JPH10149679A - 並列データ初期化機能を有するマルチポートメモリセル、それを具備したメモリ装置及び並列データ初期化機能を有するマルチポートメモリ回路 - Google Patents

並列データ初期化機能を有するマルチポートメモリセル、それを具備したメモリ装置及び並列データ初期化機能を有するマルチポートメモリ回路

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JPH10149679A
JPH10149679A JP9316965A JP31696597A JPH10149679A JP H10149679 A JPH10149679 A JP H10149679A JP 9316965 A JP9316965 A JP 9316965A JP 31696597 A JP31696597 A JP 31696597A JP H10149679 A JPH10149679 A JP H10149679A
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transistor
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reset
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JP9316965A
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Jung-Kwon Kim
重 權 金
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の入出力ポートを有するメモリセルと1
クロックサイクルの間に複数のメモリセルを同時に初期
化するメモリ装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のメモリ装置は、第1ノードと第
2ノードに相反する電圧を保持するラッチ回路100
と、第1ノードの電圧に反転された出力信号を発生する
第1出力回路110と、第2ノードの電圧に反転された
出力信号を発生する第2出力回路120と、第1読出し
制御信号に応じて第1及び第2出力信号を第1センスア
ンプに伝送する第1伝送手段130と、第2読出し制御
信号に応じて第1及び第2出力信号を第2センスアンプ
に伝送する第2伝送手段140と、書込み制御信号に応
じて第1ノードに外部電圧を伝送する第3伝送手段15
0と、リセット信号に応じてデータを初期化するために
ラッチ回路をリセットするリセット手段160とを備え
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の入出力ポート
を有する半導体メモリセル及びそのような半導体メモリ
セルを用いた半導体メモリ装置に係り、特に複数のメモ
リセルを同時に初期化し得るトリプルポートスタティッ
クRAM(ランダムアクセスメモリ)に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は、ラッチ回路10と第1及び第2
読出し回路15,20を含む通常のデュアルポートスタ
ティックRAMセル(dual port static RAM cell)を示
すものであって、前記ラッチ回路10は第1及び第2ノ
ードN1,N2の間に連結され、この時、第2ノードN
2の電圧は第1ノードN1の電圧レベルと相補的な関係
に設定される。例えば、ノードN1の電圧がロー(low)
の場合、ノードN2の電圧はハイである。そして、それ
らノードN1,N2で相補電圧を保持するため、ラッチ
回路10は入力ノードとしてノードN2を、出力ノード
としてノードN1をそれぞれ有する第1CMOSインバ
ータを形成するトランジスタP4,N4を含み、これと
同様に、入力ノードとしてノードN1を、出力ノードと
してノードN2を有する第2CMOSインバータを形成
するトランジスタP3、N3を含む。
【0003】前記第1読出し回路15は、第1ビットラ
イン対BB1,B1に連結され、第1読出し制御信号W
L1によりノードN1,N2を各ビットラインBB1,
B1に連結する選択トランジスタN5、N6を備えてい
る。該選択トランジスタN5は第1読出し制御信号WL
1によりノードN1とビットラインBB1との間で電流
パスを提供し、前記選択トランジスタN6は第1読出し
制御信号WL1によりノードN2とビットラインB1と
の間で電流パスを提供する。もし第1読出し制御信号W
L1がハイであれば、ノードN1の電圧レベルはビット
ラインBB1に読み出され、ノードN2の電圧レベルは
ビットラインB1に読み出される。
【0004】前記第2読出し回路20は、第2ビットラ
イン対BB2,B2に連結され、第2読出し制御信号W
L2によりノードN1,N2を各ビットラインBB2,
B2に連結する選択トランジスタN7、N8を備えてい
る。該選択トランジスタN7は第2読出し制御信号WL
2によりノードN1とビットラインBB2との間で電流
パスを提供し、前記選択トランジスタN8は第2読出し
制御信号WL2によりノードN2とビットラインB2と
の間で電流パスを提供する。もし第2読出し制御信号W
L2がハイであれば、ノードN1の電圧レベルはビット
ラインBB2に読み出され、ノードN2の電圧レベルは
ビットラインB2に読み出される。
【0005】又、図3に示したようにメモリセルを含む
デュアルポートスタティックRAMは、周辺回路からの
制御信号により独立的に動作するように第1、第2ビッ
トラインポートを有し、第1ビットラインポートはビッ
トラインBB1,B1に連結され、第2ビットラインポ
ートはビットラインBB2,B2に連結される。
【0006】そして、従来のローデコーダ(row decoder
s)(図示せず)はアドレス信号をデコードして選択され
たメモリセルをアクセスするための制御信号WL1,W
L2を発生する。いずれか一方のビットラインポートは
読出しポート或いは書込みポートとして用いることがで
きる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スタティックRAMでは、データを初期化する際には、
アドレスが順次変化し、従来の書込み動作によって初期
データが各アドレスに書き込まれていた。例えば、もし
メモリが10個のアドレスを有するならば、メモリを初
期化するために10個の書込み動作が順次要求される。
従って、従来のデュアルポートスタティックRAMにお
いては、メモリセルの初期化データを書き込むために要
求される多数の書込み動作のせいでメモリセルを全て初
期化するのには長い時間がかかっていた。
【0008】本発明の目的は、複数の入/出力ポートを
有するメモリセルと1クロックサイクルの間複数のメモ
リセルを同時に初期化し得るマルチポートメモリセル及
びそれを具備した半導体メモリ装置を提供するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係るトリプルポート半導体メモリセルにおいて
は、第1、第2ノードに連結され、前記第2ノードの電
圧レベルは前記第1ノードの電圧レベルと相補的な関係
に設定されるラッチ回路と、前記第1、第2ノードの電
圧により出力信号を発生する第1、第2出力回路と、第
1読出し制御信号により前記第1、第2出力回路の各出
力信号を第1センスアンプに伝送する第1伝送回路と、
第2読出し制御信号により前記第1、第2出力回路の各
出力信号を第2センスアンプに伝送する第2伝送回路
と、書込み制御信号により前記第1ノードに外部電圧を
伝送する第3伝送回路と、リセット信号により前記ラッ
チ回路をリセットするリセット手段とを備えることを特
徴とする。
【0010】本発明に係るメモリ装置においては、第2
ノードの電圧レベルが第1ノードの電圧レベルと相補的
な関係に設定されるラッチ回路と、前記第1、第2ノー
ドの各電圧により出力信号を発生する第1、第2出力回
路と、第1読出し制御信号により前記第1、第2出力回
路の各出力信号を第1センスアンプに伝送する第1伝送
回路と、第2読出し制御信号により前記第1、第2出力
回路の出力信号を第2センスアンプに伝送する第2伝送
回路と、書込み制御信号により前記第1ノードに外部電
圧を伝送する第3伝送回路と、リセット信号により前記
ラッチ回路をリセットさせるリセット手段とを有する複
数のメモリセルを含むことを特徴とする。
【0011】そして、前記メモリ装置のリセット手段は
1サイクル内に前記複数のメモリセルを同時にリセット
させるために連結されることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。この際、従来技術に関
する図3中と同一の部分には同一の符号を付する。
【0013】図1は、ラッチ回路100、第1、第2出
力回路110,120、第1、第2、第3伝送回路13
0,140,150、及びリセット/初期化回路160
を含むトリプルポートスタティックRAMセル(triple-
port static RAM cell)を示す。前記ラッチ回路100
は第1及び第2ノードNd1,Nd2に連結され、この
時、ノードNd2の電圧はノードNd1の電圧と相補的
なレベルに設定される。前記第1、第2出力回路11
0,120はノードNd1,Nd2にそれぞれ連結さ
れ、前記第1伝送回路130は第1読出し制御信号WL
1により第1、第2出力回路110,120からの出力
信号を第1ビットライン対BB1,B1にルーチング(R
outing)させる。前記第2伝送回路140は第2読出し
制御信号WL2により出力回路110,120からの出
力信号を第2ビットライン対BB2,B2に連結させ
る。前記第3伝送回路150は書き込み制御信号WLに
よりビットラインBL3をノードNd1に連結させる。
前記リセット回路160はリセット制御信号CTLに応
じてラッチ回路100を信号Vsによって現れる状態に
設定させる。
【0014】前記ラッチ回路100は、電源電圧VDD
と基準(或いは接地)電圧VSSとの間に直列に連結さ
れるトランジスタPM1,NM1からなる第1CMOS
インバータと、電源電圧VDDと基準電圧VSSとの間
に直列に連結されるトランジスタPM3,NM3からな
る第2CMOSインバータを含む。ノードNd1は第2
CMOSインバータの入力ノードであり、第1CMOS
インバータの出力ノードである。ノードNd2は第1C
MOSインバータの入力ノードであり、第2CMOSイ
ンバータの出力ノードである。もし高レベルの電源電圧
VDDがノードNd1に印加されると、第2CMOSイ
ンバータは第2ノードNd2を低レベルの電圧VSSに
ドライブし、第2ノードNd2における低電圧は第1C
MOSインバータにより第1ノードNd1が高電圧にド
ライブされるようにする。
【0015】これと同様に、電圧VSSがノードNd1
に印加されると、第2CMOSインバータは第2ノード
Nd2を高レベルの電源電圧VDDにドライブし、第1
CMOSインバータは第1ノードNd1を低レベルの電
圧VSSにドライブする。従って、ノードNd1,Nd
2は相補電圧でラッチされる。
【0016】前記第1出力回路110は第3ノードNd
3と接地電圧VSSとの間に連結され、ゲートが第1ノ
ードNd1に連結されたNMOSトランジスタM1を含
む。もしノードNd1が高電圧状態にあれば、トランジ
スタM1はノードNd3を接地電圧VSSにプルダウン
させるためにターンオンされる。もしノードNd1が低
電圧状態にあれば、NMOSトランジスタM1はターン
オフされ、ノードNd3はプリチャージレベルを保持す
る。
【0017】第2出力回路120は第4ノードNd4と
接地電圧VSSとの間に連結され、ゲートが第2ノード
Nd2に連結されたNMOSトランジスタM2を含む。
もし第2ノードNd2が低電圧状態にあれば、NMOS
トランジスタM2はノードNd4の状態を保持するため
にターンオフされる。もしNd2が高電圧状態にあれ
ば、NMOSトランジスタM2はターンオンされ、ノー
ドNd3の状態は電圧VSSにプルダウンされる。
【0018】前記第1伝送回路130はNMOSトラン
ジスタM3,M4を含む。NMOSトランジスタM3は
ノードNd3と第1反転ビットラインBB1との間に連
結され、第1読出し制御信号WL1に応答する。NMO
SトランジスタM4はノードNd4と第1非反転ビット
ラインB1との間に連結され、第1読出し制御信号WL
1に応答する。もし第1読出し信号WL1がハイであれ
ば、NMOSトランジスタM3はノードNd3をビット
ラインBB1に連結し、NMOSトランジスタM4はノ
ードNd4を第1非反転ビットラインB1に連結する。
第1反転及び非反転ビットライン対BB1,B1はビッ
トラインBB1,B1に連結されたメモリセルの状態を
感知する第1ビットラインセンスアンプ(図示せず)に
連結される。
【0019】前記第2伝送回路140はNMOSトラン
ジスタM5,M6を有する。NMOSトランジスタM5
はノードNd3と第2反転ビットラインBB2との間に
連結され、第2読出し制御信号WL2に応答する。NM
OSトランジスタM6はノードNd4と第2非反転ビッ
トラインB2との間に連結され、第2読出し制御信号W
L2に応答する。もし第2読出し制御信号WL2がハイ
であれば、トランジスタM5はノードNd3を第2反転
ビットラインBB2に連結させ、トランジスタM6はノ
ードをNd4を第2非反転ビットラインB2に連結させ
る。第2反転及び非反転ビットラインBB2,B2は第
2ビットラインセンスアンプ(図示せず)に連結され
る。
【0020】第3伝送回路150はノードNd1とビッ
トラインBL3との間に連結され、書込み制御信号WL
に応じてビットラインBL3をノードNd1に連結させ
る。従って、書込み制御信号WLがハイであれば、ビッ
トラインBL3に印加された電圧はメモリセルにデータ
値を書き込むためにノードNd1の電圧を変化させるこ
とができる。
【0021】リセット回路160はノードNd1と初期
化電圧Vsとの間に連結されたNMOSトランジスタM
10を含み、リセット信号CTLにより初期化電圧Vs
を第1ノードNd1に伝送する。もし初期化電圧Vsが
接地電圧VSSのレベルにあれば、リセット信号CTL
が印加され、電圧VSSがノードNd1に印加された
時、ラッチ回路100のノードNd2における電圧レベ
ルはハイ状態に設定される。初期化電圧Vsが電源電圧
VDDのレベルにあり、第1ノードNd1に印加される
時、ラッチ回路100のノードNd2における電圧はロ
ウ状態にリセットされる。対案的に、リセット回路16
0は第1ノードNd1の代わりに第2ノードNd2に連
結されることができる。
【0022】図1に示したようなメモリセルのアレイに
おいて、リセット回路160は各メモリセルに提供され
る。リセット信号CTLは全てのリセット回路に同時に
印加されて全てのメモリセルを同時にリセットさせ、電
圧Vsによって指示される初期データを貯蔵する。
【0023】本発明のトリプルポートスタティックRA
Mセルにおいて、リセット回路は付加的に書込みポート
に連結され、よって、初期データが書込みパスに関係の
ない1サイクル内に全てのメモリセルに書き込まれるこ
とができる。従って、メモリの初期動作は1サイクル内
に高速で行われることができる。
【0024】図2は、一つの書込み回路330と、カラ
ムごとに2つの読出し回路310,320を有するロー
及びカラムに配列されたメモリセルのアレイ300とを
示すブロック図である。書込み回路330はカラムに連
結されて選択されたメモリセルにデータビットDATA
INを書き込むため、必要なビットライン電圧を印加す
る従来のSRAM回路である。また、読出し回路31
0,320は従来の回路であり、通常付着されるビット
ラインBB1,B1或いはビットラインBB2,B2上
の電圧或いは電流を感知するためのプリチャージ回路及
びセンスアンプを含む。全てのメモリセルに印加された
単一信号CTLはアレイ300をリセットさせる。しか
しながら、選択されたメモリセルを含むロー(row)に関
連したWL1からWLNまでの信号の中の一つを印加する
ことと、前記選択されたメモリセルを含むカラムに関連
したデータビットDATAINを書込み回路330に印
加することとによって、選択されたメモリセルは書き込
まれることができる。メモリセルは読出し回路310及
び(或いは)読出し回路320が出力データ信号DAT
AOUT1及び(或いは)出力データ信号DATAOU
T2を発生させるようにWL11からWL1Nまでのn信
号中の一つ及び(或いは)WL21からのWL2Nまでの
信号中の一つを印加することにより読み出される。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の並列デー
タ初期化機能を有するマルチポートメモリセルは、各セ
ルにリセット手段を設け、1つのリセット信号によって
全てのセルを同時にリセットできるようにしたことによ
り、メモリの初期動作は1サイクル内で高速に行うこと
ができるようになった。
【0026】本発明を特定の好ましい実施例に関連して
図示し説明したが、本発明はそれに限定されず、特許請
求の範囲によって設けられる本発明の精神や分野を外れ
ない限度内で本発明を多様に改造及び変化し得るのは当
業界で通常の知識を有する者には明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るトリプルポートメモリ
セルを示す回路図である。
【図2】本発明の実施形態に係るメモリを示すブロック
図である。
【図3】従来のデュアルポートスタティックRAMセル
を示す回路図である。
【符号の説明】
10、100 ラッチ回路 15 第1読出し回路 20 第2読出し回路 110 第1出力回路 120 第2出力回路 130 第1伝送回路 140 第2伝送回路 150 第3伝送回路 160 リセット/初期化回路 300 メモリセルアレイ 310 読出し回路 320 読出し回路 330 書込み回路

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1、第2ノードに連結され、前記第1
    ノードの電圧レベルは前記第2ノードの電圧レベルと相
    補的な関係に設定されるラッチ回路と、 前記第1ノードの電圧により第1出力信号を発生する第
    1出力手段と、 前記第2ノードの電圧により第2出力信号を発生する第
    2出力手段と、 第1読出し制御信号により前記第1、第2出力信号を第
    1センスアンプに伝送する第1伝送手段と、 第2読出し制御信号により前記第1、第2出力信号を第
    2センスアンプに伝送する第2伝送手段と、 書込み制御信号により前記第1ノードに外部電圧を印加
    する第3伝送手段と、 リセット信号によりデータを初期化するために前記ラッ
    チ回路をリセットさせるリセット手段とを備えることを
    特徴とする並列データ初期化機能を有するマルチポート
    メモリセル。
  2. 【請求項2】 前記第1出力手段は、前記第1ノードに
    連結されたゲートと、前記第1、第2伝送手段に連結さ
    れたドレインとを有するソース接地型NMOSトランジ
    スタを備え、 前記第2出力手段は、前記第2ノードに連結されたゲー
    トと、前記第1、第2伝送手段に連結されたドレインと
    を有するソース接地型NMOSトランジスタを備えるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の並列データ初期化機能
    を有するマルチポートメモリセル。
  3. 【請求項3】 前記リセット手段は、前記リセット信号
    を受信するために連結されたゲートと、前記初期化デー
    タを示す電圧を受信するために連結されたソースと、前
    記第1ノードに連結されたドレインとを有するNMOS
    トランジスタを備えることを特徴とする請求項1に記載
    の並列データ初期化機能を有するマルチポートメモリセ
    ル。
  4. 【請求項4】 前記初期化データを示す電圧は接地電圧
    であることを特徴とする請求項3に記載の並列データ初
    期化機能を有するマルチポートメモリセル。
  5. 【請求項5】 複数のマルチポートメモリセルを備えた
    半導体メモリ装置であって、 前記メモリセルのそれぞれが、 第1、第2ノードに連結され、前記第1ノードの電圧レ
    ベルは前記第2ノードの電圧レベルと相補的な関係に設
    定されるラッチ回路と、 前記第1ノードの電圧により第1出力信号を発生する第
    1出力手段と、 前記第2ノードの電圧により第2出力信号を発生する第
    2出力手段と、 第1読出し制御信号により第1、第2出力信号を第1セ
    ンスアンプに伝送する第1伝送手段と、 第2読出し制御信号により第1、第2出力信号を第2セ
    ンスアンプに伝送する第2伝送手段と、 書込み制御信号により前記第1ノードに外部電圧を印加
    する第3伝送手段と、 リセット信号によりデータを初期化するために前記ラッ
    チ回路をリセットさせるリセット手段とを備え、複数の
    前記メモリセルの各リセット手段は同時にリセットされ
    るように複数の前記メモリセルをイネーブルするために
    相互連結されることを特徴とする並列データ初期化機能
    を有するマルチポートメモリセルを具備したメモリ装
    置。
  6. 【請求項6】 入力端が第2ノードに連結され、出力端
    が第1ノードに連結された第1インバータと、 入力端が前記第1ノードに連結され、出力端が前記第2
    ノードに連結された第2インバータと、 前記第1ノードに連結されたゲートと、基準電圧に連結
    されたソースとを有する第1トランジスタと、 前記第2ノードに連結されたゲートと、基準電圧に連結
    されたソースとを有する第2トランジスタと、 前記第1トランジスタのドレインと第1ビットラインと
    の間に連結された第3トランジスタと、 前記第2トランジスタのドレインと第2ビットラインと
    の間に連結された第4トランジスタと、 前記第1ノードと書き込まれるデータを示す電圧ソース
    との間に連結された第5トランジスタとを備えることを
    特徴とする並列データ初期化機能を有するマルチポート
    メモリセル。
  7. 【請求項7】 前記第1トランジスタのドレインと第3
    ビットラインとの間に連結された第6トランジスタと、 前記第2トランジスタのドレインと第4ビットラインと
    の間に連結された第7トランジスタをさらに備えること
    を特徴とする請求項6記載の並列データ初期化機能を有
    するマルチポートメモリセル。
  8. 【請求項8】 前記第1ノードと書き込まれるデータを
    示す電圧ソースとの間に連結された第8トランジスタを
    さらに備えることを特徴とする請求項7記載の並列デー
    タ初期化機能を有するマルチポートメモリセル。
  9. 【請求項9】 前記第1ノードと書き込まれるデータを
    示す電圧ソースとの間に連結された第8トランジスタを
    さらに備えることを特徴とする請求項6記載の並列デー
    タ初期化機能を有するマルチポートメモリセル。
  10. 【請求項10】 複数のメモリセルを備え、前記メモリ
    セルのそれぞれは、入力端が第2ノードに連結され、出
    力端が第1ノードに連結された第1インバータと、 入力端が前記第1ノードに連結され、出力端が前記第2
    ノードに連結された第2インバータと、 前記第1ノードに連結されたゲート及び基準電圧に連結
    されたソースを有する第1トランジスタと、 前記第2ノードに連結されたゲート及び基準電圧に連結
    されたソースを有する第2トランジスタと、 前記第1トランジスタのドレインと第1ビットラインと
    の間に連結された第3トランジスタと、 前記第2トランジスタのドレインと第2ビットラインと
    の間に連結された第4トランジスタと、 前記第1ノードと書き込まれるデータを示す電圧ソース
    との間に連結された第5トランジスタとを備えることを
    特徴とする並列データ初期化機能を有するマルチポート
    メモリ回路。
  11. 【請求項11】 前記メモリセルのそれぞれは前記第1
    トランジスタのドレインと第3ビットラインとの間に連
    結された第6トランジスタと、 前記第2トランジスタのドレインと第4ビットラインと
    の間に連結された第7トランジスタをさらに備えること
    を特徴とする請求項10記載の並列データ初期化機能を
    有するマルチポートメモリ回路。
  12. 【請求項12】 前記メモリセルのそれぞれは前記第1
    ノードと書き込まれるデータを示す電圧ソースとの間に
    連結された第8トランジスタをさらに備えることを特徴
    とする請求項11記載の並列データ初期化機能を有する
    マルチポートメモリ回路。
  13. 【請求項13】 前記メモリセルのそれぞれは前記第1
    ノードと書き込まれるデータを示す電圧ソースとの間に
    連結された第8トランジスタをさらに備えることを特徴
    とする請求項10記載の並列データ初期化機能を有する
    マルチポートメモリ回路。
  14. 【請求項14】 前記メモリセルの前記第8トランジス
    タは前記メモリ回路のためのリセット制御信号のソース
    に連結されたゲートを有することを特徴とする請求項1
    3記載の並列データ初期化機能を有するマルチポートメ
    モリ回路。
JP9316965A 1996-11-18 1997-11-18 並列データ初期化機能を有するマルチポートメモリセル、それを具備したメモリ装置及び並列データ初期化機能を有するマルチポートメモリ回路 Pending JPH10149679A (ja)

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