driving capability, and data that outputs the read data output from the switch circuit. A semiconductor memory, comprising: an output circuit; and a data bus line connecting the switch circuit and the data output circuit.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-237009 | 2001-08-03 | ||
| JP2001237009 | 2001-08-03 | ||
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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-
2002
- 2002-04-11 JP JP2002109520A patent/JP2003115190A/en active Pending
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